一种带有延时互锁的正负高压切换输出电路的制作方法

本发明涉及一种广泛应用于检测仪器、工业制造、医疗仪器设备等方面的带有延时互锁的正负高压切换输出电路。

背景技术：

目前市场上现有的正负高压切换输出电路，实际应用中往往存在着正负高压输出瞬间短接的问题，容易对电源电路本身造成损坏，可靠性差；受元器件耐压限制，正负输出高压电压值较低，不能满足市场需求，随着电子科学技术的不断发展，市场对正负高压切换输出技术提出了更高要求。

技术实现要素：

鉴于市场实际需求，本发明提供了一种电路简单、稳定性好、可靠性高的带有延时互锁的正负高压切换输出电路。

本发明为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种带有延时互锁的正负高压切换输出电路，包括正负高压输出电路，其特征在于：还包括正负高压切换控制电路、延时互锁电路，所述正负高压切换控制电路分别与延时互锁电路、正负高压输出电路连接，所述正负高压输出电路与延时互锁电路连接；

具体电路连接为：所述正负高压切换控制电路中，正负切换控制端P/N通过电阻R1分别与电阻R2的一端和三极管T1的基极连接，电阻R2的另一端与三极管T1的发射极相连后接输入地GND, 三极管T1的集电极分别与继电器J1的2脚和二极管D1的正极连接，二极管D1的负极分别与继电器J1的1脚、继电器J1的3脚和继电器J1的6脚相连后接供电端Vin，启停控制端R/S分别与二极管D2和二极管D3的正极连接，二极管D2的负极分别与电阻R3的一端和正负高压输出电路中正高压模块电源的R/S+端连接，电阻R3的另一端接继电器J1的7脚，二极管D3的负极分别与电阻R4的一端和正负高压输出电路中负高压模块电源的R/S-端连接，电阻R4的另一端接继电器J1的8脚；

所述延时互锁电路中，电阻R10的一端分别与电阻R5的一端和正负高压切换控制电路中继电器J1的4脚连接，电阻R10的另一端接电容C2的正极，电容C2的负极接输入地GND，电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端和三极管T2的基极连接，三极管T2的发射极与电阻R6的另一端相连后接输入地GND，三极管T2的集电极通过电阻R11分别与电容C1的正极和二极管D4的负极连接，电容C1的负极接输入地GND，二极管D4的正极通过电阻R13分别与电阻R14的一端和三极管T4的基极连接，电阻R14的另一端与三极管T4的发射极相连后接输入地GND，三极管T4的集电极分别与二极管D6的正极和高压继电器J2的2脚连接， 高压继电器J2的3脚接正负高压输出电路中正高压模块电源的输出端+HV,电阻R9的一端分别与电阻R7的一端和正负高压切换控制电路中继电器J1的5脚连接，电阻R9的另一端接电容C1的正极，电阻R7的另一端分别与电阻R8的一端和三极管T3的基极连接，三极管T3的发射极与电阻R8的另一端相连后接输入地GND，三极管T3的集电极通过电阻R12分别与电容C2的正极和二极管D5的负极连接，二极管D5的正极通过电阻R15分别与电阻R16的一端和三极管T5的基极连接，电阻R16的另一端与三极管T5的发射极相连后接输入地GND，三极管T5的集电极分别与二极管D7的正极和高压继电器J3的2脚连接，高压继电器J2的1脚分别与二极管D6的负极、高压继电器J3的1脚和二极管D7的负极相连后接供电端Vin，高压继电器J3的3脚接正负高压输出电路中负高压模块电源的输出端-HV, 高压继电器J3的4脚与高压继电器J2的4脚相连后接高压输出端HVout，高压输出地HGND与正负高压输出电路中正高压模块电源的输出地端HGND1相连。

本发明的有益效果是：通过正负高压切换控制电路，完成启动相应输出高压极性的高压模块电源，关断非输出高压极性的高压模块电源，实现与延时互锁电路的同步控制；通过延时互锁电路，有效避免了在正、负高压切换时可能出现的高压短接现象，实现正负高压可靠的输出切换；电路简单，稳定性好，可靠性高。

附图说明

图1为本发明的电路连接框图并作为摘要附图；

图2为本发明的电路原理图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种带有延时互锁的正负高压切换输出电路，包括正负高压输出电路，还包括正负高压切换控制电路、延时互锁电路。

正负高压切换控制电路分别与延时互锁电路、正负高压输出电路连接，正负高压输出电路与延时互锁电路连接。

具体电路连接为：正负高压切换控制电路中，正负切换控制端P/N通过电阻R1分别与电阻R2的一端和三极管T1的基极连接，电阻R2的另一端与三极管T1的发射极相连后接输入地GND, 三极管T1的集电极分别与继电器J1的2脚和二极管D1的正极连接，二极管D1的负极分别与继电器J1的1脚、继电器J1的3脚和继电器J1的6脚相连后接供电端Vin，启停控制端R/S分别与二极管D2和二极管D3的正极连接，二极管D2的负极分别与电阻R3的一端和正负高压输出电路中正高压模块电源的R/S+端连接，电阻R3的另一端接继电器J1的7脚，二极管D3的负极分别与电阻R4的一端和正负高压输出电路中负高压模块电源的R/S-端连接，电阻R4的另一端接继电器J1的8脚。

延时互锁电路中，电阻R10的一端分别与电阻R5的一端和正负高压切换控制电路中继电器J1的4脚连接，电阻R10的另一端接电容C2的正极，电容C2的负极接输入地GND，电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端和三极管T2的基极连接，三极管T2的发射极与电阻R6的另一端相连后接输入地GND，三极管T2的集电极通过电阻R11分别与电容C1的正极和二极管D4的负极连接，电容C1的负极接输入地GND，二极管D4的正极通过电阻R13分别与电阻R14的一端和三极管T4的基极连接，电阻R14的另一端与三极管T4的发射极相连后接输入地GND，三极管T4的集电极分别与二极管D6的正极和高压继电器J2的2脚连接， 高压继电器J2的3脚接正负高压输出电路中正高压模块电源的输出端+HV,电阻R9的一端分别与电阻R7的一端和正负高压切换控制电路中继电器J1的5脚连接，电阻R9的另一端接电容C1的正极，电阻R7的另一端分别与电阻R8的一端和三极管T3的基极连接，三极管T3的发射极与电阻R8的另一端相连后接输入地GND，三极管T3的集电极通过电阻R12分别与电容C2的正极和二极管D5的负极连接，二极管D5的正极通过电阻R15分别与电阻R16的一端和三极管T5的基极连接，电阻R16的另一端与三极管T5的发射极相连后接输入地GND，三极管T5的集电极分别与二极管D7的正极和高压继电器J3的2脚连接，高压继电器J2的1脚分别与二极管D6的负极、高压继电器J3的1脚和二极管D7的负极相连后接供电端Vin，高压继电器J3的3脚接正负高压输出电路中负高压模块电源的输出端-HV, 高压继电器J3的4脚与高压继电器J2的4脚相连后接高压输出端HVout，高压输出地HGND与正负高压输出电路中正高压模块电源的输出地端HGND1相连。

正负高压切换控制电路采用双刀双掷继电器，实现了延时互锁电路、正负高压输出电路的同步切换，电路简单，稳定性好，可靠性高。

高压继电器选用时，需根据输出电压值，考虑耐压要求。

工作原理：

正负切换控制信号P/N，通过三极管T1控制继电器J1，进而控制延时互锁电路、正负高压输出电路的切换。

当启停控制端R/S为高电平时，高压输出端HVout无输出；当启停控制端R/S为低电平时，高压输出端HVout有输出。

在启停控制端R/S为低电平情况下，当正负切换控制端P/N为高电平时，继电器J1的常开触点闭合，一方面负高压模块电源无输出，正高压模块电源输出正高压；另一方面三极管T2截止，三极管T3导通，电容C2通过电阻R12和三极管T3放电，三极管T5截止，高压继电器J3的触点断开；同时通过电阻R9给电容C1充电，使三极管T4导通，高压继电器J2触点闭合，高压输出端输出正高压。当正负切换控制端P/N为低电平时，继电器J1的常闭触点闭合，一方面正高压模块电源无输出，负高压模块电源输出负高压；另一方面三极管T3截止，三极管T2导通，电容C1通过电阻R11和三极管T2放电，三极管T4截止，高压继电器J2的触点断开；同时通过电阻R10给电容C2充电，使三极管T5导通，高压继电器J3触点闭合，高压输出端输出负高压，实现正负高压互锁切换。

电阻R9和R10的阻值相同，电阻R11和R12的阻值相同，电容C1和C2的容值相同，且电阻R9和R10的阻值远大于电阻R11和R12的阻值，使电容的充电时间远大于其放电时间，控制高压继电器一个快速断开另一个缓慢吸合，实现正负高压延时切换。