專利名稱：一種控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的控制系統(tǒng)一般都是采用一個(gè)單片機(jī)。對(duì)于實(shí)現(xiàn)可控硅的隔離驅(qū) 動(dòng)，現(xiàn)在的普遍做法是用一路隔離電源，然后采用隔離器件(如光偶等) 來驅(qū)動(dòng)可控硅，也可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)介面電路的隔離，保證操作人員的人身安 全，但是當(dāng)電器的功能增加時(shí)，如要實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，可控硅開、短路保護(hù) 等，就需要相應(yīng)增加過載保護(hù)電路和開短路保護(hù)電路，如果此時(shí)還是采用 現(xiàn)有做法，用一路隔離電源和一個(gè)單片機(jī)的方案，那么過載保護(hù)電路和開、 短路保護(hù)電路等每個(gè)與可控硅有關(guān)的電路都需要一個(gè)隔離器件才能與單片 機(jī)建立聯(lián)系并受其控制。所有的隔離器件價(jià)格都非常昂貴，增加了控制系 統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服以上的不足，提出了一種低 成本、安全性好的控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決
一種控制系統(tǒng)，包括第一控制單元、第二控制單元、隔離電源、非隔 離電源；所述隔離電源與第一控制單元相連，所述第一控制單元控制需隔
離電路，所述非隔離電源與第二控制單元相連，所述第二控制單元控制不 需隔離電路。
還包括光耦隔離器件，所述光耦隔離器件連接在第一控制單元和第二 控制單元之間，用于實(shí)現(xiàn)第一控制單元和第二控制單元之間的通訊。 所述隔離電源包括第一濾波單元、變壓器、整流橋、第二濾波單元、
三端穩(wěn)壓器、第三濾波單元；所述第一濾波單元連接在交流市電與變壓器 原邊之間，所述整流橋連接在變壓器副邊與第二濾波單元之間，所述三端 穩(wěn)壓器連接在第二濾波單元與第三濾波單元之間；交流市電經(jīng)第一濾波單 元濾波后提供給變壓器降壓，再經(jīng)整流橋整流成第一直流電源，所述第一 直流電源經(jīng)第二濾波單元濾波后提供給三端穩(wěn)壓器變換成第二直流電源，
所述第二直流電源經(jīng)第三濾波單元濾波后給第一控制單元供電。
所述非隔離電源包括電阻降壓?jiǎn)卧?，所述電阻降壓?jiǎn)卧詈显诘谝粸V
波單元與第二控制單元之間；所述交流市電經(jīng)第一濾波單元濾波后再經(jīng)電 阻降壓?jiǎn)卧祲汉蠼o第二控制單元供電。
還包括繼電器和第一開關(guān)，所述第一直流電源經(jīng)第一幵關(guān)與繼電器輸 入回路相連，所述繼電器輸出回路連接在第一濾波單元與電阻降壓?jiǎn)卧?間。
還包括保護(hù)單元，所述保護(hù)單元連接在第一控制單元與繼電器輸入回 路之間。
所述不需隔離電路包括可控硅、電機(jī)、第一電阻、霍爾速度檢測(cè)電路； 所述第二控制單元經(jīng)第一電阻、可控硅與電機(jī)相連，所述霍爾速度檢測(cè)電 路連接在電機(jī)與第二控制單元之間。
所述不需隔離電路還包括可控硅開、短保護(hù)單元，所述可控硅開、短 保護(hù)單元耦合在可控硅與第二控制單元之間。
所述不需隔離電路還包括第五電阻和第六電阻，所述第五電阻第一端 與電阻降壓?jiǎn)卧噙B，第二端與第六電阻第一端相連，所述第六電阻第二 端與第二控制單元相連。
所述需隔離電路包括人機(jī)交換單元。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是本發(fā)明通過設(shè)置兩個(gè)控制單 元，分別由隔離電源和非隔離電源供電?？梢允∪ゴ罅康母綦x器件，大幅 度降低成本。而且本發(fā)明安全可靠，使電器操作人員更加安全，不至于觸 電，更加符合安規(guī)要求。本發(fā)明還可用較少的成本實(shí)現(xiàn)較多的功能，如可 以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換單元的隔離、可控硅的開、短保護(hù)以及過載保護(hù)等。


圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示， 一種控制系統(tǒng)，包括第一控制單元MCU1、第二控制單 元MCU2、隔離電源、非隔離電源。所述隔離電源與第一控制單元MCU1 相連，所述第一控制單元控制需隔離電路，所述非隔離電源與第二控制單 元相連，所述第二控制單元控制不需隔離電路。
如圖1所示，當(dāng)需要第一控制單元和第二控制單元之間通訊時(shí)，所述 控制系統(tǒng)還可包括光耦隔離器件OPT，所述光耦隔離器件OPT連接在第
一控制單元和第二控制單元之間，用于實(shí)現(xiàn)第一控制單元和第二控制單元 之間的通訊。
所述隔離電源包括第一濾波單元、變壓器T1、整流橋BR、第二濾波 單元、三端穩(wěn)壓器U1、第三濾波單元。所述第一濾波單元連接在交流市電 與變壓器Tl原邊之間，所述整流橋BR連接在變壓器Tl副邊與第二濾波 單元之間，所述三端穩(wěn)壓器U1連接在第二濾波單元與第三濾波單元之間； 交流市電經(jīng)第一濾波單元濾波后提供給變壓器Tl降壓，再經(jīng)整流橋BR整 流成第一直流電源VPP，所述第一直流電源VPP經(jīng)第二濾波單元濾波后提 供給三端穩(wěn)壓器變換成第二直流電源VCC，所述第二直流電源VCC經(jīng)第 三濾波單元濾波后給第一控制單元MCU1供電。
所述整流橋BR由四個(gè)二極管構(gòu)成，所述第二濾波單元包括第四電容 C4和第一電容Cl，所述第三濾波單元包括第二電容C2和第三電容C3。 所述需隔離電路包括人機(jī)交換單元。所述人機(jī)交換單元可以包括控制按鍵 顯示(KEY AND DISPLAY CIRCUIT)。
所述非隔離電源包括電阻降壓?jiǎn)卧?，所述電阻降壓?jiǎn)卧詈显诘谝粸V
波單元與第二控制單元之間；所述交流市電經(jīng)第一濾波單元濾波后再經(jīng)電 阻降壓?jiǎn)卧祲汉蠼o第二控制單元供電。所述電阻降壓?jiǎn)卧ǖ谝环€(wěn)壓
管ZD1、第五電容C5、第六電容C6、第一二極管D1、第三電阻R3、第 四電阻R4和第二二極管D2。交流市電經(jīng)第一濾波單元濾波后經(jīng)電阻降壓 單元降壓形成非隔離電源VDD，非隔離電源VDD提供給第二控制單元 MCU2。第二控制單元MCU2控制不需隔離電路。所述非隔離電源VDD 還給不需隔離電路供電，如給過載電路，開、短路保護(hù)電路以及過零檢測(cè) 電路和霍爾(Hall)速度檢測(cè)電路供電。
所述控制系統(tǒng)還包括繼電器RY1和第一開關(guān)SW1，所述第一直流電 源VPP經(jīng)第一開關(guān)SW1與繼電器RY1輸入回路相連，所述繼電器輸出回 路連接在第一濾波單元與電阻降壓?jiǎn)卧g。繼電器RY1可以給整個(gè)控制 系統(tǒng)提供進(jìn)一步的保護(hù)的，只有在第一開關(guān)SW1在ON位置時(shí)，繼電器 RY1才會(huì)吸合，也只有在繼電器RY1吸合后，整個(gè)非隔離電路和第二控制 單元MCU2才會(huì)獲得電能得以工作。也就是說在用戶沒有手工將第一開關(guān) SW1閉合到ON位置時(shí)，非隔離電路和第二控制單元MCU2不會(huì)有電流流 過，電機(jī)MOTOR也不會(huì)在雷擊等強(qiáng)大干擾下運(yùn)轉(zhuǎn)，使整個(gè)控制系統(tǒng)更加 安全。所述控制系統(tǒng)還包括保護(hù)單元(PROTECTION CIRCUIT),所述保護(hù) 單元連接在第一控制單元MCU1與繼電器輸入回路之間。繼電器RY1可 以通過保護(hù)電路(PROTECTION CIRCUIT)來由第一控制單元MCU1去 控帝U，當(dāng)發(fā)生過載等異常情況的時(shí)，由MCU1立刻關(guān)斷RY1，以達(dá)到保護(hù) 的目的。
所述不需隔離電路包括可控硅SCR1、電機(jī)MOTOR、第一電阻Rl、 霍爾(HALL)速度檢測(cè)電路；所述第二控制單元MCU2經(jīng)第一電阻R1、 可控硅SCR1與電機(jī)MOTOR相連，所述霍爾(HALL)速度檢測(cè)電路連 接在電機(jī)MOTOR與第二控制單元MCU2之間。第一電阻Rl是可控硅 SCR1驅(qū)動(dòng)的限流電阻。
所述不需隔離電路還包括可控硅開、短保護(hù)單元PR，所述可控硅開、 短保護(hù)單元PR耦合在可控硅SCR1與第二控制單元MCU2之間。可控硅 開、短保護(hù)單元PR對(duì)可控硅SCR1開路、短路進(jìn)行保護(hù)。
所述不需隔離電路還包括第五電阻R5和第六電阻R6，所述第五電阻 R5第一端與電阻降壓?jiǎn)卧噙B，第二端與第六電阻R6第一端相連，所述 第六電阻R6第二端與第二控制單元MCU2相連。本發(fā)明采用一個(gè)電阻R5， 進(jìn)行電壓檢測(cè)就可以實(shí)現(xiàn)過過載保護(hù)。如果采用現(xiàn)有的單電源方案，則需 要用價(jià)格較貴的電流互感器才能實(shí)現(xiàn)此保護(hù)。所述第六電阻R6還有抗干 擾的作用，防止干擾信號(hào)直接進(jìn)入第二控制單元MCU2。
所述不需隔離電路還包括第二電阻R2、第七電阻R7。所述第二電阻 R2連接在電阻降壓?jiǎn)卧c第二控制單元MCU2之間，第二電阻R2可以實(shí) 現(xiàn)過零檢測(cè)，而且還有抗干擾的作用，防止干擾信號(hào)直接進(jìn)入第二控制單 元MCU2。第七電阻R7連接在可控硅開、短保護(hù)單元PR與第二控制單元 MCU2之間，所述第七電阻R7還有抗干擾的作用，防止干擾信號(hào)直接進(jìn) 入第二控制單元MCU2。
上述第一控制單元MCU1和第二控制單元MCU2可以分別采用單片 機(jī)實(shí)現(xiàn)。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制系統(tǒng)，其特征在于包括第一控制單元、第二控制單元、隔離電源、非隔離電源；所述隔離電源與第一控制單元相連，所述第一控制單元控制需隔離電路，所述非隔離電源與第二控制單元相連，所述第二控制單元控制不需隔離電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括光耦隔離器件， 所述光耦隔離器件連接在第一控制單元和第二控制單元之間，用于實(shí)現(xiàn)第 一控制單元和第二控制單元之間的通訊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述隔離電源包括 第一濾波單元、變壓器、整流橋、第二濾波單元、三端穩(wěn)壓器、第三濾波 單元；所述第一濾波單元連接在交流市電與變壓器原邊之間，所述整流橋 連接在變壓器副邊與第二濾波單元之間，所述三端穩(wěn)壓器連接在第二濾波 單元與第三濾波單元之間；交流市電經(jīng)第一濾波單元濾波后提供給變壓器 降壓，再經(jīng)整流橋整流成第一直流電源，所述第一直流電源經(jīng)第二濾波單 元濾波后提供給三端穩(wěn)壓器變換成第二直流電源，所述第二直流電源經(jīng)第 三濾波單元濾波后給第一控制單元供電。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述非隔離電源包括電 阻降壓?jiǎn)卧鲭娮杞祲簡(jiǎn)卧詈显诘谝粸V波單元與第二控制單元之 間；所述交流市電經(jīng)第一濾波單元濾波后再經(jīng)電阻降壓?jiǎn)卧祲汉蠼o第二 控制單元供電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括繼電器和第一開 關(guān)，所述第一直流電源經(jīng)第一開關(guān)與繼電器輸入回路相連，所述繼電器輸 出回路連接在第一濾波單元與電阻降壓?jiǎn)卧g。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括保護(hù)單元，所述 保護(hù)單元連接在第一控制單元與繼電器輸入回路之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述不需隔離電路包括 可控硅、電機(jī)、第一電阻、霍爾速度檢測(cè)電路；所述第二控制單元經(jīng)第一 電阻、可控硅與電機(jī)相連，所述霍爾速度檢測(cè)電路連接在電機(jī)與第二控制 單元之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述不需隔離電路還包 括可控硅開、短保護(hù)單元，所述可控硅開、短保護(hù)單元耦合在可控硅與第二控制單元之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述不需隔離電路還包 括第五電阻和第六電阻，所述第五電阻第一端與電阻降壓?jiǎn)卧噙B，第二 端與第六電阻第一端相連，所述第六電阻第二端與第二控制單元相連。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述需隔離電路包括人 機(jī)交換單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制系統(tǒng)，包括第一控制單元、第二控制單元、隔離電源、非隔離電源；所述隔離電源與第一控制單元相連，所述第一控制單元控制需隔離電路，所述非隔離電源與第二控制單元相連，所述第二控制單元控制不需隔離電路。本發(fā)明通過設(shè)置兩個(gè)控制單元，分別由隔離電源和非隔離電源供電?？梢允∪ゴ罅康母綦x器件，大幅度降低成本。而且本發(fā)明安全可靠，使電器操作人員更加安全，不至于觸電，更加符合安規(guī)要求。本發(fā)明還可用較少的成本實(shí)現(xiàn)較多的功能，如可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換單元的隔離、可控硅的開、短保護(hù)以及過載保護(hù)等。
文檔編號(hào)H02M5/257GK101354570SQ20081014211
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者劉建偉, 姜西輝, 首召兵 申請(qǐng)人:深圳和而泰智能控制股份有限公司