[發明專利]一種信號隔離傳輸電路

在審

• 申請號: 201811501982.7
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109617415A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 馬濤;趙慶紅;李惠琪
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種信號隔離傳輸電路，包括信號斬波電路，用于對直流輸入信號斬波；信號耦合變壓器，用于隔離耦合經過斬波后的直流輸入信號；信號還原電路，用于還原輸出直流輸出信號；通過外部互補脈沖控制信號控制信號斬波電路，實現輸入直流信號斬波，斬波后的信號通過信號耦合變壓器線性傳輸至副邊，通過耦合變壓器副邊繞組交替驅動信號還原電路將副邊交流電壓信號還原為直流電壓信號。此電路不需額外增加還原電路控制信號隔離設計，能夠大大簡化了設計復雜度，降低成本。

技術領域

本發明涉及工業測控行業中信號隔離變送器，特別涉及一種模擬量直流非零電壓信號隔離傳輸電路。

背景技術

在工業測控行業，信號隔離變送器作為目前信號隔離的的應用之一，在專利號為ZL200910038270.0，公開日期為2009年9月9日，名稱為《一種直流雙極性信號隔離轉換的方法及其電路》的專利文獻文中公開一種隔離轉換方法及其電路，如圖1所示，其隔離傳輸電路包括第一雙向開關電路、同步脈沖電路、耦合變壓器、第二雙向開關電路。

其電路結構為：隔離耦合變壓器的原邊繞組與第一雙向開關器件連成輸入回路，第一雙向開關器件的常閉端和常開端分別連接初次繞組的兩端，直流正負雙極輸入信號連接初次繞組的中間抽頭，第一雙向開關器件的公共端連接直流正負雙極輸入信號的參考端；隔離耦合變壓器的副邊繞組與第二雙向開關器件連成輸出回路，第二雙向開關器件的常閉端和常開端分別連接副邊繞組的兩端，副邊繞組的中間抽頭連接直流正負雙極信號輸出端，第二雙向開關器件的公共端連接直流正負雙極輸出信號的參考端；隔離同步脈沖發生電路的兩路輸出分別連接兩個雙向開關器件的驅動控制端。

圖2為現有實際電路的應用場景圖，包括隔離耦合變壓器T2，由MOS管Q300和Q301構成第一雙向開關器件，有MOS管Q400和Q401構成的第二雙向開關器件，由電容C301～C304、電阻R301、R302構成的輸入同步脈沖電路，由電容C401～C404、電阻R401、R402構成的輸出同步脈沖電路。

其工作原理簡述為：直流電壓信號輸入隔離耦合變壓器T2的原邊繞組，在同步脈沖電路控制下，第一雙向開關器件的兩個開關交替工作，電流交替在原邊繞組中流過，完成激磁與去磁過程。在副邊繞組中也交替的產生感應電流，然后在同步脈沖電路控制下，第二雙向開關器件開通，完成信號還原，將變壓器上的交流電壓轉換為直流電壓輸出。

其特點為：利用原、副邊同步的脈沖控制信號以及開關電路對直流輸入信號進行斬波，再通過耦合變壓器進行信號隔離傳輸。

其技術關鍵點是要對耦合變壓器原副邊的開關電路提供一個同步的外部控制信號才能完成交流信號還原。因此需要額外增加同步驅動信號的隔離傳輸控制電路設計，如此對應產品的成本、體積、設計復雜度就會大大增加，也因此阻礙了此技術在高頻化、小體積、低成本上進一步的發展。

本發明基于此進行設計。

發明內容

本發明目的在于提供一種信號隔離傳輸電路，此電路不需額外增加控制信號隔離傳輸控制電路設計，能夠大大簡化了設計復雜度，降低成本。

本發明的目的可以通過以下方案實現：

一種信號隔離傳輸電路，包括信號斬波電路，用于對直流輸入信號斬波；信號耦合變壓器，用于隔離耦合經過斬波后的直流輸入信號；信號還原電路，用于還原輸出直流輸出信號；

其中信號耦合變壓器的原邊繞組與信號斬波電路連成輸入回路，信號斬波電路的兩驅動輸出端分別連接原邊繞組的兩端，直流輸入信號連接初次繞組的中間抽頭，信號斬波電路的公共端連接直流輸入信號的參考端；

信號耦合電路的副邊繞組與信號還原電路連成輸出回路，信號還原電路的兩驅動輸入端分別連接副邊繞組的兩端，信號還原電路的輸出回路連接副邊繞組的中間抽頭，信號還原電路的公共端連接直流輸出信號的參考端；