[发明专利]一种隔离电压采集电路

说明书

技术领域

本发明属于电压采集领域，具体涉及一种采用数字隔离耦合方式的隔离电压采样电路。

背景技术：

在电子电路中，对于大电压、大电流等的采集，通常需要做到采集电路和被采集电路之间电气隔离，这就需要隔离采集电路进行采集，通过隔离采集芯片，完成采集电路和被采集电路的电源端和参考地端的电气隔离，传统的隔离采样电路是通过模拟隔离耦合芯片实现隔离采样，由于模拟隔离耦合芯片的耦合倍数不是固定值而是为一个区间内可能值，则耦合输出也为一个区间内的可能值，而不是可以预判的固定值，故采用模拟隔离耦合芯片的电路一致性较差。在实际的生产中，采用模拟耦合芯片的同样电路结构的两个产品，电压采集的结果却不相同，每一个产品在生产过程中多要进行性电路参数的再校准，以保证各个产品性能和参数的一致性，这就大大的降低了产品的生产效率也降低了产品的性能，由于一致性差进而导致产品的电压采集精度不高，且模拟隔离采集芯片的造价较高，也进一步体现了其在大批量生产过程中的弊端，故传统隔离采集电路需要进行改进设计。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，通过使用AD芯片将模拟信号转化数字信号，进而通过数字隔离耦合芯片进行隔离耦合，进而实现电压的隔离采集，从而提供一种电路一致性好、精度高、成本低的隔离采样芯片。 

其技术方案为：

包括AD转换芯片U1、数字隔离耦合芯片U2、单片机U3；若干路模拟信号接入AD转换芯片U1，单片机U3发送指令经过数字隔离耦合芯片U2至AD转换芯片U1，AD转换芯片U1根据指令选择所需采样的某一路模拟信号并将其转换为数字信号，再将转换为的数字信号输出至数字隔离耦合芯片U2，通过数字隔离耦合的方式输出至电压采集端的单片机U3进行电压采集。

第一电阻R1的一端连接第一电压源VCC1、另一端连接AD转换芯片的U1的FS引脚；第一电容C1的一端连接第一电压源VCC1、AD转换芯片的VCC引脚，另一端接第一参考地GND1；第二电阻R2的一端连接第一电压源VCC1，另一端连接AD转换芯片U1的INT引脚；第三电阻R3的一端连接第一电压源VCC1，另一端连接AD转换芯片U1的PWDN引脚；第四电阻R4的一端连接第一电压源VCC1，另一端连接AD转换芯片U1的CSTART引脚；第五电阻R5的一端连接第一电压源VCC1，另一端连接AD转换芯片U1的VREF+引脚；第六电阻R6的一端连接第一电压源VCC1，另一端连接AD转换芯片U1的SDO引脚；AD转换芯片U1的VREF-引脚接第一参考地GND1；AD转换芯片U1的GDN引脚接第一参考地GND1；AD转换芯片U1的VREF+引脚连接第八电阻R8的一端、电压参考源T1的阴极，第八电阻R8的另一端连接电压参考源T1的参考极、第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接第一参考地GND1，电压参考源T1的阳极接第一参考地GND1；若干路模拟信号各自连接AD转换芯片U1的模拟输入引脚；AD转换芯片U1的SDI引脚连接数字隔离耦合芯片U2的OUTA引脚；AD转换芯片U1的SCLK引脚连接数字隔离耦合芯片U2的OUTB引脚；AD转换芯片U1的CS引脚连接数字隔离耦合芯片U2的OUTC引脚；AD转换芯片U1的SDO引脚连接数字隔离耦合芯片U2的IND引脚；第七电阻R7的一端连接第一电压源VCC1，另一端连接数字隔离耦合芯片U2的EN2引脚；数字隔离耦合芯片U2的VCC1引脚连接第二电压源VCC2；数字隔离耦合芯片U2的VCC2引脚连接第一电压源VCC1、第二电容C2的一端、第二电容C2的另一端接第一参考地GND1；数字隔离耦合芯片U2的GND2引脚接第一参考地GDN1；数字隔离耦合芯片U2的VCC1引脚连接第二电压源VCC2、第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端接第二参考地GDN2；数字隔离耦合芯片U2的INA引脚、INB引脚、INC引脚、OUTD各自连接至单片机U3的四个引脚；数字隔离耦合芯片U2的GND1引脚接第二参考地GDN2；第十电阻R10的一端连接第二电压源VCC2，另一端连接数字隔离耦合芯片U2的EN1引脚；第十一电阻R11的一端连接第二电压源VCC2，另一端连接数字隔离耦合芯片U2的INC引脚；第十二电阻R12的一端连接第二电压源VCC2，另一端连接数字隔离耦合芯片U2的INB引脚；第十三电阻R13的一端连接第二电压源VCC2，另一端连接数字隔离耦合芯片U2的INA引脚。

若干路模拟信号为待采集的电压信号。