CN107124168B - 一种隔离型电子开关电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种隔离型电子开关电路，包括第一子电路和第二子电路；每个子电路均包括：电源隔离电路、信号隔离电路、控制电路和开关电路，开关电路包括受控开关；对于每个子电路，电源信号经电源隔离电路后分别输入到开关电路和控制电路；控制信号经信号隔离电路后输入到控制电路，控制电路输出的信号控制开关电路包括的受控开关开合；第一子电路的受控开关的一触点与第二子电路的受控开关的一触点连接，第一子电路的受控开关的另一触点和第二子电路的受控开关的另一触点作为隔离型电子开关电路的两个输出端。本发明提出的隔离型电子开关电路寿命长，没有机械噪音，响应快。

Description

一种隔离型电子开关电路
技术领域
本发明属于电子电路领域，具体涉及一种隔离型电子开关电路。
背景技术
现有的电子电路中经常会用到受控开关，受控开关的闭合与断开受信号的控制。有些电路为了电气安全(例如避免触电)或者为了信号隔离(例如消除控制信号与被控制电源或信号之间的相互影响)，需要用到隔离型受控开关。
隔离型电磁继电器是一种常见的可用作隔离型受控开关的电子控制电路，其利用通电线圈产生磁场，进而吸引能活动的导电动片来控制开关通断。图1所示的隔离型电磁继电器为动合型电磁继电器，其中图1中标记1和2之间所示的部件为线圈，线圈接控制信号；标记3和4之间所示的部件为受控开关，控制信号控制受控开关的断开和闭合，对于图1所示的动合型电磁继电器，线圈不通电时触点断开，线圈通电后触点闭合。
这种隔离型电磁继电器存在以下缺点：(1)电磁继电器为机械开关，机械寿命较短；(2)电磁继电器的受控开关断开或者闭合时，内部的机械部件运动，会产生机械噪音；(3)电磁继电器的受控开关断开或者闭合时，在受控开关的触点处，会产生电火花，因此存在电磁波的辐射发射；并且电火花容易增加触点的接触电阻，影响隔离型电磁继电器的寿命；(4)电磁继电器的响应较慢，从控制信号的变化到受控开关的断开或者闭合的变化，延时较长。
发明内容
为了解决上述隔离型电磁继电器存在寿命较短、存在机械噪音和电磁波辐射以及响应较慢的技术问题，本发明实施例提出了一种隔离型电子开关电路。
一种隔离型电子开关电路，包括第一子电路和第二子电路；
每个子电路均包括以下部件：电源隔离电路、信号隔离电路、控制电路和开关电路，开关电路包括受控开关；对于每个子电路，电源信号经电源隔离电路后分别输入到开关电路和控制电路；控制信号经信号隔离电路后输入到控制电路，控制电路输出的信号控制开关电路中的受控开关开合；
第一子电路的受控开关的一触点与第二子电路的受控开关的一触点连接，第一子电路的受控开关的另一触点和第二子电路的受控开关的另一触点作为隔离型电子开关电路的两个输出端。
进一步地，第一子电路和第二子电路的电路结构相同，且相互对称设置；
或者，
第一子电路包括的电源隔离电路、信号隔离电路、控制电路和开关电路中至少有一个部件的电路结构与第二子电路包括的相应部件的电路结构不同。
进一步地，所述电源隔离电路采用工频电源或开关电源；
和/或，
所述信号隔离电路采用光电耦合器件、磁性耦合器件或容性耦合器件；
和/或，
所述开关电路采用二极管、整流桥、晶闸管、GTO、GTR、IGBT管、场效应管或三极管。
进一步地，第一子电路包括：第一电源隔离电路、第一信号隔离电路、第一开关电路和第一控制电路，其中第一控制电路包括第一电阻，第一信号隔离电路为光电耦合器件，第一开关电路为P沟道场效应管管；
第一电源隔离电路的电源输入端接外部电源，电源输出端分别接第一电阻的一端和第一开关电路的源极S；
第一信号隔离电路包括第一发光源和第一受光器，第一发光源接第一控制信号，第一受光器将第一控制信号输入到第一电阻的另一端；
第一开关电路的栅极G接第一电阻的另一端；
第二子电路包括：第二电源隔离电路、第二信号隔离电路、第二开关电路和第二控制电路，其中第二控制电路包括第二电阻，第二信号隔离电路为光电耦合器件，第二开关电路为P沟道场效应管管；
第二电源隔离电路的电源输入端接外部电源，电源输出端分别接第二电阻的一端和第二开关电路的源极S；
第二信号隔离电路包括第二发光源和第二受光器，第二发光源接第二控制信号，第二受光器将第二控制信号输入到第二电阻的另一端；
第二开关电路的栅极G接第二电阻的另一端；
第一子电路的第一开关电路的漏极D和第二子电路的第二开关电路的漏极D连接，从第一子电路的第一开关电路的源极S和第二子电路的第二开关电路的源极S引出该隔离型电子开关电路的输出端。
进一步地，第一发光源为发光二极管，第二发光源为发光二极管；
第一控制信号与第二控制信号相同，第一控制信号和第二控制信号分别输入到第一发光源和第二发光源的正极，或者，第一控制信号和第二控制信号分别输入到第一发光源和第二发光源的负极；
或者，
第一控制信号为第二控制信号的反相信号，第一控制信号和第二控制信号中的一个信号相应输入到对应发光源的正极，另一个信号相应输入到对应发光源的负极。
进一步地，该隔离型电子开关电路的每个子电路均包括驱动电路。
进一步地，对于每个子电路，所述驱动电路包括第一驱动电路，信号隔离电路经第一驱动电路接控制信号。
进一步地，对于每个子电路，第一驱动电路包括第一N沟道场效应管管、电阻A和电阻B，第一N沟道场效应管管的漏极D接信号隔离电路，第一N沟道场效应管管的栅极接电阻A的一端，电阻A的另一端接控制信号，电阻B连接在第一N沟道场效应管管的源极S和栅极G之间，第一N沟道场效应管管的源极S接第三参考地GND。
进一步地，对于每个子电路，所述驱动电路包括第二驱动电路，开关电路经第二驱动电路接参考地，该参考地与其对应的电源隔离电路的输出端的参考地相同。
进一步地，对于每个子电路，第二驱动电路包括第一NPN三极管和电阻C，第一NPN三极管的集电极C接开关电路，第一NPN三极管的基极B接信号隔离电路，电阻C连接在第一NPN三极管的基极B和发射极E之间，第一NPN三极管的发射极E接所述参考地。
本发明实施例的有益效果：
(1)与非隔离型开关相比，本发明实施例提出的隔离型电子开关电路可以做到电气隔离和信号隔离，既安全，又避免了控制信号与被控制电源或者信号之间的相互影响；
(2)与传统隔离型的电磁继电器相比，由于本发明实施例提出的隔离型电子开关电路采用半导体等电子电路，没有机械部件，工作时没有电火花，寿命长；并且安静，没有机械噪音；另外，响应快，从控制信号的变化到开关的断开或者闭合的变化，时间短，通常是微秒级别，甚至更快。
(3)本发明实施例由于采用对称式或近似对称式的开关电路，例如，第一子电路的第一开关电路Q1的漏极D与第二子电路的第二开关电路Q2的漏极D互连，避免了因单个沟道场效应管管内部体二极管的作用而出现第一开关电路Q1或第二开关电路Q2单向导通的问题。
附图说明
图1是现有的一种隔离型电磁继电器的电路原理图；
图2是本发明实施例提出的隔离型电子开关电路的结构框图；
图3是本发明实施例提出的隔离型电子开关电路实施例1的结构示意图；
图4是本发明实施例提出的隔离型电子开关电路实施例1中第一子电路的结构示意图；
图5是本发明实施例提出的隔离型电子开关电路实施例2的结构示意图；
图6是本发明实施例提出的隔离型电子开关电路实施例1的第一变形结构示意图；
图7是本发明实施例提出的隔离型电子开关电路实施例1的第二变形结构示意图；
图8是本发明实施例提出的隔离型电子开关电路实施例1的第三变形结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。
本发明实施例提出的隔离型电子开关电路如图2所示，隔离型电子开关电路包括第一子电路和第二子电路。
每个子电路均包括以下部件：电源隔离电路、信号隔离电路、控制电路和开关电路。电源隔离电路和信号隔离电路用于隔离控制部分和被控制部分的电气连接，控制电路和开关电路用于实现电子开关功能，开关电路包括受控开关。对于每个子电路，电源信号经电源隔离电路后分别输入到开关电路和控制电路，控制信号经信号隔离电路后输入到控制电路，控制电路输出的信号输入到开关电路，控制开关电路中受控开关的导通与断开，实现隔离型电子开关电路的闭合与断开的功能。
第一子电路的受控开关的动触点与第二子电路的受控开关的动触点连接，第一子电路的受控开关的静触点和第二子电路的受控开关的静触点作为隔离型电子开关电路的两个输出端。
第一子电路中的所述控制信息和第二子电路中的所述控制信号可以是同一控制信号，也可以是两个不同的控制信号。
第一子电路和第二子电路的电路结构可以相同且相互对称设置，例如图3、图5和图6所示；在图3、图5和图6中，第一子电路中的所述控制信号和第二子电路中的所述控制信号为同一控制信号，图3和图5的控制信号为高电平有效，图6的控制信号为低电平有效。或者，第一子电路包括的电源隔离电路、信号隔离电路、控制电路和开关电路中至少有一个部件的电路结构与第二子电路包括的相应部件的电路结构不同，第一子电路的控制信号与第二子电路的控制信号可以相同，也可以不同，可以参见图7和图8；在图7和图8中，第一子电路包括的电源隔离电路、控制电路和开关电路分别与第二子电路包括的电源隔离电路、控制电路和开关电路的电路结构相同，第一子电路包括的信号隔离电路与第二子电路包括的信号隔离电路的电路结构不同，第一子电路中的所述控制信号和第二子电路中的所述控制信号为互为反相的信号。
所述电源隔离电路可以包括但不限于：工频电源、开关电源。
所述信号隔离电路可以包括但不限于：光电耦合器件、磁性耦合器件、容性耦合器件。
所述开关电路可以包括但不限于：二极管、整流桥、晶闸管、GTO、GTR、IGBT管、场效应管、三极管。
下面结合具体的电路电路对本发明实施例提出的隔离型电子开关电路进行描述。
实施例1：
本发明实施例1提出的隔离型电子开关电路如图3所示，该隔离型电子开关电路包括第一子电路和第二子电路，第一子电路和第二子电路的电路结构相同，并相互对称设置。
第一子电路包括：第一电源隔离电路U1、第一信号隔离电路、第一开关电路Q1和第一控制电路，其中第一控制电路包括第一电阻R1，第一信号隔离电路为光电耦合器件，第一开关电路Q1为P沟道场效应管管。
第一电源隔离电路U1的Vin端接电源Vcc，GND端接第三参考地GND，+Vo端分别接第一电阻R1的一端和第一开关电路Q1的源极S，0V端接第一参考地0V_1，防止信号干扰。
第一信号隔离电路包括第一发光源U3A和第一受光器U3B，第一发光源U3A的一端接控制信号，第一发光源U3A的另一端接第三参考地GND；第一受光器U3B的一端接第一电阻R1的另一端，第一受光器U3B的另一端接第一参考地0V_1。
第一开关电路Q1的栅极G接第一电阻R1的另一端。
第二子电路包括：第二电源隔离电路U2、第二信号隔离电路、第二开关电路Q2和第二控制电路，其中第二控制电路包括第二电阻R4，第二信号隔离电路为光电耦合器件，第二开关电路Q2为P沟道场效应管管。
第二电源隔离电路U2的Vin端接电源Vcc，GND端接第三参考地GND，+Vo端分别接第二电阻R4的一端和第二开关电路Q2的源极S，0V端接第二参考地0V_2，防止信号干扰。
第二信号隔离电路包括第二发光源U4A和第二受光器U4B，第二发光源U4A的一端接所述控制信号，第二发光源U4A的另一端接第三参考地GND；第二受光器U4B的一端接第二电阻R4的另一端，第二受光器U4B的另一端接第二参考地0V_2。
第一参考地0V_1、第二参考地0V_2和第三参考地GND不同。第一电源隔离电路U1的“+Vo”参考地为第一参考地0V_1，第二电源隔离电路U2的“+Vo”参考地为第二参考地0V_2，电源Vcc和控制信号的参考地为第三参考地GND。
第二开关电路Q2的栅极G接第二电阻R4的另一端。
第一子电路的第一开关电路Q1的漏极D和第二子电路的第二开关电路Q2的漏极D连接，从第一子电路的第一开关电路Q1的源极S和第二子电路的第二开关电路Q2的源极S引出该隔离型电子开关电路的输出端。
在控制信号无效或者没有供电时，保证VGS为零电压，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2截止。
下面对本实施例提出的隔离型电子开关电路的工作原理进行描述。
在电源Vcc供电的情况下，当控制信号有效时，第一子电路的第一发光源U3A和第二子电路的第二发光源U4A发光，第一子电路的第一受光器U3B和第二子电路的第二受光器U4B均导通，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2的VGS均为负电压，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2均导通，该隔离型电子开关电路的两个输出端之间的线路导通，该隔离型电子开关电路呈导通状态；
在电源Vcc不供电的情况下，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2的VGS均为零，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2均截止，该隔离型电子开关电路的两个输出端之间的线路断开，该隔离型电子开关电路呈断开状态；
当控制信号无效时，第一子电路的第一发光源U3A和第二子电路的第二发光源U4A不发光，第一子电路的第一受光器U3B和第二子电路的第二受光器U4B均截止，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2的VGS电压均为零，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2均截止，该隔离型电子开关电路的两个输出端之间的线路断开，该隔离型电子开关电路呈断开状态。
本实施例由于采用对称式或近似对称式的开关电路，第一子电路的第一开关电路Q1的漏极D与第二子电路的第二开关电路Q2的漏极D互连，避免了因单个沟道场效应管管内部体二极管的作用而出现第一开关电路Q1或第二开关电路Q2单向导通的问题。
具体来说，如果电子开关电路不采用对称结构或近似对称结构，该电子开关电路只包括单个沟道场效应管管，该电子开关电路以第一子电路为例，如图4所示，从第一开关电路Q1的源极S和漏极D引出电子开关电路的两个输出端，第一子电路作为电子开关电路的具体电路构成之前已经进行了描述，在此不再赘述。由于第一开关电路Q1内部体二极管的存在，使得在该电子开关电路不被供电和不被提供有效控制信号的时候，电子开关电路的两个输出端之间仍有电流流过。而采用本实施例提出的对称结构后，由于第一开关电路Q1的体二极管和第二开关电路Q2的体二极管为反向连接，因此在不被供电和不被提供有效控制信号的情况下，即使第一开关电路Q1的体二极管和第二开关电路Q2的体二极管中有一个体二极管导通，那另一个体二极管也会处于截止状态，因而电子开关电路的两个输出端之间仍然为断开状态，电子开关电路的两个输出端之间没有电流经过。
本实施例中开关电路以P沟道场效应管管为例，信号隔离电路以光电耦合器为例进行了说明，但本领域技术人员知晓开关电路和信号隔离电路均还可以采用其他电路或器件实现。
本实施例中控制信号从受光器的正极输入，负极接第三参考地GND，即控制信号为高电平有效。本领域技术人员知晓，控制信号也可以从受光器的负极输入，此时受光器的正极接电源Vcc，例如如图6所示，即控制信号为低电平有效。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上增加了驱动电路。
本实施例提出的隔离型电子开关电路如图5所示，包括第一子电路51和第二子电路52，第一子电路51和第二子电路52的电路结构相同，且相互对称设置。
第一子电路51包括：第一电源隔离电路U51、第一信号隔离电路U53、第一开关电路Q51和第一控制电路，其中第一控制电路包括第二电阻R52，第一信号隔离电路U53为光电耦合器件，第一开关电路Q51为P沟道场效应管管。
第一电源隔离电路U51的Vin端接电源Vcc，GND端接第三参考地GND，+Vo端分别接第一电阻R51的一端、第二电阻R52的一端和第一开关电路Q51的源极S，0V端接第一参考地0V_1。
第一信号隔离电路U53包括第一发光源U53A和第一受光器U53B，第一发光源U53A为第一发光二极管，第一发光二极管的正极经第五电阻R55接电源Vcc，第一发光二极管的负极经第一驱动电路接控制信号；第一受光器U53B为第一光敏三极管，第一光敏三极管的集电极C接第一电阻R51的另一端，第一光敏三极管的发射极E经第二驱动电路接第一开关电路Q51的栅极G，第二电阻R52的另一端接第一开关电路Q51的栅极G。
第一驱动电路包括第一N沟道场效应管管Q55、第九电阻R59和第十一电阻R511，第一N沟道场效应管管Q55的漏极D接第一发光二极管的负极，第一N沟道场效应管管Q55的栅极接第九电阻R59的一端，第九电阻R59的另一端接控制信号，第十一电阻R511连接在第一N沟道场效应管管Q55的源极S和栅极G之间，第一N沟道场效应管管Q55的源极S接第三参考地GND。
第二驱动电路包括第一NPN三极管Q54和第七电阻R57，第一NPN三极管Q54的集电极C接第一开关电路Q51的栅极G，第一NPN三极管Q54的基极B接第一光敏三极管的发射极E，第七电阻R57连接在第一NPN三极管Q54的基极B和发射极E之间，第一NPN三极管Q54的发射极E接第一参考地0V_1。
第二子电路52包括：第二电源隔离电路U52、第二信号隔离电路U54、第二开关电路Q52和第二控制电路，其中第二控制电路包括第三电阻R53，第二信号隔离电路U54为光电耦合器件，第二开关电路Q52为P沟道场效应管管。
第二电源隔离电路U52的Vin端接电源Vcc，GND端接第三参考地GND，+Vo端分别接第四电阻R54的一端、第三电阻R53的一端和第二开关电路Q52的源极S，0V端接第二参考地0V_2。
第一参考地0V_1、第二参考地0V_2和第三参考地GND不同。第一电源隔离电路U51的“+Vo”参考地为第一参考地0V_1，第二电源隔离电路U52的“+Vo”参考地为第二参考地0V_2，电源Vcc和控制信号的参考地为第三参考地GND。
第二信号隔离电路U54包括第二发光源U54A和第二受光器U54B，第二发光源U54A为第二发光二极管，第二发光二极管的正极经第六电阻R56接电源Vcc，第二发光二极管的负极经第三驱动电路接控制信号；第二受光器U54B为第二光敏三极管，第二光敏三极管的集电极C接第四电阻R54的另一端，第二光敏三极管的发射极E经第四驱动电路接第二开关电路Q52的栅极G，第三电阻R53的另一端接第二开关电路Q52的栅极G。
第三驱动电路包括第二N沟道场效应管管Q56、第十电阻R510和第十二电阻R512，第二N沟道场效应管管Q56的漏极D接第二发光二极管的负极，第二N沟道场效应管管Q56的栅极接第十电阻R510的一端，第十电阻R510的另一端接控制信号，第十二电阻R512连接在第二N沟道场效应管管Q56的源极S和栅极G之间，第二N沟道场效应管管Q56的源极S接第三参考地GND。
第四驱动电路包括第二NPN三极管Q53和第八电阻R58，第二NPN三极管Q53的集电极C接第二开关电路Q52的栅极G，第二NPN三极管Q53的基极B接第二光敏三极管的发射极E，第八电阻R58连接在第二NPN三极管Q53的基极B和发射极E之间，第二NPN三极管Q53的发射极E接第一参考地0V_2。
第一子电路51的第一开关电路Q51的漏极D和第二子电路52的第二开关电路Q52的漏极D连接，从第一子电路51的第一开关电路Q51的源极S和第二子电路52的第二开关电路Q52的源极S引出该隔离型电子开关电路的输出端。
在控制信号无效或者没有供电时，保证VGS为零电压，第一开关电路Q51和第二开关电路Q52截止。
下面对本实施例提出的隔离型电子开关电路的工作原理进行描述。
在电源Vcc供电的情况下，当控制信号有效时，第一N沟道场效应管管Q55和第二N沟道场效应管管Q56的VGS均为正电压，第一N沟道场效应管管Q55和第二N沟道场效应管管Q56均导通，第一发光二极管和第二发光二极管均发光，第一光敏三极管和第二光敏三极管均导通，第一NPN三极管Q54和第二NPN三极管Q53均导通，第一开关电路Q51和第二开关电路Q52的VGS均为负电压，第一开关电路Q51和第二开关电路Q52均导通，该隔离型电子开关电路的两个输出端之间的线路导通，该隔离型电子开关电路呈导通状态；
在电源Vcc不供电的情况下，第一开关电路Q51和第二开关电路Q52的VGS均为零，第一开关电路Q51和第二开关电路Q52均截止，该隔离型电子开关电路的两个输出端之间的线路断开，该隔离型电子开关电路呈断开状态；
当控制信号无效时，第一发光二极管和第二发光二极管均不发光，第一光敏三极管和第二光敏三极管均截止，第一NPN三极管Q54和第二NPN三极管Q53均截止，第一开关电路Q51和第二开关电路Q52的VGS电压均为零，第一开关电路Q51和第二开关电路Q52均截止，该隔离型电子开关电路的两个输出端之间的线路断开，该隔离型电子开关电路呈断开状态。
在本实施例中，控制信号通过第一N沟道场效应管管Q55控制第一信号隔离电路U53，通过第二N沟道场效应管管Q56控制第二信号隔离电路U54，增加了控制引脚的驱动能力。
第一开关电路Q51的G极连接第一NPN三极管Q54，第二开关电路Q52的G极连接第二NPN三极管Q53，增加了P沟道场效应管管的GS端的驱动电压，从而增加了导通P沟道场效应管管的驱动能力。
本实施例中以第一驱动电路和第三驱动电路包括N沟道场效应管管，第二驱动电路和第四驱动电路包括NPN三极管为例进行了说明，但本领域技术人员知晓上述的N沟道场效应管管可以用NPN三极管替换，和/或，NPN三极管可以用N沟道场效应管管替换。
实施例3：
上述实施例1和实施例2均以第一子电路和第二子电路的电路结构相同且相互对称设置，第一子电路中的所述控制信号和第二子电路中的所述控制信号为同一控制信号为例进行了示例性描述。
本实施例以图3为基础，对图3所示电路结构的变形结构进行描述，如图7和图8所示。第一子电路包括的电源隔离电路、控制电路和开关电路分别与第二子电路包括的电源隔离电路、控制电路和开关电路的电路结构相同且对称设置，第一子电路包括的信号隔离电路与第二子电路包括的信号隔离电路的电路结构不同；第一子电路中的所述控制信号和第二子电路中的所述控制信号为互为反相的控制信号。
在图7中，第一子电路的信号隔离电路包括的第一受光器，其正极端接电源Vcc，负极端接第一控制信号，即第一控制信号为低电平有效；第二子电路的信号隔离电路包括的第二受光器，其正极端接第二控制信号，负极端接第三参考地GND，即第二控制信号为高电平有效。
在图8中，第一子电路的信号隔离电路包括的第一受光器，其正极端接第二控制信号，负极端接第三参考地GND，即第一控制信号为高电平有效；第二子电路的信号隔离电路包括的第二受光器，其正极端接电源Vcc，负极端接第一控制信号，即第二控制信号为低电平有效。
在本实施例中，仅对第一子电路和第二子电路中，控制信号输入的端口以及信号隔离电路进行了改动，本领域技术人员知晓，第一子电路包括的其他部件与第二子电路包括的对应部件的电路结构也可以不同，例如第一子电路的信号隔离电路也可以与第二子电路的信号隔离电路不同，只要起到隔离控制信号的作用即可，如第一子电路的信号隔离电路为光电耦合器件，第二子电路的信号隔离电路为磁性耦合器件；第一子电路的电源隔离电路也可以与第二子电路的电源隔离电路不同，只要起到隔离电源的作用即可，如第一子电路的电源隔离电路为工频电源，第二子电路的电源隔离电路为开关电源；第一子电路的开关电路也可以与第二子电路的开关电路不同，只要起到电子开关的作用即可，如第一子电路的开关电路为P沟道场效应管管，第二子电路的开关电路为NPN三极管。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隔离型电子开关电路，其特征在于，包括第一子电路和第二子电路；
每个子电路均包括以下部件：电源隔离电路、信号隔离电路、控制电路和开关电路，开关电路包括受控开关；对于每个子电路，电源信号经电源隔离电路后分别输入到开关电路和控制电路；控制信号经信号隔离电路后输入到控制电路，控制电路输出的信号控制开关电路中的受控开关开合；
第一子电路的受控开关的一触点与第二子电路的受控开关的一触点连接，第一子电路的受控开关的另一触点和第二子电路的受控开关的另一触点作为隔离型电子开关电路的两个输出端；
在电源供电的情况下，当控制信号有效时，第一子电路的受控开关与第二子电路的受控开关均导通，隔离型电子开关电路在两个输出端之间的线路导通，隔离型电子开关电路呈导通状态；
在电源不供电的情况下，第一子电路的受控开关与第二子电路的受控开关均截止，隔离型电子开关电路在两个输出端之间的线路断开，隔离型电子开关电路呈断开状态；
当控制信号无效时，第一子电路的受控开关与第二子电路的受控开关均截止，隔离型电子开关电路在两个输出端之间的线路断开，隔离型电子开关电路呈断开状态。
2.根据权利要求1所述的隔离型电子开关电路，其特征在于，第一子电路和第二子电路的电路结构相同，且相互对称设置；
或者，
第一子电路包括的电源隔离电路、信号隔离电路、控制电路和开关电路中至少有一个部件的电路结构与第二子电路包括的相应部件的电路结构不同。
3.根据权利要求1所述的隔离型电子开关电路，其特征在于，所述电源隔离电路采用工频电源或开关电源；
和/或，
所述信号隔离电路采用光电耦合器件、磁性耦合器件或容性耦合器件；
和/或，
所述开关电路采用可控二极管、晶闸管、GTO、GTR、IGBT管、场效应管或三极管，或者，所述开关电路包括整流桥。
4.根据权利要求2所述的隔离型电子开关电路，其特征在于，第一子电路包括：第一电源隔离电路、第一信号隔离电路、第一开关电路和第一控制电路，其中第一控制电路包括第一电阻，第一信号隔离电路为光电耦合器件，第一开关电路为P沟道场效应管；
第一电源隔离电路的电源输入端接外部电源，电源输出端分别接第一电阻的一端和第一开关电路的源极S；
第一信号隔离电路包括第一发光源和第一受光器，第一发光源接第一控制信号，第一受光器将第一控制信号输入到第一电阻的另一端；
第一开关电路的栅极G接第一电阻的另一端；
第二子电路包括：第二电源隔离电路、第二信号隔离电路、第二开关电路和第二控制电路，其中第二控制电路包括第二电阻，第二信号隔离电路为光电耦合器件，第二开关电路为P沟道场效应管；
第二电源隔离电路的电源输入端接外部电源，电源输出端分别接第二电阻的一端和第二开关电路的源极S；
第二信号隔离电路包括第二发光源和第二受光器，第二发光源接第二控制信号，第二受光器将第二控制信号输入到第二电阻的另一端；
第二开关电路的栅极G接第二电阻的另一端；
第一子电路的第一开关电路的漏极D和第二子电路的第二开关电路的漏极D连接，从第一子电路的第一开关电路的源极S和第二子电路的第二开关电路的源极S引出该隔离型电子开关电路的输出端。
5.根据权利要求4所述的隔离型电子开关电路，其特征在于，第一发光源为发光二极管，第二发光源为发光二极管；
第一控制信号与第二控制信号相同，第一控制信号和第二控制信号分别输入到第一发光源和第二发光源的正极，或者，第一控制信号和第二控制信号分别输入到第一发光源和第二发光源的负极；
或者，
第一控制信号为第二控制信号的反相信号，第一控制信号和第二控制信号中的一个信号相应输入到对应发光源的正极，另一个信号相应输入到对应发光源的负极。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的隔离型电子开关电路，其特征在于，该隔离型电子开关电路的每个子电路均包括驱动电路。
7.根据权利要求6所述的隔离型电子开关电路，其特征在于，对于每个子电路，所述驱动电路包括第一驱动电路，信号隔离电路经第一驱动电路接控制信号。
8.根据权利要求7所述的隔离型电子开关电路，其特征在于，对于每个子电路，第一驱动电路包括第一N沟道场效应管、电阻A和电阻B，第一N沟道场效应管的漏极D接信号隔离电路，第一N沟道场效应管的栅极接电阻A的一端，电阻A的另一端接控制信号，电阻B连接在第一N沟道场效应管的源极S和栅极G之间，第一N沟道场效应管的源极S接第三参考地GND。
9.根据权利要求6所述的隔离型电子开关电路，其特征在于，对于每个子电路，所述驱动电路包括第二驱动电路，开关电路经第二驱动电路接参考地，该参考地与其对应的电源隔离电路的输出端的参考地相同。
10.根据权利要求9所述的隔离型电子开关电路，其特征在于，对于每个子电路，第二驱动电路包括第一NPN三极管和电阻C，第一NPN三极管的集电极C接开关电路，第一NPN三极管的基极B接信号隔离电路，电阻C连接在第一NPN三极管的基极B和发射极E之间，第一NPN三极管的发射极E接所述参考地。
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