[實(shí)用新型]隔離模擬量電壓輸出電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821430832.7
• 申請(qǐng)日: 2018-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN208782796U
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡小行;張江濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 麥克維爾空調(diào)制冷（武漢）有限公司
• 主分類號(hào): H03K19/14
• 分類號(hào): H03K19/14
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

本實(shí)用新型提供了一種隔離模擬量電壓輸出電路，其特征在于包括隔離電路、恒流源分壓電路和電壓跟隨及濾波電路；隔離電路包括光電耦合器U1和三極管T2；三極管T2的基極與輸入信號(hào)Fout電連接，三極管T2的發(fā)射極接地；三極管T2的集電極與光電耦合器U1的陰極電連接；光電耦合器U1的陽極經(jīng)電阻R1與內(nèi)部電源電連接；光電耦合器U1的集電極與外部電源電連接；光電耦合器U1的發(fā)射極經(jīng)電阻R4接參考地；恒流源分壓電路包括穩(wěn)壓管U2和三極管T1。本實(shí)用新型擯棄運(yùn)放做比例調(diào)節(jié)，而采用恒流源和分壓電阻來做比例調(diào)節(jié)，沒有運(yùn)放零漂引入的非線性問題，因?yàn)闊o需再做零漂處理，相應(yīng)地省去批量生產(chǎn)時(shí)零漂調(diào)節(jié)和線性度調(diào)節(jié)的投入。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隔離模擬量電壓輸出電路。

背景技術(shù)

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的模擬量電壓信號(hào)是常用于設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和控制，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各級(jí)設(shè)備有條不紊地工作，然而，實(shí)際應(yīng)用中由于系統(tǒng)中各設(shè)備存在不同電源參考地，而進(jìn)行各設(shè)備信號(hào)對(duì)接時(shí)，強(qiáng)制共一個(gè)參考地，信號(hào)上的差模干擾易引起某個(gè)控制電源電壓更低的設(shè)備的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤甚至誤動(dòng)作。為了消除差模干擾，提高設(shè)備抗干擾能力，則通常會(huì)采用信號(hào)的隔離設(shè)計(jì)，隔離后級(jí)電路設(shè)計(jì)大體朝著進(jìn)一步提高抗擾度，消除零漂，線性度提升這幾個(gè)方向做創(chuàng)新設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)常用的0～10V的隔離型模擬量的設(shè)計(jì)是基于光電耦合器進(jìn)行隔離，后級(jí)電路的電源供電取接入設(shè)備的供電電源(如PLC則為24V電源)，后級(jí)電路信號(hào)處通過調(diào)節(jié)運(yùn)放比例，做積分處理或做濾波來最終實(shí)現(xiàn)。那么采用運(yùn)放做比例調(diào)節(jié)，必然需要考慮零漂和線性度等問題處理，然而這這種設(shè)計(jì)在批量生產(chǎn)中的零漂調(diào)節(jié)和線性度調(diào)節(jié)需依靠軟件調(diào)節(jié)才好實(shí)施。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種隔離模擬量電壓輸出電路，擯棄運(yùn)放做比例調(diào)節(jié)，而采用恒流源和分壓電阻來做比例調(diào)節(jié)，沒有運(yùn)放零漂引入的非線性問題，因?yàn)闊o需再做零漂處理，相應(yīng)地省去批量生產(chǎn)時(shí)零漂調(diào)節(jié)和線性度調(diào)節(jié)的投入。

本實(shí)用新型提供了一種隔離模擬量電壓輸出電路，其特征在于包括隔離電路、恒流源分壓電路和電壓跟隨及濾波電路；隔離電路包括光電耦合器U1和三極管T2；三極管T2的基極與輸入信號(hào)Fout電連接，三極管T2的發(fā)射極接地；三極管T2的集電極與光電耦合器U1的陰極電連接；光電耦合器U1的陽極經(jīng)電阻R1與內(nèi)部電源電連接；光電耦合器U1的集電極與外部電源電連接；光電耦合器U1的發(fā)射極經(jīng)電阻R4接參考地；恒流源分壓電路包括穩(wěn)壓管U2和三極管T1；穩(wěn)壓管U2的1腳與三極管T1的基極電連接；穩(wěn)壓管U2的2腳與三極管T1的發(fā)射極電連接；三極管T1的發(fā)射極經(jīng)電阻R5接參考地；三極管T1的基極經(jīng)電阻R3與光電耦合器U1的發(fā)射極電連接；三極管T1的集電極經(jīng)電阻R2與光電耦合器U1的發(fā)射極電連接；穩(wěn)壓管U2的3腳接參考地；三極管T1的集電極經(jīng)電壓跟隨及濾波電路輸出隔離模擬量AO。

所述電壓跟隨及濾波電路包括電壓跟隨器U3，電壓跟隨器U3的3腳與三極管T1的集電極電連接；電壓跟隨器U3的2腳與1腳電連接；電壓跟隨器U3的4腳接參考地；電壓跟隨器U3的B腳與外部電源電連接，電壓跟隨器U3的B腳經(jīng)電容C1接參考地；電壓跟隨器U3的1腳經(jīng)電阻R6和電阻R7接參考地；電阻R7兩端并聯(lián)有電容C2；電壓跟隨器U3的1腳經(jīng)電阻R6輸出隔離模擬量AO。

所述內(nèi)部電源為穩(wěn)壓直流電源。

所述光電耦合器U1選用1M帶寬，輸出上升/下降延遲小于200ns，耐壓電壓大于30V。

所述恒流源分壓電路的輸出電壓為Uo，其中V_CE是光電耦合器U1的飽和壓降值，VDD是外部電源電壓值。