[實用新型]基于運算放大器的觸發(fā)互鎖電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520453887.X
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204597927U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉;許艷華;李鳳軍;武憲文
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 侯蔚寰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種互鎖電路，具體地說，涉及一種基于運算放大器的觸發(fā)互鎖電路。

背景技術(shù)

目前，觸發(fā)互鎖電路主要依靠晶體管、觸發(fā)器或單片機（CPU）來實現(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（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。

實用新型內(nèi)容

本實用新型正是為了解決上述技術(shù)問題而設(shè)計和一種基于運算放大器的觸發(fā)互鎖電路。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于運算放大器的觸發(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，開通觸發(fā)信號和關(guān)斷觸發(fā)信號分別經(jīng)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(xiàn)觸發(fā)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(fā)信號和關(guān)斷觸發(fā)信號觸發(fā)運算放大器U3-1和U3-3實現(xiàn)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(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)與U3-1反相輸入端相連，通過電阻R8、R9和R10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(wǎng)絡(luò)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(fā)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。

本實用新型的工作原理是：當(dāng)開通觸發(fā)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(xiàn)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(jīng)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(xiàn)互鎖。此時，開通觸發(fā)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。

當(dāng)關(guān)斷觸發(fā)信號為高電平時，光電耦合器U2動作，將運算放大器U3-3的同相輸入端電壓拉低，使運算放大器U3-3輸出的低電平通過二極管D4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輸出低電平。同時，運算放大器U3-3輸出的低電平，一路通過電阻R7反饋到運算放大器U3-3的同相輸入端，使同相輸入端電壓降低，保持運算放大器U3-3輸出低電平，實現(xiàn)自鎖；另一路通過二極管D3連接到運算放大器U3-1的同相輸入端，使運算放大器U3-1的同相輸入端電壓降低，輸出低電平，運算放大器U3-1輸出的低電平再經(jīng)電阻R3反饋到運算放大器U3-1的同相輸入端，保持運算放大器U3-1低電平輸出，實現(xiàn)互鎖。此時，關(guān)斷觸發(fā)信號無論是低電平，高電平或懸空，運算放大器U3-2始終保持低電平輸出。

本實用新型的有益效果是使用簡化的設(shè)計和最少的元器件實現(xiàn)基本運算放大器的觸發(fā)互鎖電路，可以降低成本，提高可靠性的同時，實現(xiàn)觸發(fā)信號與互鎖電路間的電氣隔離。

附圖說明

圖1為本實用新型電路原理框圖。

圖2為本實用新型電路原理圖。

圖3為本實用新型實例電路原理圖。

具體實施方式