СХЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ КОНТУРА БЕЗОПАСНОСТИ Российский патент 2023 года по МПК B66B5/02 G05F1/46 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] Настоящей заявкой испрашивается приоритет по заявке на патент Китая № 202011108566.8 от 16.10.2020, озаглавленной "Схема регулирования напряжения контура безопасности", содержание которой полностью включено в настоящей документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение относится к области лифтов и, в частности, к схеме регулирования напряжения контура безопасности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В предшествующем уровне техники в контур безопасности лифта устанавливают предохранительные выключатели и контактор, причем все предохранительные выключатели соединены последовательно, и только когда все предохранительные выключатели включены, контактор приводится в действие и замыкается, и лифт могут непрерывно эксплуатировать. Контакторы подразделяются на контакторы постоянного тока (DC, direct current) и переменного тока (AC, alternating current), и при различных контакторах питание контура безопасности, как правило, осуществляют тремя способами: 220 В переменного тока, 110 В переменного тока и 24 В постоянного тока. Кроме того, контактор с питанием от переменного тока имеет небольшое реактивное сопротивление и большой пусковой ток, и, следовательно, не подходит для случаев с частым приведением в действие и частым разъединением, а во время работы присутствуют потери на вихревые токи и гистерезис, что приводит к перегреву железного сердечника, кроме того, имеет место небольшое количество витков катушки, и при застревании катушка легко сгорает. По сравнению с контактором с питанием от переменного тока контактор постоянного тока имеет небольшой ток и подходит для случаев с частым приведением в действие и частым разъединением, и при использовании питания постоянного тока электромагнит не создает ни вибрации, ни и шума. По мере увеличения потребности в лифтах для высоких этажей и требований комфорта для шумоподавления в лифте контакторы постоянного тока постепенно заменяют контакторы переменного тока.

[0004] Однако напряжение питания контактора постоянного тока, используемого в контуре безопасности, ниже, чем у контактора переменного тока, при увеличении количества предохранительных выключателей в системе лифта для высоких этажей, или когда вследствие длительной работы лифта импедансы контактных точек предохранительных переключателей становятся больше, падение напряжения на контуре безопасности становится большим, следовательно, напряжение на конечном конце контура безопасности является недостаточным для приведения в действие контактора безопасности, и лифт не может нормально работать.

[0005] Следовательно, требуется схема регулирования напряжения контура безопасности для лифта, которая может регулировать напряжение.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Для решения одной из вышеуказанных проблем в настоящей заявке предложена схема регулирования напряжения контура безопасности, которая содержит микросхему регулирования мощности, контур безопасности и контактор, причем контур безопасности и контактор соединены с микросхемой регулирования мощности, а в контуре безопасности расположено множество предохранительных выключателей. Начальный конец контура безопасности соединен с выводом питания микросхемы регулирования мощности, а конечный конец контура безопасности соединен с концом заземления микросхемы регулирования мощности через контактор. Микросхема регулирования мощности также содержит вывод обратной связи, соединенный с конечным концом контура безопасности.

[0007] В одном примере осуществления изобретения схема регулирования напряжения контура безопасности также содержит ветвь деления напряжения, а конечный конец контура безопасности присоединен к выводу обратной связи через ветвь деления напряжения.

[0008] В одном примере осуществления изобретения ветвь деления напряжения содержит первый резистор и второй резистор, соединенные последовательно, другой вывод первого резистора присоединен к конечному концу контура безопасности, другой вывод второго резистора присоединен к выводу заземления микросхемы регулирования мощности, а вывод обратной связи присоединен между первым резистором и вторым резистором.

[0009] В одном примере осуществления изобретения схема регулирования напряжения контура безопасности также содержит ветвь адаптивного регулирования, присоединенную между конечным концом контура безопасности и выводом обратной связи.

[0010] В одном примере осуществления изобретения указанная ветвь регулирования содержит схему выборки напряжения и микроконтроллер (MCU, micro controller unit), соединенные последовательно, причем схема выборки напряжения присоединена к конечному концу контура безопасности.

[0011] В одном примере осуществления изобретения схема регулирования напряжения контура безопасности также содержит третий резистор, соединенный последовательно с указанной ветвью регулирования, причем ветвь регулирования присоединена к выводу обратной связи через третий резистор.

[0012] В одном примере осуществления изобретения напряжение V_S на конечном конце контура безопасности удовлетворяет формуле:

,

где V_FB представляет собой напряжение на выводе обратной связи, а V_M представляет собой напряжение на выходном выводе ветви регулирования, R₁, R₂, R₃ – сопротивления соответственно первого резистора, второго резистора и третьего резистора.

[0013] В одном примере осуществления изобретения ветвь регулирования также содержит повторитель напряжения, присоединенный последовательно между выходным выводом микроконтроллера и третьим резистором.

[0014] В одном примере осуществления изобретения схема регулирования напряжения контура безопасности содержит две изолирующие ветви, распределенные на выходном выводе и входном выводе ветви регулирования.

[0015] В одном примере осуществления изобретения изолирующие ветви представляют собой линейные оптосоединители.

[0016] По сравнению с предшествующим уровнем техники, в настоящей заявке микросхема регулирования мощности может регулировать напряжение на выводе питания микросхемы регулирования мощности в соответствии с сигналом напряжения, подаваемым выводом обратной связи, что тем самым обеспечивает, что напряжение на конечном конце контура безопасности может достигать рабочего напряжения контактора и обеспечивать стабильную работу контактора, также обеспечивая стабильность контура безопасности и системы лифта.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0017] На фиг. 1 показана принципиальная схема схемы регулирования напряжения контура безопасности в соответствии с настоящим изобретением.

[0018] На фиг. 2 показана принципиальная схема другого примера осуществления схемы регулирования напряжения контура безопасности в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0019] Для обеспечения специалисту в данной области техники лучшего понимания примеров осуществления настоящего изобретения, ниже ясно и полностью будут описаны примеры осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопутствующие чертежи, и, очевидно, описанные примеры осуществления являются только частью, а не всеми примерами осуществления настоящего изобретения. Все другие примеры осуществления, получаемые специалистом в данной области техники на основе примеров осуществления настоящего изобретения без творческих усилий, должны входить в заявленный объем настоящего изобретения.

[0020] Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, в настоящей заявке предложена схема регулирования напряжения контура безопасности, содержащая микросхему 1 регулирования мощности, а также контур 2 безопасности и контактор КМ, оба из которых соединены с микросхемой 1 регулирования мощности, причем в контуре 2 безопасности имеется множество предохранительных выключателей S1, S2 - S(n), контактор КМ представляет собой контактор постоянного тока и является единственным, а предохранительные выключатели соединены последовательно. Микросхема 1 регулирования мощности представляет собой микросхему регулирования DC/DC, причем микросхема регулирования DC/DC принимает входное напряжение и имеет вывод SVCC питания и вывод SGND заземления, которые соединены с контуром 2 безопасности и обеспечивают постоянный ток на контур 2 безопасности. В частности, начальный конец контура 2 безопасности соединен с выводом SVCC питания микросхемы 1 регулирования мощности, а конечный конец 2 контура безопасности соединен с выводом SGND заземления микросхемы 1 регулирования мощности через контактор КМ. Таким образом, образуется полный контур питания контура 2 безопасности.

[0021] Микросхема 1 регулирования мощности также содержит вывод FB обратной связи, причем вывод FB обратной связи соединен с конечным концом контура 2 безопасности.

[0022] В типичной существующей компоновке вывод FB обратной связи микросхемы 1 регулирования мощности, как правило, присоединен к выводу SVCC питания микросхемы 1 регулирования мощности, что означает, что вывод FB обратной связи эквивалентен начальному концу контура 2 безопасности. Таким образом, на начальном конце контура 2 безопасности получают напряжение обратной связи для регулирования напряжения на начальном конце контура 2 безопасности. Однако в этом случае вследствие падения напряжения на контуре 2 безопасности нельзя контролировать напряжение на конечном конце контура 2 безопасности, то есть напряжение на контакторе КМ, что приводит к более низкому напряжению на конечном конце контура 2 безопасности, которое может быть ниже рабочего напряжения контактора КМ, и приводит к тому, что контактор КМ не может работать.

[0023] Следовательно, в настоящем изобретении вывод FB обратной связи микросхемы 1 регулирования мощности присоединен к конечному концу контура 2 безопасности таким образом, что сигнал напряжения на конечном конце контура 2 безопасности 2 возвращается на микросхему 1 регулирования мощности, и микросхема 1 регулирования мощности может регулировать напряжение на выводе SVCC питания микросхемы 1 регулирования мощности в соответствии с сигналом напряжения, подаваемым через вывод FB обратной связи, что тем самым обеспечивает, что напряжение на конечном конце контура 2 безопасности может достигать рабочего напряжения контактора КМ, обеспечивая стабильную работу контактора КМ, а также обеспечивая стабильность контура 2 безопасности и системы лифта.

[0024] Как показано на фиг. 1, схема регулирования напряжения контура безопасности также содержит ветвь деления напряжения, а конечный конец контура 2 безопасности присоединен к выводу FB обратной связи через ветвь деления напряжения. Поскольку напряжение на конечном конце контура 2 безопасности может быть большим и может не находиться в пределах диапазона входного напряжения вывода FB обратной связи микросхемы 1 регулирования мощности, таким образом, требуется, чтобы напряжение на конечном конце контура 2 безопасности было разделено с помощью ветви деления напряжения.

[0025] В частности, ветвь деления напряжения содержит первый резистор R₁ и второй резистор R₂, соединенные последовательно. Другой вывод первого резистора R₁ присоединен к конечному концу контура 2 безопасности, другой вывод второго резистора R₂ присоединен к выводу SGND заземления микросхемы 1 регулирования мощности. Вывод FB обратной связи присоединен между первым резистором R₁ и вторым резистором R₂.

[0026] Вывод SGND заземления микросхемы регулирования мощности 1 присоединен к контактору KM, соответственно, другой конец второго резистора R₂ эквивалентен соединению с выводом контактора KM, а другой конец первого резистора R₁ эквивалентен соединению с другим выводом контактора КМ. Если напряжение на конечном конце контура 2 безопасности представляет собой V_S, а напряжение на выводе FB обратной связи микросхемы 1 регулирования мощности представляет собой V_FB, то после деления на первом резисторе R₁ и втором резисторе R₂ удовлетворяется следующая формула:

[0027] .

[0028] Разумеется, при непрерывной работе схемы в соответствии с настоящим изобретением напряжение V_FB на выводе FB обратной связи может быть подано на микросхему 1 регулирования мощности, соответственно, микросхема 1 регулирования мощности может регулировать напряжение на выводе SVCC питания в соответствии с напряжением V_FB на выводе F_B обратной связи, тем самым, напряжение на выводе SVCC питания и напряжение V_S на конечном конце контура 2 безопасности стремятся к стабильности, а напряжение V_FB на выводе FB обратной связи также стремится к стабильности.

[0029] Приведенное выше представляет для микросхемы 1 регулирования мощности способ адаптивного регулирования напряжения на выводе питания микросхемы 1 регулирования мощности посредством подачи напряжения V_FB на вывод FB обратной связи на микросхему 1 регулирования мощности. В настоящем изобретении также предложен другой способ адаптивного регулирования напряжения на выводе SVCC питания микросхемы 1 регулирования мощности.

[0030] Схема регулирования напряжения контура безопасности также содержит ветвь 3 адаптивного регулирования, причем ветвь 3 адаптивного регулирования присоединена между конечным концом контура 2 безопасности и выводом FB обратной связи. Ветвь 3 адаптивного регулирования, присоединенная между концевым концом контура 2 безопасности и выводом FB обратной связи, эквивалентна присоединению ветви 3 адаптивного регулирования параллельно первому резистору R₁. Следовательно, ветвь 3 адаптивного регулирования также может получать напряжение V_S на концевом конце контура 2 безопасности и может подавать результат регулирования ветви 3 адаптивного регулирования на микросхему 1 регулирования мощности.

[0031] В частности, ветвь 3 регулирования содержит схему 31 выборки напряжения и микроконтроллер 32, соединенные последовательно, причем схема 31 выборки напряжения присоединена к конечному концу контура 2 безопасности. Поскольку схема 31 выборки напряжения присоединена к концевому концу контура 2 безопасности, напряжение V_S на концевом конце контура 2 безопасности может быть напрямую выбрано и отправлено на микроконтроллер 32 для анализа. После анализа микроконтроллером 32 выборок напряжения V_S на концевом конце контура 2 безопасности, выходной вывод микроконтроллера 32 выводит результат анализа напряжения и возвращает результат анализа напряжения на микросхему 1 регулирования мощности таким образом, что микросхема 1 регулирования мощности адаптивно изменяет напряжение на выводе SVCC питания микросхемы 1 регулирования мощности в соответствии с результатом анализа напряжения, получаемым с выходного вывода микроконтроллера 32.

[0032] Кроме того, схема регулирования напряжения контура безопасности также содержит третий резистор R₃, соединенный последовательно с ветвью 3 регулирования, причем ветвь 3 регулирования присоединена к выводу FB обратной связи через третий резистор R₃. Напряжение на выходном выводе ветви 3 регулирования задается как VM, в соответствии с направлением потока в схеме и эквивалентной схеме ток на втором резисторе R₂ равен сумме тока на первом резисторе R₁ и тока на третьем резисторе R₃.

[0033] Таким образом, напряжение V_S на конечном конце контура 2 безопасности удовлетворяет следующей формуле:

[0034] .

[0035] Вследствие длительной работы напряжение на выводе SVCC питания микросхемы 1 регулирования мощности может адаптивно регулироваться таким образом, что напряжение V_FB на выводе FB обратной связи постепенно стремится быть стабильным. Следовательно, в соответствии с приведенной выше формулой можно видеть, что в этом примере осуществления изобретения в случае, когда для удовлетворения требований контактора KM требуется регулировать напряжение V_S на конечном конце контура 2 безопасности, требуется только регулировать напряжение V_M на выходном выводе ветви 3 регулирования. Напряжение V_M на выходном выводе ветви 3 регулирования 3 может быть изменено с помощью микроконтроллера 32. В частности, если напряжение V_S подлежит увеличению, требуется только уменьшать напряжение V_M, и наоборот, и в настоящем документе подробности не будут описаны снова.

[0036] Кроме того, в настоящем изобретении ветвь 3 регулирования также содержит повторитель 33 напряжения, который используется для стабильного повторения напряжения на выходе микроконтроллера 32. В частности, повторитель 33 напряжения присоединен последовательно между выходным выводом микроконтроллера 32 и третьим резистором R₃. Следовательно, напряжение V_M на выходном выводе ветви 3 регулирования представляет собой напряжение на выходном выводе повторителя 33 напряжения.

[0037] Кроме того, в другом примере осуществления изобретения, как показано на фиг. 2, микроконтроллер 32, контур 2 безопасности и микросхема 1 регулирования мощности не находятся в одной и той же энергосистеме, таким образом, вблизи микроконтроллера 32 необходимо предусматривать изолирующую ветвь 34. Существуют две изолирующие ветви 34, и эти две изолирующие ветви распределены на выходном выводе и входном выводе ветви 3 регулирования. В этом примере осуществления изолирующие ветви 34 распределены на входном выводе схемы 31 выборки напряжения и выходном выводе повторителя 33 напряжения, причем изолирующие ветви 34 представляют собой линейные оптосоединители, что тем самым обеспечивает линейность выбираемого напряжения вывода схемы 31 выборки напряжения и повторяемого выходного напряжения повторителя 33 напряжения до и после изоляции.

[0038] Следовательно, в настоящем изобретении вывод FB обратной связи микросхемы 1 регулирования мощности присоединен к конечному концу контура 2 безопасности таким образом, что сигнал напряжения на конечном конце контура 2 безопасности 2 возвращается на микросхему 1 регулирования мощности, и микросхема 1 регулирования мощности может регулировать напряжение на выводе SVCC питания микросхемы 1 регулирования мощности в соответствии с сигналом напряжения, подаваемым через вывод FB обратной связи, что тем самым обеспечивает, что напряжение на конечном конце контура 2 безопасности может достигать рабочего напряжения контактора КМ и обеспечивать стабильную работу контактора КМ, также обеспечивая стабильность контура 2 безопасности и системы лифта.

[0039] Кроме того, благодаря тому, что вывод FB обратной связи микросхемы 1 регулирования мощности принимает напряжение V_FB обратной связи и напряжение V_M на выходном выводе ветви 3 регулирования, адаптивно изменяется и стремится к стабильности напряжение SVCC вывода питания микросхемы 1 регулирования мощности.

[0040] Кроме того, следует понимать, что хотя настоящее описание описано в терминах примеров осуществления изобретения, не каждый пример осуществления содержит только одно независимое техническое решение, настоящее описание представлено только в целях ясности, и специалистам в данной области техники следует понимать описание в целом, а для образования других примеров осуществления изобретения также могут быть надлежащим образом объединены технические решения, приведенные в различных примерах осуществления, что может быть понятно специалисту в данной области техники.

[0041] Изложенное выше подробное описание приведено только для описания осуществимых примеров осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения заявленного объема настоящего изобретения, любые эквивалентные реализации или изменения, выполненные без отклонения от сущности настоящего изобретения, должны входить в заявленный объем настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к области электротехники, в частности к схеме регулирования напряжения контура безопасности в лифтах. Технический результат заключается в стабилизации работы контура безопасности и системы лифта за счет обеспечения рабочего напряжения в контакторе. Для решения вышеуказанных проблем в настоящей заявке предложена схема регулирования напряжения контура безопасности, которая содержит микросхему (1) регулирования мощности, а также контур (2) безопасности и контактор (КМ), соединенные с микросхемой (1) регулирования мощности. В контуре (2) безопасности расположено множество предохранительных выключателей (S1, S2, …, S(n)). Начальный конец контура (2) безопасности соединен с выводом (SVCC) питания микросхемы (1) регулирования мощности, а конечный конец контура (2) безопасности соединен с концом (SGND) заземления микросхемы (1) регулирования мощности через контактор (КМ). Микросхема (1) регулирования мощности также содержит вывод (FB) обратной связи, соединенный с конечным концом контура (2) безопасности. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Схема регулирования напряжения контура безопасности, которая содержит микросхему регулирования мощности, контур безопасности и контактор, причем контур безопасности и контактор соединены с микросхемой регулирования мощности, в контуре безопасности имеется множество предохранительных выключателей, начальный конец контура безопасности соединен с выводом питания микросхемы регулирования мощности, а конечный конец контура безопасности соединен с концом заземления микросхемы регулирования мощности через контактор, причем микросхема регулирования мощности также содержит вывод обратной связи, присоединенный к конечному концу контура безопасности,

схема регулирования напряжения контура безопасности дополнительно содержит ветвь адаптивного регулирования, третий резистор, соединенный последовательно с ветвью адаптивного регулирования, и две изолирующие ветви,

ветвь адаптивного регулирования содержит схему выборки напряжения и микроконтроллер (MCU, micro controller unit), при этом ветвь адаптивного регулирования присоединена между конечным концом контура безопасности и выводом обратной связи,

две изолирующие ветви распределены на выходном выводе и входном выводе ветви адаптивного регулирования.

2. Схема регулирования напряжения контура безопасности по п. 1, дополнительно содержащая ветвь деления напряжения, причем конечный конец контура безопасности присоединен к выводу обратной связи через ветвь деления напряжения.

3. Схема регулирования напряжения контура безопасности по п. 2, в которой ветвь деления напряжения содержит первый резистор и второй резистор, соединенные последовательно, другой вывод первого резистора присоединен к конечному концу контура безопасности, другой вывод второго резистора присоединен к выводу заземления микросхемы регулирования мощности, а вывод обратной связи присоединен между первым резистором и вторым резистором.

4. Схема регулирования напряжения контура безопасности по п. 3, в которой схема выборки напряжения присоединена к конечному концу контура безопасности.

5. Схема регулирования напряжения контура безопасности по п. 4, в которой ветвь адаптивного регулирования присоединена к выводу обратной связи через третий резистор.

6. Схема регулирования напряжения контура безопасности по п. 5, в которой напряжение VS на конечном конце контура безопасности удовлетворяет следующей формуле:

,

где V_FB представляет собой напряжение на выводе обратной связи, а V_M представляет собой напряжение на выходном выводе ветви адаптивного регулирования, R₁, R₂, R₃ – сопротивления соответственно первого резистора, второго резистора и третьего резистора.

7. Схема регулирования напряжения контура безопасности по п. 5, в которой ветвь адаптивного регулирования также содержит повторитель напряжения, присоединенный последовательно между выходным выводом микроконтроллера и третьим резистором.

8. Схема регулирования напряжения контура безопасности по п. 5, в которой изолирующие ветви представляют собой линейные оптосоединители.