Relay drive circuits for a safe operation order with a digital logic ICs sequential switching function

• Autorzy: Rattanangam Weera , Summatta Chuthong

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.11.18

Warianty tytułu

PL

Obwody sterowania przekaźnikami zapewniające bezpieczną kolejność działania z funkcją sekwencyjnego przełączania cyfrowych układów scalonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presented the fail-safe relay drive circuits with digital logic ICs sequential switching that the serial sequence was according to the ISO 13849-2 standard. The boost circuits increased voltage from five volts to 24 volts, in which the high voltage gain boost DC-DC converter circuit was derived from cascading a flyback converter and a boost converter with fail-safe capacitors. The reliability of the circuit was tested by failure mode and effects analysis (FMEA) for the adjustable speed electrical power drive systems (IEC 61800-5-2). This ensured that the designed circuit was fail-safe and without any dangerous failures. The circuit was tested with a computer simulation program and experimental circuit.

PL

W tym artykule przedstawiono bezawaryjne obwody napędów przekaźnikowych z sekwencyjnym przełączaniem cyfrowych układów scalonych, których sekwencja szeregowa była zgodna z normą ISO 13849-2. Obwody zwiększające napięcie zwiększyły napięcie z pięciu woltów do 24 woltów, w którym obwód przetwornicy DC-DC zwiększający wzmocnienie wysokiego napięcia został wyprowadzony z kaskadowania przetwornicy flyback i przetwornicy podwyższającej z bezpiecznymi kondensatorami. Niezawodność obwodu sprawdzono za pomocą analizy przyczyn i skutków awarii (FMEA) dla elektrycznych układów napędowych o regulowanej prędkości (IEC 61800-5-2). Zapewniło to, że zaprojektowany obwód był odporny na awarie i bez żadnych niebezpiecznych awarii. Układ został przetestowany za pomocą programu do symulacji komputerowej i układu eksperymentalnego.

Słowa kluczowe

EN

fail safe; 4-pin capacitor; open-fault; FMEA

PL

przekaźnik; FMEA; układ scalony

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 11
• Strony: 102--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rattanangam Weera

• Nakhon Phanom University, Thailand

• https://orcid.org/0000-0002-6241-3930

autor

Summatta Chuthong

• Nakhon Phanom University, Thailand

• https://orcid.org/0000-0003-3276-6580

Bibliografia

• [1] Deeon S, Hirao Y, Futsuhara K. A Fail-safe Counter and its Application to Low-speed Detection. Transactions of Reliability Engineering Association of Japan. 2011;33:135-144.
• [2] Deeon S, Hirao Y, Tanaka K. A Relay Drive Circuit for a Safe Operation Order and its Fail-safe Measures. The journal of Reliability Engineering Association of Japan. 2012;34:489–500.
• [3] Summatta C, Khamsen W, Pilikeaw A, Deeon S. Design and Analysis of 2-out-of-3 Voters Sensing in Electrical Power Drive System. in Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON 2016); Thailand; 2016.
• [4] Summatta C, Khamsen W, Pilikeaw A, Deeon S. Design and Simulation of Relay Drive Circuit for Safe Operation Order. in Conference on Mathematics, Engineering & Industrial Applications 2016 (ICoMEIA 2016); Thailand; 2016.
• [5] Summatta C, Deeon S. “Design and Analysis of 2oo3 Static Voter for SMT function in an Adjustable Speed Electrical Power Drive System.” Journal of Telecommunication, Electronic and Computer Engineering (JTEC). 2020;11:1–6.
• [6] MIL-HDBK-2 17F. Military handbook reliability prediction of electronic equipment. U.S. Department of Defense; 1991.
• [7] Krasich M. How to estimate and use MTTF/MTBF would the real MTBF please stand up?, in Reliability and Maintainability Symposium; 2009 Jan 353-359.
• [8] Jerry CW. The electronics handbook, 2nd Edition. Taylor & Francis Group; 2005. p.687-693.
• [9] IEC 61800-5-2:2007, adjustable speed electrical power drive systems - Part 5-2: Safety requirements – Functional.
• [10] Summatta C, Deeon S. Simple anti capacitor open-circuit selfoscillation in a CMOS schmitt trigger-invertor oscillator circuit. Przeglad Elektrotechniczny. 2019;95:97–100.
• [11] Lai JS., Power Conversion from Low-Voltage dc to High- Voltage ac for Single-Phase Grid-Tie Applications. IEEE Industrial Electronics Magazine. 2009;3:24–34.
• [12] Zhao Q, Lee FC. High efficiency, high step-up converters. IEEE Transactions Power Electron. 2003;18:65–73.
• [13] Van de Sype DM, De Gusseme K, Ryckaert WR, Van den Bossche AP, Melkebeek JA. A single switch boost converter with a high conversion ratio. Proceeding of IEEE Applied Power Electronics Conference; Austin, TX: Mar;2005. p. 1581–1587.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).