[發(fā)明專利]信號隔離傳送電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610073730.X
• 申請日: 2006-04-05
• 公開（公告）號: CN101051416A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱春輝;黃晶晶;甘松柏
• 申請（專利權(quán)）人: 艾默生網(wǎng)絡(luò)能源系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G08C19/36
• 分類號: G08C19/36
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 高占元;易釗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交直流電壓信號隔離傳送技術(shù)，更具體地說，涉及一種可使用普通光耦合器的信號隔離傳送電路。

背景技術(shù)

當(dāng)交直流電壓模擬信號需跨接原副邊傳送時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中，一般是先取得采樣模擬信號，然后經(jīng)過線性光藕合器或變壓器傳送到另一邊，最后作還原處理。使用變壓器的缺點(diǎn)是無法傳送直流信號；而使用線性光藕合器的不足是成本較高，由于其高精度成本較高，而使用普通光耦合器又無法滿足模擬信號傳送的需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中用于隔離傳送模擬信號的電路由于需使用線性光耦合器所以成本較高的問題，并提供一種可使用普通光耦合器的信號隔離傳送電路。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種信號隔離傳送電路，其中包括光耦合器，還包括：與所述光耦合器的原邊連接、用于將輸入模擬信號轉(zhuǎn)換為輸入脈寬調(diào)制(PWM，即Pulse?Width?Modulation)信號的調(diào)制電路；以及，與所述光耦合器的副邊連接、用于對所述光耦合器的輸出信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換以還原出模擬信號的還原電路。

本發(fā)明中，所述調(diào)制電路中可包括三角波發(fā)生電路和比較電路；所述比較電路的第一輸入端接所述輸入模擬信號，第二輸入端接由所述三角波發(fā)生電路提供的三角波信號；所述比較電路根據(jù)所述輸入模擬信號和三角波信號，向所述光耦合器的原邊提供所述輸入脈寬調(diào)制信號。其中，所述比較電路可以是一個(gè)比較器，其負(fù)輸入端接所述輸入模擬信號，正輸入端接所述三角波信號。

本發(fā)明中，所述調(diào)制電路中還可包括由分壓電阻組成、向所述比較電路的第一輸入端提供所述輸入模擬信號的信號采樣電路。

本發(fā)明的所述還原電路中可包括一個(gè)非門以及由電阻電容組成的濾波電路；所述非門的輸入端接所述光耦合器的輸出信號，輸出端接所述濾波電路的輸入端；所述濾波電路輸出還原的模擬信號。

本發(fā)明的一種方案中，所述光耦合器原邊的發(fā)光二極管的正極經(jīng)一個(gè)電阻接正電源，負(fù)極接所述輸入脈寬調(diào)制信號，在發(fā)光二極管的正極與負(fù)極之間還接有一個(gè)電阻。另一種方案中，所述光耦合器原邊的發(fā)光二極管的正極接所述輸入脈寬調(diào)制信號，并經(jīng)一個(gè)電阻接正電源，負(fù)極則接地。

本發(fā)明的一種方案中，所述光耦合器副邊的光敏三極管的集電極提供所述光耦合器輸出信號，集電極還經(jīng)一個(gè)電阻接正電源，發(fā)射極則接地，在光敏三極管的集電極與發(fā)射極之間接有一個(gè)電容。另一種方案中，所述光耦合器副邊的光敏三極管的集電極經(jīng)一個(gè)電阻接正電源，發(fā)射極提供所述光耦合器輸出信號，并經(jīng)并聯(lián)的一個(gè)電容和一個(gè)電阻接地。

由上述方案可知，本發(fā)明中，在傳送交直流電壓模擬信號時(shí)，首先用三角波將其調(diào)制為PWM信號，然后通過普通光藕合器傳送到副邊，最后由濾波電路還原成模擬信號。其中所使用的均為成熟的普通器件，電路所表現(xiàn)出的性能與使用線性光耦合器時(shí)相差無幾，但成本卻可大幅度降低。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明的信號隔離傳送電路的原理框圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中采樣電路的示意圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中三角波發(fā)生電路的示意圖；

圖4是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中光耦合器的連接電路圖；

圖5是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中還原電路的示意圖；

圖6是光耦合器原邊的另一種連接示意圖；

圖7是光耦合器副邊的另一種連接示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的信號隔離傳送電路的原理如圖1所示，其中，采樣電路104、三角波發(fā)生電路105和比較電路106組成前述調(diào)制電路102。工作時(shí)，先由采樣電路104對模擬信號進(jìn)行采樣，得到輸入模擬信號并送到比較電路106；同時(shí)，由三角波發(fā)生電路105向比較電路提供三角波信號；比較電路106根據(jù)輸入模擬信號和三角波信號，向光耦合器101的原邊提供輸入PWM信號；光藕合器將該P(yáng)WM信號傳送到副邊后，經(jīng)還原電路103進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到還原模擬信號。

如圖2所示是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的采樣電路示意圖，其中通過電阻進(jìn)行分壓，將由左上部輸入的交流輸入信號(即圖2中的AC?input)降到適當(dāng)?shù)姆秶?，再?jīng)運(yùn)算放大器201處理以得到輸入模擬信號(即圖2中的ACsample)，然后提供給比較電路106。