[發明專利]邏輯輸入裝置

有效

• 申請號: 201110453722.9
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103187858A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 徐秀芳
• 申請（專利權）人: 施耐德電器工業公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

技術領域

本發明涉及一種輸入裝置。具體地，涉及一種用于將夾雜有諧波干擾的交流輸入信號輸入到由邏輯電子器件組成的功能部件的邏輯輸入裝置。

背景技術

對于iMCC(Intelligent?Motor?Control?Center智能馬達控制中心)、PLC(可編程邏輯控制器)以及一些其它控制模塊而言，它們一般需要與變頻器一起使用，變頻器對交流電源線會產生諸如諧波噪聲的污染。如果這樣的雜有諧波干擾的交流電源信號直接輸入到諸如電路保護的一些功能部件的邏輯電路的邏輯輸入端時，現有技術領域的針對上述的邏輯輸入裝置的一些設計電路無法屏蔽這些諧波的影響。就造成了包含這樣的保護功能部件的產品的電容器的損壞，從而發出錯誤的保護動作。圖1示出了包含現有技術領域的邏輯輸入裝置的功能部件的電路圖。其中邏輯輸入裝置包括并聯在輸入AC電源線L、N之間的電容器C13；依次串聯在輸入AC電源線L、N之間的電阻器R21、R15、16、R17；與串聯的電阻器R15、R16并聯的電容器C14；與電阻器R17并聯的電容器C8；以及穩壓器件U12、U13串聯連接在電阻器R16、R17的連接節點，U13的輸出端信號作為邏輯輸入信號輸入到后續的諸如光電耦合器U11的邏輯器件的輸入端。光電耦合器U11之后的電路是功能部件的具有諸如保護功能的電路部分，與本發明無關，在此不進行過多描述，以避免混淆本發明。

在圖1所示的邏輯輸入裝置中，電容器C13一般吸收輸入AC電源信號的高壓尖峰，電阻器R21起限制輸入電流的作用，并聯連接的電容器C8和電阻器R17對將輸入到U11的信號進行一般的濾波。而輸入AC電源信號大部分降在C14和與之并聯的串聯電阻器R15、R16這個中間環節上。如果輸入AC電源信號夾雜大量頻率高于50Hz的諧波噪聲，則會使電容器C14的容抗很快降低，并且使流經C14的電流也產生大量的諧波電流，參見圖2中的由“□”指示的曲線所展示的電容器C14上的電流。進一步地，由于C14上電流也產生了大量諧波電流，使得在U11的輸入引腳1上的電流信號非常不穩定，從而使U11的輸出引腳4上的輸出信號在0-5V之間與上述諧波電流相應地變動，參見圖3中的下面的線所展示的電阻器R18上的電壓(即U11的輸出引腳4上的輸出信號)，因而光電耦合器U11產生了誤動作。

因此，如何針對夾雜有諧波干擾的交流電源信號輸入，設計能夠抵抗這些諧波干擾的邏輯輸入裝置，是本發明要解決的技術問題。

發明內容

根據本發明的一方面，提供一種用于將夾雜有諧波干擾的交流輸入信號經由輸入交流電源線輸入到由邏輯電子器件組成的功能部件的邏輯輸入裝置，該邏輯輸入裝置包括：輸入保護組件，接收交流輸入信號，用于防止過電流以及交流輸入信號中的高壓尖峰信號流入所述邏輯輸入裝置；中間組件，包括一電感器以及與電感器串聯的第一電阻器，連接到輸入保護組件，用于分擔大部分的交流輸入信號；以及濾波穩壓組件，連接到中間組件，對中間組件的信號進行濾波和穩壓，并將處理后的信號作為所述邏輯輸入裝置的輸出。

其中輸入保護組件包括并聯在輸入交流電源線之間的第一電容器以及依次串聯在輸入交流電源線上的第二電阻器。

其中濾波穩壓組件包括由并聯的第三電阻器和第二電容器組成的濾波器以及由穩壓器件組成的穩壓器。

附圖說明

通過下面結合附圖對示例實施例的詳細描述，將更好地理解本發明。應當清楚地理解，所描述的示例實施例僅僅是作為說明和示例，而本發明不限于此。本發明的精神和范圍由所附權利要求書的具體內容限定。下面描述附圖的簡要說明，其中：

圖1示出了包含現有技術的邏輯輸入裝置的功能部件的電路圖；

圖2示出了現有技術的邏輯輸入裝置的關鍵元件和本發明的邏輯輸入裝置的關鍵元件上的仿真電流比較；

圖3示出了采用現有技術的邏輯輸入裝置和本發明的邏輯輸入裝置的仿真邏輯輸出電壓比較；以及

圖4示出了包含本發明的邏輯輸入裝置的功能部件的電路圖。

具體實施方式

現在參照附圖2-4來詳細介紹根據本發明的邏輯輸入裝置。

分析圖1的現有技術的邏輯輸入裝置，可以看出，圖1的電容器C14對AC輸入電源信號所夾雜的諧波電壓響應較快，因而電容器C14上的電流也反映了諧波電壓的影響。因此，由于電感器對電流的抑制作用，所以本發明考慮采用一電感器來代替圖1中的電容器。