[發明專利]一種數字信號接口電路及工業設備

有效

• 申請號: 201810272242.4
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108322209B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 吳化柱;薛旭;喬毅;韓德玨
• 申請（專利權）人: 大連大鐵通益科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 武漢惠創知識產權代理事務所(普通合伙) 42243
• 代理人: 陳紅燕

1.一種數字信號接口電路，其特征在于，所述數字信號接口電路包括連接用戶側的數字信號輸入/輸出接口，連接控制器的控制器側輸入/輸出接口，連接在所述數字信號輸入/輸出接口和所述控制器側輸入/輸出接口之間的無極性隔離輸入接口電路和隔離輸出接口電路；

所述無極性隔離輸入接口電路包括：第一電阻R1、第三電阻R3、第一光耦U1和第二光耦U2，所述第一電阻R1的第一端連接所述數字信號輸入/輸出接口的第一信號輸入/輸出引腳，所述第一電阻R1的第二端連接所述第一光耦U1中發光二極管的陽極和所述第二光耦U2中發光二極管的陰極，所述第一光耦U1中發光二極管的陰極連接所述第二光耦U2中發光二極管的陽極和所述數字信號輸入/輸出接口的第二信號輸入/輸出引腳，所述第一光耦U1中光敏三極管的集電極連接所述控制器側輸入/輸出接口、并通過所述第三電阻R3連接直流電，所述第二光耦U2中光敏三極管的集電極連接所述控制器側輸入/輸出接口，所述第一光耦U1中光敏三極管的發射極和所述第二光耦U2中光敏三極管的發射極連接等電勢；

所述無極性隔離輸入接口電路還包括：自恢復保險絲，所述自恢復保險絲串聯在所述第一電阻R1的第一端與所述第一信號輸入/輸出引腳之間的連接線路上；

所述隔離輸出接口電路包括：

光耦隔離電路，所述光耦隔離電路的輸入端連接所述控制器側輸入/輸出接口，用于根據所述控制器側輸入/輸出接口輸出的驅動信號，輸出電信號；

執行電路，所述執行電路的輸入端連接所述光耦隔離電路的輸出端，所述執行電路的輸出端連接所述數字信號輸入/輸出接口的第一信號輸入/輸出引腳、第二信號輸入/輸出引腳和公共引腳，用于根據所述電信號，使得所述第一信號輸入/輸出引腳與所述公共引腳和外部負載形成回路、或者使得所述第二信號輸入/輸出引腳與所述公共引腳和外部負載形成回路，以完成相應動作。

2.如權利要求1所述的數字信號接口電路，其特征在于，所述無極性隔離輸入接口電路還包括：

濾波電路，所述濾波電路包括相互并聯連接的第二電阻R2和第一電容C1，所述濾波電路并聯在所述第一光耦U1中發光二極管的陽極和陰極之間。

3.如權利要求1所述的數字信號接口電路，其特征在于，所述光耦隔離電路包括：

第三光耦U3，所述第三光耦U3中發光二極管的陽極作為所述光耦隔離電路的輸入端，所述第三光耦U3中發光二極管的陰極連接等電勢，所述第三光耦U3中光敏三極管的集電極連接直流電，所述第三光耦U3中光敏三極管的發射極作為所述光耦隔離電路的輸出端。

4.如權利要求1所述的數字信號接口電路，其特征在于，所述執行電路包括：

繼電器，所述繼電器中線圈的第一端作為所述執行電路的輸入端，所述繼電器中線圈的第二端連接等電勢，所述繼電器中常閉觸點連接所述第一信號輸入/輸出引腳，所述繼電器中常開觸點連接所述第二信號輸入/輸出引腳，所述繼電器中公共觸點連接所述公共引腳。

5.如權利要求1所述的數字信號接口電路，其特征在于，當所述用戶側的電源電壓是110V時，所述第一電阻R1的阻值是35K；當所述用戶側的電源電壓是24V時，所述第一電阻R1的阻值是8K。

6.如權利要求1所述的數字信號接口電路，其特征在于，所述控制器是MCU、FPGA、CPLD、或DSP。

7.一種工業設備，包括控制器和數字信號接口電路，其特征在于，所述數字信號接口電路是如權利要求1至6任一項所述的數字信號接口電路。

8.如權利要求7所述的工業設備，其特征在于，所述工業設備是列車集控信號模擬設備、高速動車組測試與列車運行控制設備、軍用電子系統、或航空航天電子設備。