[发明专利]一种基于移相PWM调制的模拟信号传输装置

说明书

本发明公开了一种基于移相PWM调制的模拟信号传输装置，包括模拟信号调制模块、光纤模块和脉冲信号解调模块；所述模拟信号调制模块用于将待传输的输入信号发送至所述光纤模块；所述光纤模块用于将所述模拟信号调制模块传来的信号传输给所述脉冲信号解调模块；所述脉冲信号解调模块用于接收所述光纤模块传输的信号；所述模拟信号调制模块包括依次连接的输入模块、比较模块和光纤输出模块；所述脉冲信号解调模块包括依次连接的光纤输入模块、减法电路、滤波电路和输出模块。本发明可以避免使用AD/DA芯片对模拟信号进行传输，直接利用放大器等基本元器件对模拟信号进行传输，减小装置成本；采用光纤传输信号，实现远距离高精度传输，可以实现电气隔离。

技术领域

本发明涉及电力电子与电力传动领域，特别是一种基于移相PWM调制的模拟信号传输装置。

背景技术

在电力电子与电力传动领域中，在数据采集、控制信号传输、实时测量等控制系统中模拟信号的传输电路是重要的部分。而由于模拟信号传输电路前后级之间由于传输、电路性质、所用器件等因素而不能共地，需要进行模拟信号隔离，即将模拟信号传输电路前级的模拟信号通过光、磁等非电介质传到模拟信号传输电路后级，并且能够满足达到一定的误差、速率、噪声等指标。传统的模拟信号传输常采用变压器隔离直接传输，或采用专用AD/DA芯片对模拟信号进行采样并还原，还有采用压频频压转换等方法，上述方法均存在一些明显的不足。如变压器隔离方法只能针对特定的频率和波段的信号进行过滤，且变压器体积较大，不利于散热与装机，而AD/DA转换与压频频压转换方法则均需要专用的芯片，虽然精度较高，但电路复杂，控制难度大，在简单模拟信号传输场合使用会导致成本大量增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种基于移相PWM调制的模拟信号传输装置，直接对输入的模拟信号进行移相PWM采集和还原，完成输入与输出电气隔离的远距离模拟传输。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于移相PWM调制的模拟信号传输装置，包括模拟信号调制模块、光纤模块和脉冲信号解调模块；所述模拟信号调制模块用于将待传输的输入信号发送至所述光纤模块；所述光纤模块用于将所述模拟信号调制模块传来的信号传输给所述脉冲信号解调模块；所述脉冲信号解调模块用于接收所述光纤模块传输的信号；所述模拟信号调制模块包括依次连接的输入模块、比较模块和光纤输出模块；所述脉冲信号解调模块包括依次连接的光纤输入模块、减法电路、滤波电路和输出模块；所述光纤输出模块、光纤输入模块分别与所述光纤模块的输入端、输出端连接。

所述比较模块包括两个并联的支路，其中第一支路包括反相电路和与所述反相电路串联的第一比较电路；第二支路包括第二比较电路。

所述光纤输出模块数量为两个。

所述光纤输出模块包括光耦；所述光耦与电阻串联。

所述第一比较电路、第二比较电路结构相同；所述第一比较电路包括运算放大器；所述运算放大器输出端与接地电阻连接；所述运算放大器负输入端接所述输入模块。

所述反相电路包括运算放大器；所述运算放大器正、负输入端各与一个电阻连接；所述运算放大器输出端通过反馈电阻接所述运算放大器负输入端。

所述光纤输入模块包括两个并联的输入支路；每个所述输入支路均包括串联的光纤输入电路和电压跟随电路。

所述光纤输入电路包括光耦和与所述光耦连接的电容。

所述减法电路包括运算放大器；所述运算放大器正、负输入端各与一个电阻连接；所述运算放大器输出端通过反馈电阻接所述运算放大器负输入端。

所述滤波模块包括第一滤波电阻和与所述第一滤波电阻串联的第二滤波电阻；第一滤波电容一端接入所述第一滤波电阻、第二滤波电阻之间，另一端接地；第二滤波电容一端接所述第二滤波电阻输出端，另一端接地。