全文摘要
本实用新型提供一种内燃机车遥控微机控制器的输出电路，所述的输出电路包括功率输出电路和继电器输出电路；功率输出电路中，在第一光电耦合器和MOS功率管之间还连接有延时断电回路。所述的功率输出电路的和继电器输出电路的电源端均通过延时上电回路连接至5VDC电源上，在现有的内燃机车遥控微机控制器基础上进行改进，采用功率管输出和继电器输出两种输出方式，还在功率管输出电路上增加了延时断电回路，满足无阻容吸收的大功率老式接触器的动作需要，另外，在输出端口的电源端增加了延时上电回路，解决了主控MCU初始上电时，工作不稳定造成的外部接触器和继电器误动作现象。
主设计要求
1.一种内燃机车遥控微机控制器的输出电路，所述的输出电路包括功率输出电路和继电器输出电路；所述的功率输出电路包括多组，每组均包括由主控MCU输出端至功率输出端口依次连接的第一光电耦合器(1)和MOS功率管(3)；所述的继电器输出电路包括多组，每组均包括由主控MCU输出端至继电器输出端口依次连接的第二光电耦合器(4)和直流继电器(5)；其特征在于，所述的功率输出电路中，在第一光电耦合器(1)和MOS功率管(3)之间还连接有延时断电回路(2)，所述的延时断电回路(2)由电阻R和电容C并联构成，一端连接于第一光电耦合器(1)的输出端与MOS功率管(3)的栅极连接处，另一端与MOS功率管(3)的源极端共同接地；所述的功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4)的电源端5VA均通过延时上电回路(6)连接至5VDC电源上，所述的延时上电回路(6)包括三极管P1及RC并联回路，三极管P1的基极通过电阻接地，发射极连接5VDC电源，发射极同时还经由RC并联回路与基极相连，集电极为输出端5VA，输出端5VA连接至功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4)的电源端。
设计方案
1.一种内燃机车遥控微机控制器的输出电路，所述的输出电路包括功率输出电路和继电器输出电路；所述的功率输出电路包括多组，每组均包括由主控MCU输出端至功率输出端口依次连接的第一光电耦合器(1)和MOS功率管(3)；所述的继电器输出电路包括多组，每组均包括由主控MCU输出端至继电器输出端口依次连接的第二光电耦合器(4)和直流继电器(5)；
其特征在于，所述的功率输出电路中，在第一光电耦合器(1)和MOS功率管(3)之间还连接有延时断电回路(2)，所述的延时断电回路(2)由电阻R和电容C并联构成，一端连接于第一光电耦合器(1)的输出端与MOS功率管(3)的栅极连接处，另一端与MOS功率管(3)的源极端共同接地；
所述的功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4)的电源端5VA均通过延时上电回路(6)连接至5VDC电源上，所述的延时上电回路(6)包括三极管P1及RC并联回路，三极管P1的基极通过电阻接地，发射极连接5VDC电源，发射极同时还经由RC并联回路与基极相连，集电极为输出端5VA，输出端5VA连接至功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4)的电源端。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机车遥控微机控制器的输出电路，其特征在于，所述的第一光电耦合器(1)和MOS功率管(3)之间还连接有二极管(7)。
3.根据权利要求1所述的一种内燃机车遥控微机控制器的输出电路，其特征在于，所述的功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4)的电源端5VA连接于接线端子CZ上，通过接线端子CZ与所述的延时上电回路(6)的输出端5VA相连接。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及遥控内燃机车技术领域，特别涉及一种内燃机车遥控微机控制器的输出电路。
背景技术
内燃机车遥控微机控制器是实现内燃机车的遥控操作控制的核心控制器，其原理是通过无线数传模块与遥控器进行无线连接，通过遥控器实现内燃机车的操作的功能。
公开号为CN2747369Y的中国专利公开了一种内燃机车微机控制器，专利公开了其内部电路的结构，包括：主控CPU、传感器信号采集电路、输出电路、高频无线接收电路以及显示部分等。
然而，上述专利在输出电路上还存在缺陷：
(1)内燃机车的遥控改造有一部分是在原有的老式内燃机车上进行改造的，老式的内燃机车上的原有电气控制元件包括交流接触器的线圈都是没有阻容吸收设计的(即使是新购置的接触器，有的国产交流接触器也不配置阻容吸收)，在我们对其进行遥控改造后，需要将遥控微机控制器的输出端口直接驱动这种接触器，由于没有阻容吸收功能，使设备在使用时，经常出现接触器在线圈断电时产生的反峰压将输出端口烧毁的现象；
(2)我们发现在内燃机车遥控微机控制器初始上电瞬间，常常出现多个输出端口误输出从而造成多个接触器或继电器在控制器的上电瞬间同时短暂吸合的现象，这时，如果主回路是合闸状态，会造成机车的误动作，后果不堪设想。其实，自动控制中常用的PLC类控制器也发生过这种现象，这是因为控制器中的主控芯片在上电瞬间工作状态不稳定导致的，如果能在控制器的输出端口上增加一个电源的延时上电电路，使控制器的主控芯片在上电瞬间，输出端口的供电电源不接通，则能够解决上述问题。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种内燃机车遥控微机控制器的输出电路，在现有的内燃机车遥控微机控制器基础上进行改进，采用功率管输出和继电器输出两种输出方式，还在功率管输出电路上增加了延时断电回路，满足无阻容吸收的大功率老式接触器的动作需要，另外，在输出端口的电源端增加了延时上电回路，解决了主控MCU 初始上电时，工作不稳定造成的外部接触器和继电器误动作现象。本实用新型可以应用于所有电气设备的接触器驱动电路中，可以实现同样的技术效果。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种内燃机车遥控微机控制器的输出电路，所述的输出电路包括功率输出电路和继电器输出电路；所述的功率输出电路多组，每组均包括由主控MCU输出端至功率输出端口依次连接的第一光电耦合器(1)和MOS功率管(3)；所述的继电器输出电路包括多组，每组均包括由主控MCU输出端至继电器输出端口依次连接的第二光电耦合器(4)和24V继电器(5)。
所述的功率输出电路中，在第一光电耦合器(1)和MOS功率管(3)之间还连接有延时断电回路(2)，所述的延时断电回路(2)由电阻R和电容C并联构成，一端连接于第一光电耦合器(1)的输出端与MOS功率管(3)的栅极连接处，另一端与MOS功率管(3) 的源极端共同接地；
所述的功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4) 的电源端5VA均通过延时上电回路(6)连接至5VDC电源上，所述的延时上电回路(6) 包括三极管P1及RC并联回路，三极管P1的基极通过电阻R11接地，发射极连接5VDC电源，发射极同时还经由RC并联回路与基极相连，集电极为输出端5VA，连接至功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4)的电源端。
所述的第一光电耦合器(1)和MOS功率管(3)之间还连接有二极管(7)。
所述的功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4) 的电源端5VA连接于接线端子CZ上，通过接线端子CZ与所述的延时上电回路(6)的输出端 5VA相连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型改进了现有的遥控内燃机车微机控制器的输出电路部分，采用功率管输出和继电器输出两种输出方式，功率管输出电路上增加了延时断电回路，可以直接驱动无阻容吸收的老式大功率接触器，继电器输出电路用于驱动小型直流继电器和具有阻容吸收功能的小功率交流接触器；本实用新型可以应用于所有电气设备的接触器驱动电路中，可以实现同样的技术效果；
2、在输出端口的电源端增加了延时上电回路，解决了主控MCU初始上电时，工作不稳定造成的外部接触器和继电器误动作现象；
3、MOS管的延时断电回路中，上电时，当光耦导通后，通过二极管将输出端电压瞬间加到MOS管栅极，MOS管导通，同时，电容C充电；断电时，二极管截止，MOS管栅极电压通过RC回路慢慢释放，逐渐关断；
4、5V电源的延时上电回路中，上电瞬间，RC并联回路中的电解电容电压为0，三极管P1不导通，电解电容进行充电，当充电电压达到三极管的结电压后，三极管P1导通，集电极输出5V电压。
附图说明
图1为本实用新型的内燃机车遥控微机控制器的功率输出电路图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本实用新型的内燃机车遥控微机控制器的继电器输出电路图；
图4为延时上电回路电路图；
图5为实施例提供的主控MCU电路图。
图中：1-第一光电耦合器 2-延时断电回路 3-MOS功率管 4-第二光电耦合器 5-24V继电器 6-延时上电回路 7-二极管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。
一种内燃机车遥控微机控制器的输出电路，所述的输出电路包括功率输出电路和继电器输出电路。
如图1所示，所述的功率输出电路多组(图1中为8组)，每组均包括由主控MCU输出端(P101-P171)至功率输出端口(D19-D26)依次连接的第一光电耦合器(1)(O20-O27) 和MOS功率管(3)(M1-M7)。
如图2所示，图2为图1的局部放大图，以第一组功率输出电路为例，所述的功率输出电路中，在第一光电耦合器(1)(O20)和MOS功率管(3)(M1)之间还连接有延时断电回路(2)，所述的延时断电回路(2)由电阻R2和电容C1并联构成，一端连接于第一光电耦合器(1)(O20)与MOS功率管(3)(M1)的栅极连接处，另一端与MOS功率管(3) (M1)的源极端共地。
所述的第一光电耦合器(1)和MOS功率管(3)之间还连接有二极管(7)。
上电时，当光耦(1)导通后，通过二极管(7)将输出端电压瞬间家到MOS功率管(3)栅极，MOS功率管(3)导通，同时，电容C1充电，断电时，二极管(7)截止，MOS功率管(3)栅极电压通过RC回路慢慢释放，逐渐关断.
图1中的光耦O20通过电阻R39接于100V电源端，用于100V电压监测，稳压管Z1 用于为光耦提供12V电压。
如图3所示，所述的继电器输出电路包括多组(图3为16组)，每组均包括由主控MCU输出端(U01-U16)至继电器输出端口依次连接的第二光电耦合器(4)(O1-O16)和24V 继电器(5)(J1-J16)；
如图1、3、4所示，所述的功率输出电路的第一光电耦合器(1)(O20-O27)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4)(O1-O16)的电源端5VA均通过延时上电回路(6)连接至5VDC电源上，所述的延时上电回路(6)包括三极管P1及RC并联回路，三极管P1 的基极通过电阻R11接地，发射极连接5V电源，发射极同时还经由电阻R22和电容E2构成的RC并联回路与三极管P1的基极相连，集电极为5VA输出端，连接功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4)的电源端5VA。
如图4所示，所述的功率输出电路的第一光电耦合器(1)和继电器输出电路的第二光电耦合器(4)的电源端5VA连接于接线端子CZ上，通过接线端子CZ与所述的延时上电回路(6)的输出端5VA相连接。
5VA电源的延时上电回路中，上电瞬间，由电阻R22和电容E2构成的RC并联回路中的电解电容E2电压为0，三极管P1不导通，电解电容E2进行充电，当充电电压达到三极管P1的结电压后，三极管P1导通，集电极输出5V电压。
如图5所示，为本实施例提供的内燃机车遥控微机控制器的主控MCU及其端口电路图，图中采用了98C52单片机芯片为主控MCU芯片，图中省去了其它与本文无关的端子，仅表示了与本文的输出电路相连接的端子，其中，P01-P07、P20-P27为继电器输出电路的控制信号输出端，P10-P17为功率输出电路的控制信号输出端，与图1和图4相对应，RXD和 TXD为无线接收模块的通讯端口，X1和X2为晶振连接端口。
以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822240329.1
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:21(辽宁)
授权编号:CN209369941U
授权时间:20190910
主分类号:F02D 29/02
专利分类号:F02D29/02
范畴分类:28B;32B;
申请人:鞍山铁科电子科技有限公司
第一申请人:鞍山铁科电子科技有限公司
申请人地址:114042 辽宁省鞍山市立山区光栅路33号
发明人:陈之勉;李宁;陈道忆;苗义波;刘恩大;胡本胜;王炳轶;孙云飞
第一发明人:陈之勉
当前权利人:鞍山铁科电子科技有限公司
代理人:张群
代理机构:21224
代理机构编号:鞍山嘉讯科技专利事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计