CN101216506A - 光耦隔离控制接口电路结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光耦隔离控制接口电路结构，具体地说是在变电站或发电厂等高灵敏度直流系统绝缘监测装置中，在线高速测量220V直流系统的主、备电源电压、总回路电桥的电压和各分回路电桥的电压时，用于计算机和A/D模数转换电路之间数据传送。特征是采用第一至第八隔离电阻RG1～RG8分别与第一光耦管至第四光耦管GO0～GO3连接，计算机总线通过控制第一光耦管至第四光耦管发光二极管发光与不发光，控制第一光耦管到第四光耦管光敏三极管有无电流；本发明进行数据传送和电气隔离速度快，传输线少，体积小，耐压高；能满足不同电压等级隔离、高精度、大动态范围电压测量，计算机与A/D集成块之间的高速通讯且电气隔离需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种光耦隔离控制接口电路结构，具体地说是在变电站或发电厂等高灵敏度直流系统绝缘监测装置中，在线高速测量220V直流系统的主、备电源电压、总回路电桥的电压和各分回路电桥的电压时，用于计算机和A/D模数转换电路之间数据传送且要求电气隔离的接口电路。
背景技术
目前，公知的直流系统绝缘监测装置中进行绝缘监测和寻找接地故障都有要进行电压测量，在测量中要求计算机和A/D模数转换电路之间进行数据传送且互相之间电气要隔离、速度要快，一般的用继电器来隔离的方法已不能适应每秒A/D转换20次以上的要求。
生产现场急需在直流系统正常运行时，应能对直流系统的主、备电源电压和主、备电桥的电压进行高速测量；并且计算机和A/D模数转换电路之间进行数据传送且互相之间电气要隔离。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种光耦隔离控制接口电路结构，能满足不同电压等级隔离、高精度、大动态范围电压测量计算机与A/D集成块之间的高速通讯且电气隔离需求。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
本发明的光耦隔离控制接口电路元器件连接关系如下：
第一隔离电阻RG1的一端接+5V0，另一端接第一光耦管GO0二极管正极；第七隔离电阻RG7一端接+5V0，另一端接第二光耦管GO1光敏管的集电极；第三隔离电阻RG3的一端接+5V0，另一端接第三光耦管GO2二极管的正极；第四隔离电阻RG4的一端接+5V0，另一端接第四光耦管GO3二极管正极；第二隔离电阻RG2一端接+5V3，另一端接第二光耦管GO1二极管正极；第五隔离电阻RG5的一端接+5V3，另一端接第四光耦管GO3光敏管集电极；第六隔离电阻RG6的一端接+5V3，另一端接第三光耦管GO2光敏管的集电极；第八隔离电阻RG8的一端接+5V3，另一端接第一光耦管GO0光敏管的集电极；计算机串行数据输入端P1.0 SDI接第一光耦管GO0二极管的负极；A/D模数转换串行数据输出端SDO接第二光耦管GO1二极管的负极；计算机串行数据时钟脉冲端P1.2 SCLK接第三光耦管GO2二极管的负极；计算机串行数据片选端P1.3 CS接第四光耦管GO3二极管的负极；第一光耦管GO0光敏管的发射极和第三光耦管GO2光敏管的发射极、第四光耦管GO3光敏管的发射极分别接+5V3电源的地G+5V3；第二光耦管GO1光敏管的发射极接5V0电源的地G+5V0；所述的计算机总线P1.0～P1.3通过控制第一光耦管到第四光耦管GO0～GO3发光二极管发光与不发光，控制第一到第四光耦管GO0～GO3光敏三极管有无电流，来实现传送A/D转换数据且满足电气隔离的需求。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构简单、紧凑，合理；由于采用光耦管进行数据传送和电气隔离速度快，又采用串口通讯所以传输线少，体积小，耐压高；能满足不同电压等级隔离、高精度、大动态范围电压测量计算机与A/D集成块之间的高速通讯且电气隔离需求。
附图说明
图1是本发明光耦隔离控制接口电路元器件连接原理图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
本发明主要采用计算机总线P1.0～P1.3通过控制第一到第四光耦管GO0～GO3发光二极管发光与不发光，控制第一到第四光耦管GO0～GO3光敏三极管有无电流，来实现高速传送A/D转换数据且满足电气隔离的功能。
本发明主光耦隔离控制接口电路元器件连接关系如下：
第一隔离电阻RG1是第一光耦管GO0的正极电源电阻，它们的一端接+5V0，另一端接第一光耦管GO0二极管正极。第七隔离电阻RG7是第二光耦管GO1的正极电源电阻，它的一端接+5V0，另一端接第二光耦管GO1光敏管的集电极。第三隔离电阻RG3是第三光耦管GO2的正极电源电阻，它的一端接+5V0，另一端接第三光耦管GO2二极管的正极。第四隔离电阻RG4是第四光耦管GO3的正极电源电阻，它们的一端接+5V0，另一端接第四光耦管GO3二极管正极。第二隔离电阻RG2是第二光耦管GO1的正极电源电阻，它的一端接+5V3，另一端接第二光耦管GO1二极管正极。第五隔离电阻RG5是第四光耦管GO3正极电源电阻，它们的一端接+5V3，另一端接第四光耦管GO3光敏管集电极。第六隔离电阻RG6是第三光耦管GO2正极电源电阻，它们的一端接+5V3，另一端接第三光耦管GO2光敏管的集电极。第八隔离电阻RG8是第一光耦管GO0的电源电阻，它们的一端接+5V3，另一端接第一光耦管GO0光敏管的集电极。P1.0 SDI是计算机串行数据输入端，它接到第一光耦管GO0二极管的负极。SDO是A/D模数转换串行数据输出端，它接到第二光耦管GO1二极管的负极。P1.2 SCLK是计算机串行数据时钟脉冲端，它接到第三光耦管GO2二极管的负极。P1.3 CS是计算机串行数据片选端，它接到第四光耦管GO3二极管的负极。第一光耦管GO0光敏管的发射极和第三光耦管GO2光敏管的发射极、第四光耦管GO3光敏管的发射极都接+5V3电源的地G+5V3。第二光耦管GO1光敏管的发射极接5V0电源的地G+5V0。
本发明工作原理和动作过程：
P1.0 SDI是计算机串行数据输入端，它接到第一光耦管GO0二极管的负极，当它是低电位时第一光耦管GO0二极管发光，第一光耦管GO0光敏管就有电流通过，使第一光耦管GO0光敏管集电极为低电位，送到A/D模数转换输入端SDI也是低电位。若它是高电位时第一光耦管GO0二极管不发光，第一光耦管GO0光敏管就没有电流通过，使第一光耦管GO0光敏管集电极为高电位，送到A/D模数转换输入端SDI也是高电位。SDO是A/D模数转换串行数据输出端，它接到第二光耦管GO1二极管的负极，当它是低电位时第二光耦管GO1二极管发光，第二光耦管GO1光敏管就有电流通过，使第二光耦管GO1光敏管集电极为低电位，送到计算机总线P1.1 SDO也是低电位。若它是高电位时第二光耦管GO1二极管不发光，第二光耦管GO1光敏管就没有电流通过，使第二光耦管GO1光敏管集电极为高电位，送到计算机总线P1.1SD0也是高电位。P1.2 SCLK是计算机串行数据时钟脉冲端，它接到第三光耦管GO2二极管的负极，当它是低电位时第三光耦管GO2二极管发光，第三光耦管GO2光敏管就有电流通过，使第三光耦管GO2光敏管集电极为低电位，送到A/D模数转换时钟脉冲端SCLK端也是低电位。若它是高电位时第三光耦管GO2二极管不发光，第三光耦管GO2光敏管就没有电流通过，使第三光耦管GO2光敏管集电极为高电位，送到A/D模数转换时钟脉冲端SCLK端也是高电位。P1.3 CS是计算机串行数据片选端，它接到第三光耦管GO2二极管的负极，当它是低电位时第四光耦管GO3二极管发光，第四光耦管GO3光敏管就有电流通过，使第四光耦管GO3光敏管集电极为低电位，送到A/D模数转换片选端CS端也是低电位。若它是高电位时，第四光耦管GO3二极管不发光，第四光耦管GO3光敏管就没有电流通过，使第四光耦管GO3光敏管集电极为高电位，送到A/D模数转换片选端CS端也是高电位。
Claims (1)
1.一种光耦隔离控制接口电路结构，其特征是元器件连接关系如下：
采用第一隔离电阻(RG1)的一端接(+5V0)，另一端接第一光耦管(GO0)二极管正极；第七隔离电阻(RG7)一端接(+5V0)，另一端接第二光耦管(GO1)光敏管的集电极；第三隔离电阻(RG3)的一端接(+5V0)，另一端接第三光耦管(GO2) 极管的正极；第四隔离电阻(RG4)的一端接(+5V0)，另一端接第四光耦管(GO3)二极管正极；第二隔离电阻(RG2)一端接(+5V3)，另一端接第二光耦管(GO1)二极管正极；第五隔离电阻(RG5)的一端接(+5V3)，另一端接第四光耦管(GO3)光敏管集电极；第六隔离电阻(RG6)的一端接(+5V3)，另一端接第三光耦管(GO2)光敏管的集电极；第八隔离电阻(RG8)的一端接(+5V3)，另一端接第一光耦管(GO0)光敏管的集电极；计算机串行数据输入端(P1.0 SDI)接第一光耦管(GO0) 极管的负极；A/D模数转换串行数据输出端(SDO)接第二光耦管(GO1)二极管的负极；计算机串行数据时钟脉冲端(P1.2 SCLK)接第三光耦管(GO2)二极管的负极；计算机串行数据片选端(P1.3 CS)接第四光耦管(GO3)二极管的负极；第一光耦管(GO0)光敏管的发射极和第三光耦管(GO2)光敏管的发射极、第四光耦管(GO3)光敏管的发射极分别接(+5V3)电源的地(G+5V3)；第二光耦管(GO1)光敏管的发射极接(5V0)电源的地(G+5V0)；所述的计算机总线(P1.0～P1.3)通过控制第一光耦管到第四光耦管(GO0～GO3)发光二极管发光与不发光；控制第一光耦管到第四光耦管(GO0～GO3)光敏三极管有无电流，来实现传送A/D转换数据且满足电气隔离的需求。
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Publications (1)
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| CN101216506A true CN101216506A (zh) | 2008-07-09 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104104388A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-10-15 | 新誉集团有限公司 | 模数转换电路 |
| CN109450762A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-08 | 苏州路之遥科技股份有限公司 | 一种具有监测功能的单总线通讯信号隔离电路 |
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2008
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| CN104104388B (zh) * | 2014-08-01 | 2017-06-13 | 新誉集团有限公司 | 模数转换电路 |
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| CN109450762B (zh) * | 2018-12-20 | 2024-05-10 | 苏州路之遥科技股份有限公司 | 一种具有监测功能的单总线通讯信号隔离电路 |
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