CN109490606A - 一种隔离电压检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔离电压检测装置，其中第一开关单元的第一端分别连接第一电源模块的输出端和温漂补偿单元的反相输入端，第一开关单元的第二端分别连接第二电源模块的输出端和电压跟随单元的同相输入端；第一电源模块和第二电源模块输出的电压相对于各自的参考地电压值相等；第二开关单元的第一端分别连接第二电源模块的输出端和电压跟随单元的同相输入端，第二开关单元的第二端分别连接第一电源模块的输出端和温漂补偿单元的反相输入端；第一开关单元和第二开关单元同时切换到自身对应的第一端，或同时切换到自身对应的第二端，因第一、第二双刀双掷开关可以进行切换，进而使得输入输出电压不受其他因素的影响，提高了隔离电压检测精度。

Description

一种隔离电压检测装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种隔离电压检测装置。

背景技术

目前，在市场上，电子设备的外接供电电源主要分为隔离电源和非隔离电源两大类。外接供电电源在某些情况下会出现不可预计的波动，如过压、欠压。这些不良的变化均会对设备正常工作造成消极影响，因此，对供电电源进行检测的需求也应运而生。因为非隔离电源供电，电源的地和系统的地是相连的，所以对非隔离电源的检测十分简单并且有效。但是，隔离电源的参考地是不同的，从而导致其检测手段复杂，而且很难实现高精度的检测。故隔离电压的检测是当前较为主流的研究方向。

现有技术方案中提供了多种隔离电压的检测手段，这些技术手段存在的技术问题影响测量精度，如利用双光耦进行隔离电压检测的手段，从原则上来说，当光耦型号和生产批次相同时，电流传输特性应该是相同的。然而，由于光耦一致性差异是客观存在的，即使是采用同材质同型号的双光耦，电流传输特性也无法保证相同。另外，生产过程中也没有办法保证检测电路中使用的双光耦为同一批次物料。因此，双光耦即使是同材质同型号，其一致性差异的存在也会严重影响隔离电压检测的精度。

发明内容

本发明实施例提供了一种隔离电压检测装置，用以解决现有技术中隔离电压测量精度低的问题。

本发明实施例提供一种隔离电压检测装置，所述装置包括：第一电源模块、第二电源模块、第一开关单元、第二开关单元、电压跟随单元、温漂补偿单元；

所述第一开关单元的第一端分别连接所述第一电源模块的输出端和所述温漂补偿单元的反相输入端，所述第一开关单元的第二端分别连接所述第二电源模块的输出端和所述电压跟随单元的同相输入端；所述第一电源模块和所述第二电源模块输出的电压相对于各自的参考地电压值相等；

所述第二开关单元的第一端分别连接所述第二电源模块的输出端和所述电压跟随单元的同相输入端，所述第二开关单元的第二端分别连接所述第一电源模块的输出端和所述温漂补偿单元的反相输入端；所述第一开关单元和第二开关单元同时切换到自身对应的第一端，或同时切换到自身对应的第二端；

所述电压跟随单元的输出端与所述电压跟随单元的反相输入端连接，所述电压跟随单元的正向电源输入端连接所述第二电源模块的输出端，所述温漂补偿单元的正向电源输入端连接所述第一电源模块的输出端。

进一步的，所述温漂补偿单元包括包含有第一运放的负反馈电路、第三电阻、第一光耦、第二光耦，所述电压跟随单元包括第二运放、第二电阻；

所述第一开关单元的第一端连接所述第一运放的反相输入端，所述第一开关单元的第二端连接所述第二运放的同相输入端；

所述第二开关单元的第一端连接所述第二运放的同相输入端，所述第二开关单元的第二端连接所述第一运放的反相输入端；

所述第二运放的输出端与所述第二运放的反相输入端连接，所述第二运放的正向电源输入端连接所述第二电源模块的输出端，所述第一运放的正向电源输入端连接所述第一电源模块的输出端；

所述第一运放的同相输入端接收第一输入电压，所述第一运放的输出端通过负反馈子电路连接所述第一运放的方向输入端，所述第一运放的输出端连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第一光耦中第一发光二极管的阳极，所述第一发光二极管的阴极连接所述第二光耦中第二发光二极管的阳极，所述第二发光二极管的阴极接地；

所述第一光耦中第一三极管的集电极连接所述第一开关单元的第三端，所述第一三极管的发射极连接所述第一开关单元的第三端；所述第二光耦中第二三极管的集电极连接所述第二开关单元的第三端，所述第二三极管的发射极连接所述第二开关单元的第三端；

所述第二运放的同相输入端通过所述第二电阻接地。

进一步的，所述第一开关单元包括第一双刀双掷开关，所述第二开关单元包括第二双刀双掷开关；

所述第一开关单元的第一端为所述第一双刀双掷开关第一静刀口的接线端，所述第一开关单元的第二端为所述第一双刀双掷开关第二静刀口的接线端，所述第一开关单元的第三端为所述第一双刀双掷开关刀闸片处的接线柱；所述第二开关单元的第一端为所述第二双刀双掷开关第一静刀口的接线端，所述第二开关单元的第二端为所述第二双刀双掷开关第二静刀口的接线端，所述第二开关单元的第三端为所述第二双刀双掷开关刀闸片处的接线柱；

所述第一双刀双掷开关第一静刀口的第一接线端连接所述第一运放的正向电源输入端，所述第一双刀双掷开关第一静刀口的第二接线端连接所述第一运放的反相输入端，所述第一双刀双掷开关第二静刀口的第一接线端连接所述第二运放的正向电源输入端，所述第一双刀双掷开关第二静刀口的第二接线端连接第二运放的同相输入端；所述第二双刀双掷开关第一静刀口的第一接线端连接第二运放的正向电源输入端，所述第二双刀双掷开关第一静刀口的第二接线端连接第二运放的同相输入端，所述第二双刀双掷开关第二静刀口的第一接线端连接所述第一运放的正向电源输入端，所述第二双刀双掷开关第二静刀口的第二接线端连接所述第一运放的反相输入端；

所述第一光耦中第一三极管的集电极连接所述第一双刀双掷开关刀闸片处的第一接线柱，所述第一三极管的发射极连接所述第一双刀双掷开关刀闸片处的第二接线柱；所述第二光耦中第二三极管的集电极连接所述第二双刀双掷开关刀闸片处的第一接线柱，所述第二三极管的发射极连接所述第二双刀双掷开关刀闸片处的第二接线柱。

进一步的，所述第一光耦和第二光耦的材质和型号相同。

进一步的，所述第一电源模块为低压差线性稳压电路LDO模块；和/或第二电源模块为LDO模块。

进一步的，所述装置还包括隔离电压转换模块；

所述隔离电压转换模块的输入端与所述第一电源模块的输入端连接，所述隔离电压转换模块的输出端与所述第二电源模块的输入端连接。

进一步的，所述装置还包括分压器；

所述分压器的输入端与所述隔离电压转换模块的输入端连接，所述分压器的输出端与所述第一运放的同相输入端连接；

所述分压器，用于将所述分压器的输入端接收的第二输入电压进行分压处理，通过所述分压器的输出端输出所述第一输入电压。

进一步的，所述装置还包括整流滤波模块；

所述整流滤波模块的输出端分别连接所述第一电源模块的输入端、所述分压器的输入端及所述隔离电压转换模块的输入端；

所述整流滤波模块，用于将所述整流滤模块的输入端接收的待检测的输入电压进行整流滤波处理，通过所述整流滤波模块的输出端输出所述第二输入电压。

进一步的，所述装置还包括：交直流检测模块和MCU；

所述MCU分别连接所述交直流检测模块的输出端和所述隔离电压转换模块的输出端，所述交直流检测模块的供电端连接所述第二电源模块的输出端，所述交直流检测模块的输入端输入待检测的输入电压，对所述待检测的输入电压进行交直流检测。

进一步的，所述交直流检测模块包括：

第一电阻的一端连接所述待检测的输入电压正极，所述第一电阻的另一端连接第一电容的一端，第四电阻的一端及MOS管的栅极与所述第一电阻和所述第一电容的串联节点连接，所述第四电阻的另一端与所述第一电容的另一端连接，并且所述第四电阻的另一端与第一电容的另一端的串联节点连接所述MOS管的源极及待检测的输入电压负极，所述MOS管的漏极连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接第三光耦中第三发光二极管的阴极，所述第三发光二极管的阳极连接所述待检测的输入电压正极，所述第三光耦中第三三极管的集电极连接所述第二电源模块的输出端，所述第三三极管的发射极通过所述第六电阻接地，所述第三三极管的发射极和所述第六电阻的串联节点连接MCU。

进一步的，所述装置还包括：报警模块；

所述MCU分别连接所述第二运放的输出端和报警模块；

所述MCU将所述第二运放输出的电压进行处理得到第二电压信号，判断所述第二电压信号与接收到的所述交直流检测模块输出的第一电压信号是否相等，如果否，向报警模块发送控制信号；

所述报警模块接收到所述控制信号后进行报警。

本发明实施例提供了一种隔离电压检测装置，所述装置包括：第一电源模块、第二电源模块、第一开关单元、第二开关单元、电压跟随单元、温漂补偿单元；所述第一开关单元的第一端分别连接所述第一电源模块的输出端和所述温漂补偿单元的反相输入端，所述第一开关单元的第二端分别连接所述第二电源模块的输出端和所述电压跟随单元的同相输入端；所述第一电源模块和所述第二电源模块输出的电压相对于各自的参考地电压值相等；所述第二开关单元的第一端分别连接所述第二电源模块的输出端和所述电压跟随单元的同相输入端，所述第二开关单元的第二端分别连接所述第一电源模块的输出端和所述温漂补偿单元的反相输入端；所述第一开关单元和第二开关单元同时切换到自身对应的第一端，或同时切换到自身对应的第二端；所述电压跟随单元的输出端与所述电压跟随单元的反相输入端连接，所述电压跟随单元的正向电源输入端连接所述第二电源模块的输出端，所述温漂补偿单元的正向电源输入端连接所述第一电源模块的输出端。

本发明实施例中可以将隔离电压检测装置中的第一开关单元和第二开关单元同时切换到自身对应的第一端，或同时切换到自身对应的第二端，因此，可以在第一开关单元和第二开关单元切换前后得到电压跟随单元分别输出的电压值，从而根据切换前后电压跟随单元分别输出的电压值得到最终的隔离电压值，这种电路设计使得输入输出电压不受其他因素的影响，从而进一步降低了误差，提高隔离电压检测的精度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例1中提供的一种隔离电压检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例3中提供的隔离电压检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例3中所述隔离电压检测装置中第一电源模块的结构示意图；

图4是本发明实施例3中所述隔离电压检测装置中第二电源模块的结构示意图；

图5是本发明实施例3中提供的一种光耦特性曲线图；

图6是本发明实施例5中所述隔离电压检测装置中隔离电压转换模块的结构示意图；

图7是本发明实施例5中所述隔离电压检测装置中分压器的结构示意图；

图8是本发明实施例6中所述隔离电压检测装置中整流滤波模块的结构示意图；

图9是本发明实施例8中所述隔离电压检测装置中交直流检测模块的结构示意图；

图10是本发明实施例10中所述隔离电压检测装置中各个模块间连接示意图和信号流向图；

图11是本发明实施例11中所述隔离电压检测装置工作的流程图。

具体实施方式

为了实现消除因存在双光耦一致性差异影响隔离电压检测精度的实现方案，本发明实施例提供了一种隔离电压检测装置，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

图1为本发明实施例提供的一种隔离电压检测装置，所述装置包括：第一电源模块、第二电源模块、第一开关单元、第二开关单元、电压跟随单元、温漂补偿单元；

所述第一开关单元的第一端分别连接所述第一电源模块的输出端V_i1和所述温漂补偿单元的反相输入端V_i2，所述第一开关单元的第二端分别连接所述第二电源模块的输出端V_C1和所述电压跟随单元的同相输入端V_C2；所述第一电源模块和所述第二电源模块输出的电压相对于各自的参考地电压值相等；

所述第二开关单元的第一端分别连接所述第二电源模块的输出端V_C1和所述电压跟随单元的同相输入端V_C2，所述第二开关单元的第二端分别连接所述第一电源模块的输出端V_i1和所述温漂补偿单元的反相输入端V_i2；所述第一开关单元和第二开关单元同时切换到自身对应的第一端，或同时切换到自身对应的第二端；

所述电压跟随单元的输出端V_out与所述电压跟随单元的反相输入端连接，所述电压跟随单元的正向电源输入端V_C1连接所述第二电源模块的输出端V_C1，所述温漂补偿单元的正向电源输入端V_i1连接所述第一电源模块的输出端V_i1。

本发明实施例提供的第一电源模块和第二电源模块可以是采用现有供电电路，或者是供电器件例如电池，只要满足温漂补偿单元和电压跟随单元所需的供电电压即可。故其他的能够给温漂补偿单元和电压跟随单元供电的供电电路或供电器件也属于本发明申请保护的范围。

该第一电源模块和第二电源模块输出的电压相对于各自的参考地电压值可以相等也可以不等，为了提高隔离电压检测的精度，减少不必要的干扰，较佳地，该第一电源模块和第二电源模块输出的电压相对于各自的参考地电压值相等。从上述的电路连接中，可知本发明实施例中采用第一电源模块为温漂补偿单元供电，及采用第二电源模块为电压跟随单元供电，因此可以保证该隔离电压检测装置中温漂补偿单元对应的供电电压与电压跟随单元对应的供电电压隔离，从而降低隔离电压检测装置中输入到隔离电压检测模块中的干扰。

由于本发明实施例中可以将隔离电压检测装置中的第一开关单元和第二开关单元同时切换到自身对应的第一端，或同时切换到自身对应的第二端，因此，可以在第一开关单元和第二开关单元切换前后得到电压跟随单元分别输出的电压值，从而根据切换前后电压跟随单元分别输出的电压值得到最终的隔离电压值，这种电路设计使得输入输出电压不受其他因素的影响，从而进一步降低了误差，提高隔离电压检测的精度。

实施例2：

为了进一步提高隔离电压检测的精度，基于上述各个实施例，本发明实施例提供的隔离电压检测装置中的温漂补偿单元包括包含有第一运放的负反馈电路、第三电阻、第一光耦、第二光耦，所述电压跟随单元包括第二运放、第二电阻；

所述第一开关单元的第一端连接所述第一运放的反相输入端，所述第一开关单元的第二端连接所述第二运放的同相输入端；

所述第二开关单元的第一端连接所述第二运放的同相输入端，所述第二开关单元的第二端连接所述第一运放的反相输入端；

所述第二运放的输出端与所述第二运放的反相输入端连接，所述第二运放的正向电源输入端连接所述第二电源模块的输出端，所述第一运放的正向电源输入端连接所述第一电源模块的输出端；

所述第一运放的同相输入端接收第一输入电压，所述第一运放的输出端通过负反馈子电路连接所述第一运放的方向输入端，所述第一运放的输出端连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第一光耦中第一发光二极管的阳极，所述第一发光二极管的阴极连接所述第二光耦中第二发光二极管的阳极，所述第二发光二极管的阴极接地；

所述第一光耦中第一三极管的集电极连接所述第一开关单元的第三端，所述第一三极管的发射极连接所述第一开关单元的第三端；所述第二光耦中第二三极管的集电极连接所述第二开关单元的第三端，所述第二三极管的发射极连接所述第二开关单元的第三端；

所述第二运放的同相输入端通过所述第二电阻接地。

上述的温漂补偿单元在该隔离电压检测装置中可以起到温漂补偿的作用，电压跟随单元在该隔离电压检测装置中起到了跟随电压的作用。

本发明实施例中的电压跟随单元不仅仅可以为第二运放和第二电阻构成的电压跟随电路，还可以采用电压跟随器或其他基于第二运放的运算电路，如基于第二运放的同相比例运算电路。

本发明实施例中所述的第一运放和第二运放可以采用单独的运放器件实现，还可以采用集成两个或两个以上运放的芯片如TL082芯片、TL084芯片代替实现，该代替的芯片中使用的运放的各个引脚与上述电路图第一运放和第二运放对应的端口连接方式保持一致。

上述第一运放的同相输入端接收到的第一输入电压可以为待检测的输入电压，可以是将待检测的输入电压经过处理后得到的输入电压。

上述的包含有第一运放的负反馈电路的连接结构在本发明实施例中不做限定，只要能实现将第一运放处于深度负反馈状态以及使得第一运放的输出端的电压经过一个电阻降压能够驱动第一光耦和第二光耦即可。为了提高隔离电压检测的效率，本发明实施例中的负反馈电路优选同比例运算电路或同相积分电路。

由于本发明实施例中提供的温漂补偿单元能够更好地降低温漂补偿的误差，电压跟随单元的输出值与输入到温漂补偿单元的第一输入电压保持一致，从而进一步提高隔离电压检测的精度。

实施例3：

为了更快速准确地让第一开关单元和第二开关单元同时切换到自身对应的第一端，或同时切换到自身对应的第二端，基于上述各个实施例，本发明实施例提供的隔离电压检测装置中所述第一开关单元包括第一双刀双掷开关，所述第二开关单元包括第二双刀双掷开关；

所述第一开关单元的第一端为所述第一双刀双掷开关第一静刀口的接线端，所述第一开关单元的第二端为所述第一双刀双掷开关第二静刀口的接线端，所述第一开关单元的第三端为所述第一双刀双掷开关刀闸片处的接线柱；所述第二开关单元的第一端为所述第二双刀双掷开关第一静刀口的接线端，所述第二开关单元的第二端为所述第二双刀双掷开关第二静刀口的接线端，所述第二开关单元的第三端为所述第二双刀双掷开关刀闸片处的接线柱；

所述第一双刀双掷开关第一静刀口的第一接线端连接所述第一运放的正向电源输入端，所述第一双刀双掷开关第一静刀口的第二接线端连接所述第一运放的反相输入端，所述第一双刀双掷开关第二静刀口的第一接线端连接所述第二运放的正向电源输入端，所述第一双刀双掷开关第二静刀口的第二接线端连接第二运放的同相输入端；所述第二双刀双掷开关第一静刀口的第一接线端连接第二运放的正向电源输入端，所述第二双刀双掷开关第一静刀口的第二接线端连接第二运放的同相输入端，所述第二双刀双掷开关第二静刀口的第一接线端连接所述第一运放的正向电源输入端，所述第二双刀双掷开关第二静刀口的第二接线端连接所述第一运放的反相输入端；

所述第一光耦中第一三极管的集电极连接所述第一双刀双掷开关刀闸片处的第一接线柱，所述第一三极管的发射极连接所述第一双刀双掷开关刀闸片处的第二接线柱；所述第二光耦中第二三极管的集电极连接所述第二双刀双掷开关刀闸片处的第一接线柱，所述第二三极管的发射极连接所述第二双刀双掷开关刀闸片处的第二接线柱。

所述第一光耦和第二光耦的材质和型号相同。

其中，第一光耦和第二光耦不受型号和材质的限制，但是为了使得测量的电压值更加精准，第一光耦和第二光耦的材质和型号相同。另外，在电路布局上，第一光耦和第二光耦在隔离电压检测装置中放置时的距离不限，但是为了保证工作时这两个光耦的温度相同，进而使得其温漂系数相等，减少整个电路即隔离电压检测装置的干扰来源，测量的电压值精度更高，较优地，第一光耦和第二光耦可以靠近放置。

上述的第一开关单元不仅仅局限于第一双刀双掷开关，还可以是其他的开关或开关电路，只要满足第一开关单元与该电路中的其他部分电路的连接关系和在该电路中起到的作用相同即可，该第一开关单元在该电路中起到的作用是切换第一开关单元的前后相当于切换第一光耦和第二光耦。

基于第一开关单元相同的理由和作用，第二开关单元也不仅仅局限于第二双刀双掷开关，还可以是其他的开关或开关电路，只要满足第二开关单元与该电路中的其他部分电路的连接关系和在该电路中起到的作用相同即可。

上述的第一开关单元和第二开关单元在该隔离电压检测装置中起到了消除双光耦一致性差异的作用，可以理解为一致性差异消除单元；

基于上述的各实施例，本发明实施例提供的一种隔离电压检测的装置，如图2所示，具体的电路连接图可以为：

第一运放U₁的同相输入端V_DET接收第一输入电压，第一运放U₁的输出端通过负反馈子电路2连接第一运放的方向输入端，第一运放U₁的输出端连接第三电阻R₃的一端，第三电阻R₃的另一端连接第一光耦T₁中第一发光二极管的阳极，第一发光二极管的阴极连接第二光耦T₂中第二发光二极管的阳极，第二发光二极管的阴极接地；

第一光耦T₁中第一三极管的集电极连接第一双刀双掷开关刀闸片处的第一接线柱V_CC1，第一三极管的发射极连接第一双刀双掷开关刀闸片处的第二接线柱V_SS1；第二光耦T₂中第二三极管的集电极连接第二双刀双掷开关刀闸片处的第一接线柱V_CC2，第二三极管的发射极连接第二双刀双掷开关刀闸片处的第二接线柱V_SS2。

第一双刀双掷开关第一静刀口的第一接线端V_i1连接第一运放U₁的正向电源输入端V_i1，第一双刀双掷开关第一静刀口的第二接线端V_i2连接第一运放U₁的反相输入端V_i2，第一双刀双掷开关第二静刀口的第一接线端V_C1连接第二运放U₂的正向电源输入端V_C1，第一双刀双掷开关第二静刀口的第二接线端连接第二运放U₂的同相输入端V_C2；第二双刀双掷开关第一静刀口的第一接线端V_C1连接第二运放U₂的正向电源输入端V_C1，第二双刀双掷开关第一静刀口的第二接线端V_C2连接第二运放U₂的同相输入端V_C2，第二双刀双掷开关第二静刀口的第一接线端V_i1连接第一运放U₁的正向电源输入端V_i1，第二双刀双掷开关第二静刀口的第二接线端V_i2连接第一运放U₁的反相输入端V_i2。

第二运放U₂的同相输入端V_C2通过第二电阻R₂接地，第二运放U₂的反相输入端连接第二运放的输出端V_out。

其中，第一电源模块的结构示意图如图3所述，第二电源模块的结构示意图如图4所示；

所述第一电源模块的输出端V_i1连接所述第一运放U₁的正向电源输入端V_i1；所述第二电源模块的输出端V_C1连接所述第二运放U₂的正向电源输入端V_C1。

所述第一电源模块为所述第一运放U₁提供的供电电压与所述第二电源模块为所述第二运放U₂提供的供电电压相同。

第一电源模块的接地端连接模拟地，即第一电源模块的参考地为模拟地，第二电源模块的接地端连接电源地，即第二电源模块的参考地为电源地。

上述的第一开关单元和第二开关单元即第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关在该隔离电压检测装置中起到了消除双光耦一致性差异的作用，可以理解为一致性差异消除单元；结合上述的实施例，可以发现上述的温漂补偿单元、一致性差异消除单元、电压跟随单元相互连接，共同在该隔离电压检测装置中起到更加精准地测量电压的作用，因此，可以理解为隔离电压检测模块中包括温漂补偿单元、一致性差异消除单元、电压跟随单元。

上述负反馈子电路2的连接结构是负反馈电路1中的一种连接结构，在本发明实施例中也不做限定，只要能实现将第一运放U₁处于深度负反馈状态以及使得第一运放U₁的输出端的电压经过一个电阻降压能够驱动第一光耦T₁和第二光耦T₂即可。本发明实施例仅以一种负反馈子电路2为例，阐述隔离电压检测装置的工作原理。

如图2所示，负反馈子电路2包括第九电阻R₉和第三电容C₃，该处的负反馈子电路2的具体电路连接方式如下：

如图2所示，第一运放U₁的输出端和第三电阻R₃的串联节点连接第三电容C₃的一端，第三电容C₃的另一端连接第九电阻R₉的一端，第九电阻R₉的另一端接地，第九电阻R₉和第三电容C₃的串联节点连接到第一运放U₁的反相输入端V_i2；

第九电阻R₉和第二电阻R₂采用的电阻型号、阻值可以相同可以不同。为了使得测量的电压值精度更高，较优地，上述的负反馈子电路2中第九电阻R₉和第二电阻R₂均采用高精度温度特性良好的电阻，且阻值相等。

本发明实施例中第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关的各自六个接线柱的连接方法不仅仅局限于本发明实施例中描述，其他可以使得切换这两个开关保证分别接通第一光耦T₁和第二光耦T₂的电路连接方法均在本申请保护的范围之内。

本发明实施例中可以通过将隔离电压检测装置中第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关进行切换，得到切换前后两次第二运放分别输出的电压值，从而根据该切换前后两次第二运放分别输出的电压值，确定最终的隔离电压值，并将该最终的隔离电压值确定为检测到的隔离电压的准确电压值。

具体地，本发明实施例隔离电压检测装置进行检测的工作原理为：

由于第一运放U₁和第二运放U₂处于负反馈状态，根据运放的“虚短”原理可知，第一运放U₁的同相输入端V_DET的电压值U_DET与其反相输入端的电压值U_i2相等，即U_DET＝U_i2；第二运放U₂的同相输入端V_C2的电压值U_C2与其反相输入端的电压值U_F2相等，即U_C2＝U_F2，又由于第二运放U₂的反相输入端与其输出端相连，则第二运放U₂的反相输入端的电压值U_F2与其输出端的电压值U_out相等，即U_F2＝U_out，故第二运放U₂的同相输入端的电压值U_C2与其输出端的电压值U_out相等，即U_C2＝U_out。

假设将隔离电压检测装置中第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关进行切换前，第一双刀双掷开关第二静刀口闭合且第二双刀双掷开关第二静刀口闭合，第一光耦T₁中第一三极管的集电极V_CC1连接第二运放U₂的正向电源输入端V_C1，第一三极管的发射极V_SS1连接第二运放U₂的同相输入端V_C2，第二光耦T₂中第二三极管的集电极V_CC2连接第一运放U₁的正向电源输入端V_i1，第二光耦T₂中第二三极管的发射极V_SS2连接第一运放U₁的反相输入端V_i2；则第一三极管的发射极V_SS1连接到第二电阻R₂的非接地端，第二三极管的发射极V_SS2连接到第九电阻R₉的非接地端。

因为第一光耦T₁中第一发光二极管和第二光耦T₂中第二发光二极管串联，所以，流经这两个发光二极管的电流相等，均用I_R表示流经该两个发光二极管的电流；第一光耦T₁和第二光耦T₂的电流传输比分别用K₁和K₂表示，则第一光耦T₁中第一三极管的发射极的电流为I_R·K₁，第二光耦T₂中第二三极管的发射极的电流为I_R·K₂；考虑到温漂的影响，其温漂系数分别用f₁(T)、f₂(T)表示；其中第九电阻R₉和第二电阻R₂的阻值分别由r₉和r₂表示；由此可得第一运放U₁的反相输入端V_i2的电压值U_i2＝f₁(T)·I_R·K₁·r₉，第二运放U₂的同相输入端V_C2的U_C2＝f₂(T)·I_R·K₂·r₂,再根据上述运放的“虚短”原理，结合上述两个等式可得，U_DET＝U_i2＝f₁(T)·I_R·K₁·r₉，U_out＝U_C2＝f₂(T)·I_R·K₂·r₂；

如果采用的第一光耦T₁和第二光耦T₂的材质和型号相同，且在电路布局上靠近放置，则所述第一光耦T₁和第二光耦T₂的温漂系数相等，即f₁(T)＝f₂(T)；进而可得U_DET/U_out＝(K₁·r₉)/(K₂·r₂)，因此可知双光耦的温漂系数对于隔离电压检测装置的输入输出的电压没有影响，故该装置消除了温漂的影响。

原则上，当光耦型号和生产批次相同时，电流传输特性应该也是相同的，即K₁＝K₂。然而，器件间的一致性差异是客观存在的，无法保证K₁＝K₂，且生产上也无法确保所述第一光耦T₁和所述第二光耦T₂为同一批次的物料。光耦输出特性曲线如图5所示，以I_F＝10mA为例，曲线①和曲线②表征同一型号的光耦输出特性的差异。曲线③表征光耦集电极和发射极所接外围电路的输出特性曲线，即U_CE＝U_CC-I_C·R该公式的曲线图，该式中，U_CE是光耦中三极管的集电极和其发射极之间的电压，U_CC是光耦中三极管集电极端的供电电压，I_C是光耦中三极管集电极处的电流，R是光耦中三极管集电极处连接的电阻，由于实际应用中光耦的集电极输出的电流特性可能会有所偏差，因此不同情况下绘制的光耦输出特性曲线相对于图5中的曲线①和曲线②均有可能上移或者下移。

在图5中，曲线③和曲线①、曲线②的交点即为工作点。可见由于器件差异性的存在，两个交点并不一样，即K₁≠K₂。基于此第一光耦T₁和第二光耦T₂的电流传输比不同，因此K₁与K₂不能抵消，即U_DET/U_out＝(K₁·r₉)/(K₂·r₂)，而非U_DET/U_out＝r₉/r₂。

并且从图5可知，对于任意光耦而言，在温度不变的情况下，曲线①是确定不变的，若曲线③也确定的话，那么工作点也是确定不变的，即对于同一光耦而言，流经其发光二极管的电流不变，该光耦的电流传输比K也不变，因此可以根据光耦的该特性，实现对双光耦一致性差异的消除。

为了实现对双光耦一致性差异的消除，可以是将隔离电压检测装置中第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关进行切换，在切换时快速闭合第一双刀双掷开关第一静刀口和第二双刀双掷开关第一静刀口，切换完成后，第一光耦T₁中第一三极管的集电极V_CC1连接第一运放U₁的正向电源输入端V_i1，第一三极管的发射极V_SS1连接第一运放U₁的反相输入端V_i2，第二光耦T₂中第二三极管的集电极V_CC2连接第二运放U₂的正向电源输入端V_C1，第二光耦T₂中第二三极管的发射极V_SS2连接所述第二运放U₂的同相输入端V_C2，则第一三极管的发射极V_SS1连接到第九电阻R₉的非接地端，第二三极管的发射极V_SS2连接到第二电阻R₂的非接地端。

第一运放U₁和第二运放U₂的供电电压可以保持一致，或者可以不一致，如果第一运放U₁和第二运放U₂的供电电压不一致时，第一运放U₁和第二运放U₂的供电电压成比例，第九电阻R₉和第二电阻R₂的阻值可以相等或者不同，在本发明实施例中仅以第一运放U₁和第二运放U₂的供电电压保持一致，且第九电阻R₉和第二电阻R₂的阻值为例，对隔离电压的检测过程进行阐述，相信本领域技术人员在第一运放U₁和第二运放U₂的供电电压不一致，和/或第九电阻R₉和第二电阻R₂的阻值不同时，能够根据本发明实施例中提供的检测过程，对隔离电压进行检测，因此在本发明实施例中不做赘述。

假设当第一运放U₁和第二运放U₂的供电电压保持一致，且第九电阻R₉和第二电阻R₂的阻值相等即r₉＝r₂时，在这种条件下，可以保证所述的第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关切换前后，图5中的曲线③保持不变。又因为该装置中流经第一发光二极管和第二发光二极管的电流不变I_R保持不变，所以对于同一光耦而言，在温度不变的情况下，第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关切换前后，第一光耦T₁和第二光耦T₂各自的电流传输比不变，故仍用第一光耦T₁和第二光耦T₂的电流传输比仍然分别用K₁和K₂表示，由此可知，第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关的切换等同于将第一光耦T₁和第二光耦T₂交换了一个位置，其他原理是在其切换前后是相同的。

由此可得，第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关的切换后，获得第一运放U₁的同相输入端V_DET的电压值U_DET的公式为U_DET＝f₂(T)·I_R·K₂·r₉，获得第二运放U₂的输出端V_out的电压值U_out’的公式为U_out’＝f₁(T)·I_R·K₁·r₂。进一步可得U_DET/U_out’＝(K₂·r₉)/(K₁·r₂)。

根据切换前后两次第二运放U₂分别输出的电压值，确定最终的隔离电压值的方法可以是直接根据该切换前后两次第二运放分别输出的电压值U_out及U_out’确定，如将U_out及U_out’的平均值确定为最终的隔离电压值，或者为了提高确定的电压值的准确度，可以是将U_out及U_out’相乘后开方得到的值确定为最终的隔离电压值。

本发明实施例中可以将隔离电压检测装置中的第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关进行切换，等同于将第一光耦和第二光耦交换位置，因此可以在第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关切换前后得到第二运放分别输出的电压值，从而根据且切换前后第二运放分别输出的电压值得到最终的隔离电压值，这种电路设计使得输入输出电压的代数关系不受其他因素的影响，进而解决了因双光耦一致性差异的存在影响隔离电压检测的精度的问题。

实施例4：

为了为第一运放U₁和第二运放U₂供电，基于上述实施例，第一电源模块为LDO(lowdropout regulator，低压差线性稳压电路)模块；和/或第二电源模块为LDO模块。

第一电源模块为LDO模块；和/或第二电源模块为LDO模块，即第一电源模块与第二电源模块中的任一电源模块为LDO模块，或均为LDO模块。并且第一电源模块对应的LDO模块中选用的电源芯片，与第二电源模块对应的LDO模块中选用的电源芯片的型号可以相同或不同。

为了将测量电路的干扰降到最小，得到更加精准测量的电压值，本实施例中隔离电压检测装置，一方面将第一电源模块和第二电源模块做对称式隔离电压供电设计，即采用第一电源模块和第二电源模块采用相同型号的LDO模块。另一方面第一电源模块和第二电源模块输出的电压相对于各自的参考地来说，电压值相等，则第一电源模块为第一运放U₁提供的供电电压，与第二电源模块为第二运放U₂提供的供电电压相等。

本实施例提供的隔离电压检测装置中，第一电源模块和第二电源模块采用对称式隔离电压供电设计，实现了输出相同的电压值，且第一电源模块为第一运放U₁提供的供电电压，与第二电源模块为第二运放U₂提供的供电电压相等，为上述实施例中消除双光耦一致性差异提供条件，且减少了输入到隔离电压检测模块的干扰。

实施例5：

基于上述各实施例，本发明实施例提供的隔离电压检测装置还包括隔离电压转换模块；

所述隔离电压转换模块的输入端与所述第一电源模块的输入端连接，所述隔离电压转换模块的输出端与所述第二电源模块的输入端连接。

所述装置还包括分压器；

所述分压器的输入端与所述隔离电压转换模块的输入端连接，所述分压器的输出端与所述第一运放的同相输入端连接；

所述分压器，用于将所述分压器的输入端接收的第二输入电压进行分压处理，通过所述分压器的输出端输出所述第一输入电压。

该隔离电压转换模块可以是电压转换电路，或者可以是现有的电压转换器件如反激式开关电源。

如果隔离电压转换模块为电压转换电路，用于实现电压转换的电路结构有多种，例如该隔离电压转换模块的电路连接的简化示意图可以如图6所示，在图6所示的隔离电压转换模块的基础上，隔离电压转换模块的输入端V_i连接所述第一电源模块的输入端V_i，隔离电压转换模块的输出端V_CC连接所述第二电源模块的输入端V_CC。

这样的连接方式使得输入到第一电源模块和第二电源模块的电压是相隔离的，因此第一电源模块和第二电源模块输出的电压也是隔离的，这样可以将输入到隔离电压检测模块的干扰降到最小，得到更加精准测量的电压值。

隔离电压检测装置中还包括分压器，以防止输入到测量电路中的电压过大，而损坏测量电路。其中，分压器不仅仅局限于电阻分压，还可以是其他能够进行分压的器件或电路，如基于运放的比例放大电路，这些器件或电路均在本申请的保护范围内。

具体地，分压器的输入端接收第二输入电压，并对该第二输入电压进行分压处理，将分压处理的第二输入电压即第一输入电压通过该分压器的输出端输出，从而使得第一运放U₁的同相输入端V_DET接收到该第一输入电压。

第二输入电压可以为待检测的输入电压，可以是将待检测的输入电压经过处理后得到的输入电压，此时第一输入电压是将待检测的输入电压经过处理后得到的输入电压。其中，待检测的输入电压可以为系统的供电电压，也可以其他的需要进行检测的电压；可以是交流电压，也可以是直流电压。

如果隔离电压检测装置中还包括分压器，则如图6所示的隔离电压转换模块的输入端V_i连接所述分压器的输入端V_i。

下面以图7为例对分压器进行说明，如图7所示，第七电阻R₇的一端连接所述第一电源模块的输入端V_i，第七电阻R₇的另一端连接第八电阻R₈的一端，第七电阻R₇与第八电阻R₈的串联节点V_DET，即分压器的输出端V_DET连接第一运放U₁的同相输入端V_DET；第八电阻R₈的另一端接地。图6所示的分压器将接收到的电压进行电阻分压处理，使得输入到测量电路中的电压不至于过大而被损坏。

本发明实施例提供的隔离电压检测装置中隔离电压转换模块的输出端连接第二电源模块，为第二电源模块供电，隔离电压转换模块的输入端连接第一电源模块，这样将输入到第一电源模块和第二电源模块的电压进行隔离，则第一电源模块和第二电源模块输出的电压也是隔离的，进而第一运放U₁和第二运放U₂供电电压也是隔离的。因此，将输入到隔离电压检测模块的干扰降低，使得检测的电压值更加精准。

实施例6：

基于上述各实施例，本发明实施例提供的隔离电压检测装置还包括整流滤波模块；

所述整流滤波模块的输出端分别连接所述第一电源模块的输入端、所述分压器的输入端及所述隔离电压转换模块的输入端；

所述整流滤波模块，用于将所述整流滤模块的输入端接收的待检测的输入电压进行整流滤波处理，通过所述整流滤波模块的输出端输出所述第二输入电压。

该整流滤波模块不仅仅指全桥整流电路结合电容滤波的电路，还包括其他的整流滤波的器件或电路，进而实现对交流电源和直流隔离电源的检测。这些器件和电路均在本申请的保护范围内。

整流滤波模块将待检测的输入电压经过整流滤波处理，输出第二输入电压，从而使上述分压器的输入端接收到第二输入电压。

如图8所示为本发明实施例提供的一种具体的整流滤波模块的电路连接图：

整流桥D1的交流输入端接收待检测的输入电压，所述整流桥D1的正向直流输出端通过第二电容C₂接地，第二电容C₂和整流桥D1的正向直流输出端的串联节点V_i分别连接所述第一电源模块的输入端V_i和所述分压器；所述整流桥D1的反向直流输出端接地；其中，所述整流桥D1由四个整流二极管构成。

本发明实施例中的整流桥不仅仅局限于由四个整流二极管构成的电路，还可以是其他的整流电路如由场效应管构成的整流电路或整流器件如MB6S全桥整流芯片。

基于图8所示的电路，待检测的输入电压经过全桥整流后再经过电容滤波后，得到的第二输入电压可以直接输入到隔离检测模块进行检测，还可以再经过其他的处理如分压处理后再输入到隔离检测模块进行检测。本实施例为了使得输入到隔离电压检测模块的电压干扰降低，进而使得测量的电压值更加精准。在整流滤波模块为除全桥整流电路结合电容滤波的电路外的其他电路连接结构时，也同样能够提高测量的电压值的精准性。

基于上述各个实施例，第一输入电压是将待检测的输入电压通过整流滤波分压处理得到的。

第一输入电压不仅仅局限于整流滤波分压处理，还可以通过电阻降压、降压整流电路、电压转换电路或降压器进行降压处理、电压转换器进行电压转换得到适合隔离电压检测模块的输入电压。本申请其他的电路或器件能够得到适合测量电路的输入电压的都属于本申请要保护的范围。

为了测量的电压值减少更多的干扰，本申请实施例选择将待检测的输入电压通过整流滤波分压处理得到。

本申请实施例提供的隔离电压检测装置中的整流滤波模块对待检测的输入电压进行了整流滤波处理，去除了待检测的输入电压中包含的一部分干扰，为减少输入到其他模块如隔离电压检测模块或分压器的干扰，使得检测的电压值更加精准。

实施例7：

基于上述各个实施例，本发明实施例提供的一种隔离电压检测装置还包括：交直流检测模块和MCU；

所述MCU分别连接所述交直流检测模块的输出端和所述隔离电压转换模块的输出端，

所述交直流检测模块的供电端连接第二电源模块的输出端，所述交直流检测模块的输入端接收待检测的输入电压，对所述待检测的输入电压进行交直流检测。

本实施例中所述的交直流检测模块是利用电容交直流特性去驱动开关管，结合隔离器件(光耦等)输出数字信号的设计，实现对交直流供电电源的分类检测判断。其他元器件不同的选型、组合、连接方式，均在本申请的保护范围内。

本发明实施例中的交直流检测模块将待检测的输入电压进行交直流属性检测并输出第一电压信号到MCU，其中第一电信号通过高电平或低电平来表示待检测的输入电压的交直流属性如高电平表示交流，低电平表示直流。MCU将接收到的第一电信号和第二运放输出的电压值处理得到更加精准的电压值，不仅实现电压的交直流检测而且使得测量的电压值更加精准。

实施例8：

基于上述各实施例，本实施例提供了一种隔离电压检测装置，如图9所示，该隔离电压检测装置中的所述交直流检测模块包括：

第一电阻R₁的一端V_in+连接所述待检测的输入电压正极，所述第一电阻R₁的另一端连接第一电容C₁的一端，第四电阻R₄的一端及MOS管M的栅极与所述第一电阻R₁和所述第一电容C₁的串联节点连接，所述第四电阻R₄的另一端与所述第一电容C₁的另一端连接，并且所述第四电阻R₄的另一端与第一电容C₁的另一端的串联节点V_in-连接所述MOS管M的源极及待检测的输入电压负极，所述MOS管M的漏极连接第五电阻R₅的一端，所述第五电阻R₅的另一端连接第三光耦T₃中第三发光二极管的阴极，所述第三发光二极管的阳极连接所述待检测的输入电压正极，所述第三光耦T₃中第三三极管的集电极连接所述第二电源模块的输出端V_C1，所述第三三极管的发射极通过所述第六电阻R₆接地，所述第三三极管的发射极和所述第六电阻R₆的串联节点V_MDET连接MCU。

该交直流检测模块的工作原理为：

利用电容通交流隔直流的特性，当输入的待检测的输入电压为交流信号时，第一电容C₁和第四电阻R₄并联，其并联两端电压接近为0，MOS管M处于截止状态，第三光耦T₃不工作，交直流检测模块的输出端V_MDET输出低电平至所述MCU。当输入的待检测的输入电压为直流信号时，第一电容C₁仅起到滤波作用，MOS管M导通，第三光耦T₃导通，交直流检测模块的输出端V_MDET输出高电平至所述MCU。其中，交直流检测模块的输出端V_MDET输出的低电平或高电平为第一电压信号。

本发明实施例中的交直流检测模块将待检测的输入电压进行交直流属性检测并输出第一电压信号到MCU，其中第一电信号通过高电平或低电平来表示待检测的输入电压的交直流属性如高电平表示交流，低电平表示直流。MCU将接收到的第一电信号和第二运放输出的电压值处理得到更加精准的电压值，不仅实现电压的交直流检测而且使得测量的电压值更加精准。

实施例9：

基于上述各个实施例，本发明实施例提供的隔离电压检测装置还包括：报警模块；

所述MCU分别连接所述第二运放U₂的输出端V_out和报警模块；

所述MCU将所述第二运放U₂输出的电压进行处理得到第二电压信号，判断所述第二电压信号与接收到的所述交直流检测模块输出的第一电压信号是否相等，如果否，向报警模块发送控制信号；

所述报警模块接收到所述控制信号后进行报警。

MCU将第二运放U₂输出的电压进行处理得到第二电压信号的原理为：

MCU根据切换前后两次第二运放U₂分别输出的电压值，确定最终的隔离电压值的方法可以是直接根据该切换前后两次第二运放分别输出的电压值U_out及U_out’确定，如将U_out及U_out’的平均值确定为最终的隔离电压值，或者为了提高确定的电压值的准确度，可以是将U_out及U_out’相乘后开方得到的值确定为最终的隔离电压值。

为了提高确定的电压值的准确度，MCU将U_out及U_out’相乘后开方得到的值确定为最终的隔离电压值,其具体的工作原理为：

将实施例3所述的U_DET/U_out＝(K₁·r₉)/(K₂·r₂)和U_DET/U_out’＝(K₂·r₉)/(K₁·r₂)两式相乘，可得U_DET ²/(U_out·U_out’)＝(r₉/r₂)²，又因为第九电阻R₉和第二电阻R₂均采用高精度温度特性良好的电阻，且阻值相等，即r₉＝r₂，因此，可得U_DET ²/(U_out·U_out’)＝1；进一步可得U_DET＝(U_out·U_out’)^1/2,即第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关的切换前后测得的两个电压值(U_out·U_out’)乘积的开方为最终的隔离电压值，即第二电压信号。

交直流检测模块对接收到的待检测的输入电压进行交直流检测，输出第一电压信号，MCU根据第一电压信号，判断待检测的输入电压的交直流属性，根据预先确定的评判标准，将第二运放U₂输出的电压进行处理后得到第二电压信号，判断所述第一电压信号和所述第二电压信号是否相等，如果不相等，则向报警模块发出控制信号，报警模块根据控制信号进行报警。

预先确定的评判标准可以根据不同的需求进行调整，具体地MCU在根据预先确定的评判标准，将第二运放U₂输出的电压进行处理后得到第二电压信号时，可以是根据待检测的输入电压的交直流属性，将第二运放U₂输出的电压处理为该交直流属性对应的第二电压信号，即如果为直流，则处理为直流对应的第二电压信号，如果为交流，则处理为交流对应的第二电压信号。

MCU将第一电压信号和第二电压信号处理后得到的所述控制信号不仅仅局限于控制报警模块进行报警，来提示系统电源电压是否正常，还可以根据实际的需求去控制其它模块执行相应的动作，例如该控制信号还可以控制电压实时显示模块进行实时电压显示，这样加强了该装置的人机交互，为人们提供更加便利条件。

MCU将第一电压信号和第二电压信号处理后得到的所述控制信号控制报警模块进行报警，来提示系统电源电压是否正常，增强了隔离电压检测装置的人机交互能力，为本领域技术人员对系统电源是否正常工作进行准确判断，并采取相应的措施，从而减少不必要的损失。

实施例10：

基于上述各个实施例，下面以一个具体的实施例对上述各实施例进行说明，如图10所示，隔离电压检测装置各个模块间具体连接方式为：

待检测的输入电压分别输入到交直流检测模块和整流滤波模块的输入端V_in；交直流检测模块的输出端V_MDET连接MCU；

整流滤波模块的输出端V_i分别连接隔离电压转换模块的输入端V_i、第一电源模块的输入端V_i、分压器的输入端V_i；隔离电压转换模块的输出端V_CC连接MCU和第二电源模块的输入端V_CC；第一电源模块的输出端V_i1连接隔离电压检测模块中温漂补偿单元的供电端，即第一运放U₁的正向电源输入端V_i1；

分压器的输出端V_DET连接隔离电压检测模块中温漂补偿单元的输入端，即第一运放U₁的反相输入端V_DET；

第二电源模块的输出端V_C1分别连接所述隔离电压检测模块中电压跟随单元的供电端，即第二运放U₂的正向电源输入端V_C1、交直流检测模块的供电端V_C1；

隔离电压检测模块的输出端V_out即第二运放U₂的输出端V_out连接MCU；

MCU的输出端连接报警模块。

其中，隔离电压检测模块中一致性差异消除单元分别与温漂补偿单元、电压跟随单元相连。

如图10所示，上述隔离电压检测装置各个模块间的信号流向为：

待检测的输入电压通过交直流检测模块进行交直流检测后，输出第一电压信号到所述MCU；

待检测的输入电压通过整流滤波模块进行整流滤波后，得到第三输入电压，将其分别输入到隔离电压转换模块、第一电源模块、分压器；

第三输入电压经过隔离电压转换模块转换出第四输入电压，第四输入电压为MCU和第二电源模块提供其工作所需的电压；第二电源模块输出电压分别给交直流检测模块和隔离电压检测模块供电；

第三输入电压经过第一电源模块为隔离电压检测模块供电；

由于输入电压过大，第三输入电压经过分压器分压后再输入隔离电压检测模块，隔离电压检测模块输出的电压到MCU；

MCU根据第一电压信号，判断待检测的输入电压的交直流属性，根据预先确定的评判标准，将隔离电压检测模块输出的电压进行处理后得到第二电压信号，判断第一电压信号和第二电压信号是否相等，如果不相等，则向报警模块发出控制信号，报警模块根据控制信号进行报警。

本发明实施例中隔离电压检测装置各个模块之间的相互配合，不仅仅消除了温漂和双光耦的一致性差异，还对待检测的输入电压进行了交直流属性检测和电压值检测，MCU将交直流属性检测和电压值检测的结果进行处理得到最终的隔离电压值，使得测量的电压值更加精准。另外，报警模块根据MCU处理得到的控制信号进行报警，使得隔离电压检测装置的人机交互能力更加完善。

实施例11：

基于上述各个实施例，如图11所示，利用本发明提供的一种隔离电压检测装置进行隔离电压检测的流程为：

首先，待检测的输入电压分别进行交直流检测和整流滤波，其次，交直流检测后输出第一电压信号到MCU；整流滤波后的电压依次经过分压和隔离电压检测后，将隔离电压检测结果输入到MCU；最后，MCU将接收到的隔离电压检测结果按照上述的工作原理进行处理得到第二电压信号，判断所述第一电压信号和所述第二电压信号是否相等，如果不相等，则向报警模块发出控制信号，报警模块根据控制信号进行报警。

需要特别说明的是，所述MCU将第一电压信号和第二电压信号处理后得到的所述控制信号不仅仅局限于控制报警模块进行报警，来提示系统电源电压是否正常，还可以根据实际的需求去控制其它模块执行相应的动作，例如该控制信号还可以控制电压实时显示模块进行实时电压显示。

基于上述流程，可以看出本发明实施例中不仅仅将所述待检测的输入电压进行了高精度的检测，还判断了所述待检测的输入电压的交直流属性，根据这两个检测的结果，MCU对其进行了相应的处理，并通过报警模块提醒相关人员系统电源电压是否正常，有效地加强了人机交互，实现了高精度的隔离电压检测和报警效果。

本发明实施例提供的一种隔离电压检测装置，交直流检测模块对所述待检测的输入电压的交直流属性进行有效地判断，所述待检测的输入电压通过整流滤波模块、分压器进行有效地整流滤波分压处理后，再经过隔离电压检测模块高精度的电压检测，最终由MCU对待检测的输入电压的交直流属性和电压检测结果综合处理后，进一步控制报警模块提醒人们系统电源电压是否正常。这其中，隔离电压检测模块中一致性差异消除单元采用两个双刀双掷开关切换前后，相当于将温漂补偿单元中的两个光耦进行交换位置，通过上述的隔离电压检测模块的工作原理，对所述隔离电压检测模块在两个双刀双掷开关切换前后分别输出的电压值进行相应的计算，可知所述隔离电压检测模块输入输出电压的代数关系不受其他因素影响，进而解决了因双光耦一致性差异的存在影响隔离电压检测的精度的问题。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种隔离电压检测装置，其特征在于，所述装置包括：第一电源模块、第二电源模块、第一开关单元、第二开关单元、电压跟随单元、温漂补偿单元；

所述第一开关单元的第一端分别连接所述第一电源模块的输出端和所述温漂补偿单元的反相输入端，所述第一开关单元的第二端分别连接所述第二电源模块的输出端和所述电压跟随单元的同相输入端；所述第一电源模块和所述第二电源模块输出的电压相对于各自的参考地电压值相等；

所述第二开关单元的第一端分别连接所述第二电源模块的输出端和所述电压跟随单元的同相输入端，所述第二开关单元的第二端分别连接所述第一电源模块的输出端和所述温漂补偿单元的反相输入端；所述第一开关单元和第二开关单元同时切换到自身对应的第一端，或同时切换到自身对应的第二端；

所述电压跟随单元的输出端与所述电压跟随单元的反相输入端连接，所述电压跟随单元的正向电源输入端连接所述第二电源模块的输出端，所述温漂补偿单元的正向电源输入端连接所述第一电源模块的输出端。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温漂补偿单元包括包含有第一运放的负反馈电路、第三电阻、第一光耦、第二光耦，所述电压跟随单元包括第二运放、第二电阻；

所述第一开关单元的第一端连接所述第一运放的反相输入端，所述第一开关单元的第二端连接所述第二运放的同相输入端；

所述第二开关单元的第一端连接所述第二运放的同相输入端，所述第二开关单元的第二端连接所述第一运放的反相输入端；

所述第二运放的输出端与所述第二运放的反相输入端连接，所述第二运放的正向电源输入端连接所述第二电源模块的输出端，所述第一运放的正向电源输入端连接所述第一电源模块的输出端；

所述第一运放的同相输入端接收第一输入电压，所述第一运放的输出端通过负反馈子电路连接所述第一运放的方向输入端，所述第一运放的输出端连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第一光耦中第一发光二极管的阳极，所述第一发光二极管的阴极连接所述第二光耦中第二发光二极管的阳极，所述第二发光二极管的阴极接地；

所述第一光耦中第一三极管的集电极连接所述第一开关单元的第三端，所述第一三极管的发射极连接所述第一开关单元的第三端；所述第二光耦中第二三极管的集电极连接所述第二开关单元的第三端，所述第二三极管的发射极连接所述第二开关单元的第三端；

所述第二运放的同相输入端通过所述第二电阻接地。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一开关单元包括第一双刀双掷开关，所述第二开关单元包括第二双刀双掷开关；

所述第一开关单元的第一端为所述第一双刀双掷开关第一静刀口的接线端，所述第一开关单元的第二端为所述第一双刀双掷开关第二静刀口的接线端，所述第一开关单元的第三端为所述第一双刀双掷开关刀闸片处的接线柱；所述第二开关单元的第一端为所述第二双刀双掷开关第一静刀口的接线端，所述第二开关单元的第二端为所述第二双刀双掷开关第二静刀口的接线端，所述第二开关单元的第三端为所述第二双刀双掷开关刀闸片处的接线柱；

所述第一双刀双掷开关第一静刀口的第一接线端连接所述第一运放的正向电源输入端，所述第一双刀双掷开关第一静刀口的第二接线端连接所述第一运放的反相输入端，所述第一双刀双掷开关第二静刀口的第一接线端连接所述第二运放的正向电源输入端，所述第一双刀双掷开关第二静刀口的第二接线端连接第二运放的同相输入端；所述第二双刀双掷开关第一静刀口的第一接线端连接第二运放的正向电源输入端，所述第二双刀双掷开关第一静刀口的第二接线端连接第二运放的同相输入端，所述第二双刀双掷开关第二静刀口的第一接线端连接所述第一运放的正向电源输入端，所述第二双刀双掷开关第二静刀口的第二接线端连接所述第一运放的反相输入端；

所述第一光耦中第一三极管的集电极连接所述第一双刀双掷开关刀闸片处的第一接线柱，所述第一三极管的发射极连接所述第一双刀双掷开关刀闸片处的第二接线柱；所述第二光耦中第二三极管的集电极连接所述第二双刀双掷开关刀闸片处的第一接线柱，所述第二三极管的发射极连接所述第二双刀双掷开关刀闸片处的第二接线柱。

4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述第一光耦和第二光耦的材质和型号相同。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电源模块为低压差线性稳压电路LDO模块；和/或第二电源模块为LDO模块。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括隔离电压转换模块；

所述隔离电压转换模块的输入端与所述第一电源模块的输入端连接，所述隔离电压转换模块的输出端与所述第二电源模块的输入端连接。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括分压器；

所述分压器的输入端与所述隔离电压转换模块的输入端连接，所述分压器的输出端与所述第一运放的同相输入端连接；

所述分压器，用于将所述分压器的输入端接收的第二输入电压进行分压处理，通过所述分压器的输出端输出所述第一输入电压。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括整流滤波模块；

所述整流滤波模块的输出端分别连接所述第一电源模块的输入端、所述分压器的输入端及所述隔离电压转换模块的输入端；

所述整流滤波模块，用于将所述整流滤模块的输入端接收的待检测的输入电压进行整流滤波处理，通过所述整流滤波模块的输出端输出所述第二输入电压。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：交直流检测模块和MCU；

所述MCU分别连接所述交直流检测模块的输出端和所述隔离电压转换模块的输出端，所述交直流检测模块的供电端连接所述第二电源模块的输出端，所述交直流检测模块的输入端输入待检测的输入电压，对所述待检测的输入电压进行交直流检测。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述交直流检测模块包括：

第一电阻的一端连接所述待检测的输入电压正极，所述第一电阻的另一端连接第一电容的一端，第四电阻的一端及MOS管的栅极与所述第一电阻和所述第一电容的串联节点连接，所述第四电阻的另一端与所述第一电容的另一端连接，并且所述第四电阻的另一端与第一电容的另一端的串联节点连接所述MOS管的源极及待检测的输入电压负极，所述MOS管的漏极连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接第三光耦中第三发光二极管的阴极，所述第三发光二极管的阳极连接所述待检测的输入电压正极，所述第三光耦中第三三极管的集电极连接所述第二电源模块的输出端，所述第三三极管的发射极通过所述第六电阻接地，所述第三三极管的发射极和所述第六电阻的串联节点连接MCU。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：报警模块；

所述MCU分别连接所述第二运放的输出端和报警模块；

所述MCU将所述第二运放输出的电压进行处理得到第二电压信号，判断所述第二电压信号与接收到的所述交直流检测模块输出的第一电压信号是否相等，如果否，向报警模块发送控制信号；

所述报警模块接收到所述控制信号后进行报警。