專利名稱:動態(tài)安全型無接點驅動器的制作方法
本發(fā)明主要用于非安全設備的末級驅動，從而構成安全系統(tǒng)。
近年來，無接點晶體管電路，集成器件及計算機控制系統(tǒng)的大量應用，這些電路或系統(tǒng)都不能保證元件損壞時使整個系統(tǒng)導向安全?，F(xiàn)有的動態(tài)安全型繼電器是由晶體管開關電路及鐵路信號專用的偏極繼電器組成。這種安全型繼電器由于使用了鐵路信號專用偏極繼電器，不但體積大，而且不適合在振動大的場合應用，例如在機車上使用。
為了加快機車信號設備的發(fā)展，使機車信號能成為安全系統(tǒng)，為此發(fā)明了一種動態(tài)安全型無接點驅動器。本設備只要輸入動態(tài)的脈沖就可以變?yōu)榉€(wěn)定的功率輸出以驅動信號機點燈及其它功率負載。由于驅動器采用無接點輸出，因此它具有以下優(yōu)點1.由于沒有可動接點，使用壽命長，可靠性高。
2.不怕振動，因此，可用在移動或振動較大的設備上。
3.驅動器重量輕、體積小，有利于體積受到限制的設備中使用。
4.輸出功率可以根據(jù)需要進行調整。
本發(fā)明利用動態(tài)脈沖輸入變成穩(wěn)定的功率級輸出，并且沒有任何接點，可以實現(xiàn)“故障——安全”。目前，在國內外還沒有同類的設備，是一種新型的驅動器。
本發(fā)明的原理框圖如圖1所示。圖中(1)為光電隔離電路，主要是防止后級電路對微處理機的干擾；(2)為放大電路；(3)為可控電源；(4)為多諧振蕩器；(5)為驅動放大電路；(6)為功率驅動電路；(7)為快速釋能電路。
當輸入級不斷有動態(tài)脈沖輸入時，通過光電耦合電路及放大電路把脈沖放大，這些脈沖經(jīng)可控電源級就可把脈沖電壓變成穩(wěn)定的直流電源，此直流電源動作自激多諧振蕩器，從而產(chǎn)生一個幾十千赫的方波經(jīng)功率放大就可以通過變壓器輸出較大功率的交流電壓，此電壓可直接點亮信號燈，也可經(jīng)整流、穩(wěn)壓來驅動直流負載。當脈沖結束時，可控電源幾秒鐘后能量釋放完畢，振蕩器停止工作，最后級功放停止輸出電壓，如果為了快速停止輸出，可以利用(7)，只需輸入一個高電壓即可達到目的。
圖2為電路圖，在該圖中信號從輸入端(18)進入，經(jīng)過光電耦合器(9)、放大器(10)、變壓器(11)耦合整流后向電容器(12)充電，使多諧振蕩器(13)(14)工作，輸出一個20KHz～50KHz的脈沖經(jīng)放大器(15)(16)(17)放大，并由變壓器(21)耦合輸出。當輸入信號為連續(xù)脈沖時，電容器(12)經(jīng)常有電，電路有連續(xù)輸出，經(jīng)變壓器(21)點亮燈泡。當輸入信號為斷續(xù)脈沖，在間歇時間里，由于電容器(12)貯能，仍能保持振蕩器工作，使電路有連續(xù)輸出，但輸入脈沖的間歇時間不能超過電容器(12)放電至振蕩器停止工作的時間，因此為了保證電路有穩(wěn)定的輸出，電容器(12)的容量選擇為200微法。
當輸入信號為靜態(tài)電平時，由于變壓器(11)的作用，直流不能通過，電容器(12)得不到電能，振蕩器不能工作，電路無輸出，當本電路某一部分發(fā)生故障時，可引起振蕩器不工作；或者最后表現(xiàn)在晶體管(17)長時間截止或長時間導通，這樣變壓器(21)無信號輸出(即電路無輸出)。
如果要使電路停止輸出，在圖2中的輸入端(18)加入一個高電平，使三極管(20)導通，構成電容器(12)的放電回路，使振蕩器(13)(14)即刻停止工作，保證了電路無輸出，負載得不到能量。
本設備已做成樣機，經(jīng)過試驗證明，當計算機輸出接口發(fā)生故障或其本身損壞時，輸出為靜態(tài)，以及本設備任何元件發(fā)生故障時，都能使輸出停止，負載得不到能量。這是符合鐵路信號技術規(guī)定“故障導向安全”的要求，該設備現(xiàn)已被微機通用式機車信號設備選為驅動信號點燈電路，效果良好。
權利要求
1.一種動態(tài)安全型無接點驅動器，它由光電耦合器和放大電路連接而成，其特征在于輸入信號經(jīng)光電耦合器(9)、放大器(10)、變壓器(11)、電容器(12)、多諧振蕩器(13)(14)再經(jīng)放大器(15)(16)(17)、并由變壓器(21)耦合輸出點亮燈泡。
2.根據(jù)權利要求
1所述的驅動器，其特征在于多諧振蕩器(13)(14)的頻率為20KHz～50KHz之間，電容器(12)為200μF。
3.根據(jù)權利要求
1或2所述的驅動器，在電容器(12)兩端并接一個控制電路，光電耦合器(19)、放大器(20)。
專利摘要
本實用新型是一種把連續(xù)脈沖信號變成穩(wěn)定的具有一定功率輸出的安全型驅動設備，在設備輸入端加上連續(xù)的脈沖，通過光電耦合和放大電路后，變成穩(wěn)定直流電壓，使后級多諧振蕩器產(chǎn)生頻率為幾十千赫的方波，經(jīng)功放和變壓器輸出較大功率的交流電壓。當沒有脈沖輸入或設備元件故障時，設備無輸出。本發(fā)明具有動態(tài)安全，不怕振動，體積小，重量輕等優(yōu)點?？勺鳛橛嬎銠C或其它電子設備與負載之間接口，尤其適用于移動或振動大、體積受到限制的設備中。
文檔編號B61L5/18GK87206799SQ87206799
公開日1988年10月26日 申請日期1987年4月27日
發(fā)明者王瓊洲, 陳強 申請人:北方交通大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan