一种带输出保护与隔离的驱动电路及电路板的制作方法

1.本实用新型涉及工业机器人领域，具体涉及一种带输出保护与隔离的驱动电路及电路板。


背景技术：

2.随着工业设备的发展与应用，agv机器人也广泛地应用在各种不同的工作场合。agv上需要多个负载配合工作，普通的负载驱动电路存在着信号输入与输出之间无隔离使得信号不稳定，输入信号易受干扰的问题，给agv小车在长期的工作中带来潜在的隐患。
3.光电耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(led)，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
4.假设将光电耦合器应用于agv的负载驱动电路中，则可有效提高负载驱动电路的信号稳定性。


技术实现要素：

5.本实用新型的发明目的在于提供一种带输出保护与隔离的驱动电路，本实用新型的带输出保护与隔离的驱动电路的信号输入与输出之间设置隔离，可使信号传输更稳定。
6.为实现以上发明目的，本实用新型采取以下技术方案：
7.一种带输出保护与隔离的驱动电路，包括信号接收模块和信号输出模块，所述信号接收模块用于与agv的单片机通信连接以接收单片机发出的驱动信号，信号输出模块发送所述驱动信号以驱动agv的负载工作，所述信号接收模块包括光电耦合器，所述光电耦合器的输入端位于信号接收模块上，且其输出端设于信号输出模块上，以将所述驱动信号从信号接收模块传输到信号输出模块上。
8.与现有技术相比，本实用新型的一种带输出保护与隔离的驱动电路通过设置光电耦合器使实现信号的单向传输，其接收模块与输出模块之间具有隔离，有效地提高了控制系统的抗电磁波干扰能力，使信号传输更稳定。
9.优选的，所述信号接收模块包括逻辑芯片，所述逻辑芯片包括信号输入接口和信号输出接口，所述逻辑芯片通过信号输入接口接收驱动信号，所述信号输出接口接地，所述光电耦合器的输入端串联于信号输出接口与地之间。在本方案中，逻辑芯片在接收到单片机的信号后，通过信号输出接口输出高电平信号，光电耦合器的一端连接信号输出接口，另一端接地，从而使光电耦合器的输入端接收到该信号后导通发光，从而激发其输出端工作。
10.优选的，所述光电耦合器的输出端包括光敏三极管，所述三极管的c极用于与电源正极电连接，e极与负载电连接。
11.优选的，还包括功率开关器，所述e极通过功率开关器与负载连接，所述功率开关器包括故障反馈接口，所述故障反馈接口与单片机电连接。
12.优选的，所述功率开关器为bts3408g型芯片，所述功率开关器的in接口与所述三极管的e极电连接，out与负载电连接，ena接口与电源正极连接，vs接口、gnd接口均接地。本方案利用bts3408g的双路输出保护特性，有利于简化电路结构，优化集成电路的电路布局。需要说明的是，本实用新型的双路输出保护是指即bts3408g芯片具有双路(2路) 信号的输入和输出，其中芯片的1脚fault(故障报警引脚)，当输入的双路信号(即in1和 in2)电流过大或信号异常时，fault(故障报警引脚)就会起到作用，将输入的2路信号截止，避免对后面的电路产生影响，从而起到保护的作用。
13.优选的，还包括第一限流电阻和第二限流电阻，所述第一限流电阻串联于信号输出接口与光电耦合器的输出端正极之间，所述第二限流电阻的一端与所述光电耦合器的正极并联，另一端接地。
14.优选的，还包括箝位电阻，所述箝位电阻的一端与所述三极管的e极电连接，另一端接地。
15.优选的，所述信号输出模块包括肖特基二极管，所述肖特基二极管的电流输入端接电源正极，另一端与功率开关器的out接口电连接。本方案的对信号输出模块起到肖特基二极管起到整流以及防止瞬态过压的冲击。
16.优选的，所述信号输出模块包括稳压电阻，所述稳压电阻串联于电源正极与in接口之间。
17.本实用新型的另一个发明目的在于提供一种应用上述方案的电路板，本实用新型的电路板由于应用了上述方案的驱动电路方案，因此具有上述方案的所有优点。
附图说明
18.图1是本实用新型的电路原理图；
19.图2是本实用新型的的整体电路布置图。
20.标号说明：
21.第一限流电阻r1、第二限流电阻r2、箝位电阻r3、稳压电阻r4、第三限流电阻r5、第三限流电阻r5、肖特基二极管d1、逻辑芯片u1、光电耦合器u2、功率开关器u3、信号输入接口b8、信号输出接口a8。
具体实施方式
22.以下根据附图，进一步的说明本实用新型的技术方案：
23.如图1-2所示，本实用新型的公开了一种带输出保护与隔离的驱动电路，包括信号接收模块和信号输出模块，所述信号接收模块用于与agv的单片机通信连接以接收单片机发出的驱动信号，信号输出模块发送所述驱动信号以驱动agv的负载工作，所述信号接收模块包括光电耦合器u2，所述光电耦合器u2的输入端位于信号接收模块上，且其输出端设于信号输出模块上，以将所述驱动信号从信号接收模块传输到信号输出模块上。
24.上述信号接收模块包括逻辑芯片u1，所述逻辑芯片u1包括信号输入接口b8和信号输出接口a8，所述逻辑芯片u1通过信号输入接口b8接收驱动信号，所述信号输出接口a8接
地，所述光电耦合器u2的输入端串联于信号输出接口a8与地之间。在本方案中，逻辑芯片u1在接收到单片机的信号后，通过信号输出接口a8输出高电平信号，光电耦合器u2的一端连接信号输出接口a8，另一端接地，从而使光电耦合器u2的输入端接收到该信号后导通发光，从而激发其输出端工作。
25.上述光电耦合器u2的输出端包括光敏三极管，所述三极管的c极与电源正极电连接， e极与负载电连接。
26.上述信号输出模块还包括功率开关器u3，所述e极通过功率开关器u3与负载连接，所述功率开关器u3包括故障反馈接口，所述故障反馈接口与单片机电连接。
27.上述功率开关器为bts3408g型芯片，所述功率开关器的in接口与所述三极管的e极电连接，out与负载电连接，ena接口与电源正极连接，vs接口、gnd接口均接地。本方案利用bts3408g的双路输出保护特性，有利于简化电路结构，优化集成电路的电路布局。需要说明的是，本实用新型的双路输出保护是指即bts3408g芯片具有双路(2路)信号的输入和输出，其中芯片的1脚fault(故障报警引脚)，当输入的双路信号(即in1和in2) 电流过大或信号异常时，fault(故障报警引脚)就会起到作用，将输入的2路信号截止，避免对后面的电路产生影响，从而起到保护的作用。
28.上述信号接收模块还包括第一限流电阻r1和第二限流电阻r2，所述第一限流电阻r1 串联于信号输出接口a8与光电耦合器u2的输出端正极之间，所述第二限流电阻r2的一端与所述光电耦合器u2的正极并联，另一端接地。
29.上述信号输出模块还包括箝位电阻r3，所述箝位电阻r3的一端与所述三极管的e极电连接，另一端接地。
30.上述信号输出模块包括肖特基二极管d1，所述肖特基二极管d1的电流输入端接电源正极，另一端与功率开关器的out接口电连接。
31.为对信号输出模块的电流信号进行调理，上述信号输出模块还包括第三限流电阻r5r5 和滤波电容c1，所述滤波电容的一端与三极管的e极电连接，另一端接地，所述限流电阻串联与三极管的e极与in接口之间。
32.上述信号输出模块包括稳压电阻r4，所述稳压电阻r4串联于电源正极与in接口之间。
33.与现有技术相比，本实用新型的一种带输出保护与隔离的驱动电路通过设置光电耦合器u2实现信号的单向传输，其接收模块与输出模块之间具有隔离，有效地提高了控制系统的抗电磁波干扰能力，使信号传输更稳定。
34.本实用新型还公开了一种电路板，本实用新型的电路板由于应用了上述实施例的驱动电路方案，因此具有上述方案的所有优点，有效地提高了agv控制系统的抗电磁波干扰能力，使信号传输更稳定。
35.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。