CN109194323A - 用于电机控制的光耦隔离电路及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电机控制的光耦隔离电路及其工作方法，本光耦隔离电路包括：比较电路；所述比较电路的第一端连接工业控制电平，其第二端连接波形发生电路；以及所述比较电路的输出端输出PWM信号；本发明的光耦隔离电路及其工作方法能够将工业控制电平0‑10V电平信号经过比较波形发生电路生成相应占空比的PWM信号，以实现对电机的控制。

Description

用于电机控制的光耦隔离电路及其工作方法
技术领域
本发明涉及电机控制，具体涉及一种用于电机控制的光耦隔离电路。
背景技术
在电机控制方面，将工业控制电平0-10V转变为电机控制PWM信号的电路结构十分复杂。
因此，需要设计一种电路结构简单且性能可靠的用于电机控制的光耦隔离电路及其工作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电机控制的光耦隔离电路及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于电机控制的光耦隔离电路，包括：比较电路；所述比较电路的第一端连接工业控制电平，其第二端连接波形发生电路；以及所述比较电路的输出端输出PWM信号。
进一步，所述比较电路采用第一比较器；所述第一比较器的反相端通过一滤波电路接入工业控制电平，其同相端连接所述波形发生电路。
进一步，所述波形发生电路包括：第二比较器；
所述第二比较器的同相端输入电压值，该同相端通过电阻R8连接第二比较器的输出端，其反相端连接第一比较器的同相端；以及
第二比较器的输出端通过一输出电阻R6也连接至所述第一比较器的同相端，以及该输出端对地设置有充放电电容C3。
进一步，所述电压值通过第二比较器的同相端所连接的串联分压电压分压获得。
进一步，所述串联分压电路包括分压电阻R7和分压电阻R9；其中
分压电阻R7的一端接入电源电压，分压电阻R9的一端接地；以及
所述分压电阻R7与分压电阻R9的连接端通过电阻R8连接于第二比较器的输出端。
进一步，所述滤波电路包括：连接于第一比较器的反相端的滤波电阻R3，以及一端与第一比较器的反相端相连，另一端接地的滤波电容C1；
所述滤波电路C1的两端并联有滤波电阻R4。
又一方面，本发明还提供了一种光耦隔离电路的工作方法，即
将工业控制电平与波形发生电路比较，以根据工业控制电平的电压值生成相应占空比的PWM信号。
进一步，所述工作方法适于采用所述的光耦隔离电路生成所述PWM信号。
本发明的有益效果是，本发明的光耦隔离电路及其工作方法能够将工业控制电平0-10V电平信号经过比较波形发生电路生成相应占空比的PWM信号，以实现对电机的控制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的光耦隔离电路的原理框图；
图2是本发明的光耦隔离电路的电路原理图；
图3是本光耦隔离电路的工业控制电平与比较波形之间比较后输出PWM信号的波形图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
图1是本发明的光耦隔离电路的原理框图；
本实施例1提供了一种用于电机控制的光耦隔离电路，包括：比较电路；所述比较电路的第一端连接工业控制电平，其第二端连接波形发生电路；以及所述比较电路的输出端输出PWM信号。
本光耦隔离电路能够将工业控制电平0-10V电平信号经过比较波形发生电路生成PWM信号，以实现对电机的控制。
图2是本发明的光耦隔离电路的电路原理图。
如图2所示，在本实施例中，所述比较电路采用第一比较器U1A；所述第一比较器U1A的反相端通过一滤波电路接入工业控制电平，其同相端连接所述波形发生电路。
在本实施例中，所述波形发生电路适于生成所述比较波形，其电路结构包括：第二比较器U1B；所述第二比较器U1B的同相端输入电压值，该同相端通过电阻R8连接第二比较器U1B的输出端，其反相端连接第一比较器U1A的同相端；以及第二比较器U1B的输出端通过一输出电阻R6也连接至所述第一比较器U1A的同相端，以及该输出端对地设置有充放电电容C3。
图3是本光耦隔离电路的工业控制电平与比较波形之间比较后输出PWM信号的波形图。
如图3所示，由于工业控制电平的电压范围在0-10V，其中，0V表示满载，10V表示空载，5V可以表示负载50％，工业控制电平在图3中用Ui表示，所述波形即为波形发生电路的输出波形采用Us表示，输出的PWM信号用Uo表示，可以看出改变Ui的大小能够改变Uo的占空比，进而实现对电机控制。
所述电压值通过第二比较器的同相端所连接的串联分压电压分压获得，所述串联分压电路包括分压电阻R7和分压电阻R9；其中分压电阻R7的一端接入电源电压VCC，分压电阻R9的一端接地；以及所述分压电阻R7与分压电阻R9的连接端通过电阻R8连接于第二比较器的输出端。
为了过滤工业控制电平的干扰信号，提高比较输出精度，所述滤波电路包括：连接于第一比较器U1A的反相端的滤波电阻R3，以及一端与第一比较器U1A的反相端相连，另一端接地的滤波电容C1；所述滤波电路C1的两端并联有滤波电阻R4。
实施例2
本实施例2提供了一种光耦隔离电路的工作方法，即将工业控制电平与波形发生电路比较，以根据工业控制电平的电压值生成相应占空比的PWM信号。
在本实施例中，所述工作方法可以但不限于采用如实施例1所述的光耦隔离电路生成所述PWM信号。
在光耦隔离电路中可以通过改变电容C3的电容值进而改变波形发生电路的输出波形的充放电曲线，电路简单可靠，成本低。
综上所述，本发明的光耦隔离电路及其工作方法能够通过比较波形发生电路将工业控制电平根据相应的电压大小转变为相应占空比的PWM信号，进而实现对电机的相应控制。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种用于电机控制的光耦隔离电路，其特征在于，包括：
比较电路；
所述比较电路的第一端连接工业控制电平，其第二端连接波形发生电路；以及
所述比较电路的输出端输出PWM信号。
2.如权利要求1所述的光耦隔离电路，其特征在于，
所述比较电路采用第一比较器；
所述第一比较器的反相端通过一滤波电路接入工业控制电平，其同相端连接所述波形发生电路。
3.如权利要求2所述的光耦隔离电路，其特征在于，
所述波形发生电路包括：第二比较器；
所述第二比较器的同相端输入电压值，该同相端通过电阻R8连接第二比较器的输出端，其反相端连接第一比较器的同相端；以及
第二比较器的输出端通过一输出电阻R6也连接至所述第一比较器的同相端，以及该输出端对地设置有充放电电容C3。
4.如权利要求3所述的光耦隔离电路，其特征在于，
所述电压值通过第二比较器的同相端所连接的串联分压电压分压获得。
5.如权利要求4所述的光耦隔离电路，其特征在于，
所述串联分压电路包括分压电阻R7和分压电阻R9；其中
分压电阻R7的一端接入电源电压，分压电阻R9的一端接地；以及
所述分压电阻R7与分压电阻R9的连接端通过电阻R8连接于第二比较器的输出端。
6.如权利要求2所述的光耦隔离电路，其特征在于，
所述滤波电路包括：连接于第一比较器的反相端的滤波电阻R3，以及一端与第一比较器的反相端相连，另一端接地的滤波电容C1；
所述滤波电路C1的两端并联有滤波电阻R4。
7.一种光耦隔离电路的工作方法，其特征在于，
将工业控制电平与波形发生电路比较，以根据工业控制电平的电压值生成相应占空比的PWM信号。
8.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于，
所述工作方法适于采用如权利要求1-6任一项所述的光耦隔离电路生成所述PWM信号。
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