CN105576952B - Sto控制电路及*** - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种STO控制电路及***，STO控制电路包括：信号转换电路、第一光耦电路、第二光耦电路、第一非门、第二非门、第三非门、第四非门、第一RC滤波电路和第二RC滤波电路；第一光耦电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一稳压二极管和第一隔离光耦；第二光耦电路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第四电容、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第二稳压二极管和第二隔离光耦。在本申请中，提供的STO控制电路实现了STO功能和电路自检。

Description

STO控制电路及***

技术领域

本申请涉及电力电子领域，特别涉及一种STO(Safe Torque Off,安全中断扭距)控制电路及***。

背景技术

目前，随着可调速电动设备(如变频器)在日常生活和工业中的应用越来越广泛，对可调速电动设备的安全功能要求越来越高。

对于控制电机的可调速电动设备，当其发生超速或意外启动等故障时，需要可靠地强制关闭可调速电动设备的电机的输出转矩以满足安全要求。上述操作可以由STO功能实现，若可调速电动设备具备STO功能，则会大大提升可调速电动设备的安全功能。

但是，目前尚不存在一种STO控制电路来实现可调速电动设备可靠的STO功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种STO控制电路及***，以达到实现STO功能和电路自检的目的，技术方案如下：

一种STO控制电路，包括：信号转换电路、第一光耦电路、第一整形电路和第一RC滤波电路；

所述信号转换电路的输入端，用于接收第一窄脉冲信号；

所述第一光耦电路的第一输入端与所述信号转换电路的输出端相连，所述第一光耦电路的第二输入端用于接收第一STO功能触发信号，所述第一光耦电路的输出端与所述第一整形电路的输入端相连，所述第一整形电路的输出端与所述第一RC滤波电路的输入端相连；

所述信号转换电路，用于将所述第一窄脉冲信号转换为所述第一光耦电路能识别的第二窄脉冲信号；

所述第一光耦电路，用于对所述第二窄脉冲信号和所述第一STO功能触发信号进行隔离和比较处理，得到第一安全输入信号；

所述第一整形电路，用于对所述第一安全输入信号进行整形，得到第二安全输入信号，并输出所述第二安全输入信号；

所述第一RC滤波电路，用于对所述第二安全输入信号进行滤波，得到第三安全输入信号，并输出所述第三安全输入信号。

优选的，所述信号转换电路包括：第三隔离光耦、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第五电容，第一三极管和第三稳压二极管；

所述第一光耦电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第一隔离光耦；

所述第一RC滤波电路包括：第十二电阻和第六电容；

所述第七电阻的第一端作为所述信号转换电路的输入端，所述第七电阻的第二端分别与所述第八电阻的第一端和所述第三隔离光耦的第二输入端相连，所述第八电阻的第二端分别与第一电源和所述第三隔离光耦的第一输入端相连；

所述第三隔离光耦的第一输出端分别与所述第一三极管的集电极和所述第十电阻的第一端相连，所述第三隔离光耦的第二输出端分别与所述第五电容的第一端、所述第九电阻的第一端和所述第一三极管的基极相连，所述第五电容的第二端接地，所述第九电阻的第二端接地，所述第一三极管的发射极接地；

所述第十电阻的第二端作为所述信号转换电路的输出端，所述第十一电阻的第一端与所述第十电阻的第二端相连，所述第十一电阻的第二端与第二电源相连，所述第三稳压二极管的阴极与所述第十电阻的第二端相连，所述第三稳压二极管的阳极接地；

所述第一电阻的第一端作为所述第一光耦电路的第一输入端，所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第二端和所述第一隔离光耦的第二输入端相连，所述第一电容的第一端与所述第一隔离光耦的第一输入端相连且作为所述第一光耦电路的第二输入端；

所述第一隔离光耦的第一输出端分别与所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与第一电源相连，所述第三电阻的第二端分别与所述第二电容的第一端相连作为所述第一光耦电路的输出端，所述第二电容的第二端接地，所述第一隔离光耦的第二输出端接地；

所述第十二电阻的第一端作为所述第一RC滤波电路的输入端，所述第十二电阻的第二端与所述第六电容的第一端相连并作为所述第一RC滤波电路的输出端，所述第六电容的第二端接地。

优选的，所述第一光耦电路还包括：

第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一电阻的第二端相连，所述第一稳压二极管的阴极与所述第一隔离光耦的第二输入端相连。

优选的，所述第一隔离光耦还包括：第一二极管和第四二极管；

所述第一二极管的阳极与所述第一电容的第一端相连，所述第一二极管的阴极与所述第一隔离光耦的第一输入端相连；

所述第四二极管的阴极与所述第一电容的第二端相连，所述第四二极管的阳极与所述第一稳压二极管的阳极相连。

优选的，所述第一光耦电路还包括：

第二二极管和第三二极管；

所述第二二极管的阴极与所述第一电容的第一端相连，所述第二二极管的阳极与所述第一稳压二极管的阳极相连；

所述第三二极管的阳极与所述第一电阻的第二端相连，所述第三二极管的阴极与所述第一隔离光耦的第一输入端相连。

优选的，所述STO控制电路还包括：

与所述第一光耦电路结构相同的第二光耦电路；

与所述第一整形电路结构相同的第二整形电路；

与所述第一RC滤波电路结构相同的第二RC滤波电路；

所述第二光耦电路的第一输入端与所述信号转换电路的输出端相连，所述第二光耦电路的第二输入端用于接收所述第一STO功能触发信号，所述第二光耦电路的输出端与所述第二整形电路的输入端相连，所述第二整形电路的输出端与所述第二RC滤波电路的输入端相连；

所述第二光耦电路，用于对所述第二窄脉冲信号和所述第一STO功能触发信号进行隔离和比较处理，得到第四安全输入信号；

所述第二整形电路，用于对所述第四安全输入信号进行整形，得到第五安全输入信号，并输出所述第五安全输入信号；

所述第二RC滤波电路，用于对所述第五安全输入信号进行滤波，得到第六安全输入信号，并输出所述第六安全输入信号。

一种STO控制***，包括电动设备和如上述任意一项所述的STO控制电路；

所述电动设备包括：控制模块、第一使能控制电路、第一三态缓冲器和第一上拉电阻组；

所述控制模块，用于输出第一窄脉冲信号至所述STO控制电路，及输出第二STO功能触发信号至所述第一使能控制电路，及输出PWM驱动信号至所述第一三态缓冲器，及接收所述STO控制电路输出的第二安全输入信号，并根据所述第二安全输入信号判断所述STO控制电路是否发生故障；

所述第一使能控制电路，用于接收所述STO控制电路输出的第三安全输入信号和所述第二STO功能触发信号，并对所述第三安全输入信号和所述第二STO功能触发信号进行与运算，输出相应的第一使能控制信号至所述第一三态缓冲器；

所述第一三态缓冲器，用于在所述第一使能控制信号有效时，输出驱动信号至所述电动设备的驱动电路；

所述第一上拉电阻组与所述第一三态缓冲器的输出端相连。

优选的，所述第一使能控制电路包括：第九二极管、第十二极管和第二十六电阻；

所述第一上拉电阻组包括：第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻和第十九电阻；

所述控制模块的第一输入端与所述STO控制电路的第一整形电路的输出端相连，所述控制模块的第一输出端与所述STO控制电路的信号转换电路的输入端相连，所述控制模块的第二输出端与所述第十二极管的阴极相连，所述控制模块的第三输出端与所述第一三态缓冲器的第一输入端相连，所述控制模块的第四输出端与所述第一三态缓冲器的第二输入端相连，所述控制模块的第五输出端与所述第一三态缓冲器的第三输入端相连，所述控制模块的第六输出端与所述第一三态缓冲器的第四输入端相连，所述控制模块的第七输出端与所述第一三态缓冲器的第五输入端相连，所述控制模块的第八输出端与所述第一三态缓冲器的第六输入端相连；

第九二极管的阴极与所述STO控制电路的第一RC滤波电路的输出相连，所述第九二极管的阳极分别与所述第十二极管的阳极、所述第二十六电阻的第一端和所述第一三态缓冲器的第一使能端相连，所述第二十六电阻的第二端与第一电源相连；

所述第一三态缓冲器的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端和第六输出端均与所述驱动电路的第二输入端相连；

所述第十四电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第一输出端相连，所述第十五电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第二输出端相连，所述第十六电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第三输出端相连，所述第十七电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第四输出端相连，所述第十八电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第五输出端相连，所述第十九电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第六输出端相连；

所述第十四电阻的第二端、所述第十五电阻的第二端、所述第十六电阻的第二端、所述第十七电阻的第二端、所述第十八电阻的第二端和所述第十九电阻的第二端均与所述第一电源相连。

优选的，还包括：第二使能控制电路、第二三态缓冲器和第二上拉电阻组；

所述第二使能控制电路，用于接收所述STO控制电路输出的第六安全输入信号和所述第二STO功能触发信号，并对所述第六安全输入信号和所述第二STO功能触发信号进行与运算，输出相应的第二使能控制信号至所述第二三态缓冲器；

所述第二三态缓冲器，用于在所述第二使能控制信号有效时，输出驱动信号至所述电动设备的驱动电路；

所述第二上拉电阻组与所述第二三态缓冲器的输出端相连。

优选的，所述第二使能控制电路包括：第十一二极管、第十二二极管和第二十七电阻；

所述第二上拉电阻组包括：第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻和第二十五电阻；

第十一二极管的阴极与所述第二RC滤波电路的输出端相连，所述第十一二极管的阳极分别与所述第十二二极管的阳极、所述第二十七电阻的第一端分别与所述第一三态缓冲器的第二使能端和所述第二三态缓冲器的第一使能端相连，所述第二十七电阻的第二端与所述第一电源相连；

所述第二三态缓冲器的第二使能端与所述第九二极管的阳极相连；

所述第一三态缓冲器的第一输出端与所述第二三态缓冲器的第一输入端相连，所述第一三态缓冲器的第二输出端与所述第二三态缓冲器的第二输入端相连，所述第一三态缓冲器的第三输出端与所述第二三态缓冲器的第三输入端相连，所述第一三态缓冲器的第四输出端与所述第二三态缓冲器的第四输入端相连，所述第一三态缓冲器的第五输出端与所述第二三态缓冲器的第五输入端相连，所述第一三态缓冲器的第六输出端与所述第二三态缓冲器的第六输入端相连；

所述第二三态缓冲器的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端和第六输出端均与所述驱动电路的第二输入端相连；

所述第二十电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第一输出端相连，所述第二十一电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第二输出端相连，所述第二十二电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第三输出端相连，所述第二十三电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第四输出端相连，所述第二十四电阻的第一端与所诉第二三态缓冲器的第五输出端相连，所述第二十五电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第六输出端相连；

所述第二十电阻的第二端、所述第二十一电阻的第二端、所述第二十二电阻的第二端、所述第二十三电阻的第二端、第二十四电阻的第二端和所述第二十五电阻的第二端均与所述第一电源相连。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

在本申请中，在可调速电动设备的STO功能未被触发时，第一STO功能触发信号为高电平信号，第一光耦电路接收到第二窄脉冲信号和高电平的第一STO功能触发信号，第一光耦电路导通，输出第二安全输入信号，第二安全输入信号经第一整形电路，第一整形电路输出更加规则的第二安全输入信号至可调速电动设备的控制模块，可调速电动设备的控制模块若检测到第二安全输入信号中的窄脉冲信号，说明STO控制电路无故障，控制模块若检测不到第二安全输入信号中的窄脉冲信号，说明STO控制电路存在故障，实现了对STO控制电路的自检；第一RC滤波电路滤除第二安全输入信号中的窄脉冲信号，输出低电平信号至可调速电动设备的使能控制电路，使可调速电动设备的使能控制电路输出低电平有效的使能控制信号，以使可调速电动设备的IGBT正常工作，不影响可调速电动设备正常工作。

在可调速电动设备的STO功能被触发时，第一光耦电路的第二输入端悬空无信号输入，即第一STO功能触发信号断开，第一光耦电路仅接收到第二窄脉冲信号，第一光耦电路不导通，第一光耦电路输出持续的高电平信号，第一光耦电路输出的高电平信号经第一整形电路后输出至可调速电动设备的控制模块，可调速电动设备的控制模块检测不到窄脉冲信号，第一RC滤波电路输出的第三安全输入信号也为高电平信号，使可调速电动设备的使能控制电路输出高电平的使能控制信号，以控制可调速电动设备的IGBT不导通，达到STO功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的STO控制电路的一种工作原理示意图；

图2是本申请提供的STO控制电路的一种电气原理示意图；

图3是本申请提供的STO控制电路的另一种电气原理示意图；

图4是本申请提供的STO控制电路的再一种电气原理示意图；

图5是本申请提供的STO控制电路的再一种电气原理示意图；

图6是本申请提供的STO控制电路的再一种电气原理示意图；

图7是本申请提供的STO控制电路的另一种工作原理示意图；

图8是本申请提供的STO控制电路的再一种电气原理示意图；

图9是本申请提供的STO控制电路的再一种电气原理示意图；

图10是本申请提供的STO控制***的一种电气原理示意图；

图11是本申请提供的STO控制***的另一种电气原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

请参见图1，其示出了本申请提供的STO控制电路的一种逻辑结构示意图，STO控制电路包括：信号转换电路11、第一光耦电路12、第一整形电路13和第一RC滤波电路14。

所述信号转换电路11的输入端，用于接收第一窄脉冲信号。

在本实施例中，第一窄脉冲信号用于实现STO控制电路的自检。

在本实施例中，第一窄脉冲信号具体可以由STO控制电路对应的电动设备的控制模块输出。

所述第一光耦电路12的第一输入端与所述信号转换电路11的输出端相连，所述第一光耦电路12的第二输入端用于接收第一STO功能触发信号，所述第一光耦电路12的输出端与所述第一整形电路13的输入端相连，所述第一整形电路13的输出端与所述第一RC滤波电路14的输入端相连。

所述信号转换电路11，用于将所述第一窄脉冲信号转换为所述第一光耦电路12能识别的第二窄脉冲信号。

所述第一光耦电路12，用于对所述第二窄脉冲信号和所述第一STO功能触发信号进行隔离和比较处理，得到第一安全输入信号。

所述第一整形电路13，用于对所述第一安全输入信号进行整形，得到第二安全输入信号，并输出所述第二安全输入信号。

在本实施例中，在第一STO功能触发信号为高电平信号时，STO控制电路对应的可调速电动设备的控制模块通过检测第二安全输入信号中是否存在窄脉冲信号，来判断STO控制电路是否发生故障，若检测到第二安全输入信号中存在窄脉冲信号，说明STO控制电路未发生故障，若检测到第二安全输入信号中不存在窄脉冲信号，说明STO控制电路发生故障。

所述第一RC滤波电路14，用于对所述第二安全输入信号进行滤波，得到第三安全输入信号，并输出所述第三安全输入信号。

第一RC滤波电路14用于滤除第二安全输入信号中的窄脉冲信号，得到第三安全输入信号，并输出所述第三安全输入信号。

请参见图1，对STO控制电路的工作原理进行说明，具体如下：

信号转换电路11接收第一窄脉冲信号Self_Ts(如1KHz，占空比在5～15％)，将第一窄脉冲信号Self_Ts转换为第二窄脉冲信号Self_Test，第二窄脉冲信号Self_Test输入至第一光耦电路12，第一光耦电路12对第一STO功能触发信号STO_PW和第二窄脉冲信号Self_Test进行隔离和比较处理，得到第一安全输入信号HIGH_SITE，第一安全输入信号HIGH_SITE经第一整形电路13得到第二安全输入信号STO1，第一整形电路13输出第二安全输入信号STO1，第一RC滤波电路14对第二安全输入信号STO1进行滤波，输出第三安全输入信号STO_HIGH_CTR。

在可调速电动设备的STO功能未被触发时，第一STO功能触发信号STO_PW始终为高电平信号，而第二窄脉冲信号Self_Test为窄脉冲信号。第一光耦电路12接收到低电平的第二窄脉冲信号Self_Test和高电平的第一STO功能触发信号STO_PW时，第一光耦电路12导通，输出的第一安全输入信号HIGH_SITE为低电平，低电平的第一安全输入信号HIGH_SITE经第一整形电路13整形后输出更加规则的第二安全输入信号STO1至可调速电动设备的控制模块；当第一光耦电路12接收到高电平的第二窄脉冲信号Self_Test和高电平的第一STO功能触发信号STO_PW，第一光耦电路12不导通，第一光耦电路12输出高电平的第一安全输入信号HIGH_SITE，经整形后输出更加规则的高电平第二安全输入信号STO1；因此，当可调速电动设备正常运行，即STO功能未被触发时，第一STO功能触发信号STO_PW始终为高电平信号，第二安全输入信号STO1与第一窄脉冲信号Self_Ts均为窄脉冲信号；第一RC滤波电路14将第二安全输入信号STO1滤波后输出低电平的第三安全输入信号STO_HIGH_CTR。

在可调速电动设备的STO功能被触发时，所述第一光耦电路12的第二输入端悬空无信号输入，即第一STO功能触发信号STO_PW断开，第一光耦电路12仅接收到第二窄脉冲信号Self_Test，第一光耦电路12不导通，第一光耦电路12输出持续的高电平信号，第一光耦电路12输出的高电平信号经第一整形电路13后输出至可调速电动设备的控制模块，可调速电动设备的控制模块仅能检测到持续的高电平信号而检测不到窄脉冲信号，第一RC滤波电路14输出的第三安全输入信号STO_HIGH_CTR也为高电平信号，使可调速电动设备的使能控制电路输出高电平的使能控制信号，以控制可调速电动设备的IGBT不导通，达到STO功能。

当可调速电动设备的控制模块检测不到第二安全输入信号STO1中的窄脉冲信号时，说明STO控制电路中电路器件(即第一光耦电路12和第一整形电路13)失效或第一STO功能触发信号STO_PW为低电平无效信号，控制模块提示STO控制电路发生故障，在确定第一STO功能触发信号STO_PW为高电平信号时，确定STO控制电路中电路器件(即第一光耦电路12和第一整形电路13)失效；当可调速电动设备的控制模块检测到第二安全输入信号STO1中的窄脉冲信号时，说明STO控制电路无故障，实现了对STO控制电路的自检。第一RC滤波电路14滤除第二安全输入信号STO1中的窄脉冲信号，输出低电平信号至可调速电动设备的使能控制电路，使可调速电动设备的使能控制电路输出低电平有效的使能控制信号，以使可调速电动设备的IGBT正常工作，不影响可调速电动设备正常工作。

在本申请中，在可调速电动设备的STO功能未被触发时，第一STO功能触发信号为高电平信号，第一光耦电路12接收到第二窄脉冲信号和高电平的第一STO功能触发信号，第一光耦电路12导通，输出第二安全输入信号，第二安全输入信号经第一整形电路13，第一整形电路13输出更加规则的第二安全输入信号至可调速电动设备的控制模块，可调速电动设备的控制模块若检测到第二安全输入信号中的窄脉冲信号，说明STO控制电路无故障，控制模块若检测不到第二安全输入信号中的窄脉冲信号，说明STO控制电路存在故障，实现了对STO控制电路的自检；第一RC滤波电路14滤除第二安全输入信号中的窄脉冲信号，输出低电平信号至可调速电动设备的使能控制电路，使可调速电动设备的使能控制电路输出低电平有效的使能控制信号，以使可调速电动设备的IGBT正常工作，不影响可调速电动设备正常工作。

在可调速电动设备的STO功能被触发需求时，第一光耦电路12的第二输入端悬空无信号输入，即第一STO功能触发信号断开，第一光耦电路12仅接收到第二窄脉冲信号，第一光耦电路12不导通，第一光耦电路12输出持续的高电平信号，第一光耦电路12输出的高电平信号经第一整形电路13后输出至可调速电动设备的控制模块，可调速电动设备的控制模块检测不到窄脉冲信号，第一RC滤波电路14输出的第三安全输入信号也为高电平信号，使可调速电动设备的使能控制电路输出高电平的使能控制信号，以控制可调速电动设备的IGBT不导通，达到STO功能。

请参见图2，在本实施例中，信号转换电路11可以包括：第三隔离光耦PC2、第七电阻Rt2、第八电阻Rt1、第九电阻Rt3、第十电阻Rt4、第十一电阻Rt5、第五电容Ct1，第一三极管Q1和第三稳压二极管Z2。

第一光耦电路12包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2和第一隔离光耦PC1。

在本实施例中，第一RC滤波电路14包括：第十二电阻R12和第六电容C6。

所述第七电阻Rt2的第一端作为所述信号转换电路11的输入端，所述第七电阻Rt2的第二端分别与所述第八电阻Rt1的第一端和所述第三隔离光耦PC2的第二输入端相连，所述第八电阻Rt1的第二端分别与第一电源和所述第三隔离光耦PC2的第一输入端相连；

所述第三隔离光耦PC2的第一输出端分别与所述第一三极管Q1的集电极和所述第十电阻Rt4的第一端相连，所述第三隔离光耦PC2的第二输出端分别与所述第五电容Ct1的第一端、所述第九电阻Rt3的第一端和所述第一三极管Q1的基极相连，所述第五电容Ct1的第二端接地，所述第九电阻Rt3的第二端接地，所述第一三极管Q1的发射极接地；

所述第十电阻Rt4的第二端作为所述信号转换电路11的输出端，所述第十一电阻Rt5的第一端与所述第十电阻Rt4的第二端相连，所述第十一电阻Rt5的第二端与第二电源相连，所述第三稳压二极管Z2的阴极与所述第十电阻Rt4的第二端相连，所述第三稳压二极管Z2的阳极接地。

所述第一电阻R1的第一端作为所述第一光耦电路12的第一输入端，所述第一电阻R1的第二端分别与所述第一电容C1的第二端和所述第一隔离光耦PC1的第二输入端相连，所述第一电容的第一端与所述第一隔离光耦PC1的第一输入端相连且作为所述第一光耦电路12的第二输入端。

所述第一隔离光耦PC1的第一输出端分别与所述第二电阻R2的第一端和所述第三电阻R3的第一端相连，所述第二电阻R2的第二端与第一电源相连，所述第三电阻R3的第二端与所述第二电容C2的第一端相连作为所述第一光耦电路12的输出端，所述第二电容C2的第二端接地，所述第一隔离光耦PC1的第二输出端接地。

所述第十二电阻R12的第一端作为所述第一RC滤波电路14的输入端，所述第十二电阻R12的第二端与所述第六电容C6的第一端相连并作为所述第一RC滤波电路14的输出端，所述第六电容C6的第二端接地。

在本实施例中，第一整形电路13具体可以包括：第一非门U1-A和第二非门U1-C，如图3所示。

第一非门U1-A的输入端作为第一整形电路13的输入端，第一非门U1-A的输出端与第二非门U1-C的输入端相连，第二非门U1-C的输出端作为第一整形电路13的输出端。

在本实施例中，图2示出的第一光耦电路12还可以包括：第一稳压二极管Z1，所述第一稳压二极管Z1的阳极与所述第一电阻的第二端相连，所述第一稳压二极管Z1的阴极与所述第一隔离光耦PC1的第二输入端相连，如图4所示。

在本实施例中，增加第一稳压二极管Z1，提高了第一光耦电路12的抗干扰能力。

在本实施例中，图4示出的第一光耦电路12还可以包括：第一二极管D1和第四二极管D4，如图5所示。

所述第一二极管D1的阳极与所述第一电容C1的第一端相连，所述第一二极管D1的阴极与所述第一隔离光耦PC1的第一输入端相连。

所述第四二极管D4的阴极与所述第一电容C1的第二端相连，所述第四二极管D4的阳极与所述第一稳压二极管Z1的阳极相连。

在前述和本实施例中，第一隔离光耦PC1的第一输入端和第二输入端需分别与第一STO功能触发信号STO_PW及第二窄脉冲信号Self_Test对应相连，不能反接；增加第一二极管D1和第四二极管D4可以防止第一隔离光耦PC1的第一输入端和第二输入端反接造成的电路故障。

在本实施例中，图5示出的第一光耦电路12还可以包括：第二二极管D2和第三二极管D3，如图6所示。

所述第二二极管D2的阴极与所述第一电容C1的第一端相连，所述第二二极管D2的阳极与所述第一稳压二极管Z1的阳极相连。

所述第三二极管D3的阳极与所述第一电阻R1的第二端相连，所述第三二极管D3的阴极与所述第一隔离光耦PC1的第一输入端相连。

在本实施例中，在图6示出的第一光耦电路12的基础上增加第二二极管D2和第三二极管D3，使第一隔离光耦PC1的第一输入端和第二输入端的接线方式不再受限制，无论第一输入端和第二输入端如何与外部的第一STO功能触发信号STO_PW及第二窄脉冲信号Self_Test连接，均能保证第一隔离光耦PC1正常工作，提高了电路的安全性。

实施例二

在本实施例中，在实施例一示出的STO控制电路的基础上扩展出另外一种STO控制电路，请参见图7，在实施例一示出的STO控制电路的基础上还包括：与所述第一光耦电路12结构相同的第二光耦电路15；与所述第一整形电路13结构相同的第二整形电路16；与所述第一RC滤波电路14结构相同的第二RC滤波电路17。

所述第二光耦电路15的第一输入端与所述信号转换电路11的输出端相连，所述第二光耦电路15的第二输入端用于接收所述第一STO功能触发信号，所述第二光耦电路15的输出端与所述第二整形电路16的输入端相连，所述第二整形电路16的输出端与所述第二RC滤波电路17的输入端相连。

所述第二光耦电路15，用于对所述第二窄脉冲信号和所述第一STO功能触发信号进行隔离和比较处理，得到第四安全输入信号。

所述第二整形电路16，用于对所述第四安全输入信号进行整形，得到第五安全输入信号，并输出所述第五安全输入信号；

所述第二RC滤波电路17，用于对所述第五安全输入信号进行滤波，得到第六安全输入信号，并输出所述第六安全输入信号。

在本实施例中，第二光耦电路15、第二整形电路16和第二RC滤波电路17、信号转换电路11形成的支路的工作原理与实施例一示出的STO控制电路的工作原理相同，在此不再赘述。具体的工作原理示意图可以参见图7。

在本实施例中，第二光耦电路15具体包括：第四电阻Rr1、第五电阻Rr2、第六电阻Rr3、第三电容Cc1、第四电容Cc2、和第二隔离光耦PCc1。

第二RC滤波电路17具体包括：第十三电阻R13和第七电容C7。

所述第四电阻Rr1的第一端作为第二光耦电路15的第一输入端，所述第四电阻Rr1的第二端分别与所述第三电容Cc1的第二端和所述第二隔离光耦PCc1的第二输入端相连，所述第三电容Cc1的第一端与所述第二隔离光耦PCc1的第一输入端相连且作为所述第二光耦电路15的第二输入端。

所述第二隔离光耦PCc1的第一输出端分别与所述第五电阻Rr2的第一端和所述第六电阻Rr3的第一端相连，所述第五电阻Rr2的第二端与所述第一电源相连，所述第六电阻Rr3的第二端与所述第三电容Cc1的第一端相连且所述第二光耦电路15的输出端，所述第四电容Cc2的第二端接地，所述第二隔离光耦PCc1的第二输出端接地。

所述第十三电阻R13的第一端作为所述第二RC滤波电路17的输入端，所述第十三电阻R13的第二端与所述第七电容C7的第一端相连并作为所述第二RC滤波电路17的输出端，所述第七电容C7的第二端接地。

在本实施例中，采用第一光耦电路12、第一整形电路13、第一RC滤波电路14组成的一条支路和第二光耦电路15、第二整形电路16、第二RC滤波电路17组成的一条支路的两路硬件冗余设计，在其中一条支路发生故障后，可以使用另一条支路进行STO控制，增强了STO控制电路控制的可靠性。

在本实施例中，上述第二光耦电路15还可以包括：第二稳压二极管Zz1，所述第二稳压二极管Zz1的阳极与所述第四电阻Rr1的第二端相连，所述第二稳压二极管Zz1的阴极与所述第二隔离光耦PCc1的第二输入端相连。

在本实施例中，上述第二光耦电路15还可以包括：第五二极管Dd1和第八二极管Dd4。

所述第五二极管Dd1的阳极与所述第三电容Cc1的第一端相连，所述第五二极管Dd1的阴极与所述第二隔离光耦PCc1的第一输入端相连。

所述第八二极管Dd4的阴极与所述第三电容Cc1的第二端相连，所述第八二极管Dd4的阳极与所述第二稳压二极管Zz1的阳极相连。

在前述和本实施例中，第二隔离光耦PCc1的第一输入端和第二输入端需分别与第一STO功能触发信号STO_PW及第二窄脉冲信号Self_Test对应相连，不能反接；增加第五二极管Dd1和第八二极管Dd4可以防止第二隔离光耦PCc1的第一输入端和第二输入端反接造成的电路故障。

在本实施例中，上述第二光耦电路15还可以包括：第六二极管Dd2和第七二极管Dd3，如图8所示。

所述第六二极管Dd2的阴极与所述第三电容Cc1的第一端相连，所述第六二极管Dd2的阳极与所述第二稳压二极管Zz1的阳极相连。

所述第七二极管Dd3的阳极与所述第四电阻Rr1的第二端相连，所述第七二极管Dd3的阴极与所述第二隔离光耦PCc1的第一输入端相连。

在本实施例中，在包括有增加第五二极管Dd1和第八二极管Dd4的第二光耦电路15的基础上增加第六二极管Dd2和第七二极管Dd3，使第二隔离光耦PCc1的第一输入端和第二输入端的接线方式不再受限制，无论第一输入端和第二输入端如何与外部的第一STO功能触发信号STO_PW及第二窄脉冲信号Self_Test连接，均能保证第二隔离光耦PCc1正常工作，提高了电路的安全性。

第二整形电路16具体包括：第三非门U1-B和所述第四非门U1-D，请参见图9。

第三非门U1-B的输入端作为第二整形电路16的输入端，第三非门U1-B的输出端端与第四非门U1-D的输入端相连，第四非门U1-D的输出端作为第二整形电路16的输出端。

实施例三

在本实施例中，示出了一种STO控制***，请参见图10，包括电动设备151和STO控制电路152。

STO控制电路152的组成及电气原理请参见实施例一示出的STO控制电路，在此不再赘述。

需要说明的是，STO控制电路152通过急停开关SW1来实现第一STO功能触发信号STO_PW的输入。急停开关SW1与第一光耦电路12的第二输入端相连。其中，急停开关SW1为常闭开关，按下时断开以触发STO功能。

在STO控制电路152的STO功能未被触发时，急停开关SW1处于闭合状态，第一光耦电路12的第二输入端接收到的第一STO功能触发信号STO_PW始终为高电平信号；在急停开关SW1被按下时断开，触发STO功能时，第一光耦电路12的第二输入端悬空无信号输入，即第一STO功能触发信号STO_PW断开。

电动设备151包括：控制模块1511、第一使能控制电路1512、第一三态缓冲器U2和第一上拉电阻组。

所述控制模块1511，用于输出第一窄脉冲信号至所述STO控制电路152，及输出第二STO功能触发信号至所述第一使能控制电路1512，及输出PWM驱动信号至所述第一三态缓冲器U2，及接收所述STO控制电路152输出的第二安全输入信号，并根据所述第二安全输入信号判断所述STO控制电路152是否发生故障。

所述第一使能控制电路1512，用于接收所述STO控制电路152输出的第三安全输入信号和所述第二STO功能触发信号，并对所述第三安全输入信号和所述第二STO功能触发信号进行与运算，输出相应的第一使能控制信号至所述第一三态缓冲器U2。

所述第一三态缓冲器U2，用于在所述第一使能控制信号有效时，输出驱动信号至所述电动设备的驱动电路1516。

所述第一上拉电阻组与所述第一三态缓冲器U2的输出端相连。

在本实施例中，所述第一使能控制电路1512包括：第九二极管D9、第十二极管D10和第二十六电阻R26。

所述第一上拉电阻组包括：第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18和第十九电阻R19。

所述控制模块1511的第一输入端与所述STO控制电路的第一整形电路13的输出端相连，所述控制模块1511的第一输出端与所述STO控制电路的信号转换电路11的输入端相连，所述控制模块1511的第二输出端与所述第十二极管D10的阴极相连，所述控制模块1511的第三输出端与所述第一三态缓冲器U2的第一输入端相连，所述控制模块1511的第四输出端与所述第一三态缓冲器U2的第二输入端相连，所述控制模块1511的第五输出端与所述第一三态缓冲器U2的第三输入端相连，所述控制模块1511的第六输出端与所述第一三态缓冲器U2的第四输入端相连，所述控制模块1511的第七输出端与所述第一三态缓冲器U2的第五输入端相连，所述控制模块1511的第八输出端与所述第一三态缓冲器U2的第六输入端相连；

第九二极管D9的阴极与所述STO控制电路的第一RC滤波电路14的输出端相连，所述第九二极管D9的阳极分别与所述第十二极管D10的阳极、所述第二十六电阻R26的第一端和所述第一三态缓冲器U2的第一使能端相连，所述第二十六电阻R26的第二端与第一电源相连；

所述第一三态缓冲器U2的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端和第六输出端均与所述驱动电路1516的输入端相连；

所述第十四电阻R14的第一端与所述第一三态缓冲器U2的第一输出端相连，所述第十五电阻R15的第一端与所述第一三态缓冲器U2的第二输出端相连，所述第十六电阻R16的第一端与所述第一三态缓冲器U2的第三输出端相连，所述第十七电阻R17的第一端与所述第一三态缓冲器U2的第四输出端相连，所述第十八电阻R18的第一端与所述第一三态缓冲器U2的第五输出端相连，所述第十九电阻R19的第一端与所述第一三态缓冲器U2的第六输出端相连；

所述第十四电阻R14的第二端、所述第十五电阻R15的第二端、所述第十六电阻R16的第二端、所述第十七电阻R17的第二端、所述第十八电阻R18的第二端和所述第十九电阻R19的第二端均与所述第一电源相连。

在本实施例中，第一三态缓冲器U2的第一使能端和第一三态缓冲器U2的第二使能端相连。

在本实施例中，请参见图10，对STO控制***的工作原理进行说明，其中，STO控制电路152的工作原理请参见实施例一中示出的STO控制电路152工作原理，在此不再赘述，STO控制***的工作原理具体如下：

控制模块1511输出第一窄脉冲信号Self_Ts至STO控制电路152，STO控制电路152输出第二安全输入信号STO1至控制模块1511，并输出第三安全输入信号STO_HIGH_CTR至第一使能控制电路1512，第三安全输入信号STO_HIGH_CTR与控制模块1511输出的第二STO功能触发信号STO_EN经第一使能控制电路1512进行逻辑与运算后得到第一使能控制信号HIGH_DRV_EN用于控制第一三态缓冲器U2的使能工作状态。

控制模块1511输出电动设备中开关管的第一PWM驱动信号EPWM1A、第二PWM驱动信号EPWM2A、第三PWM驱动信号EPWM3A、第四PWM驱动信号EPWM1B、第五PWM驱动信号EPWM2B和第六PWM驱动信号EPWM3B至第一三态缓冲器U2，其中第一三态缓冲器U2的使能端为低电平有效，处于工作状态，使能端为高电平时停止工作。

当不使用STO控制电路152时，控制模块1511输出的第二STO功能触发信号STO_EN＝0，无论STO控制电路152输出的第三安全输入信号STO_HIGH_CTR的电平是高还是低，第一使能控制电路1512输出的第一使能控制信号HIGH_DRV_EN始终为低电平，第一使能控制信号HIGH_DRV_EN控制第一三态缓冲器U2正常工作，输出第一驱动信号U+、第二驱动信号V+、第三驱动信号W+、第四驱动信号U-、第五驱动信号V-和第六驱动信号W-至驱动电路1516，驱动电路1516则分别按照第一驱动信号U+、第二驱动信号V+、第三驱动信号W+、第四驱动信号U-、第五驱动信号V-和第六驱动信号W-驱动电动设备中的三相全桥逆变电路中相应的IGBT工作。

当有STO需求需要使用STO控制电路152时，控制模块1511输出的STO_EN＝1，第一使能控制电路1512输出的第一使能控制信号HIGH_DRV_EN与STO控制电路152输出的第三安全输入信号STO_HIGH_CTR的电平高低有关，当第三安全输入信号STO_HIGH_CTR为低电平时第一使能控制信号HIGH_DRV_EN为低电平，当第三安全输入信号STO_HIGH_CTR为高电平时第一使能控制信号HIGH_DRV_EN为高电平。并且首先要保证STO控制电路152能够正常工作，因此需要判断STO控制电路152是否发生故障。在判断STO控制电路152是否发生故障时，保证急停开关SW1处于闭合状态，由控制模块1511输出第一窄脉冲信号Self_Ts至STO控制电路152，控制模块1511在检测到第二安全输入信号STO1中的窄脉冲信号时，说明STO控制电路152无故障，可以正常使用；控制模块1511在检测不到第二安全输入信号STO1中的窄脉冲信号时，说明STO控制电路152发生故障，控制模块1511提示STO控制电路152发生故障，以使工作人员及时排除故障。

在检测STO控制电路152无故障时，为了触发STO功能，将急停开关SW1断开，第一光耦电路12不导通，第一光耦电路12输出持续的高电平信号，第三安全输入信号STO_HIGH_CTR为高电平，第三安全输入信号STO_HIGH_CTR与STO_EN合成，得到高电平的第一使能控制信号HIGH_DRV_EN，从而截止第一三态缓冲器U2，以控制第一PWM驱动信号EPWM1A、第二PWM驱动信号EPWM2A、第三PWM驱动信号EPWM3A、第四PWM驱动信号EPWM1B、第五PWM驱动信号EPWM2B和第六PWM驱动信号EPWM3B无法输出从而实现STO功能。

在检测STO控制电路152无故障时，且未触发STO功能时，急停开关SW1为闭合状态，STO控制电路152输出的第三安全输入信号STO_HIGH_CTR为低电平，第一使能控制信号HIGH_DRV_EN也为低电平，第一三态缓冲器U2正常工作。

实施例四

在本实施例中，在实施例三示出的STO控制***上扩展出另外一种STO控制***，请参见图11，在图10示出的STO控制***的基础上还可以包括：第二使能控制电路1513、第二三态缓冲器U3和第二上拉电阻组。

所述第二使能控制电路1513，用于接收所述STO控制电路输出的第六安全输入信号和所述第二STO功能触发信号，并对所述第六安全输入信号和所述第二STO功能触发信号进行与运算，输出相应的第二使能控制信号至所述第二三态缓冲器U3；

所述第二三态缓冲器U3，用于在所述第二使能控制信号有效时，输出驱动信号至所述电动设备的驱动电路1516；

所述第二上拉电阻组与所述第二三态缓冲器U3的输出端相连。

所述第二使能控制电路1513包括：第十一二极管D11、第十二二极管D12和第二十七电阻R27。

所述第二上拉电阻组包括：第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24和第二十五电阻R25。

第十一二极管D11的阴极与所述第二RC滤波电路17的输出端相连，所述第十一二极管D11的阳极分别与所述第十二二极管D12的阳极、所述第二十七电阻R27的第一端分别与所述第一三态缓冲器的第二使能端和所述第二三态缓冲器U3的第一使能端相连，所述第二十七电阻R27的第二端与所述第一电源相连；

所述第二三态缓冲器U3的第二使能端与所述第九二极管的阳极相连；

所述第一三态缓冲器U2的第一输出端与所述第二三态缓冲器U3的第一输入端相连，所述第一三态缓冲器U2的第二输出端与所述第二三态缓冲器U3的第二输入端相连，所述第一三态缓冲器U2的第三输出端与所述第二三态缓冲器U3的第三输入端相连，所述第一三态缓冲器U2的第四输出端与所述第二三态缓冲器U3的第四输入端相连，所述第一三态缓冲器U2的第五输出端与所述第二三态缓冲器U3的第五输入端相连，所述第一三态缓冲器U2的第六输出端与所述第二三态缓冲器U3的第六输入端相连；

所述第二三态缓冲器U3的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端和第六输出端均与所述驱动电路1516的输入端相连；

所述第二十电阻R20的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第一输出端相连，所述第二十一电阻R21的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第二输出端相连，所述第二十二电阻R22的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第三输出端相连，所述第二十三电阻R23的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第四输出端相连，所述第二十四电阻R24的第一端与所诉第二三态缓冲器U3的第五输出端相连，所述第二十五电阻R25的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第六输出端相连；

所述第二十电阻R20的第二端、所述第二十一电阻R21的第二端、所述第二十二电阻R22的第二端、所述第二十三电阻R23的第二端、第二十四电阻R24的第二端和所述第二十五电阻R25的第二端均与所述第一电源相连。

在本实施例中，请参见图11，对STO控制***的工作原理进行说明，其中，STO控制电路152的工作原理请参见实施例二中示出的STO控制电路152工作原理，在此不再赘述，STO控制***的工作原理具体如下：

控制模块1511输出第一窄脉冲信号Self_Ts至STO控制电路152，STO控制电路152输出第二安全输入信号STO1和第五安全输入信号STO2至控制模块1511，并输出第三安全输入信号STO_HIGH_CTR至第一使能控制电路1512，输出第六安全输入信号STO_LOW_CTR至第二使能控制电路1513，第三安全输入信号STO_HIGH_CTR与控制模块1511输出的第二STO功能触发信号STO_EN经第一使能控制电路1512进行逻辑与运算后得到第一使能控制信号HIGH_DRV_EN，第六安全输入信号STO_LOW_CTR与控制模块1511输出的第二STO功能触发信号STO_EN经第二使能控制电路1513进行逻辑与运算后得到第二使能控制信号LOW_DRV_EN。

控制模块1511输出第一PWM驱动信号EPWM1A、第二PWM驱动信号EPWM2A、第三PWM驱动信号EPWM3A、第四PWM驱动信号EPWM1B、第五PWM驱动信号EPWM2B和第六PWM驱动信号EPWM3B至第一三态缓冲器U2，其中第一三态缓冲器U2的使能端为低电平有效，处于工作状态，使能端为高电平时停止工作。

当不使用STO控制电路152时，控制模块1511输出的第二STO功能触发信号STO_EN＝0，无论STO控制电路152输出的第三安全输入信号STO_HIGH_CTR的电平是高还是低，第一使能控制电路1512输出的第一使能控制信号HIGH_DRV_EN始终为低电平，第二使能控制电路1513输出的第二使能控制信号LOW_DRV_EN始终为低电平，第一使能控制信号HIGH_DRV_EN和第二使能控制信号LOW_DRV_EN通过交叉方式控制第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3，使第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3可以正常工作，第二三态缓冲器U3输出第一驱动信号U+、第二驱动信号V+、第三驱动信号W+、第四驱动信号U-、第五驱动信号V-和第六驱动信号W-至驱动电路1516，驱动电路1516则分别按照第一驱动信号U+、第二驱动信号V+、第三驱动信号W+、第四驱动信号U-、第五驱动信号V-和第六驱动信号W-驱动电动设备中的三相全桥逆变电路中相应的IGBT工作。需要说明的是，第一使能控制信号HIGH_DRV_EN和第二使能控制信号LOW_DRV_EN通过交叉方式控制第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3的目的是减少因第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3中某单元使能失效导致用于控制驱动电路1516的信号不可控的机率。以及，第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3实现冗余，提高了硬件电路安全完整性等级。

其中，第二三态缓冲器U3的使能端为低电平有效，处于工作状态，使能端为高电平时停止工作。

当有STO需求需要使用STO控制电路152时，控制模块1511输出的第二STO功能触发信号STO_EN＝1。第一使能控制电路1512输出的第一使能控制信号HIGH_DRV_EN和第二使能控制电路1513输出的第二使能控制信号LOW_DRV_EN均与STO控制电路152输出的第三安全输入信号STO_HIGH_CTR的电平高低有关，当第三安全输入信号STO_HIGH_CTR为低电平时第一使能控制信号HIGH_DRV_EN为低电平且第二使能控制信号LOW_DRV_EN为低电平，当第三安全输入信号STO_HIGH_CTR为高电平时第一使能控制信号HIGH_DRV_EN为高电平且第二使能控制信号LOW_DRV_EN为高电平。并且首先要保证STO控制电路152能够正常工作，因此需要判断STO控制电路152是否发生故障。在判断STO控制电路152是否发生故障时，保证急停开关SW1处于闭合状态，由控制模块1511输出第一窄脉冲信号Self_Ts至STO控制电路152，控制模块1511在检测到第二安全输入信号STO1中的窄脉冲信号和第五安全输入信号STO2中的窄脉冲信号时，说明STO控制电路152无故障，可以正常使用；控制模块1511在检测不到第二安全输入信号STO1中的窄脉冲信号和第五安全输入信号STO2中的安全输入信号时，说明STO控制电路152发生故障，控制模块1511提示STO控制电路152发生故障，以使工作人员及时排除故障。

在检测STO控制电路152无故障时，为了触发STO功能，将急停开关SW1断开，第三安全输入信号STO_HIGH_CTR和第六安全输入信号STO_LOW_CTR均为高电平，第三安全输入信号STO_HIGH_CTR与STO_EN合成，得到高电平的第一使能控制信号HIGH_DRV_EN，第六安全输入信号STO_LOW_CTR和STO_EN合成，得到高电平的第二使能控制信号LOW_DRV_EN，从而截止第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3，以控制第一PWM驱动信号EPWM1A、第二PWM驱动信号EPWM2A、第三PWM驱动信号EPWM3A、第四PWM驱动信号EPWM1B、第五PWM驱动信号EPWM2B和第六PWM驱动信号EPWM3B无法输出从而实现STO功能。

在检测STO控制电路152无故障时，且未触发STO功能时，急停开关SW1为闭合状态，STO控制电路152输出的第三安全输入信号STO_HIGH_CTR为低电平，第一使能控制信号HIGH_DRV_EN和第二使能控制信号也为低电平，第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3正常工作。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种STO控制电路及***进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种STO控制电路，其特征在于，包括：信号转换电路、第一光耦电路、第一整形电路和第一RC滤波电路；

所述信号转换电路包括：第三隔离光耦、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第五电容，第一三极管和第三稳压二极管；

所述第一光耦电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第一隔离光耦；

所述第一RC滤波电路包括：第十二电阻和第六电容；

所述第七电阻的第一端作为所述信号转换电路的输入端，所述第七电阻的第二端分别与所述第八电阻的第一端和所述第三隔离光耦的第二输入端相连，所述第八电阻的第二端分别与第一电源和所述第三隔离光耦的第一输入端相连；

所述第三隔离光耦的第一输出端分别与所述第一三极管的集电极和所述第十电阻的第一端相连，所述第三隔离光耦的第二输出端分别与所述第五电容的第一端、所述第九电阻的第一端和所述第一三极管的基极相连，所述第五电容的第二端接地，所述第九电阻的第二端接地，所述第一三极管的发射极接地；

所述第十电阻的第二端作为所述信号转换电路的输出端，所述第十一电阻的第一端与所述第十电阻的第二端相连，所述第十一电阻的第二端与第二电源相连，所述第三稳压二极管的阴极与所述第十电阻的第二端相连，所述第三稳压二极管的阳极接地；

所述第一电阻的第一端作为所述第一光耦电路的第一输入端，所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第二端和所述第一隔离光耦的第二输入端相连，所述第一电容的第一端与所述第一隔离光耦的第一输入端相连且作为所述第一光耦电路的第二输入端；

所述第一隔离光耦的第一输出端分别与所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与第一电源相连，所述第三电阻的第二端分别与所述第二电容的第一端相连作为所述第一光耦电路的输出端，所述第二电容的第二端接地，所述第一隔离光耦的第二输出端接地；

所述第十二电阻的第一端作为所述第一RC滤波电路的输入端，所述第十二电阻的第二端与所述第六电容的第一端相连并作为所述第一RC滤波电路的输出端，所述第六电容的第二端接地；

所述信号转换电路的输入端，用于接收第一窄脉冲信号；

所述第一光耦电路的第一输入端与所述信号转换电路的输出端相连，所述第一光耦电路的第二输入端用于接收第一STO功能触发信号，所述第一光耦电路的输出端与所述第一整形电路的输入端相连，所述第一整形电路的输出端与所述第一RC滤波电路的输入端相连；

所述信号转换电路，用于将所述第一窄脉冲信号转换为所述第一光耦电路能识别的第二窄脉冲信号；

所述第一光耦电路，用于对所述第二窄脉冲信号和所述第一STO功能触发信号进行隔离和比较处理，得到第一安全输入信号；

所述第一整形电路，用于对所述第一安全输入信号进行整形，得到第二安全输入信号，并输出所述第二安全输入信号；

所述第一RC滤波电路，用于对所述第二安全输入信号进行滤波，得到第三安全输入信号，并输出所述第三安全输入信号。

2.根据权利要求1所述的STO控制电路，其特征在于，所述第一光耦电路还包括：

第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一电阻的第二端相连，所述第一稳压二极管的阴极与所述第一隔离光耦的第二输入端相连。

3.根据权利要求2所述的STO控制电路，其特征在于，所述第一隔离光耦还包括：第一二极管和第四二极管；

所述第一二极管的阳极与所述第一电容的第一端相连，所述第一二极管的阴极与所述第一隔离光耦的第一输入端相连；

所述第四二极管的阴极与所述第一电容的第二端相连，所述第四二极管的阳极与所述第一稳压二极管的阳极相连。

4.根据权利要求3所述的STO控制电路，其特征在于，所述第一光耦电路还包括：

第二二极管和第三二极管；

所述第二二极管的阴极与所述第一电容的第一端相连，所述第二二极管的阳极与所述第一稳压二极管的阳极相连；

所述第三二极管的阳极与所述第一电阻的第二端相连，所述第三二极管的阴极与所述第一隔离光耦的第一输入端相连。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的STO控制电路，其特征在于，所述STO控制电路还包括：

与所述第一光耦电路结构相同的第二光耦电路；

与所述第一整形电路结构相同的第二整形电路；

与所述第一RC滤波电路结构相同的第二RC滤波电路；

所述第二光耦电路的第一输入端与所述信号转换电路的输出端相连，所述第二光耦电路的第二输入端用于接收所述第一STO功能触发信号，所述第二光耦电路的输出端与所述第二整形电路的输入端相连，所述第二整形电路的输出端与所述第二RC滤波电路的输入端相连；

所述第二光耦电路，用于对所述第二窄脉冲信号和所述第一STO功能触发信号进行隔离和比较处理，得到第四安全输入信号；

所述第二整形电路，用于对所述第四安全输入信号进行整形，得到第五安全输入信号，并输出所述第五安全输入信号；

所述第二RC滤波电路，用于对所述第五安全输入信号进行滤波，得到第六安全输入信号，并输出所述第六安全输入信号。

6.一种STO控制***，其特征在于，包括电动设备和如权利要求1-5任意一项所述的STO控制电路；

所述电动设备包括：控制模块、第一使能控制电路、第一三态缓冲器和第一上拉电阻组；

所述控制模块，用于输出第一窄脉冲信号至所述STO控制电路，及输出第二STO功能触发信号至所述第一使能控制电路，及输出PWM驱动信号至所述第一三态缓冲器，及接收所述STO控制电路输出的第二安全输入信号，并根据所述第二安全输入信号判断所述STO控制电路是否发生故障；

所述第一使能控制电路，用于接收所述STO控制电路输出的第三安全输入信号和所述第二STO功能触发信号，并对所述第三安全输入信号和所述第二STO功能触发信号进行与运算，输出相应的第一使能控制信号至所述第一三态缓冲器；

所述第一三态缓冲器，用于在所述第一使能控制信号有效时，输出驱动信号至所述电动设备的驱动电路；

所述第一上拉电阻组与所述第一三态缓冲器的输出端相连。

7.根据权利要求6所述的STO控制***，其特征在于，所述第一使能控制电路包括：第九二极管、第十二极管和第二十六电阻；

所述第一上拉电阻组包括：第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻和第十九电阻；

所述控制模块的第一输入端与所述STO控制电路的第一整形电路的输出端相连，所述控制模块的第一输出端与所述STO控制电路的信号转换电路的输入端相连，所述控制模块的第二输出端与所述第十二极管的阴极相连，所述控制模块的第三输出端与所述第一三态缓冲器的第一输入端相连，所述控制模块的第四输出端与所述第一三态缓冲器的第二输入端相连，所述控制模块的第五输出端与所述第一三态缓冲器的第三输入端相连，所述控制模块的第六输出端与所述第一三态缓冲器的第四输入端相连，所述控制模块的第七输出端与所述第一三态缓冲器的第五输入端相连，所述控制模块的第八输出端与所述第一三态缓冲器的第六输入端相连；

第九二极管的阴极与所述STO控制电路的第一RC滤波电路的输出端相连，所述第九二极管的阳极分别与所述第十二极管的阳极、所述第二十六电阻的第一端和所述第一三态缓冲器的第一使能端相连，所述第二十六电阻的第二端与第一电源相连；

所述第一三态缓冲器的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端和第六输出端均与所述驱动电路的输入端相连；

所述第十四电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第一输出端相连，所述第十五电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第二输出端相连，所述第十六电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第三输出端相连，所述第十七电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第四输出端相连，所述第十八电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第五输出端相连，所述第十九电阻的第一端与所述第一三态缓冲器的第六输出端相连；

所述第十四电阻的第二端、所述第十五电阻的第二端、所述第十六电阻的第二端、所述第十七电阻的第二端、所述第十八电阻的第二端和所述第十九电阻的第二端均与所述第一电源相连。

8.根据权利要求7所述的STO控制***，其特征在于，还包括：第二使能控制电路、第二三态缓冲器和第二上拉电阻组；

所述第二使能控制电路，用于接收所述STO控制电路输出的第六安全输入信号和所述第二STO功能触发信号，并对所述第六安全输入信号和所述第二STO功能触发信号进行与运算，输出相应的第二使能控制信号至所述第二三态缓冲器；

所述第二三态缓冲器，用于在所述第二使能控制信号有效时，输出驱动信号至所述电动设备的驱动电路；

所述第二上拉电阻组与所述第二三态缓冲器的输出端相连。

9.根据权利要求8所述的STO控制***，其特征在于，所述第二使能控制电路包括：第十一二极管、第十二二极管和第二十七电阻；

所述第二上拉电阻组包括：第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻和第二十五电阻；

第十一二极管的阴极与第二RC滤波电路的输出端相连，所述第十一二极管的阳极分别与所述第十二二极管的阳极、所述第二十七电阻的第一端分别与所述第一三态缓冲器的第二使能端和所述第二三态缓冲器的第一使能端相连，所述第二十七电阻的第二端与所述第一电源相连；

所述第二三态缓冲器的第二使能端与所述第九二极管的阳极相连；

所述第一三态缓冲器的第一输出端与所述第二三态缓冲器的第一输入端相连，所述第一三态缓冲器的第二输出端与所述第二三态缓冲器的第二输入端相连，所述第一三态缓冲器的第三输出端与所述第二三态缓冲器的第三输入端相连，所述第一三态缓冲器的第四输出端与所述第二三态缓冲器的第四输入端相连，所述第一三态缓冲器的第五输出端与所述第二三态缓冲器的第五输入端相连，所述第一三态缓冲器的第六输出端与所述第二三态缓冲器的第六输入端相连；

所述第二三态缓冲器的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端和第六输出端均与所述驱动电路的第二输入端相连；

所述第二十电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第一输出端相连，所述第二十一电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第二输出端相连，所述第二十二电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第三输出端相连，所述第二十三电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第四输出端相连，所述第二十四电阻的第一端与所诉第二三态缓冲器的第五输出端相连，所述第二十五电阻的第一端与所述第二三态缓冲器的第六输出端相连；

所述第二十电阻的第二端、所述第二十一电阻的第二端、所述第二十二电阻的第二端、所述第二十三电阻的第二端、第二十四电阻的第二端和所述第二十五电阻的第二端均与所述第一电源相连。