CN101527506A - 一种直流正负双极信号隔离转换的方法及其电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流正负双极信号隔离转换的方法，在连接隔离耦合变压器初级的直流正负双极信号输入回路中设置一个双向开关器件，在连接隔离耦合变压器次级的直流正负双极信号输出回路中也同样设置一个双向开关器件；通过两组同步脉冲信号，分别控制两个双向开关器件常闭或常开之间的同步切换，以此实现隔离转换。优点在于：省去了加法电路，直接采用两个双向模拟开关电路实现信号的隔离转换，减少了因加法电路引入的误差影响及温度漂移影响，提高了信号转换的转换精度，减小了温度漂移系数。另外电路结构简单，由此降低了产品成本，减小了产品体积，相应地，产品的生产工艺也简化了，生产难度降低。

Description

一种直流正负双极信号隔离转换的方法及其电路

技术领域

本发明涉及一种信号处理方法及其电路，尤其涉及一种直流正负双极信号隔离转换的方法及其电路。

背景技术

在工业控制领域，利用直流正负双极信号作为电压驱动信号很普遍，例如PLC、发送器、电机控制等。在实际应用中，为了有效的抑制控制设备与执行设备之间共模噪声、公共地干扰以及实现控制设备接口与执行设备接口的信号匹配及阻抗匹配，通常将直流正负双极信号进行有效的隔离并转换，以实现以上目的。

现有技术中直流正负双极信号的隔离转换实现方法通常是：先通过加法电路将双极信号变为单极信号，再通过MOS管或三极管进行斩波逆变为交流，通过变压器磁电隔离后，整流输出为单极信号，再通过加法电路将单极信号还原为双极信号。此实现方法由于受MOS管或三极管等单向开关器件的限制，使得双极信号必须先转换为单极信号后才能进行斩波逆变，隔离后还必须将单极信号还原为双极信号。此实现方法不仅电路结构复杂，且加法电路中引入的参考电压基准的精度及温度漂移系数会直接影响信号转换的精度及温度漂移系数。

发明内容

本发明目的在于提供一种直流正负双极信号隔离转换的方法，该方法大大提高了信号转换的转换精度和减少温度漂移系数。

本发明的另一个目的在于提供实现上述方法的直流正负双极信号隔离转换电路。

本发明的目的可以通过以下方案实现：一种直流正负双极信号隔离转换的方法，其特征在于，在连接隔离藕合变压器初级的直流正负双极信号输入回路中设置一个双向开关器件，在连接隔离藕合变压器次级的直流正负双极信号输出回路中也同样设置一个双向开关器件；通过两组同步脉冲信号，分别控制两个双向开关器件常闭或常开之间的同步切换，以此实现直流正负双极输入信号的斩波逆变，斩波逆变后的信号经过变压器隔离耦合输出，完成直流正负双极信号的隔离转换。

为了减少开关电路中导通电阻对直流正负双极信号的影响，在直流正负双极信号斩波逆变前，先进行电压-电流变换，将输入的直流正负双极电压信号变换为直流正负双极电流信号；同时在隔离耦合输出后，再将直流正负双极电流信号转化为直流正负双极电压信号输出。

本发明所述隔离藕合变压器的初次级为等匝数绕制；所述两组同步脉冲信号经过隔离后同步输出。

本发明所述双向开关器件选用单刀双掷模拟开关、单刀单掷模拟开关或者多选一模拟开关。

本发明的另一目的通过以下技术措施实现，一种直流正负双极信号隔离转换电路，包括初次级等匝数的隔离耦合变压器，用于隔离耦合直流正负双极信号；隔离同步脉冲发生电路，用于输出两路隔离同步脉冲驱动控制信号；第一双向开关器件；第二双向开关器件；其中隔离耦合变压器的初级绕组与第一双向开关器件连成输入回路，第一双向开关器件的常闭端和常开端分别连接初次绕组的两端，直流正负双极输入信号连接初次绕组的中间抽头，第一双向开关器件的公共端连接直流正负双极输入信号的参考端；隔离耦合变压器的次级绕组与第二双向开关器件连成输出回路，第二双向开关器件的常闭端和常开端分别连接次级绕组的两端，次级绕组的中间抽头连接直流正负双极信号输出端，第二双向开关器件的公共端连接直流正负双极输出信号的参考端；隔离同步脉冲发生电路的两路输出分别连接两个双向开关器件的驱动控制端；通过两组同步脉冲信号，分别控制两个双向开关器件常闭或常开之间的同步切换，以此实现直流正负双极输入信号的斩波逆变，斩波逆变后的信号经过变压器隔离耦合输出，完成直流正负双极信号的隔离转换。

为了减少开关电路中导通电阻对直流正负双极信号的影响，本发明所述输入回路中还设置输入信号处理单元，用于将直流正负双极电压输入信号转换成直流正负双极电流信号；所述输出回路中还设置输出信号处理单元，用于将直流正负双极电流信号还原为直流正负双极电压信号输出；所述的直流正负双极信号连接输入信号处理单元的输入端，输入信号处理单元的输出端连接变压器初级绕组的中间抽头，输入信号处理单元的参考端连接第一双向开关器件的公共端和直流正负双极输入信号的参考端；所述变压器次级绕组的中间抽头连接输出信号处理单元的输入端，输出信号处理单元的输出端连接直流正负双极信号输出端，输出信号处理单元的参考端连接第二双向开关器件的公共端和直流正负双极输出信号的参考端。

本发明所述双向开关器件为单刀双掷模拟开关、单刀单掷模拟开关或者多选一模拟开关。

本发明优点在于：由于省去了加法电路，直接采用两个双向模拟开关电路实现信号的隔离转换，减少了因加法电路引入的误差影响及温度漂移影响，提高了信号转换的转换精度，减小了温度漂移系数。另外电路结构简单，由此降低了产品成本，减小了产品体积，相应地，产品的生产工艺也简化了，生产难度降低。

附图说明

图1是本发明的隔离转换电路原理框图；

图2是本发明实施例应用单刀双掷开关的电路图；

图3是本发明实施例应用单刀单掷开关的电路图；

图4是本发明实施例应用多选一型芯片的电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种直流正负双极信号隔离转换电路，包括输入信号处理单元，用于将直流正负双极电压输入信号转换成直流正负双极电流信号；初次级等匝数的隔离耦合变压器，用于隔离耦合直流正负双极信号；隔离同步脉冲发生电路，用于输出两路隔离同步脉冲驱动控制信号；第一双向开关器件；第二双向开关器件；输出信号处理单元，用于将直流正负双极电流信号还原为直流正负双极电压信号输出。

其中输入信号处理单元、隔离耦合变压器的初级绕组与第一双向开关器件连成输入回路，第一双向开关器件的常闭端和常开端分别连接初次绕组的两端，直流正负双极信号连接输入信号处理单元的输入端，输入信号处理单元的输出端连接变压器初级绕组的中间抽头，输入信号处理单元的参考端连接第一双向开关器件的公共端和直流正负双极输入信号的参考端。

输出信号处理单元、隔离耦合变压器的次级绕组与第二双向开关器件连成输出回路，第二双向开关器件的常闭端和常开端分别连接次级绕组的两端，变压器次级绕组的中间抽头连接输出信号处理单元的输入端，输出信号处理单元的输出端连接直流正负双极信号输出端，输出信号处理单元的参考端连接第二双向开关器件的公共端和直流正负双极输出信号的参考端。

隔离同步脉冲发生电路的两路输出分别连接两个双向开关器件的驱动控制端；通过两组同步脉冲信号，分别控制两个双向开关器件常闭或常开之间的同步切换，以此实现直流正负双极输入信号的斩波逆变，斩波逆变后的信号经过变压器隔离耦合输出，完成直流正负双极信号的隔离转换。因模拟开关器件都存在一定的导通电阻，所以采用将输入的直流正负双极电压信号通过输入处理单元进行V/I变换，变为直流正负双极电流信号后再进行斩波逆变，以减少导通电阻对信号的影响；隔离变换后再通过输出处理单元的I/V变换还原为电压信号。

本发明可以通过以下具体实施电路实现：如图2所示，包括一个输入信号处理单元，两个双向开关器件，分别控制两个双向开关器件的隔离同步脉冲信号产生电路，一个输出信号处理单元，以及隔离变压器T1，隔离变压器T1为原副边匝数相等的主信号隔离变压器，实现斩波逆变后的直流正负双极电流信号隔离传送。

上述双向开关器件采用单刀双掷(SPDT)模拟开关。输入端的双向开关器件由单刀双掷模拟开关K1实现，K1的常闭点NC端连接到变压器T1初级绕组的同名端，常开点NO端连接到变压器T1初级绕组的异名端。输出端的双向开关器件由单刀双掷模拟开关K2实现，单刀双掷模拟开关K2的常开点NO端连接到变压器T1次级绕组的同名端，常闭点NC端连接到变压器T1次级绕组的异名端。

上述输入信号处理单元主要由运算放大器U1A和电阻R1组成，实现输入直流正负双极信号的电压-电流变换。直流正负双极电压信号Vin输入运算放大器U1A的同相输入端；运算放大器U1A的反相输入端一路通过电阻R1连接至地，另一路连接至单刀双掷模拟开关K1的公共端；运算放大器U1A的输出直流正负双极电流信号连接至变压器T1初级绕组的中间抽头。运算放大器U1A的同相输入端的电压为Vin，根据运算放大器特性，运算放大器U1A的反相输入端的电压等于同相输入端的电压也为Vin，则流过电阻R1的电流大小为Vin/R1，因为运算放大器的输入端呈高阻，所以流过R1的电流都来自运算放大器U1A的输出端经变压器T1的初级绕组及模拟开关的闭合端点，即流经变压器T1的初级绕组及模拟开关的电流大小为Vin/R1。

上述输出信号处理单元主要由运算放大器U2A和电阻R2组成，实现信号的电流-电压还原变换。直流正负双极电流信号经过变压器T1隔离后，通过变压器T1次级绕组的中间抽头连接至运算放大器U2A的反相输入端；运算放大器U2A的同相输入端与单刀双掷模拟开关K2的公共端连接；运算放大器U2A的反相输入端通过反馈电阻R2连接运算放大器U2A的输出端，运算放大器U2A输出直流正负双极电压信号。变压器T1次级绕组感应出电流大小为Io，通过模拟开关的闭合端点到运算放大器U2A的同相输入端到GND2，则流过变压器T1次级绕组中间抽头的电流为Io，因变压器的T1变压器T1次级绕组中间抽头仅与运算放大器U2A的反相输入端和电阻R2一端相连，因为运算放大器的输入端呈高阻，所以流过电阻R2的电流为Io，即电阻R2两端的电压降为Io*R2，根据运算放大器特性，运算放大器U1A的反相输入端的电压等于同相输入端的电压为0，即电阻R2一端的电压为0，则电阻R2另一端的电压为Io*R2，即运算放大器的输出端的电压为Io*R2。

上述隔离同步脉冲电路产生两路隔离同步脉冲信号，主要由变压器T2和脉冲源S2组成。脉冲源的两端连接变压器T2初级绕组的两端。变压器T2次级绕组的同名端接单刀双掷模拟开关K2的地端，异名端接开关的驱动控制端，控制单刀双掷模拟开关K2常闭或常开之间的切换。变压器T2辅助绕组的同名端接单刀双掷模拟开关K1的地端，异名端接开关的驱动控制端，控制单刀双掷模拟开关K1常闭或常开之间的切换。单刀双掷模拟开关K1和单刀双掷模拟开关K2由两路隔离同步脉冲信号来同步控制驱动，使两个单刀双掷模拟开关的切换同步。

电路工作原理：输入直流正负双极信号Vin的范围为：-Vi～+Vi，根据运算放大器的特性，运算放大器U1A的1脚会输出一个随Vin变化而变化的电流，Ii＝Vin/R1；则Ii的变化范围为-Vi/R1～+Vi/R1。

当输入信号为正极信号，即Vin在0～+Vi范围变化时，运算放大器U1A的1脚输出为正，当同步控制脉冲信号控制单刀双掷模拟开关K1、K2同时切换连通两个模拟开关的常闭点NC端，即常开点NO端断开；Ii从运算放大器U1A的1脚输出，经变压器T1初级绕组的中间抽头，通过变压器初级绕组到单刀双掷模拟开关K1的常闭点NC端，再经电阻R1到输入地GND1结束。因为变压器T1的初、次级绕组匝数相等，据变压器特性，变压器T1次级绕组会感应一个与Ii大小相同，方向相反的电流Io，所以输出级的电流流向是运算放大器U2A的1脚输出，经电阻R2后输入到变压器T1次级绕组的中间抽头，经变压器T1的次级绕组到单刀双掷模拟开关K2的常闭点NC端到输出地GND2结束。当同步控制脉冲信号控制单刀双掷模拟开关K1、K2同时开通两个模拟开关的常开点NO端，即常闭点NC端断开。Ii从运算放大器U1A的1脚输出，经变压器T1初级绕组的中间抽头，通过变压器T1初级绕组到单刀双掷模拟开关K1的常开点NO端，经电阻R1输入地GND1结束；输出级的电流流向是运算放大器U2A的1脚输出，经电阻R2通过变压器T1次级绕组的中间抽头，再经变压器T1的次级绕组到单刀双掷模拟开关K2的常开点NO端到输出地GND2结束。完成正极信号的隔离变换。

当输入信号为负极信号，即Vin在-Vi～0范围变化时，运算放大器U1A的1脚输出为负，当同步控制脉冲信号控制单刀双掷模拟开关K1、K2同时开通两个模拟开关的常闭点NC端，即NO端断开；Ii从输入地GND1输出，经电阻R1到单刀双掷模拟开关K1的常闭点NC端经变压器T1初级绕组，从中间抽头再到运算放大器U1A的1脚结束。因为变压器T1的初、次级绕组匝数相等，据变压器特性，变压器T1次级绕组会感应一个与Ii大小相同，方向相反的电流Io，所以输出级的电流流向是从输出地GND2输出，经单刀双掷模拟开关K2的常闭点NC端到变压器次级绕组，从中间抽头输出经电阻R2到运算放大器U2A的1脚结束。当同步控制脉冲信号控制单刀双掷模拟开关K1、K2同时开通两个模拟开关的常开点NO端，即常闭点NC端断开；Ii从输入地GND1输出，经电阻R1到单刀双掷模拟开关K1的常开点NO端经变压器T1初级绕组，从中间抽头到运算放大器U1A的1脚结束。输出级的电流流向是，从输出地GND2输出经单刀双掷模拟开关K2的常闭点NC端到变压器次级绕组，从中间抽头输出，经电阻R2，到运算放大器U2A的1脚结束。完成负极信号的隔离变换。

Vin与Vout的比例关系是：

流过R1的电流Ii＝Vin/R1，

流过R2的电流Io＝Vout/R2，

因为T1的原副边匝数相等，Ii＝Io，

所以，Vout＝Vin*R2/R1。

上述的双向开关器件除了由单刀双掷模拟开关实现之外，还可以通过单刀单掷模拟开关或多选一模拟开关电路实现。

通过单刀单掷模拟开关(SPST)实现双向开关器件，如图3所示，运算放大器U1A的反相输入端经过单刀单掷模拟开关K5一路与变压器T1初级绕组的同名端连接，另外一路经过单刀单掷模拟开关K6与变压器T1初级绕组的异名端连接。运算放大器U2A的同相输入端一路通过单刀单掷模拟开关K4与变压器T1次级绕组的同名端连接，另外一路通过单刀单掷模拟开关K3与变压器T1次级绕组的异名端连接。

上述隔离同步脉冲电路主要由变压器T2，脉冲源S2和二极管D1～D4组成。脉冲源的两端连接变压器T2初级绕组的两端。变压器T2次级绕组的同名端通过二极管D4接单刀单掷模拟开关K4的地端，异名端通过二极管D3接单刀单掷模拟开关K3的地端。单刀单掷模拟开关K3、K4的驱动控制端均与变压器T2次级绕组的中间抽头连接，控制开关K3、K4常闭或常开之间的切换。变压器T2辅助绕组的同名端通过二极管D2接单刀单掷模拟开关K5的地端，异名端通过二极管D1接单刀单掷模拟开关K6的地端。单刀单掷模拟开关K5、K6的驱动控制端均与变压器T2辅助绕组的中间抽头连接，控制开关K3、K4常闭或常开之间的切换；隔离同步脉冲电路产生的两路同步脉冲控制单刀单掷模拟开关K3和K5、K4和K6的同步切换。

电路工作原理是：输入直流正负双极信号Vin的范围为：-Vi～+Vi，根据运算放大器的特性，运算放大器U1A的1脚会输出一个随Vin变化而变化的电流Ii＝Vin/R1；则Ii的变化范围为-Vi/R1～+Vi/R1。

当输入信号为正极信号，即Vin在0～+Vi范围变化时，运算放大器U1A的1脚输出为正，当同步控制脉冲信号控制单刀单掷模拟开关K5、K3同时开通，则单刀单掷模拟开关K6、K4同时断开；Ii从运算放大器U1A的1脚输出，经变压器T1初级绕组的中间抽头，通过变压器初级绕组到单刀单掷模拟开关K5，再经电阻R1后到输入地GND1结束。因为变压器T1的初、次级绕组匝数相等，据变压器特性，变压器T1次级绕组会感应一个与Ii大小相同，方向相反的电流Io，所以输出级的电流流向是运算放大器U2A的1脚输出，经电阻R2通过变压器T1次级绕组的中间抽头，最后经变压器T1的次级绕组到单刀单掷模拟开关K3到输出地GND2结束。当同步控制脉冲信号控制单刀单掷模拟开关K6、K4同时开通，则K5、K3同时断开；Ii从运算放大器U1A的1脚输出，经变压器T1初级绕组的中间抽头，通过变压器初级绕组到单刀单掷模拟开关K6，最后经电阻R1后到输入地GND1结束；输出级的电流流向是运算放大器U2A的1脚输出，经电阻R2通过变压器T1次级绕组的中间抽头，最后经变压器T1的次级绕组到单刀单掷模拟开关K4到输出地GND2结束。完成正极信号的隔离变换。

当输入信号为负极信号，即Vin在-Vi～0范围变化时，运算放大器U1A的1脚输出为负，当同步控制脉冲信号控制单刀单掷模拟开关K5、K3模拟开关同时开通，则单刀单掷模拟开关K6、K4同时断开；Ii从输入地GND1输出，经电阻R1到单刀单掷模拟开关K5经变压器T1初级绕组，最后从中间抽头到运算放大器U1A的1脚结束。因为变压器T1的初、次级绕组匝数相等，据变压器特性，变压器T1次级绕组会感应一个与Ii大小相同，方向相反的电流Io，所以输出级的电流流向是，从输出地GND2输出，经单刀单掷模拟开关K3到变压器T1次级绕组，从中间抽头输出经电阻R2到运算放大器U2A的1脚结束。当同步控制脉冲信号控制单刀单掷模拟开关K6、K4同时开通，则K5、K3同时断开；Ii从输入地GND1输出，经电阻R1到单刀单掷模拟开关K6经变压器T1初级绕组，从中间抽头到运算放大器U1A的1脚结束；输出级的电流流向是，从输出地GND2输出，经单刀单掷模拟开关K4到变压器T1次级绕组，从中间抽头输出经电阻R2到运算放大器U2A的1脚结束。完成负极信号的隔离变换。

Vin与Vout的比例关系是：

流过R1的电流Ii＝Vin/R1，

流过R2的电流Io＝Vout/R2，

因为T1的原副边匝数相等，Ii＝Io，

所以，Vout＝Vin*R2/R1。

通过多选一模拟开关电路实现双向开关器件，如图4所示，将多选一型芯片U1、U2的INH、A、B引脚接地，配置为二选一模拟开关，即SPDT模拟开关；多选一型芯片U1、U2采用CD4051型。输入级的多选一型芯片U1的公共脚COM与运算放大器U1A的负输入端连接，输出通道S0与变压器T1初级绕组同名端连接，输出通道S1与变压器T1初级异名端连接。输出级的多选一型芯片U2的公共脚COM与运算放大器U2A的正输入端连接，输出通道S0与变压器T1次级绕组的异名端连接，输出通道S1与变压器T1次级绕组的异名端连接。

隔离同步脉冲产生电路中的变压器T2次级绕组的同名端通过二极管D2与多选一型芯片U2的最低位C端连接，辅助绕组的同名端通过二极管D1与多选一型芯片U1的最低位C端连接，由此通过最低位C脚的隔离同步控制输入信号来同步切换芯片U1、U2中公共脚COM与输出通道S0脚导通或与输出通道S1脚导通。本实施的隔离变换工作原理与图2所示实施例基本相同。

电路工作原理：输入直流正负双极信号Vin的范围为：-Vi～+Vi，根据运算放大器的特性，运算放大器U1A的1脚会输出一个随Vin变化而变化的电流，Ii＝Vin/R1；则Ii的变化范围为-Vi/R1～+Vi/R1。

当输入信号为正极信号，即Vin在0～+Vi范围变化时，运算放大器U1A的1脚输出为正，当同步控制脉冲信号控制多选一型芯片U1、U2同时开通两个输出通道S0，即输出通道S1断开；Ii从运算放大器U1A的1脚输出，经变压器T1初级绕组的中间抽头，通过变压器初级绕组到多选一型芯片U1的输出通道S0，再由输入脚COM经电阻R1到输入地GND1结束。因为变压器T1的初、次级绕组匝数相等，据变压器特性，变压器T1次级绕组会感应一个与Ii大小相同，方向相反的电流Io，所以输出级的电流流向是运算放大器U2A的1脚输出，经电阻R2后输入到变压器T1次级绕组的中间抽头，经变压器T1的次级绕组到多选一型芯片U2的输出通道S0，最后由输入脚COM到输出地GND2结束。当同步控制脉冲信号控制多选一芯片U1、U2同时导通输出通道S1，即输出通道S0断开。Ii从运算放大器U1A的1脚输出，经变压器T1初级绕组的中间抽头，通过变压器T1初级绕组到多选一芯片U1输出通道S1，最后由输入脚COM经电阻R1输入地GND1结束；输出级的电流流向是运算放大器U2A的1脚输出，经电阻R2通过变压器T1次级绕组的中间抽头，再经变压器T1的次级绕组到多选一芯片U2输出通道S1，最后由输入脚COM到输出地GND2结束。完成正极信号的隔离变换。

当输入信号为负极信号，即Vin在-Vi～0范围变化时，运算放大器U1A的1脚输出为负，当同步控制脉冲信号控制多选一芯片U1、U2同时导通两个输出通道S0，即输出通道S1断开；Ii从输入地GND1输出，经电阻R1到多选一芯片U1输入脚COM，最后由输出通道S0经变压器T1初级绕组，从中间抽头再到运算放大器U1A的1脚结束。因为变压器T1的初、次级绕组匝数相等，据变压器特性，变压器T1次级绕组会感应一个与Ii大小相同，方向相反的电流Io，所以输出级的电流流向是从输出地GND2输出，经多选一芯片U2的输入脚COM，由输出通道S0到变压器次级绕组，从中间抽头输出经电阻R2到运算放大器U2A的1脚结束。当同步控制脉冲信号控制多选一芯片U1、U2同时导通两个输出通道S1，即输出通道S0断开；Ii从输入地GND1输出，经电阻R1到多选一芯片U1输入脚COM，最后由输出通道S1经变压器T1初级绕组，从中间抽头到运算放大器U1A的1脚结束。输出级的电流流向是，从输出地GND2输出经多选一芯片U2输入脚COM，由输出通道S1到变压器次级绕组，从中间抽头输出，经电阻R2，到运算放大器U2A的1脚结束。完成负极信号的隔离变换。

Vin与Vout的比例关系是：

流过R1的电流Ii＝Vin/R1，

流过R2的电流Io＝Vout/R2，

因为T1的原副边匝数相等，Ii＝Io，

所以，Vout＝Vin*R2/R1。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均可实现本发明目的。

Claims (8)

1、一种直流正负双极信号隔离转换的方法，其特征在于，在连接隔离藕合变压器初级的直流正负双极信号输入回路中设置一个双向开关器件，在连接隔离藕合变压器次级的直流正负双极信号输出回路中也同样设置一个双向开关器件；通过两组同步脉冲信号，分别控制两个双向开关器件常闭或常开之间的同步切换，以此实现直流正负双极输入信号的斩波逆变，斩波逆变后的信号经过变压器隔离耦合输出，完成直流正负双极信号的隔离转换。

2、根据权利要求1所述的一种直流正负双极信号隔离转换的方法，其特征在于，在直流正负双极信号斩波逆变前，先进行电压-电流变换，将输入的直流正负双极电压信号变换为直流正负双极电流信号；同时在隔离耦合输出后，再将直流正负双极电流信号转化为直流正负双极电压信号输出。

3、根据权利要求1所述的一种直流正负双极信号隔离转换的方法，其特征在于，所述隔离藕合变压器的初次级为等匝数绕制。

4、根据权利要求1所述的一种实现直流正负双极信号隔离转换的方法，其特征在于，所述两组同步脉冲信号经过隔离后同步输出。

5、根据权利要求1所述的一种直流正负双极信号隔离转换的方法，其特征在于，所述双向开关器件选用单刀双掷模拟开关、单刀单掷模拟开关或者多选一模拟开关。

6、一种实现上述方法的直流正负双极信号隔离转换电路，其特征在于，包括初次级等匝数的隔离耦合变压器，用于隔离耦合直流正负双极信号；隔离同步脉冲发生电路，用于输出两路隔离同步脉冲驱动控制信号；第一双向开关器件；第二双向开关器件；

其中隔离耦合变压器的初级绕组与第一双向开关器件连成输入回路，第一双向开关器件的常闭端和常开端分别连接初次绕组的两端，直流正负双极输入信号连接初次绕组的中间抽头，第一双向开关器件的公共端连接直流正负双极输入信号的参考端；

隔离耦合变压器的次级绕组与第二双向开关器件连成输出回路，第二双向开关器件的常闭端和常开端分别连接次级绕组的两端，次级绕组的中间抽头连接直流正负双极信号输出端，第二双向开关器件的公共端连接直流正负双极输出信号的参考端；

隔离同步脉冲发生电路的两路输出分别连接两个双向开关器件的驱动控制端；

通过两组同步脉冲信号，分别控制两个双向开关器件常闭或常开之间的同步切换，以此实现直流正负双极输入信号的斩波逆变，斩波逆变后的信号经过变压器隔离耦合输出，完成直流正负双极信号的隔离转换。

7、根据权利要求6所述的直流正负双极信号隔离转换电路，其特征在于，还所述输入回路中还设置输入信号处理单元，用于将直流正负双极电压输入信号转换成直流正负双极电流信号；所述输出回路中还设置输出信号处理单元，用于将直流正负双极电流信号还原为直流正负双极电压信号输出；

所述的直流正负双极信号连接输入信号处理单元的输入端，输入信号处理单元的输出端连接变压器初级绕组的中间抽头，输入信号处理单元的参考端连接第一双向开关器件的公共端和直流正负双极输入信号的参考端；

所述变压器次级绕组的中间抽头连接输出信号处理单元的输入端，输出信号处理单元的输出端连接直流正负双极信号输出端，输出信号处理单元的参考端连接第二双向开关器件的公共端和直流正负双极输出信号的参考端。

8、根据权利要求1所述的一种实现直流正负双极信号隔离转换的方法，其特征在于，所述双向开关器件为单刀双掷模拟开关、单刀单掷模拟开关或者多选一模拟开关。

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