[发明专利]一种多通道数字信号输入输出隔离箱及电源控制系统

权利要求书

1.一种多通道数字信号输入输出隔离箱，其特征在于，包括：输入隔离电路、输出隔离电路和连接器；

所述输入隔离电路包括多个并联连接的输入隔离单元；每个输入隔离单元的输入端连接一路采集信号，输出端与所述连接器连接；

所述输出隔离电路包括多个并联连接的输出隔离单元；每个输出隔离单元的输入端与所述连接器连接，输出端输出一路指令信号；

所述连接器用于连接外部的工控机；多路并行的采集信号分别经过所述输入隔离电路中的多个输入隔离单元后，经由连接器输入工控机；所述工控机发出的多路指令信号通过连接器输出，经输出隔离电路中的多个输出隔离单元后分别驱动多个负载。

2.如权利要求1所述的多通道数字信号输入输出隔离箱，其特征在于，所述输入隔离单元包括：依次连接的信号采集电路、第一光耦模块和信号输入电路；信号采集电路对多通道、不同类型输入的数字信号进行采集并输出采集信号，所述采集信号经过所述第一光耦模块和所述信号输入电路后经由连接器输入工控机。

3.如权利要求2所述的多通道数字信号输入输出隔离箱，其特征在于，所述信号采集电路包括：电压比较器、三极管、第一电阻和第二电阻；

所述电压比较器的正向输入端连接数字采集信号，电压比较器的正向输入端还通过所述第一电阻连接至+5V电压；所述电压比较器的反向输入端连接参考电压；

所述三极管的基极连接至所述电压比较器的输出端，发射极接地，集电极与第一光耦模块中发光二极管的阴极连接，发光二极管的阳极通过第二电阻连接至+5V电压。

4.如权利要求2所述的多通道数字信号输入输出隔离箱，其特征在于，所述输出隔离单元包括：依次连接的信号输出电路、第二光耦模块和负载驱动电路；

信号输出电路将多路指令信号依次经过第二光耦模块和负载驱动电路后分别驱动多个负载。

5.如权利要求4所述的多通道数字信号输入输出隔离箱，其特征在于，所述负载驱动电路包括：模拟开关模块、第三电阻和单向导通元件；

所述模拟开关模块包括5个端口，第1端口连接+5V电压，第2端口作为负载驱动电路的输出端，第3端口接地，第4端口作为负载驱动电路的输入端与所述第二光耦模块连接，第5端口连接+5V电压；

所述第三电阻连接在所述模拟开关模块的第2端口与第3端口之间；

所述单向导通元件连接在所述模拟开关模块的第2端口与第3端口之间。

6.如权利要求5所述的多通道数字信号输入输出隔离箱，其特征在于，所述单向导通元件为二极管，所述二极管的阴极连接至所述模拟开关模块的第2端口，阳极连接至所述模拟开关模块的第3端口。

7.如权利要求4所述的多通道数字信号输入输出隔离箱，其特征在于，所述多通道数字信号输入输出隔离箱还包括用于给所述输入隔离电路和所述输出隔离电路供电的隔离电源。

8.如权利要求7所述的多通道数字信号输入输出隔离箱，其特征在于，所述隔离电源包括：依次连接的AC/DC隔离模块和滤波器，以及分别连接在所述滤波器的输出端的第一DC/DC隔离模块和第二DC/DC隔离模块；

所述滤波器的输出端还分别连接所述信号输入电路和所述信号输出电路；所述第一DC/DC隔离模块的输出端连接所述信号采集电路；所述第二DC/DC隔离模块的输出端连接所述负载驱动电路；

220V市电经AC/DC隔离模块转换为直流电，经滤波处理后直接给所述信号输入电路和所述信号输出电路供电；经滤波处理后的直流电还通过所述第一DC/DC隔离模块隔离后给信号采集电路供电，经滤波处理后的直流电还通过所述第二DC/DC隔离模块隔离后给负载驱动电路供电。

9.一种电源控制系统，包括多通道数字信号输入输出隔离箱以及与隔离箱连接的控制器，其特征在于，所述多通道数字信号输入输出隔离箱为上述权利要求1-8任一项所述的多通道数字信号输入输出隔离箱。