[发明专利]基于两个供电滑环检测天窗状态的控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及天文圆顶的天窗控制电路。

背景技术

由于天文圆顶可旋转，安装于天文圆顶上的天窗驱动和控制须使用安装于圆顶周边的导电滑环驱动和控制。现有技术多采用三相交流供电驱动天窗，在这种情况下，至少需要三个供电滑环供电，目前多用五个供电滑环控制天窗。

图1是现有三相供电的天窗驱动电路,如图所述，该电路采用三相交流电机驱动天窗，安装于可旋转圆顶上的天窗与地面电路的连通须使用安装于可旋转圆顶周边的导电滑环r1,r2,r3,r4,r5，SWclose为天窗关闭的限位开关，SWopen为天窗开启的限位开关。该控制电路用了五个导电滑环控制和驱动天窗。若需采集天窗的工作状态，则要另外在天窗上设计天窗状态采集电路采集天窗状态，并需相应的传输电路将天窗状态传输到地面的控制系统。目前有采用红外传输和无线串口传输方式等。由于安装于天窗上导电滑环多，电路复杂，电路故障率高，不便于维护。

发明内容

发明目的是通过在天窗控制电路中，设置两个供电滑环即可完成天窗的驱动和状态采集；除了在天窗上安装限位开关之外，只需增加两个二极管，即可完成天窗的限位；在滑环供电的地面端，通过一个简单电路即可检测天窗的开限位，关限位，停在中间位置，滑环接触故障，天窗正在打开中，天窗正在关闭中等六个状态。

为了实现本发明的目的，提出一种基于两个供电滑环检测天窗状态的控制电路，所述控制电路由直流电源U，两个滑环供电触头a’，b’、 两个供电滑环A,B、直流电机M、限位开关K1，K2和二极管D1，D2构成；其中，串联的限位开关K1及二极管D1和串联的限位开关K2及二极管D2构成并联电路；将所述直流电源U的正级或负极、滑环供电触头a’、 供电滑环A、直流电机M、并联电路、供电滑环B，滑环供电触头b’ 直流电源U的负极或正级顺序串联构成所述控制电路，分别控制天窗开启和关闭。

所述供电滑环A和供电滑环B是安装于天文旋转圆顶周边，所述开限位K1为天窗开启至最大时的限位开关，所述关限位K2为天窗关闭到位时的限位开关。 

所述控制电路还包括一个检测电路，设置在所述两个滑环触头之间，检测天窗状态；所述检测电路由串联的光耦T1、二极管D3、受控恒流源I1和串联的光耦T2、二极管D4、I2并联构成；所述I1和I2交替在所述滑环触头两端发送极性相反的恒流脉冲，并根据光耦的输出判断天窗状态如下：

当光耦T1的输出out1为高电平，光耦T2的输出out2为低电平，则限位K1处于断开状态，K2处于接通状态，天窗全开启；

当out2输出高电平，out1输出低电平，则K2处于断开状态，K1处于接通状态，天窗关闭；

当判断滑环触头端已经加电，根据电路的加电极性，获得天窗正在开启或正在关闭的状态信息；

当out1和out2均输出高电平，则判断为故障状态。

所述控制电路中的脉动频率为50Hz，方波脉动恒流值为10mA，光耦输出晶体管的电流限制在10mA以内， R1或R2的限流值为2mA，R1*C1的时间常数为脉动频率周期的3-5倍,电容C1或C2的充电电流为2mA，其放电电流10mA,使out1和out2获得稳定的电平。

附图说明

图1是现有三相供电的天窗驱动电路；

图2本发明的天窗驱动限位电路；

图3是电源极性反接电路；

图4天窗状态的检测电路。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

图2本发明的天窗驱动限位电路；本发明的电路在随圆顶旋转的天窗上只需安装驱动电机、两个限位开关以及两个二极管即可完成天窗的驱动和天窗状态信号的采集。其与地面的联系只需两个供电滑环即可。

以上电路为天窗关闭过程的供电示意图。其中直流电机M为天窗驱动电机；开限位K1为天窗敞开至最大时的限位开关；关限位K2为天窗关闭到位时的限位开关；供电滑环A和供电滑环B是安装于天文旋转圆顶周边，以便向安装在旋转的圆顶上面的天窗驱动设备供电。电路中的电流从电源正极流出经滑环供电触头流向供电滑环A，再经滑环引出端a流向直流电机M，再经二极管D2和关限位开关K2流向供电滑环B和滑环供电触头流回电源负极构成回路，直流电机方向驱动。当被直流电机M驱动的天窗触动了关限位开关K2时，该供电回路断开。直流电机停止驱动。