[實用新型]一種抑制溫度漂移的線性光電隔離電路

有效

• 申請號: 201721304112.1
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN207488351U
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 田杰;余鵬;張大寧;張冠軍
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;西安交通大學
• 主分類號: G01R15/22
• 分類號: G01R15/22;G01R1/30
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

本實用新型提供一種抑制溫度漂移的線性光電隔離電路，其可包括：信號輸入源，用于提供輸入信號；信號調理單元，與所述信號輸入源相連，用于將所述輸入信號轉換為幅度和波形相同但極性相反的兩個信號；兩個光耦單元，與所述信號調理單元相連，分別用于傳輸所述兩個信號；差分運算單元，與光耦單元相連，用于對光耦單元輸出的信號進行運算處理；輸出電路，與差分運算單元相連，用于將所述差分運算單元運算處理后的信號進行輸出。本實用新型優點在于：改善了由溫度偏移引起的信號增益誤差問題與信號隔離傳輸中波形干擾噪聲問題，從而實現信號精確的隔離傳輸。更好的滿足了線性光電隔離電路在高電壓工業領域的實際應用需求。

技術領域

本實用新型涉及高壓電氣設備測試領域，尤其涉及一種抑制溫度漂移的線性光電隔離電路。

背景技術

在高電壓絕緣診斷領域、高壓工業應用領域，經常會使用到線性光電隔離電路，并且要求線性光電隔離電路具有較高的精度。目前工業應用上常采用經過V-F轉換與模擬光纖結合的方式實現線性信號隔離。但采用電壓頻率轉換芯片，由于其分辨率的限制導致轉換精度并不高，并且輸入信號的電壓范圍較小。同時使用線性光耦進行隔離時，由于光耦線性度和轉換增益受溫度影響較大，存在較大的信號傳輸誤差，因此需要進一步運用轉換算法將溫度偏移的影響去除掉。對于微弱的待傳輸信號，上述兩種形式都不同程度的引起原始信號波形失真。同時對于采用隔離變壓器進行隔離的電路結構，由于變壓器通頻帶的限制，只能應用于頻率特定或工頻條件下。在高電壓絕緣診斷領域的高壓放大器而言，不僅要求傳輸信號波形畸變率小，同時要求信號隔離傳輸后的電壓信號幅值增益穩定。同時由于高電壓絕緣診斷中的介電響應方法需要用于多種不同溫度的測試環境，因而要求隔離電路具有較高的溫度穩定性。上述幾點要求表明，現有的信號隔離電路不能很好的滿足實際需求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種抑制溫度漂移的線性光電隔離電路，可改善由溫度偏移引起的信號增益誤差問題與信號隔離傳輸中波形干擾噪聲問題，從而實現信號精確的隔離傳輸。更好的滿足了線性光電隔離電路在高電壓工業領域的實際應用需求。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種抑制溫度漂移的線性光電隔離電路，可包括：

信號輸入源，用于提供輸入信號；

信號調理單元，與所述信號輸入源相連，用于將所述輸入信號轉換為幅度和波形相同但極性相反的兩個信號；

兩個光耦單元，與所述信號調理單元相連，分別用于傳輸所述兩個信號；

差分運算單元，與所述兩個光耦單元相連，用于對所述光耦單元輸出的信號進行運算處理；

輸出電路，與所述差分運算單元相連，用于將所述差分運算單元運算處理后的信號進行輸出。

其中，所述信號調理單元包括運算放大器和與所述運算放大器連接的低溫度系數電阻元件。

其中，所述兩個光耦單元將所述調理單元輸出的兩個信號進行隔離以使所述兩個信號互不干擾。

其中，所述光耦單元包括線性光耦芯片的線性光耦。

其中，所述差分運算單元包括：

兩個運算放大器，分別與所述兩個光耦單元相連，用于濾除相連的光耦單元輸出的信號中的高頻噪聲和熱噪聲；

儀表運算放大器，所述儀表運算放大器的同相端與反相端分別接收所述兩個運算放大器輸出的信號，并消除接收的信號的共模誤差。

其中，所述信號調理單元、所述線性光耦單元、所述差分運算單元以差分結構形式依次連接在一起。

其中，所述運算放大器為OPA227。

其中，所述線性光耦為HCNR201。

其中，所述儀表放大器為AD620。