[实用新型]一种电袋复合除尘用高压电源控制的线性隔离电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电袋复合除尘器，尤其是涉及一种电袋复合除尘用高压电源控制的线性隔离电路。

背景技术

除尘高压电源技术广泛运用在高压静电电晕电离控制中，时刻检测整流变压器的几万伏电压输出，直接通过电阻分压取得的电压/电流信号未经隔离容易对微机控制单元造成干扰，而且现有的微处理器芯片的供电电压都很低，火花放电带来的冲击容易引起微机控制单元电源电压较大的波动，影响微处理器的正常工作。

为防止外界的各种干扰，必须将信号检测部分和微机控制部分进行电气隔离。常用的线性隔离措施有变压器隔离、线性放大器隔离、电容耦合隔离等。变压器隔离有很好的线性度，但是这种隔离方式成本高，而且不容易做成IC，限制了它的应用；线性隔离放大器克服了后一个缺点，但是也存在内部电路复杂，成本高等问题，不适合大规模应用；电容耦合隔离对信号的频率范围要求较高，适用性不够广。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的线性电气隔离方法存在的内部电路复杂、成本较高、应用受到较大限制等问题，提供一种电袋复合除尘用高压电源控制的线性隔离电路。

本实用新型设有前级输入电路、线性光耦电路、后级输出电路及隔离电源电路；所述前级输入电路的输入端外接取样信号输出端，前级输入电路的输出端接线性光耦电路的输入端，线性光耦电路的输出端接后级输出电路的输入端，后级输出电路的输出端输出电压信号，隔离电源电路设于前级输入电路与后级输出电路之间。

线性光耦电路真正隔离的是电流信号，要想真正隔离电压，需要在前级输入、后级输出均增加运算放大辅助电路，实现电流-电压、电压-电流转换，并利用光耦增加的一个用于反馈的光敏二极管回路的非线性特性来补偿直通通路的非线性,从而达到模拟信号线性隔离的目的。

本实用新型与现有的变压器隔离、线性隔离放大器隔离相比，光耦体积小，价格便宜，隔离电路简单且可以完全消除前后级的相互干扰，具有更强的抗干扰能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路组成框图。

图2为本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1，本实用新型实施例设有前级输入电路1、线性光耦电路2、后级输出电路3及隔离电源电路4；所述前级输入电路1的输入端外接取样信号输出端，前级输入电路1的输出端接线性光耦电路2的输入端，线性光耦电路2的输出端接后级输出电路3的输入端，后级输出电路3的输出端输出电压信号，隔离电源电路4设于前级输入电路1与后级输出电路3之间。

图1所示的前级输入电路由图2中的R1、R3、C1、C3、U1（LMV321型）组成；线性光耦由U2（HCNR201型）组成；后级输出电路由R2、C2、C4、U3（LMV321型）组成；隔离电源电路由E1、C5、C6、C7、U4（B0505S型）组成。

如图2所示，U2内部的LED、PD1及前级输入电路完成电压信号转电流信号的功能，U2的PD2及后级输出电路完成成电流信号转电压信号的功能，实现U2两侧电路的电气隔离。线性隔离电路工作过程中U2内部的PD1形成了负反馈，当有电压Vin输入时，运放U1的输出使LED上有电流流过，且输入电压的变化体现在电流大小上，并驱动LED发光把电信号转变成光信号。LED发出的光被PD1探测到并产生反馈电流。同时，输入电压Vin也会产生电流流过R1。假定U1是理想运放，则流过PD1的电流只取决于输入电压Vin和R1的值，与LED的光输出特性无关。又因LED发出的光同时照射在两个光敏二极管上，且PD1和PD2特性完全相同的，理想情况下流过PD2的电流等于流过PD1的流。运放U2和电阻R2把流过PD2的电流转变成输出电压Vout，R1和R2阻值相同，因此，Vout=Vin，输出电压Vout具有稳定性和线性。

在图2中，电阻R1起限流作用。R3用于控制LED的发光强度，从而对控制通道增益起一定作用。电容C1、C2为反馈电容，用于提高电路的稳定性。运算放大器U1的作用是把电压信号转变成电流信号，运算放大器U2的作用是把光耦输出的电流信号转变为电压信号，并增强负载驱动能力。

基于DC-DC电压隔离芯片U4以及滤波电容构成的隔离电源电路两端分别单独为输入侧和输出侧供电，实现光耦两侧信号的完全隔离。