一種基于輸入鉗制的列車常開電磁閥電源驅動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軌道列車電力系統，具體涉及一種基于輸入鉗制的列車常開電磁閥電源驅動電路。
【背景技術】
[0002]現有軌道列車的各類電磁閥驅動電路，輸入級控制信號是PWM脈沖信號，其脈沖電壓值在5V左右，而驅動級中使用100V左右的電壓值區間，如果在驅動級產生干擾噪聲或電子元件短時失效，噪聲或短路電流極有可能掩蓋輸入級控制信號，導致控制失效，進一步造成系統失效，從而引發可能的重大安全事故并承受經濟損失；傳統濾波電路存在增益衰減，對基準電壓很低的控制信號不是有效的解決方案；驅動級缺乏有效的放電回路，影響系統的工作穩定性；輸出級缺乏隔離器件、放電回路和電流引導，電路工作響應時間較長。因此，設計安全、穩定、可靠且響應時間短的驅動電路或防滑閥電源控制電路是很有必要的。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術，本發明目的在于提供一種基于輸入鉗制的列車常開電磁閥電源驅動電路，其旨在解決現有軌道列車的各類電磁閥驅動電路，缺乏短路保護，存在放電時間長，控制信號脈沖頻率受限，控制失效、穩定性差且可靠性低等技術問題。
[0004]為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0005]—種基于輸入鉗制的列車常開電磁閥電源驅動電路，包括電源，進一步包括脈寬調制信號發生器:連接電源；輸入鉗制電路:接收脈寬調制信號發生器輸出的脈沖信號；隔離單元:包括變壓器，與變壓器T1并聯的第一電容，接收脈寬調制信號發生器輸出的脈沖信號；輸出驅動電路:接收隔離單元的輸出電壓；穩壓放電回路:其中包括電磁閥，通過輸出驅動電路獲得開閉信號；隔尚單兀:還接收輸入鉗制電路輸出的鉗制電壓。
[0006]上述方案中，所述的輸入鉗制電路，包括第一三極管:柵極連接電源，源極和漏極相連；第二三極管:柵極連接第一三極管的源極且漏極也連接第一三極管的源極；第三三極管:漏極連接第二三極管的源極，源極接地；第一反相器:輸入端連接第二三極管的柵極；第二反相器:輸入端連接第一反相器的輸出端；第四三極管:柵極連接第二反相器的輸出端，源極接地；第五三極管:柵極連接第二反相器的輸出端，源極連接第四三極管的漏極，其漏極連接至脈寬調制信號發生器。第六三極管:柵極連接第五三極管的源極，其源極接地且漏極連接至隔離單元。正常工作時，不會產生漏電；為控制脈沖信號提供了同步升壓，顯著提高了電路噪聲最高容納值；實質地增加可靠性、穩定性和電路抗噪聲能力；降低控制失效發生率。
[0007]上述方案中，所述的隔離單元，包括變壓器，與變壓器并聯的第一電容。
[0008]上述方案中，所述的輸出驅動電路，包括第七三極管:柵極連接隔離單元，源極接地；上拉電源:連接第七三極管的漏極；達林頓管:基極連接第七三極管的漏極；第一二極管:正極連接達林頓管的發射極且負極連接達林頓管的集電極；第二二極管:正極連接第一二極管的正極，負極接地。
[0009]上述方案中，所述的穩壓放電回路，還包括第二電容:隔離輸出驅動電路和穩壓放電回路；第三二極管:正極連接第二電容；第一齊納二極管:正極接地，負極連接第三二極管的負極；第三電容:一端連接第三二極管的負極；第三電容另一端還連接有第四二極管和第二齊納二極管；第四二極管的負極連接第三二極管的正極，第二齊納二極管的負極連接第三二極管的負極；電磁閥并聯第三電容。提供了限流，導流和放電回路，提升了電路響應時間和穩定性；提供了回路隔離保護。
[0010]上述方案中，優選地，所述的上拉電源，選用電壓100V的直流電，通過限流電阻連接第七三極管的漏極。
[0011]上述方案中，優選地，所述的電源，選用電壓5V的直流源。
[0012]上述方案中，優選地，所述的三極管，選用N溝道和/或P溝道雙極型絕緣柵場效應晶體管。
[0013]上述方案中，優選地，所述的反相器，包括N溝道雙極型絕緣柵場效應晶體管和P溝道雙極型絕緣柵場效應晶體管，P溝道雙極型絕緣柵場效應晶體管的漏極連接有供電電壓 VCC。
[0014]上述方案中，優選地，所述的輸入鉗制電路，將脈寬調制信號發生器(100)的脈沖信號基準電壓鉗制至7V左右，即基準電壓同步升壓至7V左右。提升了抗干擾性。
[0015]與現有技術相比，本發明有益效果:提高了電路承受故障或干擾噪聲的可容納值，電路失效或故障發生率顯著降低，顯著地并實質地增加了電源驅動的穩定性、安全可靠性和抗干擾能力；顯著地并實質地降低電路響應時間，擴大控制信號工作頻率范圍。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的具體實施例的電路元件連接原理圖；
[0017]圖中:VDD_IC-電源，VDD-上拉電源，100-脈寬調制信號發生器，200-輸入鉗制電路，300-隔尚單兀，400-輸出驅動電路，500-穩壓放電回路，600-負載，Qx、Dx_晶體管，A-控制電壓節點，Ux-反相器，T1-變壓器，Cx-電容，Rx-電阻，S1-電磁閥，x=l, 2，3......。
【具體實施方式】
[0018]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0019]下面結合附圖對本發明做進一步說明:
[0020]圖1為本發明的具體實施例電路元件連接原理圖，脈寬調制信號發生器100:連接電源VDD_IC ;輸入鉗制電路200:接收脈寬調制信號發生器100輸出的脈沖信號；隔離單元300:接收脈寬調制信號發生器100輸出的脈沖信號；輸出驅動電路400:接收隔離單元300的輸出電壓；穩壓放電回路500:其中包括電磁閥S1，通過驅動電路400獲得開閉信號；隔離單元300:還接收輸入鉗制電路200輸出的鉗制電壓。
[0021]實施例1
[0022]所述的輸出驅動電路400，包括第七三極管Q7:柵極連接隔離單元300，源極接地；上拉電源VDD:連接第七三極管Q7的漏極；達林頓管Q8:基極連接第七三極管Q7的漏極；第一二極管D1:正極連接達林頓管D8的發射極且負極連接達林頓管Q8的集電極；第二二極管D2:正極連接第一二極管D1的正極，負極接地。
[0023]實施例2
[0024]在輸入級中，斷路放電過程，所述的第二三極管Q2和第三三極管Q3，充當檢測電路中的電阻，維持第六三極管Q6導通半微秒左右，從而有效地泄放回路靜電。有利于提高電路的穩定性和可靠性。
[0025]實施例3
[0026]對于驅動級和輸出級，當輸出驅動電路400接收到高電平的脈沖信號，第七三極管導通，達林頓管Q8的基極處于低電平狀態，達林頓管Q8將截止；反之，在輸出驅動電路400接受到低電平的脈沖信號時，達林頓管Q8將導通，第二電容C2獲得充電；當達林頓管Q8再次截止時，第二電容C2放電，電磁閥S1獲得充電，產生電磁感應，開關獲得吸合。
[0027]實施例4
[0028]在輸入級中，控制電壓節點A，可對第一三極管Q1基區電壓偏置，控制輸入鉗制電路200的導通和截止，從而對最適合基準電壓值進行調試。
[0029]實施例5
[0030]在輸出級中，齊納二極管主要起到導流作用，增加一定的電路響應時間，并在電路關閉是，引導電容中靜電進行釋放；其次，電路中出現短路電壓、電流時，第一齊納二極管D3將獲得擊穿，釋放非正常短路電壓、電流，防止進一步對負載600電路產生破壞。
[0031]硬件出現未知的異變，技術的進步只是選用標準的參考。但是出于改劣發明，或者成本考量，僅僅從實用性的技術方案選擇。
[0032]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何屬于本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于輸入鉗制的列車常開電磁閥電源驅動電路，包括電源VDD_IC，其特征在于，進一步包括 脈寬調制信號發生器(100):連接電源VDD_IC ； 輸入鉗制電路(200):接收脈寬調制信號發生器(100)輸出的脈沖信號； 隔離單元(300):包括變壓器T1，與變壓器T1并聯的第一電容C1，接收脈寬調制信號發生器(100)輸出的脈沖信號； 輸出驅動電路(400):接收隔咼單兀(300)的輸出電壓； 穩壓放電回路(500):其中包括電磁閥S1，通過輸出驅動電路(400)獲得開閉信號； 隔離單元(300):還接收輸入鉗制電路(200)輸出的鉗制電壓。2.根據權利要求1所述的一種基于輸入鉗制的列車常開電磁閥電源驅動電路，其特征在于，所述的輸入鉗制電路(200 )，包括 第一三極管Q1:柵極連接電源VDD_IC，源極和漏極相連； 第二三極管Q2:柵極連接第一三極管Q1的源極且漏極也連接第一三極管Q1的源極； 第三三極管Q3:漏極連接第二三極管Q2的源極，源極接地； 第一反相器U1:輸入端連接第二三極管Q2的柵極； 第二反相器U2:輸入端連接第一反相器U1的輸出端； 第四三極管Q4:柵極連接第二反相器U2的輸出端，源極接地； 第五三極管Q5:柵極連接第二反相器U2的輸出端，源極連接第四三極管Q4的漏極，其漏極連接至脈寬調制信號發生器(100); 第六三極管Q6:柵極連接第五三極管Q5的源極，其源極接地且漏極連接至隔離單元(300)o3.根據權利要求1所述的一種基于輸入鉗制的列車常開電磁閥電源驅動電路，其特征在于，所述的輸出驅動電路(400 )，包括 第七三極管Q7:柵極連接隔離單元(300)，源極接地； 上拉電源VDD:連接第七三極管Q7的漏極； 達林頓管Q8:基極連接第七三極管Q7的漏極； 第一二極管D1:正極連接達林頓管Q8的發射極且負極連接達林頓管Q8的集電極； 第二二極管D2:正極連接第一二極管D1的正極，負極接地。4.根據權利要求3所述的一種基于輸入鉗制的列車常開電磁閥電源驅動電路，其特征在于，所述的上拉電源VDD，選用電壓100V的直流電，通過限流電阻R4連接第七三極管Q7的漏極。
【專利摘要】一種基于輸入鉗制的列車常開電磁閥電源驅動電路，本實用新型涉及軌道列車電力系統，其旨在解決現有軌道列車的各類電磁閥驅動電路，缺乏短路保護，存在放電時間長，控制信號脈沖頻率受限，控制失效、穩定性差且可靠性低等技術問題。該發明結構特征包括脈寬調制信號發生器：連接電源；輸入鉗制電路：接收脈寬調制信號發生器輸出的脈沖信號；隔離單元；輸出驅動電路：接收隔離單元的輸出電壓；穩壓放電回路：其中包括電磁閥，通過輸出驅動電路獲得開閉信號；隔離單元：還接收輸入鉗制電路輸出的鉗制電壓。本實用新型用于驅動軌道列車各類電磁閥。
【IPC分類】H02M1/08, F16K31/06
【公開號】CN205141981
【申請號】CN201520855261
【發明人】陳輝
【申請人】四川廣正科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年10月29日