一种电气互锁电路的制造方法与工艺

本发明涉及双电源转换开关技术领域，尤其涉及一种电气互锁电路。

背景技术：
许多行业和部门对供电的可靠性都有非常高的要求，为了保证供电的连续性，许多重要的场合都应采用双电源供电。作为电能切换的必备器件，双电源自动切换开关的应用需求越来越广泛，技术性能要求也越来越高。在双电源转换开关的设计过程中，要求具备可靠的互锁功能以防止两路电源同时合闸。通常，机械互锁机构比较可靠，因此采用机械互锁作为实现互锁功能的主要方面，并以电气互锁作为补充，从而提高产品可靠性。目前，电气互锁的可靠性不高，在产品设计中也得不到足够的重视。多是简单地设计单片机电路，并编写单片机程序来实现互锁逻辑控制，最后通过出口继电器的分合来实现。但是，单片机运行实现互锁逻辑控制的程序，一旦出现异常死机等突发情况，就会导致电气互锁功能失效。申请日为2013年9月29日，公布号为CN103595238A的中国专利说明书公开的一种小功率IGBT驱动互锁电路，其适用于以IGBT或MOSFET作为驱动器件的H桥上下臂驱动电路，防止H桥上下臂两个开关管同时导通工作而引致短路。但是，该驱动互锁电路可靠性不高，H桥上下臂两个开关管会发生同时导通的情况。例如，由于开关管关断延迟效应造成H桥一个桥臂开关管未完全关断，而另一桥臂开关管又处于导通状态。又如，申请日为2012年8月6日，公告号为CN202713131U的中国专利说明书公开的一种IPM隔离互锁驱动电路，虽然能够实现上下桥的互锁，但是，同样存在上下桥两个开关管会发生同时导通的问题，因此，其可靠性需要进一步改善。

技术实现要素：
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术的电气互锁电路的可靠性不高，从而提出一种电气互锁电路来解决该问题。本发明的一种电气互锁电路，包括用于实现信号传输的两路信号通道、实现所述两路信号通道互锁的互锁电路，每路所述信号通道包括第一反相器件、用于实现低电平信号延时大于高电平信号延时的延时电路、第二反相器件和开关电路，所述第一反相器件的输入端连接输入信号，输出端连接所述延时电路的输入端，所述延时电路的输出端连接所述第二反相器件的输入端，所述第二反相器件的输出端连接所述开关电路的输入端，所述开关电路的输出端输出信号；所述互锁电路包括两个钳位二极管，每个所述钳位二极管的负极分别连接所述两路信号通道的第一反相器件的输出端，正极分别连接另一路信号通道的开关电路的输入端。优选地，所述延时电路包括二极管、电阻和电容，所述二极管的正极连接所述第一反相器件的输出端，所述二极管的负极连接所述第二反相器件的输入端，所述电阻与所述二极管并联，所述二极管的负极经过所述电容接地。优选地，所述开关电路包括第一电阻、第二电阻和光电耦合器，所述光电耦合器的输入端正极经过所述第一电阻连接所述第二反相器件的输出端，所述光电耦合器的输入端负极接地，所述光电耦合器的输出端正极接高电平，所述光电耦合器的输出端负极输出信号并经过所述第二电阻接地。优选地，所述开关电路包括第一电阻、第二电阻和三极管，所述三极管的基极经过所述第一电阻连接所述第二反相器件的输出端，所述三极管的集电极接高电平，所述三极管的发射极输出信号并经过所述第二电阻接地。优选地，所述开关电路包括电阻和继电器，所述继电器的线圈正极连接所述第二反相器件的输出端，所述继电器的线圈负极接地，所述继电器的触点一端接高电平，所述继电器的触点另一端输出信号并经过所述电阻接地。优选地，所述两路信号通道的第一反相器件、第二反相器件均为带迟滞功能的施密特触发器。优选地，所述两路信号通道的第一反相器件、第二反相器件均为非门。优选地，所述两路信号通道的第一反相器件、第二反相器件由非门集成电路实现。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本发明的一种电气互锁电路，由于包括用于实现信号传输的两路信号通道、实现所述两路信号通道互锁的互锁电路，每路所述信号通道包括第一反相器件、用于实现低电平信号延时大于高电平信号延时的延时电路、第二反相器件和开关电路，所述第一反相器件的输入端连接输入信号，输出端连接所述延时电路的输入端，所述延时电路的输出端连接所述第二反相器件的输入端，所述第二反相器件的输出端连接所述开关电路的输入端，所述开关电路的输出端输出信号；所述互锁电路包括两个钳位二极管，每个所述钳位二极管的负极分别连接所述两路信号通道的第一反相器件的输出端，正极分别连接另一路信号通道的开关电路的输入端。当输入信号一路为高电平，另一路为低电平时，输入低电平的信号通道的第一反相器件输出低电平，通过延时电路后延时T1后输出第二反相器件，经过反相输出高电平，给开关电路供电，使输出信号为高电平。输入高电平的信号通道的第一反相器件输出高电平，通过延时电路后延时T2后输出第二反相器件，经过反相输出低电平，不能驱动开关电路。时间T1大于T2，这样两路信号通道的第二反相器件输出的波形完全错开，避免两路信号通道的开关电路同时输入高电平而被驱动，使两路信号通道同时输出高电平信号，提高电气互锁电路的可靠性。(2)本发明的一种电气互锁电路，由于所述两路信号通道的第一反相器件、第二反相器件均为带迟滞功能的施密特触发器。带迟滞功能的施密特触发器可以克服输入信号在门限值附近微小的干扰问题，从而进一步提供电路的可靠性。(3)本发明的一种电气互锁电路，由于所述两路信号通道的第一反相器件、第二反相器件由非门集成电路实现。这样可以减少电路中分立元器件的数量，简化电路结构，并且进一步提高电路可靠性。附图说明为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是本发明实施例1的一种电气互锁电路的结构示意图；图2是本发明的一种电气互锁电路的延时电路工作原理示意图；图3是本发明实施例2的一种电气互锁电路的电路原理图；图4是本发明实施例3的一种电气互锁电路的电路原理图；图5是本发明实施例4的一种电气互锁电路的电路原理图。具体实施方式实施例1：如图1所示，本发明实施例的一种电气互锁电路，包括用于实现信号传输的两路信号通道、实现所述两路信号通道互锁的互锁电路。第一路所述信号通道包括反相器件U11、用于实现低电平信号延时大于高电平信号延时的延时电路U12、反相器件U13和开关电路U14。反相器件U11的输入端连接输入信号Input1，输出端连接延时电路U12的输入端，延时电路U12的输出端连接反相器件U13的输入端，反相器件U13的输出端连接开关电路U14的输入端，开关电路U14的输出端输出信号Output1。第二路所述信号通道包括反相器件U21、用于实现低电平信号延时大于高电平信号延时的延时电路U22、反相器件U23和开关电路U24。反相器件U21的输入端连接输入信号Input2，输出端连接延时电路U22的输入端，延时电路U22的输出端连接反相器件U23的输入端，反相器件U23的输出端连接开关电路U24的输入端，开关电路U24的输出端输出信号Output2。所述互锁电路包括钳位二极管D11和钳位二极管D21。钳位二极管D11的负极连接反相器件U11的输出端，正极连接开关电路U24的输入端。钳位二极管D21的负极连接反相器件U21的...