[發明專利]一種基于光耦的線性隔離電路及方法

有效

• 申請號: 200910041402.5
• 申請日: 2009-07-21
• 公開（公告）號: CN101645708A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 葉克江
• 申請（專利權）人: 葉克江
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 裘 暉

1.一種基于光耦的線性隔離電路，其特征在于：包括串聯在隔離電路輸入端的輸入輸出光耦PC1、對輸入輸出光耦PC1的輸出電壓進行跟隨的第一電壓跟隨器、通過第一電壓跟隨器的電壓跟隨控制對輸入輸出光耦PC1的受光器實際輸入電流進行采樣的采樣光耦PC2、實現輸入輸出光耦PC1的輸出電壓與采樣光耦PC2的發光器的陰極電壓的減法運算的減法器、對減法器的輸出電壓進行跟隨的第二電壓跟隨器、將通過第二電壓跟隨器和比較光耦PC4比較控制的反饋電流反饋回隔離電路輸入端的反饋光耦PC3、發光器與反饋光耦PC3的發光器串聯的比較光耦PC4；采樣光耦PC2的受光器輸出電壓與第一電壓跟隨器的反相輸入端連接，比較光耦PC4的受光器輸出電壓與第二電壓跟隨器的反相輸入端連接；輸入輸出光耦PC1與采樣光耦PC2匹配，反饋光耦PC3與比較光耦PC4匹配，其中輸入輸出光耦PC1的電流傳輸比大于1；所述第一電壓跟隨器的同相輸入端與反相輸入端電壓強制相等，所述第二電壓跟隨器的同相輸入端與反相輸入端電壓強制相等。

2.根據權利要求1所述的基于光耦的線性隔離電路，其特征在于：所述比較光耦PC4的受光器的輸出端負載包括可調電位器R9。

3.根據權利要求2所述的基于光耦的線性隔離電路，其特征在于：所述比較光耦PC4的發光器陰極和受光器發射極之間跨接電容C2。

4.根據權利要求1所述的基于光耦的線性隔離電路，其特征在于：所述采樣光耦PC2的發光器陰極和受光器發射極之間跨接電容C1。

5.根據權利要求1所述的基于光耦的線性隔離電路，其特征在于：所述第一電壓跟隨器為運算放大器；所述第二電壓跟隨器為運算放大器。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的基于光耦的線性隔離電路，其特征在于：所述輸入輸出光耦PC1、采樣光耦PC2、反饋光耦PC3、比較光耦PC4的發光器均為發光二極管，受光器均為光電三極管。

7.根據權利要求1所述的基于光耦的線性隔離電路，其特征在于：所述第一電壓跟隨器、第二電壓跟隨器與減法器部分或全部集成在同一只運算放大器芯片內。

8.一種基于光耦的線性隔離方法，其特征在于：將電流傳輸比大于1的輸入輸出光耦PC1串聯在隔離電路輸入端；采用第一電壓跟隨器對輸入輸出光耦PC1的輸出電壓進行跟隨；采用采樣光耦PC2對輸入輸出光耦PC1的受光器實際輸入電流進行采樣；采用減法器對輸入輸出光耦PC1的輸出電壓與采樣光耦PC2的發光器的陰極電壓進行減法運算；采用第二電壓跟隨器對減法器的輸出電壓進行跟隨；采用反饋光耦PC3將通過第二電壓跟隨器和比較光耦PC4比較控制的反饋電流反饋回隔離電路輸入端；將比較光耦PC4的發光器與反饋光耦PC3的發光器串聯，并將比較光耦PC4的受光器輸出電壓作為第二電壓跟隨器的反相輸入端電壓；將采樣光耦PC2的受光器輸出電壓與第一電壓跟隨器的反相輸入端連接；使輸入輸出光耦PC1與采樣光耦PC2匹配，反饋光耦PC3與比較光耦PC4匹配；所述第一電壓跟隨器的同相輸入端與反相輸入端電壓強制相等，所述第二電壓跟隨器的同相輸入端與反相輸入端電壓強制相等。

9.根據權利要求8所述的基于光耦的線性隔離方法，其特征在于：在所述比較光耦PC4的受光器的輸出端負載加設可調電位器R9。

10.根據權利要求8所述的基于光耦的線性隔離方法，其特征在于：在采樣光耦PC2的發光器陰極和受光器發射極之間跨接電容C1；在比較光耦PC4的發光器陰極和受光器發射極之間跨接電容C2。