压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路

摘要

本发明公开了一种压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路，它由移位寄存器电路、接近开关电路、译码电路、H桥驱动电路和压电陶瓷电荷释放电路组成。本发明能完全兼容现有的电子提花机控制系统，无需专门针对这个驱动电路来设计控制器；只需单路驱动电源就可以实现电子提花机中压电陶瓷的3个档位的要求，对电源要求低；性能稳定，可靠性好。

权利要求

1.一种压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路，所述压电陶瓷式电子提花机包括接近开关、电子提花机控制器和压电陶瓷，其特征在于，该驱动电路包括：一移位寄存器电路，与电子提花机控制器相连，接收电子提花机控制器的数据，将移位后的数据输出到译码电路；

一接近开关电路，与接近开关相连，接收装在提花机上的接近开关的信号，并把此信号转换后输出到译码电路；

一译码电路，分别与移位寄存器电路和接近开关电路相连，接收接近开关电路的信号和移位寄存器电路输出的数据后，译码产生H桥驱动电路所需的控制信号；

一H桥驱动电路直接驱动压电陶瓷，与译码电路相连，根据译码电路输送的控制信号驱动压电陶瓷；和

一压电陶瓷电荷释放电路，分别与电子提花机控制器和压电陶瓷相连，根据电子提花机控制器的信号来释放压电陶瓷上多余的电荷。

2.根据权利要求1所述的压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路，其特征在于，所述移位寄存器电路由移位寄存器芯片组成。

3.根据权利要求1所述的压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路，其特征在于，所述接近开关电路主要由光耦、接近开关的外部接口和3个电阻R110、R111、R112组成；电阻R112与接近开关的外部接口相连，电阻R110、R111分别与光耦相连。

4.根据权利要求1所述的压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路，其特征在于，所述译码电路由2-4译码器组成。

5.根据权利要求1所述的压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路，其特征在于，所述H桥驱动电路主要由2部分组成，一部分是由2个光耦U1、U2、6个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6和2个发光二极管YC1、YC2组成的H桥控制电路，其中，电阻R1、发光二极管YC1和电阻R2依次相连后连接光耦U1，电阻R4、发光二极管YC2和电阻R5依次相连后连接光耦U2，电阻R3与光耦U1相连，电阻R6与光耦U2相连；另一部分是由4个三极管Q1、Q2、Q3、Q4组成的H桥电路，其中，Q1、Q2是PNP型的三极管，Q3、Q4是NPN型的三极管，Q2的集电极和Q4的集电极相连，Q1的集电极和Q3的集电极相连，Q1和Q2的发射极相连，并连到电源上，Q3和Q4的发射极相连，并连接到地上；Q3和Q4的集电极分别与压电陶瓷相连。

6.根据权利要求1所述的压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路，其特征在于，所述压电陶瓷电荷释放电路由光电继电器组成。

说明书

技术领域

本发明涉及压电陶瓷式电子提花机，特别地，涉及一种压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路。

背景技术

现有电子提花机的选针大都采用电磁铁吸针方式。这种电磁铁选针方式功耗大，不利于能源的节约，电磁铁工作期间存在反电动势，易对电路造成冲击和干扰，电磁铁在工作状态下发热严重，升温快，是一个安全隐患。另一种方式是用压电陶瓷来代替电磁铁，这种选针方式可以解决电磁铁选针方式存在的问题，但压电陶瓷的驱动比较复杂，而且又难于兼容现有的控制系统。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路。
本发明通过以下技术方案来实现：一种压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路，所述压电陶瓷式电子提花机包括接近开关、电子提花机控制器和压电陶瓷，该驱动电路包括：一移位寄存器电路，与电子提花机控制器相连，接收电子提花机控制器的数据，移位后的数据输出到译码电路；一接近开关电路，与接近开关相连，接收装在提花机上的接近开关的信号，并把此信号转换后输出到译码电路；一译码电路，分别与移位寄存器电路和接近开关电路相连，接收接近开关电路的信号和移位寄存器电路输出的数据后，译码产生H桥控制电路所需的控制信号；一H桥驱动电路直接驱动压电陶瓷，与译码电路相连，根据译码电路输送的控制信号驱动压电陶瓷；和一压电陶瓷电荷释放电路，分别与电子提花机控制器和压电陶瓷相连，根据电子提花机控制器的信号来释放压电陶瓷上多余的电荷。
本发明的有益效果是：
1、能完全兼容现有的电子提花机控制系统，无需专门针对这个驱动电路来设计控制器。
2、只需单路驱动电源就可以实现电子提花机中压电陶瓷的3个档位的要求，对电源要求低。
3、性能稳定，可靠性好。

附图说明

图1为本发明压电陶瓷式电子提花机的压电陶瓷驱动电路的结构示意框图；
图2为图1所示移位寄存器电路的电路图；
图3为图1所示接近开关电路的电路图；
图4为图1所示译码电路的电路图；
图5为图1所示H桥驱动电路的电路图；
图6为图1所示压电陶瓷电荷释放电路的电路图。

具体实施方式

下面根据附图详细说明本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。
由图1所示，本发明由移位寄存器电路、接近开关电路、译码电路、H桥驱动电路、压电陶瓷电荷释放电路5部分组成。移位寄存器电路接收电子提花机控制器的数据，移位后的数据输出到译码电路。接近开关电路接收装在提花机上的接近开关的信号，并把此信号转换后输出到译码电路。译码电路接收接近开关电路的信号和移位寄存器电路输出的数据后译码产生H桥控制电路所需的控制信号。H桥驱动电路直接驱动压电陶瓷。压电陶瓷电荷释放电路根据电子提花机控制器的信号来释放压电陶瓷上多余的电荷。
图2的移位寄存器电路由一片CD4094移位寄存器芯片组成。它的1、2、3、15管脚分别与电子提花机控制器上对应的的STB、DATA、CLK、OE信号相连。第4、5、6、7、14、13、12、11管脚输出串行移位后的数据，一片CD4094可以输出8路数据，一路数据控制一个压电陶瓷。由于每一路的电路都是一样的，这里只对一路进行叙述。CD4094的一路数据(第4个管脚)SHIFT_1输出到译码电路里。CD4094的第10个脚连到下一块CD4094的第2个管脚，这样可以把多个CD4094串联起来。
图3的接近开关电路主要由一个U45的光耦(型号是2501)、3个电阻(R110、R111、R112)、一个接近开关的外部接口(sig1)组成，其中R110和R112作为信号的上拉电阻，上拉电阻R112连接到sig1的第三个脚，上拉电阻R110连接到U45的第四的脚，R111作为U45发光二极管端的限流电阻，连接到U45的第一个脚。图中sig1连接外部的接近开关，这个接近开关用来检测两组提刀臂的上下运动状态。图中SIG_LR为电路的输出信号，输出到图4的译码电路。
图4的译码电路由一个2-4译码器(型号是74LS139)组成。图4中的SIG_LR来自图3，SHIFT_1来自图2。SIG_LR和SHIFT_1经过2-4译码后，取6、7管脚的输出信号作为H桥的控制信号，输出到图5。
图5的H桥驱动电路主要由2部分组成，一部分是由2个光耦(对应图5中的U1、U2)、6个电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6)、2个发光二极管(YC1、YC2)组成的H桥控制电路，其中R2、R5作为U1和U2发光二极管端的限流电阻，分别连接到U1和U2的第一个脚，YC1、YC2作为U1和U2通断的指示灯，分别连接到R2和R5上，R1和R4作为信号DRIVE1_CTR0和DRIVE1_CTR1的上拉电阻，分别连接到YC1和YC2上，R3作为Q2、Q3基极之间的限流电阻，连接到U1的第四个脚，同时也与Q2的基极相连，R6作为Q1、Q4基极之间的限流电阻，连接到U2的第四个脚，同时与Q1的基极相连。另一部分是由4个三极管Q1、Q2、Q3、Q4组成的H桥电路，其中Q1、Q2是PNP型的三极管，Q3、Q4是NPN型的三极管，其中Q2的集电极和Q4的集电极相连，Q1的集电极和Q3的集电极相连，Q1和Q2的发射极相连，并连到电源上，Q3和Q4的发射极相连，并连接到地上。Q3和Q4的集电极输出电压到压电陶瓷上。图5中的控制信号DRIVE1_CTR0和DRIVE1_CTR1来自图4的译码电路。图5的H桥电路中，Q2与Q3，Q1与Q4分别构成一对桥臂。当DRIVE1_CTR0为高电平，DRIVE1_CTR1为低电平时，U1光耦导通，使得Q2与Q3导通，此时B1上接的压电陶瓷上为正电压，压电陶瓷正偏。当DRIVE1_CTR0为低电平，DRIVE1_CTR1为高电平时，U2光耦导通，使得Q1与Q4导通时，B1上接的压电陶瓷上为负电压，压电陶瓷反偏。同时压电陶瓷的两端连接到图6的压电陶瓷电荷释放电路。
图6的压电陶瓷电荷释放电路，由一片光电继电器(型号是AQW214)和电阻R130构成，其中R130作为光电继电器发光二极管端的限流电阻，R130连接到U46的第一个脚，图6中的OE来自电子提花机控制器，与图2中的OE信号是同一个信号。当OE为低电平时，压电陶瓷处于不通电状态，此时AQW214会导通，而AQW214的7、8脚处于低阻抗状态，这两个管脚又是连接到图5中的压电陶瓷的两端，从而达到释放压电陶瓷多余电荷的目的，使得压电陶瓷处于中间状态。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。