[实用新型]一种STO控制和驱动电路

说明书

本实用新型公开了一种STO控制和驱动电路，包括外部STO电路输入、STO封波逻辑信号滤波及整形电路、STO逻辑信号放大电路、STO驱动信号产生电路和STO失效备份电路。本实用新型最直接有效地实现了关断转矩输出，该电路独立工作而不受限于原系统固有的复杂控制和驱动电路，在需要及时关断电机转矩输出时，能及时有效的关断电机转矩。

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种STO控制和驱动电路。

背景技术

近年来，为防止电机非受控启动而导致意外，人们针对变频器、伺服电机驱动器等产品提出了功能安全的相关要求。其中安全转矩关断(Safe Torque Off,STO)就是这样一种安全功能，通过失效驱动器的输出来关断电机的转矩输出，安全转矩关断功能使得电机停止产生转矩，使变频器、伺服电机驱动器成为安全系统的一部分。早期，关断电机的转矩输出通过接触器等开关实现，该方式的弊端在此不做赘述。

目前采用较多的是如电路图1所示电路实现，通过采集STO信号去实现逻辑信号的封波。该封波信号是封锁逻辑信号而非直接关断IGBT开关管本身，该电路看起来好像比通过软件实现关断转矩更可靠快速，但是逻辑电路的关断电机转矩不直接、不独立，所以不可靠，也满足不了IEC61800-5-2的要求。

本实用新型公开了一个直接作用在IGBT端的STO控制和驱动电路，该STO 控制和驱动电路可独立工作而不受限于原系统固有的复杂控制和驱动电路而实现关断电机转矩。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种最直接有效的STO控制和驱动电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种STO控制和驱动电路，包括外部STO电路输入、STO封波逻辑信号滤波及整形电路、STO逻辑信号放大电路、STO驱动信号产生电路和STO失效备份电路；

所述外部STO电路输入用于采集STO信号，并确定是否实现关断电机转矩，

所述STO封波逻辑信号滤波及整形电路用于接受STO信号，并产生STO 有效逻辑信号；

所述STO逻辑信号放大电路用于将逻辑信号放大；

所述STO驱动信号产生电路用于关断IGBT，实现关断电机转矩；

所述STO失效备份电路用于在不希望电机响应STO信号时失效STO的备份电路。

本实用新型的进一步改进在于：所述外部STO电路输入包括第一光耦、第一限流分压电阻、第二限流分压电阻和第一滤波电容；

所述STO封波逻辑信号滤波及整形电路包括第三电阻、第四电阻和第二电容组成的RC滤波电路，第一非门与第二非门组成的整形电路；

所述STO逻辑信号放大电路包括第二极管、第三极管、第八分压电阻、第九分压电阻和第四滤波电容；

所述STO驱动信号产生电路包括第二光耦及第二光耦原边的第十限流分压电阻、第十一限流分压电阻、第五滤波电容和第二光耦副边用于增加驱动能力的第三三极管、第十二限流分压电阻和第十三限流分压电阻；

所述STO失效备份电路包括第一三极管、第六限流分压电阻、第七限流分压电阻和第三滤波电容。

本实用新型的进一步改进在于：所述STO封波逻辑信号滤波及整形电路还包括为配合STO失效备份电路增加的第五限流电阻。