[发明专利]一种兼容5V和24V电压的隔离数字输入电路

说明书

本发明公开了一种兼容5V和24V电压的隔离数字输入电路，包括隔离数字输入电路，所述隔离数字输入电路包括二极管D1、稳压二极管D2、三极管Q1、光耦U1以及电阻R1‑电阻R4，二极管D1的输入端电性连接到0‑24V数字输入端子上或者电性连接到0‑5V数字输入端子上。本发明提出的兼容5V和24V电压的隔离数字输入电路，利用了三极管Q1的截止状态，饱和导通状态和放大状态实现5V和24V的输入电压兼容；通过稳压二极管D2使三极管Q1实现饱和导通和放大状态的自动切换；通过稳压二极管D2和三极管Q1发射结使光耦U1输入端的反向二极管保护电路实现保护作用。

技术领域

本发明涉及到隔离数字输入电路技术领域，具体为一种兼容5V和24V电压的隔离数字输入电路。

背景技术

在电子设备中，数字输入电路(Digital Input Circle，简称DI电路)和数字输出电路(Digital Output Circle，简称DO电路)是应用最为广泛的电路。一般来说数字输入输出电路的电压等级有3.3V，5V，12V，24V等。在实际应用中往往都是根据设备的数字输出电路的电压等级决定输入电路的电压等级，这种方式没有任何兼容性，只要输出电压等级改变就不能使用，必须更换对应电压等级的输入电路，因此在使用时具有很大的局限性，并且更换对应电压等级的输入电路，大大增大了使用成本。另外一种是将输入电路做成通过跳线的方式进行不同电压等级切换，采用跳线的方式进行不同电压等级切换，虽然可以提高兼容性，但需要人为跳线，但是存在忘记跳线的情况，一旦忘记跳线时，当输入电路接入到高电压等级的输出电路，则非常容易造成器件损坏。

基于上述存在的缺陷及问题，提出一种兼容5V和24V电压的隔离数字输入电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼容5V和24V电压的隔离数字输入电路，可以在两种电压等级的系统中使用，从而提高了兼容性，节约了成本，解决了现有技术中工作电源兼容性低，更换对应电压等级的输入电路时十分繁琐，采用跳线的方式接入电源存在忘记跳线的现象，易导致器件损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种兼容5V和24V电压的隔离数字输入电路，包括隔离数字输入电路，所述隔离数字输入电路包括二极管D1、稳压二极管D2、三极管Q1、光耦U1以及电阻R1-电阻R4，二极管D1的输入端电性连接到0-24V数字输入端子上或者电性连接到0-5V数字输入端子上，二极管D1的输出端电性连接到三极管Q1的集电极，电阻R1的输入端电性连接到二极管D1的输入端，电阻R1的输出端与三极管Q1的发射极电性相连后电性连接到电阻R2的输入端，电阻R2的输出端电性连接到光耦U1的脚1；所述电阻R3的输入端电性连接到二极管D1的输入端，电阻R3的输出端电性连接到三极管Q1的基极，并电性连接到稳压二极管D2的输出端，光耦U1的脚2电性连接到稳压二极管D2的输入端并接地，光耦U1的脚4电性连接到VDD电源端，光耦U1的脚3电性连接到电阻R4的输入端，并电性连接到电源输出端子V0，电阻R4的输出端接地。

优选的，所述光耦U1的型号为PC817。

优选的，所述三极管Q1的型号为BC817。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一：利用了三极管Q1的三种状态，加上型号为PC817的光耦U1、二极管D1、稳压二极管D2、电阻R1以及电阻R2，实现了兼容5V和24V电压输入的隔离数字输入电路，同时利用稳压管D1和三极管Q1的发射结组成光耦输入端的反向二极管保护电路，在输入端线接反时保护光耦U1。

二：利用了三极管Q1的截止状态，饱和导通状态和放大状态实现5V和24V的输入电压兼容。

三：通过稳压二极管D2使三极管Q1实现饱和导通和放大状态的自动切换；通过稳压二极管D2和三极管Q1的发射结使光耦U1输入端的反向二极管保护电路实现保护作用。

附图说明

图1为本发明的隔离数字输入电路图。