[發明專利]一種基于電源時序消抖控制的開關量輸出電路

有效

• 申請號: 201611050607.6
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106773905B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 王子健;陳海榮;王冶;王偉強;宋漢廣;張興堂;史小犇;王延鵬;夏鵬浩;崔強強
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一六研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明公開了一種基于電源時序消抖控制的開關量輸出電路，包括相互連接的電源時序消抖控制電路以及開關量輸出電路；電源時序消抖電路包括供電電路以及時序控制電路，供電電路提供電源輸入信號以及時序控制電路的控制信號，時序控制電路處理電源輸入信號，將優化的電源信號輸出至開關量輸出電路。因此，本發明利用MOS管的高速開關及電壓穩定特性，設計一種電源時序消抖控制電路，改善電源信號的輸入時序關系及驅動能力，優化電源信號質量，該時序控制電路的控制信號由供電電路自身提供，將多種電源輸入信號進行串行處理，確保全部的電源輸出信號由統一的信號進行管理，確保電源信號時序的一致性。

技術領域

本發明屬于數字電路控制領域，特別是一種基于電源時序消抖控制的開關量輸出電路。

背景技術

開關量輸出是將傳感器感應的模擬信號或數字控制信號轉換為開關量信號，并提供作為負載電路的開關使用。通常情況下，開關量利用電磁或固體繼電器實現。開關量存在斷開和閉合兩種狀態，開關量輸出信號的使用方式保證開關處于一種恒定狀態，即保持斷開或閉合狀態，是輸出負載電路穩定。

由于控制電路設計問題，傳統的數控開關量輸出信號在閉合時，可能會產生短暫的開關抖動現象。即在開關量信號為穩定的閉合狀態前，開關在極短時間內發生一次或多次的交叉通斷。大多數情況下，對于響應時間要求不高的控制系統或控制精度較低的系統，開關量抖動對系統的影響較小。但是，對于高精度控制系統或系統中的精密設備，其要求的控制精度和響應時間非常高，通常會精確到“微秒”級。高精度系統中通常配備故障診斷設備，如果開關量存在抖動現象，將會造成故障診斷設備報警。若系統中未存在故障診斷設備，則開關量的交叉通斷會造成負載電路的不穩定，極端情況下，可能導致系統的過調或振蕩。

發明內容

本發明提供一種基于電源時序消抖控制的開關量輸出電路，其電源時序控制電路具備設計簡單、參數可調、控制精度高等優點，適用于高精度要求的復雜控制系統中，開關量輸出信號的精確控制，有效實現開關量信號的通斷的平滑處理，同時，本發明的電源時序控制電路能夠廣泛應用于其他數字控制系統領域。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于電源時序消抖控制的開關量輸出電路，包括相互連接的電源時序消抖控制電路以及開關量輸出電路；所述電源時序消抖電路包括供電電路以及時序控制電路，所述供電電路提供電源輸入信號以及時序控制電路的控制信號，時序控制電路處理電源輸入信號，將優化的電源信號輸出至開關量輸出電路。

作為進一步改進，所述供電電路包括信號輸出端、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第一三極管、第二三極管、第三三極管；

電源信號輸入端+1.8V-A與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端分別與第四電阻的一端以及第三三極管的基級連接，第四電阻的另一端分別與第五電阻的一端、第六電阻的一端以及第三三極管的發射極相連，所述第三三極管的發射極同時接地；電源信號輸入端+5V-CPCI與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端分別與第五電阻的另一端以及第二三極管的基級連接；電源信號輸入端+3.3V-CPCI與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端分別與第六電阻的另一端以及第一三極管的基極連接；電源信號輸入端+5V-CPCI與第七電阻的一端連接，第七電阻的另一端分別與第一三極管的集電極連接以及信號輸出端連接，第一三極管的發射極與第二三極管的集電極連接，第二三極管的發射極與第三三極管的集電極連接。

作為進一步改進，所述時序控制電路包括信號輸入端、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容以及第九電容；

信號輸入端分別與第一MOS管的柵極、第二MOS管的柵極以及第三MOS管的柵極連接；

電源信號輸入端+5V-CPCI與第一MOS管的源極連接，所述第一電容、第二電容以及第三電容并聯并設置在第一MOS管的漏極上，第三電容的正電極和信號+5VRUN連接，負電極接地；