本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于軌道交通的輸出電路，尤其涉及一種帶短路保護(hù)的輸出電路。
背景技術(shù)：
在各種電力電子設(shè)備中均設(shè)有輸出電路，輸出電路外接負(fù)載，當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，必須進(jìn)行必要的保護(hù)，以防輸出電路損壞。因?yàn)?，輸出電路?fù)載短路時(shí)，瞬間電流過大，三極管容易被損壞，更換三極管帶來成本的提高和維修的不便。
目前，基于n溝道場(chǎng)效應(yīng)管的輸出電路，均是使用帶保護(hù)功能的芯片，當(dāng)負(fù)載發(fā)生短路時(shí)，芯片會(huì)自動(dòng)切斷輸出，起到保護(hù)輸出電路的作用。然而，短路保護(hù)芯片的使用增加了電路成本。
因此，本發(fā)明提出一種不使用保護(hù)芯片的帶短路保護(hù)的輸出電路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：針對(duì)以上問題，本發(fā)明提出一種帶短路保護(hù)的輸出電路。
技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種帶短路保護(hù)的輸出電路，包括輸入模塊、光耦隔離模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和輸出模塊；其中，輸入信號(hào)經(jīng)輸入模塊，再經(jīng)光耦隔離模塊進(jìn)行信號(hào)的耦合、電平轉(zhuǎn)換和電氣隔離，后信號(hào)由驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)經(jīng)輸出模塊輸出。
輸入模塊包括第一電阻；光耦隔離模塊為光耦隔離器；驅(qū)動(dòng)模塊包括第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、電容、第三三極管、第四三極管和驅(qū)動(dòng)芯片；驅(qū)動(dòng)芯片為tc427，第六電阻和電容連接端的信號(hào)為tc427-2腳的輸入信號(hào)；tc427-4腳連接第七電阻；tc427-3腳連接于電容的另一端；tc427-7腳通過第九電阻連接第四三極管的柵極，驅(qū)動(dòng)第四三極管；tc427-5腳通過第十電阻連接第一三極管的柵極，驅(qū)動(dòng)第一三極管。
輸出模塊包括第十二電阻、第十三電阻、第一三極管、第二三極管和二極管；其中，第十三電阻并聯(lián)于第二三極管的柵極和源極，第二三極管的柵極連接第一三極管的源極，第十二電阻連接于第二三極管的源極與第一三極管的柵極，二極管的正向輸入端接地，反向輸入端于第一三極管的漏極連接并輸出信號(hào)。第一三極管為p溝道場(chǎng)效應(yīng)管。
有益效果：本發(fā)明的輸出電路可有效的進(jìn)行短路保護(hù)，出現(xiàn)負(fù)載短路故障時(shí)，輸出電路間歇性試探工作。由于電容c充電時(shí)間長，放電時(shí)間短，輸出電路安全。等待工作進(jìn)行故障排除作業(yè)，并可有效防止負(fù)載出現(xiàn)短路時(shí)三極管被燒壞，降低維修成本。如果輸出短路故障清楚，電路恢復(fù)正常工作，否則再次保護(hù)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所述的帶短路保護(hù)的輸出電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示是本發(fā)明所述的帶短路保護(hù)的輸出電路圖，包括輸入模塊1、光耦隔離模塊2、驅(qū)動(dòng)模塊3和輸出模塊4。vcc信號(hào)經(jīng)輸入模塊1，再經(jīng)光耦隔離模塊2，光耦用于輸出信號(hào)的耦合、電平轉(zhuǎn)換和電氣隔離，將cpu的地線與110v的系統(tǒng)地線隔離，阻止110v的系統(tǒng)地線上的電壓波動(dòng)對(duì)cpu地線影響。經(jīng)光耦隔離電平轉(zhuǎn)換后的信號(hào)由驅(qū)動(dòng)模塊3驅(qū)動(dòng)經(jīng)輸出模塊4的三極管q1輸出。
輸入模塊1包括第一電阻r1；光耦隔離模塊2為光耦隔離器；驅(qū)動(dòng)模塊3包括第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5、第六電阻r6、第七電阻r7、第八電阻r8、第九電阻r9、第十電阻r10、第十一電阻r11、電容c、第三三極管q3、第四三極管q4和驅(qū)動(dòng)芯片。
驅(qū)動(dòng)芯片選擇用tc427，為雙路驅(qū)動(dòng)ic，驅(qū)動(dòng)三極管工作。第六電阻r6和電容c連接端信號(hào)作為tc427-2腳的輸入信號(hào)；tc427-4腳接有第七電阻r7；tc427-3腳連接于電容c的另一端；tc427-7腳通過第九電阻r9連接第四三極管q4的柵極，驅(qū)動(dòng)q4；tc427-5腳通過第十電阻r10連接第一三極管q1的柵極，驅(qū)動(dòng)q1。
輸出模塊4包括第十二電阻r12、第十三電阻r13、第一三極管q1、第二三極管q2和二極管d。第十三電阻r13并聯(lián)于第二三極管q2的柵極和源極，q2的柵極連接q1的源極，第十二電阻r12連接于q2的源極與q1的柵極，二極管d的正向輸入端接地，反向輸入端于q1的漏極連接，并輸出信號(hào)。
三極管q1為p溝道場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fieldeffecttransistor，fet)分為n溝道和p溝道，n溝道的特性是vgs大于一定值時(shí)導(dǎo)通，適用于源極接地的電路；p溝道的特性是vgs小于一定值時(shí)導(dǎo)通，適用于源極接vcc的電路。場(chǎng)效應(yīng)晶體管在導(dǎo)通和截止的時(shí)候，都不是在瞬間完成的，由于導(dǎo)通和關(guān)斷電阻的存在，會(huì)產(chǎn)生熱量累積。
二極管d用于感性負(fù)載關(guān)斷時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的吸收，感性負(fù)載關(guān)斷時(shí)通過二極管d續(xù)流，吸收自感電動(dòng)勢(shì)的能量，確保開關(guān)第一三極管q1免受感性負(fù)載關(guān)斷時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的沖擊。
輸出電路工作原理如下：負(fù)載正常時(shí)，第二三極管q2、第三三極管q3截止，電容c1通過第六電阻r6充電至5v，tc427-2腳輸入高電平，7腳輸出高電平，第四三極管q4截止。當(dāng)光耦輸入低電平時(shí)，光耦飽和導(dǎo)通，tc427-4腳輸入低電平，5腳輸出低電平，q1導(dǎo)通，輸出dc110v。當(dāng)光耦輸入高電平時(shí)，光耦截止，tc427-4腳輸入高電平，5腳輸出高電平，q1截止，輸出0v。
負(fù)載短路時(shí)，q2、q3導(dǎo)通，電容c通過q3迅速放電至0v，tc427-2腳輸入低電平，7腳輸出低電平，q4飽和導(dǎo)通。tc427-4腳輸入高電平，5腳輸出高電平，q1截止，輸出0v。隨著三極管q1、q2、q3截止，電容c通過第六電阻r6緩慢充電至2.4v，tc427-2腳輸入高電平，7腳輸出高電平，q4截止，q1又導(dǎo)通輸出。
本發(fā)明的輸出電路可有效的進(jìn)行短路保護(hù)，出現(xiàn)負(fù)載短路故障時(shí)，輸出電路間歇性試探工作。由于電容c充電時(shí)間長，放電時(shí)間短，輸出電路安全。等待工作進(jìn)行故障排除作業(yè)，并可有效防止負(fù)載出現(xiàn)短路時(shí)三極管被燒壞，降低維修成本。如果輸出短路故障清楚，電路恢復(fù)正常工作，否則再次保護(hù)。