[發明專利]一種雙通道補償輸出的驅動結構

在審

• 申請號: 201711183948.5
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107968638A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 江明泓
• 申請（專利權）人: 四川啟興電子有限公司
• 主分類號: H03K3/011
• 分類號: H03K3/011;H03K3/013;H03K3/353
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 徐金瓊,劉東

技術領域

本發明涉及軌道列車電力系統，具體涉及一種雙通道補償輸出的驅動結構。

背景技術

現有軌道列車的各類電磁閥驅動電路，輸入級控制信號是PWM脈沖信號，其脈沖電壓值在5V左右，而驅動級中使用100V左右的電壓值區間，如果在驅動級產生干擾噪聲或電子元件短時失效，噪聲或短路電流極有可能掩蓋輸入級控制信號，導致控制失效，進一步造成系統失效，從而引發可能的重大安全事故并承受經濟損失；傳統濾波電路存在增益衰減，對基準電壓很低的控制信號不是有效的解決方案；驅動級缺乏有效的放電回路，影響系統的工作穩定性；輸出級缺乏隔離器件、放電回路和電流引導，電路工作響應時間較長。因此，設計安全、穩定、可靠且響應時間短的驅動電路或防滑閥電源控制電路是很有必要的。

發明內容

針對上述現有技術，本發明目的在于提供一種雙通道補償輸出的驅動結構，其旨在解決現有軌道列車的各類電磁閥驅動電路，缺乏短路保護，存在放電時間長，控制信號脈沖頻率受限，控制失效、穩定性差且可靠性低等技術問題。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種雙通道補償輸出的驅動結構，包括電源，進一步包括脈寬調制信號發生器：連接電源；輸入鉗制電路：接收脈寬調制信號發生器輸出的脈沖信號；隔離單元：包括變壓器 T1，與變壓器T1并聯的第一電容C1，接收脈寬調制信號發生器輸出的脈沖信號；輸出驅動電路：接收隔離單元的輸出電壓；穩壓放電回路：其中包括電磁閥，通過輸出驅動電路獲得開閉信號；隔離單元：還接收輸入鉗制電路輸出的鉗制電壓；還包括冗余補償電路：接收隔離單元的輸出電壓，檢測輸出驅動電路的輸出電壓，還與電磁閥連接。

上述方案中，所述的輸入鉗制電路，包括第一三極管：柵極連接電源，源極和漏極相連；第二三極管：柵極連接第一三極管的源極且漏極也連接第一三極管的源極；第三三極管：漏極連接第二三極管的源極，源極接地；第一反相器：輸入端連接第二三極管的柵極；第二反相器：輸入端連接第一反相器的輸出端；第四三極管：柵極連接第二反相器的輸出端，源極接地；第五三極管：柵極連接第二反相器的輸出端，源極連接第四三極管的漏極，其漏極連接至脈寬調制信號發生器。第六三極管：柵極連接第五三極管的源極，其源極接地且漏極連接至隔離單元。正常工作時，不會產生漏電；為控制脈沖信號提供了同步升壓，顯著提高了電路噪聲最高容納值；實質地增加可靠性、穩定性和電路抗噪聲能力；降低控制失效發生率。

上述方案中，所述的隔離單元，包括變壓器，與變壓器并聯的第一電容。

上述方案中，所述的輸出驅動電路，包括第七三極管：柵極連接隔離單元，源極接地；上拉電源：連接第七三極管的漏極；達林頓管：基極連接第七三極管的漏極；第一二極管：正極連接達林頓管的發射極且負極連接達林頓管的集電極；第二二極管：正極連接第一二極管的正極，負極接地。

上述方案中，所述的穩壓放電回路，還包括第二電容：隔離輸出驅動電路和穩壓放電回路；第三二極管：正極連接第二電容；第一齊納二極管：正極接地，負極連接第三二極管的負極；第三電容：一端連接第三二極管的負極；第三電容另一端還連接有第四二極管和第二齊納二極管；第四二極管的負極連接第三二極管的正極，第二齊納二極管的負極連接第三二極管的負極；電磁閥并聯第三電容。提供了限流，導流和放電回路，提升了電路響應時間和穩定性；提供了回路隔離保護。

上述方案中，所述的冗余補償電路，包括第四電容：并聯變壓器的輸出端；功率補償三極管：基極連接第四電容，發射極接地；電壓檢測器：偏執電壓源端連接功率補償三極管的集電極；電壓檢測器的檢測端連接至穩壓放電回路；第八三極管：柵極連接功率補償三極管的集電極，源極接地，漏極連接至電磁閥。提供了控制信號輸出驅動補償，確保電磁閥打開和/或關閉。

上述方案中，優選地，所述的上拉電源，選用電壓100V的直流電，通過限流電阻連接第七三極管的漏極。

上述方案中，優選地，所述的電源，選用電壓5V的直流源。

上述方案中，優選地，所述的三極管，選用N溝道和/或P溝道雙極型絕緣柵場效應晶體管。

上述方案中，優選地，所述的反相器，包括N溝道雙極型絕緣柵場效應晶體管和P溝道雙極型絕緣柵場效應晶體管，P溝道雙極型絕緣柵場效應晶體管的漏極連接有供電電壓 VCC。

上述方案中，優選地，所述的輸入鉗制電路，將脈寬調制信號發生器(100)的脈沖信號基準電壓鉗制至7V左右，即基準電壓同步升壓至7V左右。提升了抗干擾性。