[发明专利]基于运算放大器的触发互锁电路

说明书

本发明公开了一种基于运算放大器的触发互锁电路，所述触发互锁电路由触发单元、互锁单元和比较单元组成。利用光电耦合器进行触发，实现触发信号与互锁电路间的电气隔离，利用运算放大器进行互锁和比较。本发明使用简化的设计和最少的元器件实现基本运算放大器的触发互锁电路，可以降低成本，提高可靠性的同时，实现触发信号与互锁电路间的电气隔离，具有性能稳定、可靠性高、性价比高、环境适应能力强等特点。

技术领域

本发明涉及一种互锁电路，具体地说，涉及一种基于运算放大器的触发互锁电路。

背景技术

目前，触发互锁电路主要依靠晶体管、触发器或单片机（CPU）来实现。晶体管组成的触发互锁电路，成本较低，但温度漂移较大，可靠性低；触发器或单片机（CPU）组成的触发互锁电路，温度漂移小，可靠性高，但成本较高。

发明内容

本发明正是为了解决上述技术问题而设计和一种基于运算放大器的触发互锁电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于运算放大器的触发互锁电路，由触发单元、互锁单元和比较单元组成。其触发单元由光电耦合器U1、U2和电阻R1、R2组成，电阻R14、R15为偏置电阻，开通触发信号和关断触发信号分别经光电耦合器U1和U2耦合输出给互锁单元的运算放大器U3-1的反相输入端和U3-3的同相输入端，实现触发信号与互锁电路间的电气隔离；互锁单元由11支电阻、2支陶瓷电容、2支运算放大器和4支二极管组成，由开通触发信号和关断触发信号触发运算放大器U3-1和U3-3实现互锁，通过电阻R2和R6分压为U3-1同相输入端提供基准电压，通过电阻R11和R12分压为U3-3反相输入端提供基准电压；通过电阻R1和R5构成分压网络与U3-1反相输入端相连，通过电阻R8、R9和R10构成分压网络与U3-3同相输入端相连；电阻R3、R7分别为运算放大器U3-1和U3-3的正反馈电阻，电容C1、C3分别为运算放大器U3-1和U3-3的启动置零电容；二极管D1、D2、D3、D4为逻辑二极管，二极管D1、D2正极与U3-1输出端相连，二极管D2负极通过电阻R8与U3-3同相输入端相连，二极管D3正极与U3-1同相输入端相连，二极管D3、D4负极与U3-3输出端相连，二极管D1负极通过电阻R13与U3-2同相输入端相连，二极管D4正极与U3-2同相输入端相连；比较单元由4支电阻、1支陶瓷电容和1支运算放大器组成，通过运算放大器U3-2进行比较输出互锁信号，通过电阻R4和R17分压为U3-2反相输入端提供基准电压，电阻R13和R16组分压网络与U3-2同相输入端相连，电容C2为U3-2的启动置零电容。

所述基于运算放大器的触发互锁电路，其光电耦合器U1、U2型号为TLP291，运算放大器U3型号为LM324。

本发明的工作原理是：当开通触发信号为高电平时，光电耦合器U1动作，将运算放大器U3-1的反相输入端电压拉低，使运算放大器U3-1输出的高电平通过二极管D1和电阻R13连接到运算放大器U3-2的同相输入端，再与运算放大器U3-2反相输入端的电压进行比较后，运算放大器U3-2输出高电平。同时，运算放大器U3-1输出的高电平，一路通过电阻R3反馈到运算放大器U3-1的同相输入端，使同相输入端电压升高，保持运算放大器U3-1高电平输出，实现自锁；另一路通过二极管D2和电阻R8连接到运算放大器U3-3的同相输入端，使运算放大器U3-3的同相输入端电压升高，输出高电平，运算放大器U3-3输出的高电平再经电阻R7反馈到运算放大器U3-3的同相输入端，保持运算放大器U3-3高电平输出，实现互锁。此时，开通触发信号无论是低电平，高电平或悬空，运算放大器U3-2始终保持高电平输出。