[發明專利]基于運算放大器的觸發互鎖電路

有效

• 申請號: 201510367171.2
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104980143B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 劉偉;馬強;許艷華;李鳳軍;武憲文
• 申請（專利權）人: 航天長峰朝陽電源有限公司
• 主分類號: H03K19/003
• 分類號: H03K19/003;H03K19/14
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 侯蔚寰

本發明公開了一種基于運算放大器的觸發互鎖電路，所述觸發互鎖電路由觸發單元、互鎖單元和比較單元組成。利用光電耦合器進行觸發，實現觸發信號與互鎖電路間的電氣隔離，利用運算放大器進行互鎖和比較。本發明使用簡化的設計和最少的元器件實現基本運算放大器的觸發互鎖電路，可以降低成本，提高可靠性的同時，實現觸發信號與互鎖電路間的電氣隔離，具有性能穩定、可靠性高、性價比高、環境適應能力強等特點。

技術領域

本發明涉及一種互鎖電路，具體地說，涉及一種基于運算放大器的觸發互鎖電路。

背景技術

目前，觸發互鎖電路主要依靠晶體管、觸發器或單片機（CPU）來實現。晶體管組成的觸發互鎖電路，成本較低，但溫度漂移較大，可靠性低；觸發器或單片機（CPU）組成的觸發互鎖電路，溫度漂移小，可靠性高，但成本較高。

發明內容

本發明正是為了解決上述技術問題而設計和一種基于運算放大器的觸發互鎖電路。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于運算放大器的觸發互鎖電路，由觸發單元、互鎖單元和比較單元組成。其觸發單元由光電耦合器U1、U2和電阻R1、R2組成，電阻R14、R15為偏置電阻，開通觸發信號和關斷觸發信號分別經光電耦合器U1和U2耦合輸出給互鎖單元的運算放大器U3-1的反相輸入端和U3-3的同相輸入端，實現觸發信號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支運算放大器和4支二極管組成，由開通觸發信號和關斷觸發信號觸發運算放大器U3-1和U3-3實現互鎖，通過電阻R2和R6分壓為U3-1同相輸入端提供基準電壓，通過電阻R11和R12分壓為U3-3反相輸入端提供基準電壓；通過電阻R1和R5構成分壓網絡與U3-1反相輸入端相連，通過電阻R8、R9和R10構成分壓網絡與U3-3同相輸入端相連；電阻R3、R7分別為運算放大器U3-1和U3-3的正反饋電阻，電容C1、C3分別為運算放大器U3-1和U3-3的啟動置零電容；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負極通過電阻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負極與U3-3輸出端相連，二極管D1負極通過電阻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、1支陶瓷電容和1支運算放大器組成，通過運算放大器U3-2進行比較輸出互鎖信號，通過電阻R4和R17分壓為U3-2反相輸入端提供基準電壓，電阻R13和R16組分壓網絡與U3-2同相輸入端相連，電容C2為U3-2的啟動置零電容。

所述基于運算放大器的觸發互鎖電路，其光電耦合器U1、U2型號為TLP291，運算放大器U3型號為LM324。

本發明的工作原理是：當開通觸發信號為高電平時，光電耦合器U1動作，將運算放大器U3-1的反相輸入端電壓拉低，使運算放大器U3-1輸出的高電平通過二極管D1和電阻R13連接到運算放大器U3-2的同相輸入端，再與運算放大器U3-2反相輸入端的電壓進行比較后，運算放大器U3-2輸出高電平。同時，運算放大器U3-1輸出的高電平，一路通過電阻R3反饋到運算放大器U3-1的同相輸入端，使同相輸入端電壓升高，保持運算放大器U3-1高電平輸出，實現自鎖；另一路通過二極管D2和電阻R8連接到運算放大器U3-3的同相輸入端，使運算放大器U3-3的同相輸入端電壓升高，輸出高電平，運算放大器U3-3輸出的高電平再經電阻R7反饋到運算放大器U3-3的同相輸入端，保持運算放大器U3-3高電平輸出，實現互鎖。此時，開通觸發信號無論是低電平，高電平或懸空，運算放大器U3-2始終保持高電平輸出。