CN211266558U - 一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，包括直流电源Vcc，其特征是包括控制器、能利用故障信号把故障信号锁存在硬件电路里的故障锁存电路和能够放大输入电压的复位电路，控制器第一输出端连接复位电路输入端，复位电路输出端连接故障锁存电路输入端，故障锁存电路的故障信号输出端连接控制器第一输入端。本实用新型提供一种故障信号在软件不能锁存时能通过硬件电路锁存故障信号的开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路。

Description

一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路

技术领域

本实用新型涉及通讯技术领域，尤其是涉及一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路。

背景技术

现有技术均为故障检测元件检测到故障后，产生一个边沿变化的电平信号直接连接到CPU，由CPU软件处理此故障信号，此方法的缺陷和不足之处是，当出现如电机短路过流、绝缘性能变差导致的漏电等机械性故障，不会因为短时的电机停止运行而自恢复；而上述检测技术中，当电机停止运行后，硬件故障信号不锁存，会消失，如出现人员误操作或故障出现时伴随CPU部分功能不正常或都不正常的情况下，因为故障信号已消失，即在真实故障原因未解除的情况下再次开机，会造成更严重的后果。

中国专利公开号CN201854175U，公告日2011年06月11日，发明创造的名称为具有自锁功能的绝缘栅双极晶体管驱动模块，该申请案包括包括光耦、接口电路和驱动电路，驱动电路包括门关断电路、放大隔离电路、定时复位电路、锁存电路和检测电路，门关断电路、放大隔离电路、定时复位电路和锁存电路分别与接口电路相连接，锁存电路与检测电路相连接，门关断电路还与放大隔离电路相连接。不能通过硬件锁存信号，在发生故障时，一些故障信号不能被软件捕捉到时，信号就会消失，从而造成设备损坏或安全事故。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术的故障信号在软件不能锁存时不能通过硬件电路锁存故障信号的问题，提供一种故障信号在软件不能锁存时能通过硬件电路锁存故障信号的开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，包括直流电源Vcc，包括控制器、能利用故障信号把故障信号锁存在硬件电路里的故障锁存电路和能够放大输入电压的复位电路，控制器第一输出端连接复位电路输入端，复位电路输出端连接故障锁存电路输入端，故障锁存电路的故障信号输出端连接控制器第一输入端。故障信号通过硬件电路锁存，在软件失效的时候能够保证故障信号能够被读取，以免故障信号漏读造成设备或人员损伤。

作为优选，所述故障锁存电路包括D触发器、三极管Q1、电阻R2、电阻R4和电阻R5，D触发器电源端连接直流电源Vcc，D触发器第一输出端连接电阻R2输出端，电阻R2输入端连接直流电源Vcc，电阻R2输出端连接三极管Q1基极，三极管集电极接地，三极管发射极连接电阻R4第二端和电阻R5输出端，电阻R5输入端连接直流电源Vcc，电阻R4第一端连接D触发器使能端，D触发器第一输出端作为故障锁存电路的故障信号输出端，D触发器使能端作为故障锁存电路输入端，D触发器第一输入端作为故障信号输入端。在发生故障时，故障信号从D触发器第一输入端D0进入D触发器，从D触发器第一输出端Q0输出，此时会拉低电阻输出端的电势，使得电阻R2输出端的电平变为低电平，继而电势通过电阻R6将三极管Q1基极的电势拉低，将三极管Q1基极的电平变为低电平，三极管Q1就会导通，直流电源Vcc的电流通过电阻R5和三极管Q1流向大地，将三极管Q1发射极的电势拉低，D触发器使能端通过电阻R4与三极管Q1发射极相连，所以D触发器使能端由高电平变为低电平，D触发器第一输出端输出的信号不再变化，实现故障信号锁存的目的。

作为优选，所述其特征是电阻R4的阻值范围为510Ω至2KΩ。电阻R4的阻值范围为510Ω至2KΩ维持三极管Q1的发射极的较高电势。

作为优选，所述故障锁存电路还包括电阻R6，D触发器第一输出端连接电阻R6输入端，电阻R6输出端连接三极管Q1基极。当三极管Q1导通时，VCC通过电阻R5的电流和VCC通过光耦次级、电阻R4的电流叠加，从三极管Q1的发射极流过基级，再通过电阻R6限流，流入D触发器的输出端Q0，因为D触发器输出端内部是OC输出（相当于直接接地了），如果没有R6来限流，流过三极管Q1的电流Ieb太大，会烧坏三极管Q1。所以用R6来限流，就不会烧坏三极管Q1。

作为优选，所述复位电路包括光耦和电阻R1，电阻R1输入端作为复位电路输入端，电阻R1输出端连接光耦阳极，光耦阴极接地，光耦集电极连接直流电源Vcc，光耦发射极作为复位电路输出端。由于控制器输出端输出的电平不足以拉高D触发器使能端的电平，所以控制器通过第一输出端输出高电平，使得R1输入端的电势变高，所以就会有电流经过电阻R1，电流经过光耦阳极，再从光耦阴极流向大地，这时光耦的发射极的电平就被光耦集电极连接的直流电源Vcc拉高，与光耦发射极相连的D触发器使能端的电平就由低变高。

作为优选，所述复位电路还包括电阻R3，电阻R1输出端连接电阻R3输入端，电阻R3输出端接地。

作为优选，所述一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路还包括电容C1、电容C2和电容C3，电容C1第一端连接直流电源Vcc，电容C1第二端接地，电容C2第一端连接电阻R4第一端，电容C2第二端接地，电容C3第一端连接D触发器第一输出端，电容C3第二端接地。

因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）故障信号通过硬件电路锁存，在软件失效的时候能够保证故障信号能够被读取，以免故障信号漏读造成设备或人员损伤；

（2）在发生故障时，故障信号从D触发器第一输入端D0进入D触发器，从D触发器第一输出端Q0输出，此时会拉低电阻输出端的电势，使得电阻R2输出端的电平变为低电平，继而电势通过电阻R6将三极管Q1基极的电势拉低，将三极管Q1基极的电平变为低电平，三极管Q1就会导通，直流电源Vcc的电流通过电阻R5和三极管Q1流向大地，将三极管Q1发射极的电势拉低，D触发器使能端通过电阻R4与三极管Q1发射极相连，所以D触发器使能端由高电平变为低电平，D触发器第一输出端输出的信号不再变化，实现故障信号锁存的目的；

（3）当三极管Q1导通时，VCC通过电阻R5的电流和VCC通过光耦次级、电阻R4的电流叠加，从三极管Q1的发射极流过基级，再通过电阻R6限流，流入D触发器的输出端Q0，因为D触发器输出端内部是OC输出（相当于直接接地了），如果没有R6来限流，流过三极管Q1的电流Ieb太大，会烧坏三极管Q1。所以用R6来限流，就不会烧坏三极管Q1；

（4）由于控制器输出端输出的电平不足以拉高D触发器使能端的电平，所以控制器通过第一输出端输出高电平，使得R1输入端的电势变高，所以就会有电流经过电阻R1，经过电阻R1的电流一部分经过电阻R3流向大地，另一部分经过光耦阳极，再从光耦阴极流向大地，这时光耦的发射极的电平就被光耦集电极连接的直流电源Vcc拉高，与光耦发射极相连的D触发器使能端的电平就由低变高。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路图

图2是本实用新型的一种控制器端子示意图

图中：1.控制器，2.故障锁存电路，21.D触发器，3.复位电路，31.光耦。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例：一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，如图1所示，电阻R1输入端连接控制器1第一输出端FaltRST，控制器1可以是单片机PIC17C43，电阻R1输出端连接光耦31阳极，光耦阴极接地，电阻R1输出端连接电阻R3输入端，电阻R3输出端接地，光耦集电极连接直流电源Vcc，直流电源Vcc为5V，光耦发射极连接D触发器21使能端LE，D触发器电源端连接直流电源Vcc，D触发器第一输出端Q0连接电阻R2输出端和控制器第一输入端FaltSat，故障信号Total Error进入到D触发器第一输入端D0，D触发器其余输入端D1、D2、D3、D4、D5、D6和D7接地，D触发器

端接地，D触发器GND 端接地，电阻R2输入端连接直流电源Vcc，电容C1第一端连接直流电源Vcc，电容C1第二端接地，电容C3第一端连接D触发器第一输出端，电容C3第二端接地，D触发器第一输出端连接电阻R6输入端，电阻R6输出端连接三极管Q1基极。三极管集电极接地，三极管发射极连接电阻R4第二端和电阻R5输出端，电阻R5输入端连接直流电源Vcc，电阻R4第一端连接D触发器使能端，电容C2第一端连接电阻R4第一端，电容C2第二端接地。

在平时状态下，D触发器的第一输入端D0为高电平输入，D触发器的第一输出端Q0为高电平输出，由于直流电源Vcc连接电阻R2，且不形成回路，所以电阻R2输出端的电平为高电平，电阻R2输出端的电势通过电阻R6到达三极管基极，三极管Q1基极电平也是高电平，此时三极管不导通，由于直流电源连接电阻R5，且三极管不导通，所以R5输出端的电平是高电平，R5输出端的电势通过电阻R4到达D触发器使能端，所以D触发器使能端也是高电平。

控制器第一输出端不输出信号，使得R1输入端电势为零，所以就没有电流进过R1进入光耦阳极，光耦发射极的电势就不会受直流电源的影响。

在发生故障时，故障信号为一个低电平信号，故障信号从D触发器第一输入端D0进入D触发器，从D触发器第一输出端Q0输出低电平信号，此时会拉低电阻输出端的电势，使得电阻R2输出端的电平变为低电平，继而电势通过电阻R6将三极管Q1基极的电势拉低，将三极管Q1基极的电平变为低电平，低于三极管Q1发射极的电势，三极管Q1就会导通，直流电源Vcc的电流通过电阻R5和三极管Q1流向大地，将三极管Q1发射极的电势拉低，D触发器使能端LE通过电阻R4与三极管Q1发射极相连，所以D触发器使能端由高电平变为低电平，D触发器第一输出端输出的信号不再变化，实现故障信号锁存的目的。

需要复位时，由于单片机PIC17C43的I/O口输出的信号电压不超过5V，不足以拉高D触发器使能端的电平，所以控制器通过第一输出端FaltRST输出高电平，使得R1输入端的电势变高，所以就会有电流经过电阻R1，经过电阻R1的电流一部分经过电阻R3流向大地，另一部分经过光耦阳极，再从光耦阴极流向大地，这时光耦的发射极的电平就被光耦集电极连接的直流电源Vcc拉高，与光耦发射极相连的D触发器使能端的电平就由低变高，直流电源Vcc的电流通过电阻R4和三极管Q1流向大地，电阻R4的阻值范围为510Ω至2KΩ维持三极管Q1的发射极的较高电势，但是由于此时R4的限流作用不强，三极管基极的电势较低，所以在复位时从三极管Q1发射极到达三极管Q1基极的电流较大，所以要有R6连到三极管Q1基极，从而起到限流的作用。D触发器第一输出端的电势不再锁存，而是随着D触发器第一输入端的电势变化而变化，这时若故障信号还在，则三极管的电平依然由D触发器第一输出端决定，三极管依然会导通，在控制器第一输出端的高电平变为低电平后D触发器的使能端依然能够被拉低，使得故障信号被锁存，若故障信号不在，D触发器第一输出端的电势便被连接于电阻R2输入端的直流电源Vcc拉高，使得电阻R2的输出端的电平变为高电平，电阻R2的输出端的高电平通过电阻R6将三极管Q1基极的电平拉高，三极管Q1不导通，由于直流电源Vcc连接电阻R5，且三极管不导通，所以R5输出端的电平是高电平，R5输出端的电势通过电阻R4到达D触发器使能端，所以D触发器使能端也能被拉高。所以只需要控制器第一输出端输出一个时间很短的高电平，就能使得故障锁存电路锁存的信号被释放，并且将故障锁存电路变为平时状态。电容C1可以对直流电源Vcc起到滤波作用，电容C2可以对电阻R4第一端起到滤波作用，电容C3可以对D触发器第一输出端起到滤波作用。

Claims (7)

1.一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，包括直流电源Vcc，其特征是包括控制器（1）、能利用故障信号把故障信号锁存在硬件电路里的故障锁存电路(2)和能够放大输入电压的复位电路(3)，控制器第一输出端连接复位电路输入端，复位电路输出端连接故障锁存电路输入端，故障锁存电路的故障信号输出端连接控制器第一输入端。

2.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，其特征是故障锁存电路（2）包括D触发器（21）、三极管Q1、电阻R2、电阻R4和电阻R5，D触发器电源端连接直流电源Vcc，D触发器第一输出端连接电阻R2输出端，电阻R2输入端连接直流电源Vcc，电阻R2输出端连接三极管Q1基极，三极管集电极接地，三极管发射极连接电阻R4第二端和电阻R5输出端，电阻R5输入端连接直流电源Vcc，电阻R4第一端连接D触发器使能端，D触发器第一输出端作为故障锁存电路的故障信号输出端，D触发器使能端作为故障锁存电路输入端，D触发器第一输入端作为故障信号输入端。

3.根据权利要求2所述的一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，其特征是电阻R4的阻值范围为510Ω至2KΩ。

4.根据权利要求2所述的一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，其特征是故障锁存电路（2）还包括电阻R6，D触发器第一输出端连接电阻R6输入端，电阻R6输出端连接三极管Q1基极。

5.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，其特征是复位电路（3）包括光耦（31）和电阻R1，电阻R1输入端作为复位电路输入端，电阻R1输出端连接光耦阳极，光耦阴极接地，光耦集电极连接直流电源Vcc，光耦发射极作为复位电路输出端。

6.根据权利要求5所述的一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，其特征是复位电路（3）还包括电阻R3，电阻R1输出端连接电阻R3输入端，电阻R3输出端接地。

7.根据权利要求1或2所述的一种开关磁阻电机驱动器锁存故障信号及复位故障信号电路，其特征是还包括电容C1、电容C2和电容C3，电容C1第一端连接直流电源Vcc，电容C1第二端接地，电容C2第一端连接电阻R4第一端，电容C2第二端接地，电容C3第一端连接D触发器第一输出端，电容C3第二端接地。

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