CN102611314A - 一种电压反馈隔离电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电压反馈隔离电路，包括分压电阻、运放整形器、压控振荡器、脉冲变压器、频率电压转换器、输出运放器、隔离电源，输入信号经过分压电阻分压输入到所述运放整形器，经过运放整形器放大后的信号输入到压控振荡器产生高频脉冲,高频脉冲再经过脉冲变压器进行隔离，隔离后再输入到频率电压转换器转换成直流电压，直流电压再经过输出运放器进行放大和整形，输入和输出电压通过隔离电源分别提供，使输入电压和输出电压完全隔离。本发明具有结构简单、输入输出线性度好，精度高，响应速度快的优点。

Description

一种电压反馈隔离电路
技术领域：
本发明公开一种电路，特别是一种电压反馈隔离电路。 
背景技术：
    目前,在电源的电压反馈电路中一般有以下几种方法：1、电阻分压，这种方法主电路和控制电路不隔离；2、采用霍尔元器件，这种方法能够把主回路和控制回路隔离，但是成本较高；3、采用线性光耦，这种方法必须使电路工作在光耦的线性段，否则线性度不好，对温度比较敏感。
发明内容：
本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种实现输入信号和输出之间的隔离，不受温度等外界因素影响的一种电压反馈隔离电路。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种电压反馈隔离电路，包括分压电阻、运放整形器、压控振荡器、脉冲变压器、频率电压转换器、输出运放器、隔离电源，输入信号经过分压电阻分压输入到运放整形器，经过运放整形器放大后的信号输入到压控振荡器产生高频脉冲,高频脉冲再经过所述脉冲变压器进行隔离，隔离后再输入到频率电压转换器转换成直流电压，直流电压再经过输出运放器进行放大和整形，输入和输出点电压通过隔离电源分别提供，使输入电压和输出电压完全隔离，输入信号根据不同的输入电压使用所述分压电阻分压到0-100mV信号，0-100mV信号经运放整形器2进行放大转换成0-10V信号，0-10V信号再经过压控振荡器3转换成0KHz-100KHz的高频脉冲信号，使用脉冲变压器对信号进行隔离，脉冲变压器变比为1：1，隔离后的高频脉冲信号再经过频率电压转换器还原成0-5V模拟信号，0-5V模拟信号经输出运放器调整零位和斜率，还原成0-10V信号。
本发明与现有技术相比具有的优点为：输入输出线性度好，精度高，响应速度快，输入输出间的隔离电压可以做到3KV以上，在可控硅电源及其他电源系统中可以作为反馈或隔离用。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的电气原理图；
图中标号：1-分压电阻、2-运放整形器、3-压控振荡器、4-脉冲变压器、5-频率电压转换器、6-输出运放器、7-隔离电源。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1示出了本发明一种电压反馈隔离电路的一种实施方式：包括分压电阻1、运放整形器2、压控振荡器3、脉冲变压器4、频率电压转换器5、输出运放器6、隔离电源7，输入信号经过分压电阻1分压输入到运放整形器2，经过运放整形器2放大后的信号输入到压控振荡器3产生高频脉冲,高频脉冲再经过脉冲变压器4进行隔离，隔离后再输入到频率电压转换器5转换成直流电压，直流电压再经过输出运放器6进行放大和整形，输入和输出点电压通过隔离电源7分别提供，使输入电压和输出电压完全隔离。
输入信号根据不同的输入电压使用分压电阻1分压到0-100mV信号，0-100mV信号经运放整形器2进行放大转换成0-10V信号，0-10V信号再经过压控振荡器3转换成0KHz-100KHz的高频脉冲信号，使用脉冲变压器4对信号进行隔离，脉冲变压器4变比为1：1，隔离后的高频脉冲信号再进过频率电压转换器5还原成0-5V模拟信号，所述0-5V模拟信号经所述输出运放器6调整零位和斜率，还原成0-10V信号。
实施例1：输入信号根据不同的输入电压使用分压电阻1分压到0-100mV，0-100mV信号经U1进行放大转换成0-10V，0-10V信号再经过U2（AD650）转换成0KHz-100KHz的高频脉冲信号，使用脉冲变压器4对信号进行隔离，变压器变比为1：1，隔离后的高频脉冲信号再进过U3（AD650）还原成电0-5V模拟信号，0-5V模拟信号经运放U4调整零位和斜率，通过晶体管Q1驱动还原成0-10V信号。
本发明设定在100KHz，由于频率的高低决定了转换的分辨率，100KHz可以满足大部分需求，如为了提高分辨率可以把频率提高到1MHz，隔离变压器的隔离电压可以达到几千伏以上。
本发明为了进一步降低成本和体积也可以采用光耦代替隔离变压器进行隔离，最高频率一般可以达到几百KHz，隔离电压相对变压器要低些，可以满足隔离电压不太高，分辨率低些的场合。
本发明的输入端为正信号输入，也可以把频率电压转换器5的输入修改为±5V，使电路能完成交流信号输入和输出的隔离。
本发明结构简单、输入输出线性度好，精度高，响应速度快，输入输出间的隔离电压可以做到3KV，在可控硅电源及其他电源系统中可以作为反馈或隔离用。

Claims (2)

1.一种电压反馈隔离电路，其特征在于：包括分压电阻（1），用于将输入信号进行分压，运放整形器（2）、压控振荡器（3）、脉冲变压器（4）、频率电压转换器（5）、输出运放器（6）、隔离电源（7），输入信号经过所述分压电阻（1）分压输入到所述运放整形器（2），经过所述运放整形器（2）放大后的信号输入到压控振荡器（3）产生高频脉冲,高频脉冲再经过所述脉冲变压器（4）进行隔离，隔离后再输入到所述频率电压转换器（5）转换成直流电压，直流电压再经过所述输出运放器（6）进行放大和整形，输入和输出点电压通过隔离电源（7）分别提供，使输入电压和输出电压完全隔离。
2.根据权利要求1所述电压反馈隔离电路，其特征在于：输入信号根据不同的输入电压使用所述分压电阻（1）分压到0-100mV信号，所述0-100mV信号经所述运放整形器（2）进行放大转换成0-10V信号，所述0-10V信号再经过所述压控振荡器（3）转换成0KHz-100KHz的高频脉冲信号，使用所述脉冲变压器（4）对信号进行隔离，所述脉冲变压器（4）变比为1：1，隔离后的高频脉冲信号再进过所述频率电压转换器（5）还原成0-5V模拟信号，所述0-5V模拟信号经所述输出运放器（6）调整零位和斜率，还原成0-10V信号。
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