[发明专利]一种双通道补偿输出的驱动结构

说明书

技术领域

本发明涉及轨道列车电力系统，具体涉及一种双通道补偿输出的驱动结构。

背景技术

现有轨道列车的各类电磁阀驱动电路，输入级控制信号是PWM脉冲信号，其脉冲电压值在5V左右，而驱动级中使用100V左右的电压值区间，如果在驱动级产生干扰噪声或电子元件短时失效，噪声或短路电流极有可能掩盖输入级控制信号，导致控制失效，进一步造成系统失效，从而引发可能的重大安全事故并承受经济损失；传统滤波电路存在增益衰减，对基准电压很低的控制信号不是有效的解决方案；驱动级缺乏有效的放电回路，影响系统的工作稳定性；输出级缺乏隔离器件、放电回路和电流引导，电路工作响应时间较长。因此，设计安全、稳定、可靠且响应时间短的驱动电路或防滑阀电源控制电路是很有必要的。

发明内容

针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种双通道补偿输出的驱动结构，其旨在解决现有轨道列车的各类电磁阀驱动电路，缺乏短路保护，存在放电时间长，控制信号脉冲频率受限，控制失效、稳定性差且可靠性低等技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种双通道补偿输出的驱动结构，包括电源，进一步包括脉宽调制信号发生器：连接电源；输入钳制电路：接收脉宽调制信号发生器输出的脉冲信号；隔离单元：包括变压器 T1，与变压器T1并联的第一电容C1，接收脉宽调制信号发生器输出的脉冲信号；输出驱动电路：接收隔离单元的输出电压；稳压放电回路：其中包括电磁阀，通过输出驱动电路获得开闭信号；隔离单元：还接收输入钳制电路输出的钳制电压；还包括冗余补偿电路：接收隔离单元的输出电压，检测输出驱动电路的输出电压，还与电磁阀连接。

上述方案中，所述的输入钳制电路，包括第一三极管：栅极连接电源，源极和漏极相连；第二三极管：栅极连接第一三极管的源极且漏极也连接第一三极管的源极；第三三极管：漏极连接第二三极管的源极，源极接地；第一反相器：输入端连接第二三极管的栅极；第二反相器：输入端连接第一反相器的输出端；第四三极管：栅极连接第二反相器的输出端，源极接地；第五三极管：栅极连接第二反相器的输出端，源极连接第四三极管的漏极，其漏极连接至脉宽调制信号发生器。第六三极管：栅极连接第五三极管的源极，其源极接地且漏极连接至隔离单元。正常工作时，不会产生漏电；为控制脉冲信号提供了同步升压，显著提高了电路噪声最高容纳值；实质地增加可靠性、稳定性和电路抗噪声能力；降低控制失效发生率。

上述方案中，所述的隔离单元，包括变压器，与变压器并联的第一电容。

上述方案中，所述的输出驱动电路，包括第七三极管：栅极连接隔离单元，源极接地；上拉电源：连接第七三极管的漏极；达林顿管：基极连接第七三极管的漏极；第一二极管：正极连接达林顿管的发射极且负极连接达林顿管的集电极；第二二极管：正极连接第一二极管的正极，负极接地。

上述方案中，所述的稳压放电回路，还包括第二电容：隔离输出驱动电路和稳压放电回路；第三二极管：正极连接第二电容；第一齐纳二极管：正极接地，负极连接第三二极管的负极；第三电容：一端连接第三二极管的负极；第三电容另一端还连接有第四二极管和第二齐纳二极管；第四二极管的负极连接第三二极管的正极，第二齐纳二极管的负极连接第三二极管的负极；电磁阀并联第三电容。提供了限流，导流和放电回路，提升了电路响应时间和稳定性；提供了回路隔离保护。

上述方案中，所述的冗余补偿电路，包括第四电容：并联变压器的输出端；功率补偿三极管：基极连接第四电容，发射极接地；电压检测器：偏执电压源端连接功率补偿三极管的集电极；电压检测器的检测端连接至稳压放电回路；第八三极管：栅极连接功率补偿三极管的集电极，源极接地，漏极连接至电磁阀。提供了控制信号输出驱动补偿，确保电磁阀打开和/或关闭。

上述方案中，优选地，所述的上拉电源，选用电压100V的直流电，通过限流电阻连接第七三极管的漏极。

上述方案中，优选地，所述的电源，选用电压5V的直流源。

上述方案中，优选地，所述的三极管，选用N沟道和/或P沟道双极型绝缘栅场效应晶体管。

上述方案中，优选地，所述的反相器，包括N沟道双极型绝缘栅场效应晶体管和P沟道双极型绝缘栅场效应晶体管，P沟道双极型绝缘栅场效应晶体管的漏极连接有供电电压 VCC。

上述方案中，优选地，所述的输入钳制电路，将脉宽调制信号发生器(100)的脉冲信号基准电压钳制至7V左右，即基准电压同步升压至7V左右。提升了抗干扰性。