專利名稱：功率輸出開關電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及筆芯裝配機的開關模塊領域，尤其是一種功率輸出開關電路。
背景技術：
目前，筆芯裝配機中配合可編程邏輯控制器(PLC)輸出的具有32組回路同時輸出 的無觸點功率開關模塊在國內(nèi)尚無先例，在國外，只有韓國采用小型繼電器組成的功率開 關裝置。而公知的繼電器由于具有機械觸點，雖然可以承受較大電流，但其開關速度(頻 率)和使用壽命卻受金屬材料限制，非常有限，較好的壽命大約在開關100萬次左右。而按 照目前我司機器的實際產(chǎn)能，5-7天繼電器即告疲勞報廢。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種功率輸出開關電路，不僅能解決壽命短暫 的問題，而且可大幅度降低了維修成本，同時可減少停機時間。本發(fā)明所采用的技術方案是一種功率輸出開關電路，包括可編程邏輯控制器輸出接口連接器、負載接線端連 接器和若干組開關回路，所述可編程邏輯控制器輸出接口連接器的兩個使能端并聯(lián)形成芯 片工作電壓接收端，負載接線端連接器的兩個使能端并聯(lián)形成芯片工作電壓發(fā)送端，二極 管的正極串連芯片工作電壓發(fā)送端，二極管的負極串連芯片工作電壓接收端，所述對應串 聯(lián)的芯片工作電壓發(fā)送端、二極管和芯片工作電壓接收端構成電源極性保護電路；所述可編程邏輯控制器輸出接口連接器的兩個地端并聯(lián)形成地線接收端，負載接 線端連接器的兩個地端并聯(lián)形成地線發(fā)送端，地線接收端與地線發(fā)送端串聯(lián)；電源指示發(fā) 光二極管的負極與電源指示電阻一端串連，電源指示發(fā)光二極管的正極連接于二極管的正 極和芯片工作電壓發(fā)送端之間，電源指示電阻另一端連接于地線發(fā)送端和地線接收端之 間，所述對應串聯(lián)的芯片工作電壓接收端、電源指示發(fā)光二極管、電源指示電阻和地線接收 端構成電源指示電路；所述負載接線端連接器的若干個連接點一一對應串連若干開關回路的一端，所 述可編程邏輯控制器輸出接口連接器的若干個連接端一一對應串連若干開關回路的另一 端；續(xù)流二極管的負極并連電源指示發(fā)光二極管的正極，續(xù)流二極管的正極并連開關 回路的一端；所述開關回路由顯示電阻、驅(qū)動電阻、回路發(fā)光二極管和場效應管組成，所述回路 發(fā)光二極管的正極并接電源指示發(fā)光二極管的正極，回路發(fā)光二極管的負極與顯示電阻一 端串聯(lián)，顯示電阻另一端為開關回路的另一端；驅(qū)動電阻一端與場效應管的柵極串聯(lián)，驅(qū)動 電阻另一端并連于顯示電阻另一端，場效應管的漏極連接于電源指示電阻另一端和地線發(fā) 送端之間，場效應管的源極為開關回路的一端；所述場效應管為P溝道結(jié)型場效應管。
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使用時，可編程邏輯控制器輸出接口連接器連接PLC輸出接口，負載接線端連接 器連接負載電磁閥。芯片工作電壓和地線來自負載接線端連接器，芯片工作電壓一路經(jīng)二極管后驅(qū)動 可編程邏輯控制器輸出接口連接器工作而接通PLC控制信號；地線經(jīng)可編程邏輯控制器輸出接口連接器供給各開關回路的另一端；芯片工作電壓另一路經(jīng)電源指示發(fā)光二極管和電源指示電阻之后分為兩支路，一 支路流入地線而完成點亮電源指示發(fā)光二極管以指示電源接通，另一支路經(jīng)各開關回路的 回路發(fā)光二極管和顯示電阻后又分為兩部分，一部分流入供給開關回路另一端的地線而完 成點亮各回路發(fā)光二極管以指示回路接通，另一部分經(jīng)各開關回路的驅(qū)動電阻流入場效應 管的柵極，場效應管的源極連接負載接線端連接器的對應連接點，從而在場效應管的柵極 和源極形成正向的柵源極電壓，場效應管的漏極連接地線，從而在場效應管的漏極和源極 形成負向的漏源極電壓，從而滿足P溝道結(jié)型場效應管的工作條件，使場效應管導通而使 PLC控制信號作用至負載接線端連接器的對應連接點，從而完成一次負載電磁閥的動作；由于電磁閥是電感性負載，在電源斷開后會產(chǎn)生一個與電源方向相反的電動勢， 從而對場效應管造成損害，因此設置續(xù)流二極管對該反向電動勢進行續(xù)流，以保護場效應 管，從而保證功率輸出開關電路工作穩(wěn)定。所述開關回路的組數(shù)范圍是1 32組。最好設有32組開關回路。本發(fā)明的有益效果是用大功率場效應管組成快速電子開關電路，用以取代有機 械觸點的繼電器電路，更好地適應筆芯機用PLC輸出接口的特性，并更好地結(jié)合實際負載 要求(電感性、大功率和快速度)，由于為無觸點的快速電子開關電路，沒有機械損耗，不僅 能解決壽命短暫的問題，而且可大幅度降低了維修成本，同時可減少停機時間。


圖1為本發(fā)明的部分電路原理示意圖；圖2為本發(fā)明的使用原理框架示意圖。
具體實施例方式實施例一種功率輸出開關電路，包括可編程邏輯控制器(PLC)輸出接口連接器 JP0、負載接線端連接器JP1和若干組開關回路1，所述PLC輸出接口連接器JP0的兩個使能 端并聯(lián)形成芯片工作電壓(VDD)接收端，負載接線端連接器JP1的兩個使能端并聯(lián)形成芯 片工作電壓(VDD)發(fā)送端，二極管D01的正極串連VDD發(fā)送端，二極管D01的負極串連VDD 接收端，所述對應串聯(lián)的VDD發(fā)送端、二極管D01和VDD接收端構成電源極性保護電路；所述PLC輸出接口連接器JP0的兩個地端并聯(lián)形成地線(VSS)接收端，負載接線 端連接器JP1的兩個地端并聯(lián)形成地線(VSS)發(fā)送端，VSS接收端與VSS發(fā)送端串聯(lián)；電源 指示發(fā)光二極管D00的負極與電源指示電阻R00 —端串連，電源指示發(fā)光二極管D00的正 極連接于二極管D01的正極和VDD發(fā)送端之間，電源指示電阻R00另一端連接于VSS發(fā)送 端和VSS接收端之間，所述對應串聯(lián)的VDD接收端、電源指示發(fā)光二極管D00、電源指示電阻 R00和VSS接收端構成電源指示電路；
所述負載接線端連接器JP1的若干個連接點一一對應串連若干開關回路1的一 端，所述PLC輸出接口連接器JP0的若干個連接端一一對應串連若干開關回路1的另一端；續(xù)流二極管D40的負極并連電源指示發(fā)光二極管D00的正極，續(xù)流二極管D40的 正極并連開關回路1的一端；所述開關回路由顯示電阻R0、驅(qū)動電阻R1、回路發(fā)光二極管DO和場效應管Q組 成，所述回路發(fā)光二極管DO的正極并接電源指示發(fā)光二極管D00的正極，回路發(fā)光二極管 DO的負極與顯示電阻R0 —端串聯(lián)，顯示電阻R0另一端為開關回路1的另一端；驅(qū)動電阻 R1 一端與場效應管Q的柵極(G端)串聯(lián)，驅(qū)動電阻R1另一端并連于顯示電阻R0另一端， 場效應管Q的漏極(D端)連接于電源指示電阻R00另一端和地線VSS發(fā)送端之間，場效應 管Q的源極(S端)為開關回路1的一端；所述場效應管Q為P溝道結(jié)型場效應管。具體實施時，PLC輸出接口連接器JP0連接PLC輸出接口，負載接線端連接器JP1 連接負載電磁閥。芯片工作電壓(VDD)和地線(VSS)來自負載接線端連接器JP1，VDD—路經(jīng)二極管 D01后驅(qū)動PLC輸出接口連接器JP0工作而接通PLC控制信號；VSS經(jīng)PLC輸出接口連接器JP0供給各開關回路1的另一端；VDD另一路經(jīng)電源指示發(fā)光二極管D00和電源指示電阻R00之后分為兩支路，一 支路流入地線而完成點亮電源指示發(fā)光二極管D00以指示電源接通，另一支路經(jīng)各開關回 路1的回路發(fā)光二極管DO和顯示電阻R0后又分為兩部分，一部分流入供給開關回路1另 一端的地線而完成點亮各回路發(fā)光二極管DO以指示回路接通，另一部分經(jīng)各開關回路1的 驅(qū)動電阻R1流入場效應管Q的柵極(G端)，場效應管Q的源極(S端)連接負載接線端連 接器JP1的對應連接點，從而在場效應管Q的柵極(G端)和源極(S端)形成正向的柵源 極電壓(UJ，場效應管Q的漏極(D端)連接地線(VSS)，從而在場效應管Q的漏極(D端) 和源極(S端)形成負向的漏源極電壓(UDS)，從而滿足P溝道結(jié)型場效應管的工作條件，使 場效應管Q導通而使PLC控制信號作用至負載接線端連接器JP1的對應連接點，從而完成 一次負載電磁閥的動作；由于電磁閥是電感性負載，在電源斷開后會產(chǎn)生一個與電源方向相反的電動勢， 從而對場效應管Q造成損害，因此設置續(xù)流二極管D40對該反向電動勢進行續(xù)流，以保護場 效應管Q，從而保證功率輸出開關電路工作穩(wěn)定。所述開關回路1的組數(shù)范圍是1 32組。最好設有32組開關回路1。所述PLC輸出接口連接器JP0和負載接線端連接器JP1是規(guī)格為HEADER20X2的
連接器。該功率輸出開關電路可用于筆芯機的輸出模塊。
權利要求
一種功率輸出開關電路，其特征在于包括可編程邏輯控制器輸出接口連接器(JP0)、負載接線端連接器(JP1)和若干組開關回路(1)，所述可編程邏輯控制器輸出接口連接器(JP0)的兩個使能端并聯(lián)形成芯片工作電壓接收端，負載接線端連接器(JP1)的兩個使能端并聯(lián)形成芯片工作電壓發(fā)送端，二極管(D01)的正極串連芯片工作電壓發(fā)送端，二極管(D01)的負極串連芯片工作電壓接收端；所述可編程邏輯控制器輸出接口連接器(JP0)的兩個地端并聯(lián)形成地線接收端，負載接線端連接器(JP1)的兩個地端并聯(lián)形成地線發(fā)送端，地線接收端與地線發(fā)送端串聯(lián)；電源指示發(fā)光二極管(D00)的負極與電源指示電阻(R00)一端串連，電源指示發(fā)光二極管(D00)的正極連接于二極管(D01)的正極和芯片工作電壓發(fā)送端之間，電源指示電阻(R00)另一端連接于地線發(fā)送端和地線接收端之間；所述負載接線端連接器(JP1)的若干個連接點一一對應串連若干開關回路(1)的一端，所述可編程邏輯控制器輸出接口連接器(JP0)的若干個連接端一一對應串連若干開關回路(1)的另一端；續(xù)流二極管(D40)的負極并連電源指示發(fā)光二極管(D00)的正極，續(xù)流二極管(D40)的正極并連開關回路(1)的一端；所述開關回路由顯示電阻(R0)、驅(qū)動電阻(R1)、回路發(fā)光二極管(D0)和場效應管(Q)組成，所述回路發(fā)光二極管(D0)的正極并接電源指示發(fā)光二極管(D00)的正極，回路發(fā)光二極管(D0)的負極與顯示電阻(R0)一端串聯(lián)，顯示電阻(R0)另一端為開關回路(1)的另一端；驅(qū)動電阻(R1)一端與場效應管(Q)的柵極串聯(lián)，驅(qū)動電阻(R1)另一端并連于顯示電阻(R0)另一端，場效應管(Q)的漏極連接于電源指示電阻(R00)另一端和地線發(fā)送端之間，場效應管(Q)的源極為開關回路(1)的一端；所述場效應管(Q)為P溝道結(jié)型場效應管。
2.根據(jù)權利要求1所述的功率輸出開關電路，其特征在于所述開關回路(1)的組數(shù) 范圍是1 32組。
3.根據(jù)權利要求2所述的功率輸出開關電路，其特征在于設有32組開關回路(1)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率輸出開關電路，PLC輸出接口連接器的兩個使能端并聯(lián)形成芯片工作電壓接收端，負載接線端連接器的兩個使能端并聯(lián)形成芯片工作電壓發(fā)送端，PLC輸出接口連接器與負載接線端連接器的各回路間由開關回路導通和斷開；該開關回路用大功率場效應管組成快速電子開關電路，用以取代有機械觸點的繼電器電路，更好地適應筆芯機用PLC輸出接口的特性，并更好地結(jié)合實際負載要求(電感性、大功率和快速度)，由于為無觸點的快速電子開關電路，沒有機械損耗，不僅能解決壽命短暫的問題，而且可大幅度降低了維修成本，同時可減少停機時間。
文檔編號H03K17/687GK101867360SQ20091003057
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者董松俊, 黃小喜 申請人:昆山樂美文具有限公司