[实用新型]基于恒流驱动芯片的光电控制继电器矩阵模块

说明书

本实用新型公开了一种基于恒流驱动芯片的光电控制继电器矩阵模块，包括：依次通过SPI通信控制连接的若干LED恒流驱动芯片，每一LED恒流驱动芯片连接有若干光耦继电器，每一光耦继电器均与外部电源VDD连接构成控制回路。本实用新型的有益效果：功耗低并且响应快，信号的传输不会有抖动尖峰电压。各LED恒流驱动芯片依次通过SPI通信协议连接，是全双工通信方式，收发互不干扰，保证可靠稳定的数据传输。LED恒流驱动芯片能对各驱动端进行控制，数据输出端DO会将LED恒流驱动芯片的缓存器的数据传送回单片机，单片机根据传送回来的二进制编码判断通道的状态是否正确。可减少PCB的面积，实现机台的小型化。可以节省大量IO口，使固件编程更加简单。

技术领域

本实用新型涉及继电器矩阵模块控制的技术领域，特别涉及一种基于恒流驱动芯片的光电控制继电器矩阵模块。

背景技术

在测试应用中，常需要进行多路信号的控制，并且对于数模信号的隔离要求很高。从而，衍生出了许多各式各样的控制模块。但是，控制信号越多，控制模块的设计难度就越高，成本和设计时间不断上升，并且现有的许多控制模块对于测试精度高的测试要求并不能满足。

目前常用的控制模块是使用多通道电子开关芯片或者大规模机械继电器矩阵来实现多路信号的控制。多通道电子开关芯片具有控制灵活，可扩展性强的优点，常使用I2C通信协议进行IO扩展。大规模继电器矩阵通过多路单片机输出IO控制，或者，先I2C扩展出IO再进行控制，其优点是导通阻值小。

但是，这两种控制方式都有一定缺陷：多通道电子开关芯片的缺点是电子开关导通阻值比较大，对于线路阻抗要求低于一定值的设计存在限制，同时，多通道电子开关芯片由于控制端与输出端并没有隔离，容易产生卡死，闩锁等情况，对PCB设计要求高。大规模机械继电器矩阵的缺点是因为其驱动端是线圈，驱动电压较高，功耗较高，线圈产生的磁感应电压会影响电路的稳定性，而且，PCB设计面积大。

实用新型内容

为解决现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种基于恒流驱动芯片的光电控制继电器矩阵模块。

为实现上述目的，本实用新型提出的基于恒流驱动芯片的光电控制继电器矩阵模块，包括：依次通过SPI通信控制连接的若干LED恒流驱动芯片，每一LED恒流驱动芯片连接有若干光耦继电器，每一光耦继电器均与外部电源VDD连接构成控制回路。

进一步地，LED恒流驱动芯片为STP16CP系列的低压十六位LED恒流驱动芯片。

进一步地，LED恒流驱动芯片上包括十六个LED驱动引脚，若干光耦继电器分别与十六LED驱动引脚一一对应，且每一LED驱动引脚与其对应的光耦继电器中的输入电路中的发光二极管的负极连接。光耦继电器中的输入电路中的发光二极管的正极与外部电源VDD连接构成控制回路。

进一步地，外部电源VDD为5V电压。

进一步地，每一LED恒流驱动芯片与其对应的若干光耦继电器之间还串联有LED状态指示灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：使用LED恒流驱动芯片驱动光耦继电器，功耗低并且响应快，而且对于信号的传输不会有抖动尖峰电压。各LED恒流驱动芯片依次通过SPI通信协议连接，是全双工通信方式，收发互不干扰，保证可靠稳定的数据传输。LED恒流驱动芯片的数字输入端DI收到二进制编码指令后能对各驱动端进行控制，数据输出端DO会将LED恒流驱动芯片的缓存器的数据传送回单片机，单片机根据传送回来的二进制编码判断通道的状态是否正确。可减少PCB layout的面积，实现机台的小型化设计。对于信号控制比较多的应用，该模块可以节省大量IO口，使固件编程更加简单。

附图说明