[实用新型]一种光电隔离数字输入信号转换电路

说明书

本实用新型涉及一种光电隔离数字输入信号转换电路，包括第一级信号处理回路和第二级信号处理回路；所述的第一级信号处理回路和第二级信号处理回路之间通过N沟道场效应管连接；高压控制信号输入为低电平时，第一级信号处理回路无功耗，N沟道场效应管断开，第二级信号处理回路输出低电平且无功耗；高压控制信号输入为高电平时，第一级信号处理回路对输入的信号分压并导通N沟道场效应管，第二级信号处理回路输出高电平。本实用新型对输入信号进行两级信号处理，即保证了光耦的正常工作，又降低了整个电路所消耗的功率；不仅增加了系统的热稳定性而且降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及一种转换电路，尤其是一种能够降低功耗的光电隔离数字输入信号转换电路。

背景技术

在电子电路设计中，尤其是在计算机控制技术的应用中，涉及到大量的开关量信号输入电路设计，对于输入信号电压较高且需要光电隔离的情况，由于光耦输入电流不能太小，当输入信号电压较高时，光耦的限流电阻上所消耗的功率会随着输入电压的增加而增加。对高输入信号电压及输入信号数量较多的系统而言，这会严重影响系统的热稳定性，以及系统效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种光电隔离数字输入信号转换电路，通过二级信号处理达到整个信号处理电路整体功耗降低的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种光电隔离数字输入信号转换电路，包括第一级信号处理回路和第二级信号处理回路；所述的第一级信号处理回路和第二级信号处理回路之间通过N沟道场效应管连接；高压控制信号输入为低电平时，第一级信号处理回路无功耗，N沟道场效应管断开，第二级信号处理回路输出低电平且无功耗；高压控制信号输入为高电平时，第一级信号处理回路对输入的信号分压并导通N沟道场效应管，第二级信号处理回路输出高电平。

进一步的说，本实用新型所述的第一级信号处理回路由高压控制信号、第一电阻、第二电阻与地构成；所述的第一电阻和第二电阻对高压控制信号进行分压。

再进一步的说，本实用新型所述的第一级信号处理回路由低压直流电压、第三电阻、光电耦合器和地构成；所述的光电耦合器的输入端分别连接第三电阻和N沟道场效应管；光电耦合器的输出端连接下拉电阻。

再进一步的说，本实用新型还包括由电容和瞬态抑制二极管并联组成的输入缓冲保护电路；所述的输入缓冲保护电路与第一级信号处理回路连接。

本实用新型的有益效果是：对输入信号进行两级信号处理，即保证了光耦的正常工作，又降低了整个电路所消耗的功率；不仅增加了系统的热稳定性而且降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种光电隔离数字输入信号转换电路，N1为N沟道场效应管，U1为光电耦合器，D1为TVS二极管，V1为低压直流电。

其工作原理如下。

当高压控制信号Vin为高电平时,电压Vin通过电阻R1、R2分压，在a点处形成电压选取适当的R1、R2阻值，使得V_a电压大于场效应管N1栅极G的导通门槛电压，则N1的漏极D与源极S之间导通,电压V1通过电阻R3、光耦U1、场效应管N1与地之间构成回路，从而使光耦的输出级导通，Vout输出高电平。

当高压控制信号Vin为低电平时，场效应管N1栅极G的电压为低电平，N1关断，光耦的输入二极管截止，光耦的输出也截止，由于下拉电阻R4，使输出电压Vout输出低电平。