[發明專利]高精度電流電壓隔離轉換模塊

有效

• 申請號: 201410034627.9
• 申請日: 2014-01-25
• 公開（公告）號: CN103762971B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 李鋼
• 申請（專利權）人: 山東諾輝節能技術開發有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175;H03K19/14
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本發明涉及一種轉換電路，尤其涉及一種高精度電流電壓隔離轉換模塊。

背景技術

工業現場，采集遠距離的傳感器信號，進行信號傳輸時，往往存在干擾，造成系統不穩定甚至誤操作。一般情況下，設備外殼需要接大地，電路系統也要有公共參考地。但是，由于各儀表設備的參考點之間存在電勢差，因而形成接地環路，由于地線環流會帶來共模及差模噪聲及干擾，常常造成系統不能正常工作。為了排除干擾，需要利用隔離模塊對設備進行電氣隔離，減少相互之間的干擾。

?現有的的隔離模塊內部電路往往比較復雜，不僅穩定性不高，而且成本較高；現有的隔離模塊往往需要多種電源進行供電；現有的隔離模塊誤差較大，一般為1%；現有的隔離模塊不具備保護功能。?

發明內容

為解決上述現有技術中的缺陷，本發明提供了高精度電流電壓隔離轉換模塊，該模塊解決了穩定性低、成本高、誤差大的問題，并且具有單電源供電和正負極保護的功能。

為解決上述技術問題，本發明方案包括：高精度電流電壓隔離轉換模塊，其特征在于，包括橋式整流電路、信號整合濾波電路、電阻R3、隔離發射電路、穩壓電源電路、比例放大電路、箝位保護電路，

所述的橋式整流點路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4，D1正極分別連接電流輸入端負極和D3負極，D1的負極連接D2的負極，D2正極分別連接電流輸入端正極和D4負極，D4正極連接D3正極；

所述的信號整合濾波電路包括運算放大器U1、電容C1、電阻R2、電阻R4和線性光耦HCNR201，U1的第一引腳連接C1的一端，C1另一端連接U1的第二引腳，U1第二引腳連接R2一端，R2另一端連接HCNR201的第三引腳，U1第三引腳連接HCNR201的第四引腳，U1第四引腳連接HCNR201的第三引腳，U1第八引腳連接D2負極，R4一端連接HCNR201的第四引腳，R4另一端連接D4正極；

R3一端連接U1的第四引腳，R3另一端連接D4正極；

所述的隔離發射電路包括三極管Q1、電阻R1和線性光耦HCNR201，Q1基極連接U1的第一引腳，Q1集電極連接U1的第四引腳，Q1發射極連接R1一端，R1另一端連接HCNR201的第一引腳，HCNR201的第二引腳連接U1的第八引腳；

所述的穩壓電源電路包括穩壓二極管D5、電容C2、電容C3和電容C4，D5正極連接Q1集電極，D5負極連接HCNR201的第二引腳，C2、C3和C4分別與D5并聯；

所述的比例放大電路包括運算放大器U2、可變電阻R5、電阻R6和電容C5，U2的第一引腳連接R5一端，R5另一端連接R6一端，R6另一端連接U2的第二引腳，C5的兩端分別連接U2第一引腳和U2第二引腳，U2的第一引腳連接U2的第五引腳，U2的第二引腳連接HCNR201的第六引腳，U2的第三引腳分別連接HCNR201的第五引腳和U2的第四引腳，U2的第四引腳接地，U2第六引腳分別連接U2第七引腳和電壓輸出端，U2的第八引腳連接+12V電源；

所述的箝位保護電路包括箝位二極管D6和箝位二極管D7，D6負極連接3.6V基準電壓，D6正極分別連接電壓輸出端和D7負極，D7正極接地。

進一步的，+12V電壓與接地端之間設有電容C6。

進一步的，U2的第一引腳和第五引腳之間設有OR電阻R7，U2第七引腳與電壓輸出端之間設有OR電阻R8。

進一步的，所述的U1和U2均為芯片LM358。

本發明的有益效果是：該電路中，通過橋式整流電路實現了對輸入端的保護，防止因為極性輸入錯誤造成損壞；通過R3的設置，保證了第一次采樣的精度，并且通過設置多個精度電阻，大大降低了誤差；通過HCNR201和LM358的應用，不僅進一步的降低了信號傳遞過程中的誤差，而且提高了傳輸的穩定性；由于使用的電子元器件大大減少，從而有效減少了生產成本，便于生產推廣。

附圖說明

圖1是本發明的電路原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施進行說明，應當理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。