[实用新型]微机系统光电隔离功率接口模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微机系统光电隔离功率接口模块，属于电子技术应用领域。

背景技术

在微机测控系统中，负载设备往往是强电设备，负载功率较大。微机系统一般采用功率接口和负载连接，以实现低电压小电流控制高电压大电流。常用的功率接口技术有：A.继电器输出驱动接口；B.晶闸管输出接口；C.光电耦合器-晶闸管输出接口。继电器输出接口的特点是可控制较大的负载，但控制速度稍慢，约有几十ms的延迟，触点易老化，又由于分布电容的影响，负载设备启停时的瞬变脉冲干扰很容易窜入微机系统中，导致系统工作不正常。晶闸管输出接口速度快，也可控制稍大的负载设备，但由于和微机系统直接连接，存在不安全因素，瞬变脉冲干扰也很容易窜入微机系统中。光电耦合器-晶闸管输出接口，可解决光电隔离控制的问题，但成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种设计合理、结构简单、多数为分立元件组成、空间要求较低、负载功率较小的微机系统光电隔离功率接口模块。

一种微机系统光电隔离功率接口模块，由低压控制接口、交流开关控制模块和瞬变脉冲干扰抑制模块组成，低压控制接口通过光电耦合器与交流开关控制模块连接，交流开关控制模块通过一个桥电路与瞬变脉冲干扰抑制模块连接。

所述的低压控制接口由二极管D1和光电耦合器U1的发光管部分组成，二极管D1和光电耦合器U1连接，二极管D1用1N4148，光电耦合器U1用TLP521-1。

所述的交流开关控制模块由光电耦合器U1的光敏三极管部分、电阻R1、电阻R2、高反压大电流三极管Q1、Q2、Q3、整流桥D组成，U1与Q1、Q2、Q3串联连接，R1跨接在Q1的基极与Q1的集电极之间，R2跨接在Q2的基极与Q2的集电极之间，Q3的集电极与整流桥电路连接；光电耦合器U1用TLP521-1电阻R1为1MΩ，电阻R2为22KΩ，高反压大电流三极管Q1、Q2、Q3都用SPS13003，构成整流桥的二极管D用2W10。

所述的瞬变脉冲干扰抑制模块由安规电容C1、电阻R3组成，电容C1和电阻R3串联后与整流桥电路并联连接；电容C1为0.1uF，电阻R3为360Ω。

本实用新型的运行过程如下：

微机系统处于关机状态，光电耦合器U1截止，电压经偏置电阻R1加在Q1的基极上，Q1的基极的电压在0.7V左右，可保护光电耦合器U1不被高压击穿，因所选光电耦合器的反向耐压只有50V。Q1工作在饱和状态，集电极的电压为0.3V左右，Q2、Q3由于没有足够的基极电压而截止。负载电流很小约在1mA左右，相当于电源断开。

微机系统控制输出高电平，光电耦合器U1截止，电路工作状态同上，相当于电源断开。

微机系统控制输出低电平，光电耦合器U1导通，Q1截止，Q2、Q3经R2偏置导通，Q3工作在饱和状态，相当于电源导通。

C1和R3组成RC瞬变脉冲抑制电路，可有效减小负载开关时的dv/dt，防止瞬变脉冲干扰影响电路的工作状态。

U1TLP521-1的隔离电压为2500V，分布电容为3PF，可防止传导干扰窜入微机系统。

本实用新型的特点：

1、光电隔离，可有效防止瞬变脉冲干扰窜入系统，提高系统的可靠性。

2、采用较少的分立元件，设计灵活，参数稍加调整可适合于不同的系统

3、成本低，使用寿命长。

4、采用隔离的通讯接口与易受干扰的模块如电子称、上位机、大显示屏进行通讯，提高了取数的稳定性和通讯的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的电原理图。

具体实施方式

实施例：本实用新型的电原理图如图1所示。由低压控制接口、交流开关控制模块和瞬变脉冲干扰抑制模块组成，低压控制接口通过光电耦合器与交流开关控制模块连接，交流开关控制模块通过一个桥电路与瞬变脉冲干扰抑制模块连接。

所述的低压控制接口由二极管D1和光电耦合器U1的发光管部分组成，二极管D1和光电耦合器U1连接，二极管D1用1N4148，光电耦合器U1用TLP521-1。