基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種互鎖電路，具體地說(shuō)，涉及一種基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，觸發(fā)互鎖電路主要依靠晶體管、觸發(fā)器或單片機(jī)(CPU)來(lái)實(shí)現(xiàn)。晶體管組成的觸發(fā)互鎖電路，成本較低，但溫度漂移較大，可靠性低；觸發(fā)器或單片機(jī)(CPU)組成的觸發(fā)互鎖電路，溫度漂移小，可靠性高，但成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型正是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而設(shè)計(jì)和一種基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路，由觸發(fā)單元、互鎖單元和比較單元組成。其觸發(fā)單元由光電耦合器U1、U2和電阻R1、R2組成，電阻R14、R15為偏置電阻，開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)和關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)分別經(jīng)光電耦合器Ul和U2耦合輸出給互鎖單元的運(yùn)算放大器U3-1的反相輸入端和U3-3的同相輸入端，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)信號(hào)與互鎖電路間的電氣隔離；互鎖單元由11支電阻、2支陶瓷電容、2支運(yùn)算放大器和4支二極管組成，由開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)和關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)運(yùn)算放大器U3-1和U3-3實(shí)現(xiàn)互鎖，通過(guò)電阻R2和R6分壓為U3-1同相輸入端提供基準(zhǔn)電壓，通過(guò)電阻Rll和R12分壓為U3-3反相輸入端提供基準(zhǔn)電壓；通過(guò)電阻Rl和R5構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-1反相輸入端相連，通過(guò)電阻R8、R9和RlO構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-3同相輸入端相連；電阻R3、R7分別為運(yùn)算放大器U3-1和U3-3的正反饋電阻，電容C1、C3分別為運(yùn)算放大器U3-1和U3-3的啟動(dòng)置零電容；二極管D1、D2、D3、D4為邏輯二極管，二極管D1、D2正極與U3-1輸出端相連，二極管D2負(fù)極通過(guò)電阻R8與U3-3同相輸入端相連，二極管D3正極與U3-1同相輸入端相連，二極管D3、D4負(fù)極與U3-3輸出端相連，二極管Dl負(fù)極通過(guò)電阻R13與U3-2同相輸入端相連，二極管D4正極與U3-2同相輸入端相連；比較單元由4支電阻、I支陶瓷電容和I支運(yùn)算放大器組成，通過(guò)運(yùn)算放大器U3-2進(jìn)行比較輸出互鎖信號(hào)，通過(guò)電阻R4和R17分壓為U3-2反相輸入端提供基準(zhǔn)電壓，電阻R13和R16組分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-2同相輸入端相連，電容C2為U3-2的啟動(dòng)置零電容。
[0005]所述基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路，其光電耦合器Ul、U2型號(hào)為TLP291，運(yùn)算放大器U3型號(hào)為L(zhǎng)M324。
[0006]本實(shí)用新型的工作原理是:當(dāng)開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)為高電平時(shí)，光電耦合器Ul動(dòng)作，將運(yùn)算放大器U3-1的反相輸入端電壓拉低，使運(yùn)算放大器U3-1輸出的高電平通過(guò)二極管Dl和電阻R13連接到運(yùn)算放大器U3-2的同相輸入端，再與運(yùn)算放大器U3-2反相輸入端的電壓進(jìn)行比較后，運(yùn)算放大器U3-2輸出高電平。同時(shí)，運(yùn)算放大器U3-1輸出的高電平，一路通過(guò)電阻R3反饋到運(yùn)算放大器U3-1的同相輸入端，使同相輸入端電壓升高，保持運(yùn)算放大器U3-1高電平輸出，實(shí)現(xiàn)自鎖；另一路通過(guò)二極管D2和電阻R8連接到運(yùn)算放大器U3-3的同相輸入端，使運(yùn)算放大器U3-3的同相輸入端電壓升高，輸出高電平，運(yùn)算放大器U3-3輸出的高電平再經(jīng)電阻R7反饋到運(yùn)算放大器U3-3的同相輸入端，保持運(yùn)算放大器U3-3高電平輸出，實(shí)現(xiàn)互鎖。此時(shí)，開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)無(wú)論是低電平，高電平或懸空，運(yùn)算放大器U3-2始終保持高電平輸出。
[0007]當(dāng)關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)為高電平時(shí)，光電耦合器U2動(dòng)作，將運(yùn)算放大器U3-3的同相輸入端電壓拉低，使運(yùn)算放大器U3-3輸出的低電平通過(guò)二極管D4連接到運(yùn)算放大器U3-2的同相輸入端，再與運(yùn)算放大器U3-2反相輸入端的電壓進(jìn)行比較后，運(yùn)算放大器U3-2輸出低電平。同時(shí)，運(yùn)算放大器U3-3輸出的低電平，一路通過(guò)電阻R7反饋到運(yùn)算放大器U3-3的同相輸入端，使同相輸入端電壓降低，保持運(yùn)算放大器U3-3輸出低電平，實(shí)現(xiàn)自鎖；另一路通過(guò)二極管D3連接到運(yùn)算放大器U3-1的同相輸入端，使運(yùn)算放大器U3-1的同相輸入端電壓降低，輸出低電平，運(yùn)算放大器U3-1輸出的低電平再經(jīng)電阻R3反饋到運(yùn)算放大器U3-1的同相輸入端，保持運(yùn)算放大器U3-1低電平輸出，實(shí)現(xiàn)互鎖。此時(shí)，關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)無(wú)論是低電平，高電平或懸空，運(yùn)算放大器U3-2始終保持低電平輸出。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是使用簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)和最少的元器件實(shí)現(xiàn)基本運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路，可以降低成本，提高可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)信號(hào)與互鎖電路間的電氣隔離。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型電路原理框圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型電路原理圖。
[0011]圖3為本實(shí)用新型實(shí)例電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]如圖1和2所示，本實(shí)用新型一種基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路，由觸發(fā)單元、互鎖單元和比較單元組成。其觸發(fā)單元由光電耦合器U1、U2和電阻R1、R2組成，電阻R14、R15為偏置電阻，開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)和關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)分別經(jīng)光電耦合器Ul和U2耦合輸出給互鎖單元的運(yùn)算放大器U3-1的反相輸入端和U3-3的同相輸入端，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)信號(hào)與互鎖電路間的電氣隔離；互鎖單元由11支電阻、2支陶瓷電容、2支運(yùn)算放大器和4支二極管組成，由開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)和關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)運(yùn)算放大器U3-1和U3-3實(shí)現(xiàn)互鎖，通過(guò)電阻R2和R6分壓為U3-1同相輸入端提供基準(zhǔn)電壓，通過(guò)電阻Rll和R12分壓為U3-3反相輸入端提供基準(zhǔn)電壓；通過(guò)電阻Rl和R5構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-1反相輸入端相連，通過(guò)電阻R8、R9和RlO構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-3同相輸入端相連；電阻R3、R7分別為運(yùn)算放大器U3-1和U3-3的正反饋電阻，電容C1、C3分別為運(yùn)算放大器U3-1和U3-3的啟動(dòng)置零電容；二極管D1、D2、D3、D4為邏輯二極管，二極管D1、D2正極與U3-1輸出端相連，二極管D2負(fù)極通過(guò)電阻R8與U3-3同相輸入端相連，二極管D3正極與U3-1同相輸入端相連，二極管D3、D4負(fù)極與U3-3輸出端相連，二極管Dl負(fù)極通過(guò)電阻R13與U3-2同相輸入端相連，二極管D4正極與U3-2同相輸入端相連；比較單元由4支電阻、I支陶瓷電容和I支運(yùn)算放大器組成，通過(guò)運(yùn)算放大器U3-2進(jìn)行比較輸出互鎖信號(hào)，通過(guò)電阻R4和Rl7分壓為U3-2反相輸入端提供基準(zhǔn)電壓，電阻R13和R16組分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-2同相輸入端相連，電容C2為U3-2的啟動(dòng)置零電容。
[0014]如圖3所示，所述基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路由觸發(fā)單元、互鎖單元和比較單元組成。其中光電耦合器Ul和U2為TPL291，電阻R14、R15為390Ω ;運(yùn)算放大器U3為集成 4 運(yùn)算放大器 LM324，電阻 R1、R2、R3、R5、R6、R7、R8、R9、R10、Rll 和 R12 為 1K Ω，電容 C1、C3 為 105，二極管01、02、03、04為8六521 ;電阻 R4 為 1K Ω，R13 為 5.1ΚΩ，電阻R16 和 R17 為 20K Ω，電容 C2 為 105。
[0015]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下得出的其他任何與本實(shí)用新型相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路，由觸發(fā)單元、互鎖單元和比較單元組成；其特征在于:觸發(fā)單元由光電耦合器U1、U2和電阻R1、R2組成，電阻R14、R15為偏置電阻，開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)和關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)分別經(jīng)光電耦合器Ul和U2耦合輸出給互鎖單元的運(yùn)算放大器U3-1的反相輸入端和U3-3的同相輸入端，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)信號(hào)與互鎖電路間的電氣隔離；互鎖單元由11支電阻、2支陶瓷電容、2支運(yùn)算放大器和4支二極管組成，由開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)和關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)運(yùn)算放大器U3-1和U3-3實(shí)現(xiàn)互鎖，通過(guò)電阻R2和R6分壓為U3-1同相輸入端提供基準(zhǔn)電壓，通過(guò)電阻Rll和R12分壓為U3-3反相輸入端提供基準(zhǔn)電壓；通過(guò)電阻Rl和R5構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-1反相輸入端相連，通過(guò)電阻R8、R9和RlO構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-3同相輸入端相連；電阻R3、R7分別為運(yùn)算放大器U3-1和U3-3的正反饋電阻，電容C1、C3分別為運(yùn)算放大器U3-1和U3-3的啟動(dòng)置零電容；二極管Dl、D2、D3、D4為邏輯二極管，二極管D1、D2正極與U3-1輸出端相連，二極管D2負(fù)極通過(guò)電阻R8與U3-3同相輸入端相連，二極管D3正極與U3-1同相輸入端相連，二極管D3、D4負(fù)極與U3-3輸出端相連，二極管Dl負(fù)極通過(guò)電阻R13與U3-2同相輸入端相連，二極管D4正極與U3-2同相輸入端相連；比較單元由4支電阻、I支陶瓷電容和I支運(yùn)算放大器組成，通過(guò)運(yùn)算放大器U3-2進(jìn)行比較輸出互鎖信號(hào)，通過(guò)電阻R4和R17分壓為U3-2反相輸入端提供基準(zhǔn)電壓，電阻R13和R16組分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-2同相輸入端相連，電容C2為U3-2的啟動(dòng)置零電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路，其特征在于:光電耦合器U1、U2型號(hào)為TLP291，運(yùn)算放大器U3型號(hào)為L(zhǎng)M324。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路，所述觸發(fā)互鎖電路由觸發(fā)單元、互鎖單元和比較單元組成。利用光電耦合器進(jìn)行觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)信號(hào)與互鎖電路間的電氣隔離，利用運(yùn)算放大器進(jìn)行互鎖和比較。本實(shí)用新型使用簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)和最少的元器件實(shí)現(xiàn)基本運(yùn)算放大器的觸發(fā)互鎖電路，可以降低成本，提高可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)信號(hào)與互鎖電路間的電氣隔離，具有性能穩(wěn)定、可靠性高、性價(jià)比高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
【IPC分類】H03K19-003, H03K19-14
【公開(kāi)號(hào)】CN204597927
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520453887
【發(fā)明人】劉偉, 許艷華, 李鳳軍, 武憲文
【申請(qǐng)人】航天長(zhǎng)峰朝陽(yáng)電源有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日