[實用新型]一種帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420599083.6
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN204206155U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海坤地機(jī)電科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種驅(qū)動電路，尤其涉及一種帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路。

背景技術(shù)

目前，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域伺服的應(yīng)用上多采用PLC和伺服控制器通信，PLC通過多路IO或者脈沖通知伺服控制器目標(biāo)位置軌跡，伺服控制器再根據(jù)目標(biāo)位置和軌跡控制伺服電機(jī)實現(xiàn)PLC的要求。執(zhí)行動作完成之后，伺服控制器再通過IO或者脈沖通知PLC實際到達(dá)的目標(biāo)位置。通過這種雙向多路I/O的交互實現(xiàn)控制信號的傳遞與反饋。

當(dāng)運(yùn)動位置或者軌跡較多時，需要很多位置點(diǎn)的時候就需要IO來表示不用的位置(例如128點(diǎn)就需要14路IO，256點(diǎn)就需要16路IO)。當(dāng)工作在脈沖方式時，這些IO根據(jù)應(yīng)用的不同可以定義成不同的功能，但目前的IO設(shè)計I(輸入口)就只能作為輸入，O(輸出口)就只能作為輸出，存在較大的局限性。

另外，工業(yè)環(huán)境存在很多的電子設(shè)備，當(dāng)伺服驅(qū)動器和這些設(shè)備同時工作時，系統(tǒng)中存在較強(qiáng)的電磁干擾，伺服驅(qū)動器IO多采用光耦隔離，這些干擾很容易使光耦的原邊二極管誤導(dǎo)通產(chǎn)生錯誤的IO信號。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路，能夠根據(jù)使用需要靈活配置成輸入端口或者輸出端口，并可通過增加電壓門限極大地提高抗干擾能力，更適用于各種惡劣的工業(yè)環(huán)境。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路，包括三態(tài)緩沖器，其中，所述三態(tài)緩沖器的輸入端通過第一光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連，所述三態(tài)緩沖器的輸出端和分壓電路相連，所述分壓電路包括串聯(lián)在一起的第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2；所述第二分壓電阻R2的另一端接地，所述第一分壓電阻R1的另一端形成對外接口端，所述對外接口端通過第二光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連。

上述的帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路，其中，所述三態(tài)緩沖器為帶有施密特電路的八同相三態(tài)緩沖器芯片。

上述的帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路，其中，所述第一光耦合信號隔離電路為具有高增益電流傳輸比的HCPL181芯片，所述第二光耦合信號隔離電路為PS280X系列光耦合隔離芯片。

本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：本實用新型提供的帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路，通過三態(tài)緩沖器、兩個光耦合信號隔離電路和分壓電阻R1，R2實現(xiàn)輸入電壓門限的任意調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了輸入口的可靠性和抗干擾性，從而能夠根據(jù)使用需要靈活配置成輸入端口或者輸出端口，并可通過增加電壓門限極大地提高抗干擾能力，更適用于各種惡劣的工業(yè)環(huán)境。

附圖說明

圖1為本實用新型帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述。

圖1為本實用新型帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)示意圖。

請參見圖1，本實用新型提供的帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路包括三態(tài)緩沖器，其中，所述三態(tài)緩沖器的輸入端通過第一光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連，所述三態(tài)緩沖器的輸出端和分壓電路相連，所述分壓電路包括串聯(lián)在一起的第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2；所述第二分壓電阻R2的另一端接地，所述第一分壓電阻R1的另一端形成對外接口端，所述對外接口端通過第二光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連。

本實用新型提供的帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路，其中，所述三態(tài)緩沖器為帶有施密特電路的八同相三態(tài)緩沖器芯片，U1優(yōu)選74AHC245，對輸入電壓的高低電平有門限限制。所述第一光耦合信號隔離電路包括電阻R4和光耦合隔離器U2D直接形成輸出信號隔離電路，U2D選用HCPL181，具有高增益電流傳輸比；所述第二光耦合信號隔離電路包括電阻R3，光耦合隔離器U3B形成輸入信號隔離電路；U3B優(yōu)選為PS280X系列芯片。第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2形成分壓電路，保證進(jìn)入U1的電壓不超過U1允許的最高電壓。

本實用新型提供的帶電壓門限的雙向IO驅(qū)動電路，工作原理如下：

1、當(dāng)對外接口端需要配置作為OUTPUT(輸出口)時，MCU輸出信號直接通過光耦U2D輸出，當(dāng)MCU輸出低電平時，光耦同樣輸出低電平，當(dāng)MCU輸出高電平時，光耦同樣輸出高電平。

2、當(dāng)對外接口端需要配置作為INPUT(輸入口)時，INPUT信號通過第一分壓電阻R1，第二分壓電阻R2分壓后送給U1(74AHC244)，U1再輸出通過電阻R3驅(qū)動光耦U3B，U3B直接輸出給MCU，通過上面的電路輸入信號就可以傳輸給MCU。其中：