[发明专利]一种10千伏高耐压模拟信号隔离电路

说明书

本发明实施例公开了一种10千伏高耐压模拟信号隔离电路。该电路包括：V/I转换电路，包括第一输入接口和第一输出接口，第一输入接口连接至外部输入电路，V/I转换电路用于将外部输入电路输入的第一电压信号转换为第一电流信号；隔离电路，包括第二输入接口和第二输出接口，第二输入接口和第一输出接口连接，隔离电路用于对第一电流信号进行隔离以产生目标电流信号；电流输出电路，包括第三输入接口和第三输出接口，第三输入接口和第二输入接口连接，电流输出电路用于接收目标电流信号，并通过第三输出接口将目标电流信号输出至外部输出电路。本发明实施例实现了高精度、高线性度的10KV抗EMC高隔离传输及V/I转换。

技术领域

本发明实施例涉及工业自动化测量测控技术，尤其涉及一种10千伏高耐压模拟信号隔离电路。

背景技术

随着科学技术的发展，工业现场、电力监控、医疗设备和试验研究等领域对远程监控设备要求也越来越多，而对远程设备控制模块的隔离耐压、控制精度、抗干扰能力、安全可靠性、高效节能环保、降低应用成本、智能化程度和安装方式等都有比较高的要求。

由于信号的长距离传输，被测信号、上位机和执行设备的地线之间的电压差可能达到几十，几百甚至上千上万伏特，如果不隔离直接转换就会有数据不准确，跳动等现象，严重时可能损坏设备，甚至造成人身伤害，所以必须采取隔离措施。因此，模拟信号高耐压隔离转换器件起着越来越重要作用，在一般工业现场使用的传感器要实现信号匹配的应用，除了考虑地线环绕因素外，还必须进行输出模拟信号的转换。这种输出信号的转换如果购买专用的有源型转换设备，不仅隔离耐压低，价格高，体积大，功耗大，发热量高，现场使用也不是很方便，需增加两根电源线，使现场布线变为复杂，增加布线成本。

目前国内外信号隔离器高端产品隔离耐压强度到达3000VDC/min，主流隔离耐压强度到达2500VDC/min，常规信号隔离器隔离耐压强度在1000-2000VDC/min。然而这些产品只能满足部分低隔离耐压需求产品的应用，针对于部分现场需要更高隔离耐压产品的应用却显得不足。比如很多电力的数据采集应用，要求隔离电压最少需要3000VDC，甚至4000VAC以上，医疗行业的应用，一般都要4000VAC或6000VDC，甚至更高。目前市场有高隔离耐压这方面的需求，但却没有相应更高隔离耐压的模拟量信号隔离产品。

发明内容

本发明实施例提供一种10千伏高耐压模拟信号隔离电路，以实现工业现场传感器与仪器仪表、PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)之间4-20mA信号的高精度、高线性度的10KV抗EMC(电磁兼容)高隔离传输及V/I转换。

为达此目的，本发明实施例提供了一种10千伏高耐压模拟信号隔离电路，该模拟信号隔离电路包括：

V/I转换电路，包括第一输入接口和第一输出接口，所述第一输入接口连接至外部输入电路，所述V/I转换电路用于将所述外部输入电路输入的第一电压信号转换为第一电流信号；

隔离电路，包括第二输入接口和第二输出接口，所述第二输入接口和第一输出接口连接，所述隔离电路用于对所述第一电流信号进行隔离以产生目标电流信号；

电流输出电路，包括第三输入接口和第三输出接口，所述第三输入接口和第二输入接口连接，所述电流输出电路用于接收所述目标电流信号，并通过所述第三输出接口将所述目标电流信号输出至外部输出电路。

进一步的，所述电流输出电路采用两线制回路供电环路输出形式，所述电流输出电路还用于将所述目标电流信号转换为回路电流信号以给所述外部输入电路供电。

进一步的，该模拟信号隔离电路还包括：

配电输出电路，包括第四输入接口和第四输出接口，所述第四输入接口和第二输入接口连接，所述配电输出电路用于接收所述电流输出电路经过隔离电路返回的回路电流信号，并通过所述第四输出接口将所述回路电流信号输出至所述外部输入电路以供电。