[发明专利]信号隔离传送电路

说明书

技术领域

本发明涉及交直流电压信号隔离传送技术，更具体地说，涉及一种可使用普通光耦合器的信号隔离传送电路。

背景技术

当交直流电压模拟信号需跨接原副边传送时，现有技术中，一般是先取得采样模拟信号，然后经过线性光藕合器或变压器传送到另一边，最后作还原处理。使用变压器的缺点是无法传送直流信号；而使用线性光藕合器的不足是成本较高，由于其高精度成本较高，而使用普通光耦合器又无法满足模拟信号传送的需要。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明要解决现有技术中用于隔离传送模拟信号的电路由于需使用线性光耦合器所以成本较高的问题，并提供一种可使用普通光耦合器的信号隔离传送电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种信号隔离传送电路，其中包括光耦合器，还包括：与所述光耦合器的原边连接、用于将输入模拟信号转换为输入脉宽调制(PWM，即Pulse Width Modulation)信号的调制电路；以及，与所述光耦合器的副边连接、用于对所述光耦合器的输出信号进行转换以还原出模拟信号的还原电路。

本发明中，所述调制电路中可包括三角波发生电路和比较电路；所述比较电路的第一输入端接所述输入模拟信号，第二输入端接由所述三角波发生电路提供的三角波信号；所述比较电路根据所述输入模拟信号和三角波信号，向所述光耦合器的原边提供所述输入脉宽调制信号。其中，所述比较电路可以是一个比较器，其负输入端接所述输入模拟信号，正输入端接所述三角波信号。

本发明中，所述调制电路中还可包括由分压电阻组成、向所述比较电路的第一输入端提供所述输入模拟信号的信号采样电路。

本发明的所述还原电路中可包括一个非门以及由电阻电容组成的滤波电路；所述非门的输入端接所述光耦合器的输出信号，输出端接所述滤波电路的输入端；所述滤波电路输出还原的模拟信号。

本发明的一种方案中，所述光耦合器原边的发光二极管的正极经一个电阻接正电源，负极接所述输入脉宽调制信号，在发光二极管的正极与负极之间还接有一个电阻。另一种方案中，所述光耦合器原边的发光二极管的正极接所述输入脉宽调制信号，并经一个电阻接正电源，负极则接地。

本发明的一种方案中，所述光耦合器副边的光敏三极管的集电极提供所述光耦合器输出信号，集电极还经一个电阻接正电源，发射极则接地，在光敏三极管的集电极与发射极之间接有一个电容。另一种方案中，所述光耦合器副边的光敏三极管的集电极经一个电阻接正电源，发射极提供所述光耦合器输出信号，并经并联的一个电容和一个电阻接地。

由上述方案可知，本发明中，在传送交直流电压模拟信号时，首先用三角波将其调制为PWM信号，然后通过普通光藕合器传送到副边，最后由滤波电路还原成模拟信号。其中所使用的均为成熟的普通器件，电路所表现出的性能与使用线性光耦合器时相差无几，但成本却可大幅度降低。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的信号隔离传送电路的原理框图；

图2是本发明一个优选实施例中采样电路的示意图；

图3是本发明一个优选实施例中三角波发生电路的示意图；

图4是本发明一个优选实施例中光耦合器的连接电路图；

图5是本发明一个优选实施例中还原电路的示意图；

图6是光耦合器原边的另一种连接示意图；

图7是光耦合器副边的另一种连接示意图。

具体实施方式

本发明的信号隔离传送电路的原理如图1所示，其中，采样电路104、三角波发生电路105和比较电路106组成前述调制电路102。工作时，先由采样电路104对模拟信号进行采样，得到输入模拟信号并送到比较电路106；同时，由三角波发生电路105向比较电路提供三角波信号；比较电路106根据输入模拟信号和三角波信号，向光耦合器101的原边提供输入PWM信号；光藕合器将该PWM信号传送到副边后，经还原电路103进行转换，得到还原模拟信号。

如图2所示是本发明一个优选实施例中的采样电路示意图，其中通过电阻进行分压，将由左上部输入的交流输入信号(即图2中的AC input)降到适当的范围，再经运算放大器201处理以得到输入模拟信号(即图2中的ACsample)，然后提供给比较电路106。