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ag棋牌一种开关量信号隔离器的制作方法
时间:2020-07-04 13:09

  随着电力设备自动化和智能化程度越来越高,对设备控制的可靠性提出了更高的要求。自动化和智能化设备使用越来越多,这就会在很多场合中需要应用开关量信号隔离器。很多设备的通讯信号输出的是电平信号,包括风机、测温仪、压力传感器和风速仪等,而很多设备检测输入信号是开关量输入。同时,电平信号在电力系统环境当中容易受到干扰。

  实现电平信号与开关量信号转换,ag棋牌,多采用光电耦合和继电器来实现,但其功耗和兼容性等方面往往不能达到最优。光电耦合的工作方式是输入的电平信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出,这就完成了电-光-电的转换过程,再从进一步放大的电流驱动继电器,继电器输出开关量信号。其优点是信号单向传输,具有较高的隔离电压和抗干扰能力;其缺点是电压适用范围比较窄,兼容性相对较差,LED功耗较大,工作时间较长LED容易老化;这些都给开关量信号隔离器的生产和应用带来很多麻烦。

  本实用新型所要解决的技术问题,就是提供一种功耗低、兼容性好的开关量信号隔离器。

  一种开关量信号隔离器,其特征是包括:依次连接的信号检测模块、控制模块和信号输出模块,另有供电模块为整个开关量信号隔离器供电。

  所述外部信号与信号检测模块输入端口相连;所述信号检测模块输出端口与控制模块输入端口相连;所述控制模块输出端口与信号输出模块输入端口相连;信号输出模块输出端口输出开关量信号;所述供电模块为整个开关量信号隔离器供电。

  所述信号检测模块包括第二比较器U2,以及第一至第五电阻R1、R2、R3、R4和R5,还包括第三第四二极管D3和D4,连接关系为:从电源VCC到地GND,第一和第二电阻R1和R2依次串联,第一和第二电阻R1和R2相连的一端接第二比较器U2的同相输入端;从电源VCC到第二比较器U2的反向输入端,第三和第四电阻R3和R4依次串联;第三和第四电阻R3和R4相连的一端接第三二极管D3的阳极;输入IN1连接第三二极管D3的阴极;从电源VCC到第二比较器U2的输出端,串联第五电阻R5;第二比较器U2的输出端接第四二极管D4的阳极;输入IN2连接第四二极管D4的阴极;第二比较器U2的输出端为输出信号OUT。

  所述控制模块包括第三比较器U3、第六至第八电阻R6、R7和R8,以及第二电容C2;连接关系为:从电源VCC到地GND,第七和第八电阻R7和R8依次串联;第七和第八电阻R7和R8相连的一端接第三比较器U3的反相输入端;从第三比较器U3的同相输入端到地GND,串联第二电容C2;从输入IN到第三比较器U3的同相输入端,串联第六电阻R6;第三比较器U3的输出端为输出信号OUT。

  所述信号输出模块包括第一继电器K1、第一三极管Q1、第九电阻R9、第十电阻R10、第五二极管D5、第六二极管D6和第三电容C3;连接关系为:从电源VCC到地GND,第九电阻R9和第三电容C3依次串联,两者相连的一端接输入IN和第五二极管D5的阳极;第五二极管D5的阴极连接第一三极管Q1的基极;第五二极管D5和第一三极管Q1相连的一端接第十电阻R10;第十电阻R10的另一端连接第一三极管Q1的发射极和地GND;从电源VCC到第一三极管Q1的集电极,串联第一继电器K1的线圈;电源VCC连接第六二极管D6的阴极;第六二极管D6的阳极连接第一三极管Q1的集电极;第一继电器K1输出端为输出开关量信号OUT。

  所述供电模块包括稳压器U1、第一二极管D1、第二二极管D2、熔断器F1、电感L1和第一电容C1;连接关系为:输入IN+连接熔断器F1一端;熔断器F1另一端连接第一二极管D1的阳极;第一二极管D1的阴极连接稳压器U1输入端;稳压器U1输出端连接第二二极管D2的阴极和电感L1的一端;电感L1另一端连接第一电容C1正极;电感L1和第一电容C1相连的一端为输出信号OUT+;稳压器U1控制端连接输入IN-、第二二极管D2的阳极、第一电容C1的负极和输出信号OUT-;稳压器U1的反馈端连接输出信号OUT+。

  如图1本实用新型开关量信号隔离器框图所示,本实用新型开关量信号隔离器,依次连接的信号检测模块、控制模块和信号输出模块,另有供电模块为整个开关量信号隔离器供电。

  外部信号与信号检测模块输入端口相连,信号检测模块输出端口与控制模块输入端口相连;控制模块输出端口与信号输出模块输入端口相连;信号输出模块输出端口输出开关量信号;供电模块为整个开关量信号隔离器供电。

  如图2本实用新型开关量信号隔离器信号检测模块电路图所示,其包括第二比较器U2,以及第一至第五电阻R1、R2、R3、R4和R5,还包括第三第四二极管D3和D4,连接关系为:从电源VCC到地GND,第一和第二电阻R1和R2依次串联,第一和第二电阻R1和R2相连的一端接第二比较器U2的同相输入端;从电源VCC到第二比较器U2的反向输入端,第三和第四电阻R3和R4依次串联;第三和第四电阻R3和R4相连的一端接第三二极管D3的阳极;输入IN1连接第三二极管D3的阴极;从电源VCC到第二比较器U2的输出端,串联第五电阻R5;第二比较器U2的输出端接第四二极管D4的阳极;输入IN2连接第四二极管D4的阴极;第二比较器U2的输出端为输出信号OUT。

  如图3本实用新型开关量信号隔离器控制模块电路图所示,其包括第三比较器U3、第六至第八电阻R6、R7和R8,以及第二电容C2;连接关系为:从电源VCC到地GND,第七和第八电阻R7和R8依次串联;第七和第八电阻R7和R8相连的一端接第三比较器U3的反相输入端;从第三比较器U3的同相输入端到地GND,串联第二电容C2;从输入IN到第三比较器U3的同相输入端,串联第六电阻R6;第三比较器U3的输出端为输出信号OUT。

  如图4本实用新型开关量信号隔离器信号输出模块电路图所示,其包括第一继电器K1、第一三极管Q1、第九电阻R9、第十电阻R10、第五二极管D5、第六二极管D6和第三电容C3;连接关系为:从电源VCC到地GND,第九电阻R9和第三电容C3依次串联,两者相连的一端接输入IN和第五二极管D5的阳极;第五二极管D5的阴极连接第一三极管Q1的基极;第五二极管D5和第一三极管Q1相连的一端接第十电阻R10;第十电阻R10的另一端连接第一三极管Q1的发射极和地GND;从电源VCC到第一三极管Q1的集电极,串联第一继电器K1的线圈;电源VCC连接第六二极管D6的阴极;第六二极管D6的阳极连接第一三极管Q1的集电极;第一继电器K1输出端为输出开关量信号OUT。

  如图5本实用新型开关量信号隔离器供电模块电路图所示,其包括稳压器U1、第一二极管D1、第二二极管D2、熔断器F1、电感L1和第一电容C1;连接关系为:输入IN+连接熔断器F1一端;熔断器F1另一端连接第一二极管D1的阳极;第一二极管D1的阴极连接稳压器U1输入端;稳压器U1输出端连接第二二极管D2的阴极和电感L1的一端;电感L1另一端连接第一电容C1正极;电感L1和第一电容C1相连的一端为输出信号OUT+;稳压器U1控制端连接输入IN-、第二二极管D2的阳极、第一电容C1的负极和输出信号OUT-;稳压器U1的反馈端连接输出信号OUT+。

  上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明。本实用新型的优点是:本实用新型兼容性好,功耗低,电路结构简单,较容易实现。

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