[实用新型]一种信号隔离变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号隔离变送器。

背景技术

目前工业控制领域，利用直流电流信号或直流电压信号作为驱动信号很普遍，例如PLC、发送器、电机控制等。在实际应用中，为了有效的抑制控制设备与执行设备之间共模噪声、公共地干扰以及实现控制设备接口与执行设备接口的信号匹配及阻抗匹配，通常将直流信号进行有效的隔离并转换，以实现以上目的。

目前直流信号的隔离转换的通常实现方法见图1所示，该信号隔离变送器由电源隔离部分、同步开关驱动部分和用于将直流输入信号按线性比例隔离转换成直流输出信号的信号隔离变换部分组成，电源隔离部分包括振荡电路、推挽开关电路、电源隔离变压器T1、第一整流滤波电路和第二整流滤波电路；同步开关驱动部分包括电源隔离变压器T1的输入端同步开关驱动信号绕组N3和输出端同步开关驱动信号绕组N5；信号隔离变换部分包括信号隔离变压器T2、输入侧的第一开关电路和输入信号处理电路、以及输出侧的第二开关电路和输出信号处理电路；电源隔离部分中，输入电源电压VCC经振荡电路和推挽开关电路斩波逆变输入电源隔离变压器T1，电源隔离变压器T1的输入端辅助电源绕组N2通过第一整流滤波电路给输入信号处理电路提供直流供电电压VCC1，输出端辅助电源绕组N4通过第二整流滤波电路给输出信号处理电路提供直流供电电压VCC2；同步开关驱动部分中，电源隔离变压器T1的输入端同步开关驱动信号绕组N3连接到第一开关电路，向第一开关电路输出幅值满足第一开关电路开关阀值特性的同步开关驱动信号，电源隔离变压器T1的输出端同步开关驱动信号绕组N5连接到第二开关电路，向第二开关电路输出幅值满足第二开关电路开关阀值特性的同步开关驱动信号。

图1示出的信号隔离变送器利用DC/DC隔离技术，将输入电源VCC通过电源隔离变压器T1进行隔离处理产生两组相互隔离的DC电源作为直流信号输入处理电路以及直流信号输出处理电路的辅助电源；电源隔离变压器T1有两组相互隔离的绕组N3和N5，这两组绕组产生相互隔离的两路同步开关驱动信号，一路开关驱动信号用于控制第一开关电路，将从输入信号处理电路输入的直流信号斩波逆变为交流方波信号，然后经信号隔离变压器T2隔离输出到输出侧，另一路同步开关驱动信号用于控制第二开关电路，将信号隔离变压器T2输出的交流方波信号同步整流为直流信号后经输出信号处理电路输出，完成直流信号的隔离转换。

这种实现方法，电源隔离变压器T1绕组数量至少为五组，分别为电源输入原边绕组N1、输入端辅助电源绕组N2、输出端辅助电源绕组N4、输入端同步开关驱动信号绕组N3、输出端同步开关驱动信号绕组N5。因此，图1示出的信号隔离变送器，其电源隔离变压器T1生产工艺复杂，不利于大规模生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种信号隔离变送器，具有优化的电路结构，能够简化电源隔离变压器的结构，实现大规模生产。

本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的：

一种信号隔离变送器，包括电源隔离部分和用于将直流输入信号按线性比例隔离转换成直流输出信号的信号隔离变换部分；信号隔离变换部分包括信号隔离变压器、输入侧的第一开关电路和输入信号处理电路、以及输出侧的第二开关电路和输出信号处理电路，电源隔离部分中，输入电源电压经振荡电路和推挽开关电路斩波逆变输入电源隔离变压器，电源隔离变压器的输入端辅助电源绕组通过第一整流滤波电路给所述输入信号处理电路提供直流供电电压，输出端辅助电源绕组通过第二整流滤波电路给所述输出信号处理电路提供直流供电电压，所述的信号隔离变送器还包括第一分压电路和第二分压电路，所述电源隔离变压器仅设有电源输入原边绕组、输入端辅助电源绕组和输出端辅助电源绕组；第一分压电路连接在所述输入端辅助电源绕组和第一开关电路之间，输入端辅助电源绕组通过第一分压电路向第一开关电路输出幅值满足第一开关电路开关阀值特性的同步开关驱动信号，第二分压电路连接在所述输出端辅助电源绕组和第二开关电路之间，输出端辅助电源绕组通过第二分压电路向第二开关电路输出幅值满足第二开关电路开关阀值特性的同步开关驱动信号。

作为实用新型的一种实施方式，所述第一分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻；所述输入端辅助电源绕组的同名端通过第一分压电阻连接到第一开关电路中第一开关管的栅极，所述第二分压电阻连接在第一开关管的栅极和源极之间，第一开关管的源极与输入端辅助电源绕组的中间抽头相连接，所述输入端辅助电源绕组的异名端通过第三分压电阻连接到第一开关电路中第二开关管的栅极，所述第四分压电阻连接在第二开关管的栅极和源极之间。