CN103973098A - 一种核电站开关量信号隔离分配装置 - Google Patents
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Abstract
一种核电站开关量信号隔离分配装置，涉及电信号处理技术领域，所解决的是提高抗电磁干扰能力及隔离电压的技术问题。该装置包括电源模块，及一个前级光耦隔离器，多个后级光耦隔离器；所述前级光耦隔离器的输入侧接到开关量信号源，电源模块的电源输出端接到前级光耦隔离器的输出侧正信号端，各个后级光耦隔离器的输入侧正信号端各经一分路二极管、一分路保险丝分别接到前级光耦隔离器的输出侧负信号端，每一后级光耦隔离器的输出侧正负信号端构成一个分路信号输出端口，各个后级光耦隔离器的输入侧负信号端分别接到地。本发明提供的装置，特别适用于处理核电站开关量信号。
Description
技术领域
本发明涉及电信号处理技术，特别是涉及一种核电站开关量信号隔离分配装置的技术。
背景技术
在各类电站中，经常需要将单路开关量信号输出到多个相关设备，传统的开关量信号处理方式是将开关量信号进行单重光电隔离后再输出。但是，由于核电站的环境比较复杂，核电站的开关量信号中所包含的干扰杂波也较多，传统的单重光电隔离方式对剔除掉核电站开关量信号中干扰杂波的效果较差，抗电磁干扰能力较差，而且隔离电压也较低。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种抗电磁干扰能力强，且隔离电压高的核电站开关量信号隔离分配装置。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种核电站开关量信号隔离分配装置，其特征在于：包括电源模块，及一个前级光耦隔离器，多个后级光耦隔离器；
所述前级光耦隔离器的输入侧正信号端经一开关量前级保险丝接到开关量信号源的正信号输出端，前级光耦隔离器的输入侧负信号端接到开关量信号源的负信号输出端，前级光耦隔离器的输入侧正负信号端之间接有一开关量瞬态抑制二极管；
所述电源模块的电源输出端串接到前级光耦隔离器的输出侧正信号端，各个后级光耦隔离器的输入侧正信号端各经一信号分配回路接到前级光耦隔离器的输出侧负信号端，各信号分配回路相互并联，每一信号分配回路中均接有一分路二极管、一分路保险丝，每一后级光耦隔离器的输出侧正负信号端构成一个分路信号输出端口，各个后级光耦隔离器的输入侧负信号端分别接到地。
进一步的，所述电源模块包括整流桥、变压器；
所述整流桥的输入端经一电源侧保险丝接到外部电源，整流桥的输出端经滤波回路接到变压器的原边绕组，且在整流桥的输出端接有一电源侧瞬态抑制二极管，变压器的副边绕组接到前级光耦隔离器的输出侧正信号端。
本发明提供的核电站开关量信号隔离分配装置，利用前级光耦隔离器对核电站开关量信号实施前级光电隔离，利用后级光耦隔离器对前级光耦隔离器输出侧的再生信号实施后级光电隔离，这种双重隔离方式能有效剔除掉核电站开关量信号中干扰杂波，具有抗电磁干扰能力强的特点，而且将电源模块的电源输出加载到前级光耦隔离器的输出侧，使得其隔离电压也较高。
附图说明
图1是本发明实施例的核电站开关量信号隔离分配装置的电路图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种核电站开关量信号隔离分配装置，其特征在于：包括电源模块U1，及一个前级光耦隔离器N2，四个后级光耦隔离器K1、K2、K3、K4；
所述前级光耦隔离器N2的输入侧正信号端经一开关量前级保险丝F6接到开关量信号源的正信号输出端Sin+，前级光耦隔离器N2的输入侧负信号端接到开关量信号源的负信号输出端Sin-，前级光耦隔离器N2的输入侧正负信号端之间接有一开关量瞬态抑制二极管V7；
所述电源模块U1的电源输出端接到前级光耦隔离器N2的输出侧正信号端，各个后级光耦隔离器K1、K2、K3、K4的输入侧正信号端各经一信号分配回路接到前级光耦隔离器的输出侧负信号端，各信号分配回路相互并联，其中的后级光耦隔离器K1与前级光耦隔离器N2之间的信号分配回路中接有一分路二极管V8、一分路保险丝F2，后级光耦隔离器K1的输出侧正负信号端Sout1+、Sout1-构成第一个分路信号输出端口，后级光耦隔离器K2与前级光耦隔离器N2之间的信号分配回路中接有一分路二极管V10、一分路保险丝F3，后级光耦隔离器K2的输出侧正负信号端Sout2+、Sout2-构成第二个分路信号输出端口，后级光耦隔离器K3与前级光耦隔离器N2之间的信号分配回路中接有一分路二极管V14、一分路保险丝F4，后级光耦隔离器K3的输出侧正负信号端Sout3+、Sout3-构成第三个分路信号输出端口，后级光耦隔离器K4与前级光耦隔离器N2之间的信号分配回路中接有一分路二极管V16、一分路保险丝F5，后级光耦隔离器K4的输出侧正负信号端Sout4+、Sout4-构成第四个分路信号输出端口，四个后级光耦隔离器K1、K2、K3、K4的输入侧负信号端分别接到地。
本发明实施例中，所述电源模块包括整流桥、变压器T1；
所述整流桥由四个整流二极管V1、V2、V3、V4构成，整流桥的输入端经一电源侧保险丝F1接到24V外部电源，整流桥的输出端经由滤波电阻R1、滤波电容C1组成的RC滤波回路接到变压器T1的原边绕组，且在整流桥的输出端接有一电源侧瞬态抑制二极管V3，变压器T1的副边绕组接到前级光耦隔离器N2的输出侧正信号端，电源侧保险丝F1、电源侧瞬态抑制二极管V3起到过压和过流保护作用。
本发明其它实施例中，所述后级光耦隔离器的数量也可以是二个、三个或四个以上，所述电源模块中的整流桥、RC滤波回路也可以采用现有的能实现相同功能的其它整流回路、滤波回路替代。
本发明实施例用于将核电站的单路开关量输入信号转换为多路开关量输出信号，其工作原理如下：
核电站的单路开关量输入信号通过开关量前级保险丝F6、开关量瞬态抑制二极管V7输入到前级光耦隔离器N2的输入侧，由前级光耦隔离器N2进行第一重光电隔离，从而剔除掉该输入信号中因干扰而产生的杂波，开关量前级保险丝F6、开关量瞬态抑制二极管V7对该信号起到过压和过流保护作用；
前级光耦隔离器N2的输出侧的再生信号分四路分别输入到四个后级光耦隔离器K1、K2、K3、K4的输入侧，由四个后级光耦隔离器K1、K2、K3、K4分别进行第二重光电隔离后分四路输出，从而进一步剔除掉输入信号中因干扰而产生的杂波，使信号恢复到理想状态，四条信号分配回路中的分路保险丝分别对四个分路信号起到过压和过流保护作用，四条信号分配回路相互独立，其中的任意一路出现短路或断路故障时，不影响其他三路的正常运行。
本发明实施例中，电源端、信号输入端、信号输出端三端隔离，即电源模块的输入电源与开关量信号源隔离，电源模块的输入电源与各个后级光耦隔离器的输出信号隔离，开关量信号源与各个后级光耦隔离器的输出信号隔离，各个后级光耦隔离器的输出信号之间相互隔离，因而具有高隔离电压、多输出通道、快速响应、抗干扰能力强的特点，隔离电压达到4KV AC，并且输入和输出隔离，多输出通道之间隔离，一个通道输入四个通道输出、开关量信号延迟≤500us，可应用于核电站仪表控制系统中，放置在安全壳外和缓环境中。
Claims (2)
1.一种核电站开关量信号隔离分配装置，其特征在于：包括电源模块，及一个前级光耦隔离器，多个后级光耦隔离器；
所述前级光耦隔离器的输入侧正信号端经一开关量前级保险丝接到开关量信号源的正信号输出端，前级光耦隔离器的输入侧负信号端接到开关量信号源的负信号输出端，前级光耦隔离器的输入侧正负信号端之间接有一开关量瞬态抑制二极管；
所述电源模块的电源输出端串接到前级光耦隔离器的输出侧正信号端，各个后级光耦隔离器的输入侧正信号端各经一信号分配回路接到前级光耦隔离器的输出侧负信号端，各信号分配回路相互并联，每一信号分配回路中均接有一分路二极管、一分路保险丝，每一后级光耦隔离器的输出侧正负信号端构成一个分路信号输出端口，各个后级光耦隔离器的输入侧负信号端分别接到地。
2.根据权利要求1所述的核电站开关量信号隔离分配装置，其特征在于：所述电源模块包括整流桥、变压器；
所述整流桥的输入端经一电源侧保险丝接到外部电源，整流桥的输出端经滤波回路接到变压器的原边绕组，且在整流桥的输出端接有一电源侧瞬态抑制二极管，变压器的副边绕组接到前级光耦隔离器的输出侧正信号端。
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