[发明专利]一种脉宽信号隔离传输电路

说明书

本发明公开了一种脉宽信号隔离传输电路，包括整形电路、低通滤波电路、斩波电路、还原电路、比例运算电路、耦合变压器T1，耦合变压器T1包括原边绕阻和副边绕阻；整形电路的输入端连接输入PWM信号，整形电路的输出端连接低通滤波电路的输入端，低通滤波电路的输出端连接斩波电路的输入端，斩波电路的第一输出端和第二输出端分别连接在原边绕阻的同名端和异名端，还原电路的第一输入端和第二输入端分别连接在副边绕阻的同名端和异名端，还原电路的输出端连接比例运算电路的输入端，比例运算电路的输出端输出模拟电压信号。

技术领域

本发明涉及一种脉宽信号隔离传输电路，特别涉及信号隔离变送器、工业测控行业。

背景技术

在工业测控行业，通过PWM将模拟信号转换为电压、电流信号对现场设备进行控制的应用是非常常见的，其典型应用的方案如专利号CN201620407652，名称为《一种PWM控制电流信号隔离变送集成电路》的专利文献中公开一种隔离转换方法及其电路，如图1所示，该方案包括限流限压保护电路、光电耦合隔离电路、精密基准电压源开关电路、低通滤波电路、驱动放大电路、V/I转换电路，所述限流限压保护电路、光电耦合隔离电路、精密基准电压源开关电路、低通滤波电路、驱动放大电路、V/I转换电路依次串联，所述限流限压保护电路与PWM信号输入电路的输出端串联；所述限流限压保护电路采用电流限流、稳压管限压；所述光电耦合隔离电路采用光电耦合方式实现信号电气隔离；所述精密基准电压源开关电路实现PWM信号整形及精密限幅；所述低通滤波电路实现滤除PWM波的高频谐波，使后端电路得到波动很小的直流电压，保证产品输入PWM信号占空比与输出直流电压呈高精度线性关系；所述驱动放大电路实现电压信号的放大及缓冲处理；所述V/I转换电路将电压信号转换成高精度、高稳定度的4-20mA电流输出，并完成DC/DC电源转换及精密电压基准源的转换。其特点为：通过光耦进行PWM信号的隔离，输出端通过稳压以及滤波电路进行模拟信号转换。图2为现有的PWM信号隔离传输电路应用电路原理图。

现有技术的缺陷在于：

1、因为光耦的输入端属于电流型工作的低阻元件，此种应用对PWM驱动能力有一定要求，当输入PWM信号为电压信号时，经过光耦转换为电流信号，由于电流输入的特性，低通滤波电路的输入端口呈低阻态，在多个信号转换模块并联时，可能会存在驱动能力不足的情况；

2、光耦的传输特性容易受到温度影响，而间接影响传输PWM信号波形，进而影响传输精度。

发明内容

本发明目的在于提供一种脉宽信号隔离传输电路，解决一路PWM信号驱动多个信号转换模块时，可能会存在PWM信号驱动能力不足的情况，同时实现将PWM信号隔离转换为模拟电压信号的功能。

本发明的目的可以通过以下方案实现：

一种脉宽信号隔离传输电路，包括整形电路、低通滤波电路、斩波电路、还原电路、比例运算电路、耦合变压器T1、耦合变压器T1包括原边绕阻和副边绕阻；整形电路用于将输入PWM信号转换为具有固定稳压幅值的PWM电压信号，低通滤波电路用于将PWM电压信号线性转换为直流模拟电压信号，斩波电路用于将直流模拟电压信号转换为互补脉冲方波信号，还原电路用于将互补脉冲方波信号还原为直流模拟电压信号，比例运算电路用于将直流模拟电压信号进行放大并输出；整形电路的输入端作为脉宽信号隔离传输电路的输入端，整形电路的输出端连接低通滤波电路的输入端，低通滤波电路的输出端连接斩波电路的输入端，斩波电路的第一输出端连接原边绕阻的同名端，斩波电路的第二输出端连接原边绕阻的异名端；还原电路的第一输入端连接副边绕组的同名端，还原电路的第二输入端连接副边绕组的异名端，还原电路的输出端连接比例运算电路的输入端，比例运算电路的输出端作为脉宽信号隔离传输电路的输出端。

作为上述整形电路的一种具体实施方式，其特征在于：整形电路是由一个与门U1构成，与门U1的第一输入引脚INA和第二输入引脚INB相连并连接PWM信号源作为整形电路的输入端，与门U1输出引脚Y作为整形电路的输出端。