CN109917305A - 一种隔离信号检测控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔离信号检测控制装置，包括控制模块、隔离运放模块以及数字控制器模块；其中，控制模块和不少于两个隔离信号输入端相连接，用于按照预设规则每次选择将其中一个隔离信号输入端输入的待测隔离信号发送至所述隔离运放模块，直至各个隔离信号输入端输入的待测隔离信号均发送至所述隔离运放模块；隔离运放模块分别和控制模块以及所述数字控制器模块相连接，用于将依次接收到的待测隔离信号进行调制后发送至数字控制器模块，以便数字控制器模块进行AD转换。本发明中的控制模块可以接收多个隔离信号输入端的待测隔离信号，使得多路待测隔离信号均由同一个隔离运放模块进行调制，从而降低隔离信号检测的成本。

Description

一种隔离信号检测控制装置

技术领域

本发明涉及多路信号检测领域领域，特别是涉及一种隔离信号检测控制装置。

背景技术

隔离型的开关电源在某些应用场合中，需要位于副边侧的数字控制器检测并上报输入电压和输入电流，需要额外设计电路将原边侧的输入电压和输入电流传递到副边，以便数字控制器进行AD转换。

对于输入电压信号，一般选用隔离电压运放来进行信号传输。对于输入电流信号，有三种常见的方式来进行信号传输：霍尔电流传感器、电流互感变压器以及隔离电流运放。这三种方式各有利弊：霍尔电流传感器体积较大，成本较高，并且高低温需要校准才能保证小的温漂特性。电流互感器体积居中，只能检测交流信号，且需要额外搭建电路，精度较差。隔离电流运放体积小、精度高、温漂小。对于精度要求较高的场合，隔离电流运放应用广泛。但它跟隔离电压运放一样，成本较高。

目前，常规的隔离信号检测方式是每一个隔离信号需要单独一个隔离运放将其从原边侧传递到副边侧，供数字控制器进行AD转换。若涉及两个及以上隔离信号的检测，使用多个隔离运放会带来很高的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种隔离信号检测控制装置，解决了对多路隔离信号检测成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种隔离信号检测控制装置，包括控制模块、隔离运放模块以及数字控制器模块；

其中，所述控制模块和不少于两个隔离信号输入端相连接，用于按照预设规则每次选择将其中一个隔离信号输入端输入的待测隔离信号发送至所述隔离运放模块，直至各个所述隔离信号输入端输入的待测隔离信号均发送至所述隔离运放模块；

所述隔离运放模块分别和所述控制模块以及所述数字控制器模块相连接，用于将依次接收到的所述待测隔离信号进行调制后发送至所述数字控制器模块，以便所述数字控制器模块进行AD转换。

其中，所述控制模块包括控制信号生成电路和开关电路；

所述开关电路和所述控制信号生成电路相连接，并和各个所述隔离信号输入端相连接，用于接收所述控制信号生成电路发送的控制信号，根据所述控制信号每次选择接收其中一个所述隔离信号输入端输入的待测隔离信号。

其中，所述开关电路包括m个开关器件，m个所述开关器件分别和m个所述隔离信号输入端相连接；其中m大于等于2；

所述开关电路和所述隔离信号输入端一一对应，用于根据所述控制信号，对所述隔离信号输入端输入的待测隔离信号进行开启或关闭。

其中，所述控制信号生成电路包括数字隔离器和驱动器；

其中，所述数字隔离器的n个第一信号输入脚分别和所述数字控制器模块的n个控制信号输出端相连接，所述数字隔离器的n个第一信号输出脚分别和所述驱动器的n个第二信号输入脚相连接；所述驱动器的m个第二信号输出脚和m个所述开关器件的第三信号输入脚相连接；其中，n大于等于2；

所述数字隔离器的信号输入侧接地端和所述数字控制器模块的接地端均连接第一接地端；所述数字隔离器的信号输出的接地端和所述驱动器的接地端均连接于第二接地端。

其中，所述隔离信号输入端为两个，所述开关器件的数量为两个；

所述控制信号生成电路包括反向施密特触发器、第六电阻R6、第四电容C4以及驱动器；

所述第六电阻R6的两端分别与所述反向施密特触发器的输入端和输出端相连接；所述第四电容C4的第一端和所述反向施密特触发器的输入端相连接，第二端和所述反向施密特触发器的接地端以及所述驱动器的接地端相连接；所述反向施密特触发器的输出端和所述驱动器的输入端相连接；所述驱动器的两个输出端分别和两个所述开关器件的第三信号输入脚相连接；

其中，所述反向施密特触发器的接地端和所述驱动器的接地端均连接于第一接地端，所述数字控制器模块的接地端连接于第二接地端。

其中，每个所述开关器件为继电器或者两个MOSFET管连接而成的器件。

其中，所述隔离信号输入端包括第一隔离信号输入端和第二隔离信号输入端；

所述开关电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一非隔离运算放大器以及第一Nmos管Q1；

所述第一Nmos管Q1的门极和所述控制信号生成电路的输出端相连接用于接收控制信号；

所述第九电阻R9的第一端和第一隔离信号输入端相连接，第二端和所述第一非隔离运算放大器的同相输入端相连接；所述第七电阻R7的第一端和第二隔离信号输入端相连接，第二端和所述第一Nmos管Q1的漏极、所述第八电阻R8的第一端相连接；所述第八电阻R8的第二端连接接所述第一非隔离运算放大器的同相输入端；所述第十一电阻R11的第一端和所述第一非隔离运算放大器的接地端共同接地，第二端和所述第十电阻R10的第一端、所述第一非隔离运算放大器的反相输入端相连接；所述第十电阻R10的第二端和所述第一非隔离运算放大器的输出端相连接；所述第一非隔离运算放大器的输出端和所述隔离运放模块的输入端相连接；

其中，所述第一非隔离运算放大器的接地端和所述第一Nmos管Q1的源极连接均连接于第一接地端，所述数字控制器的接地端连接于第二接地端。

其中，所述控制信号生成电路包括反向施密特触发器、第六电阻R6以及第四电容C4；

所述第六电阻R6的两端分别和所述反向施密特触发器的输出端以及输入端相连接；所述第四电容C4的第一端和所述反向施密特触发器的输入端相连接；第二端和所述反向施密特触发器的接地端；所述反向施密特触发器的输出端和所述开关电路的第一Nmos管Q1的门极的输入端相连接；

其中，所述反向施密特触发器的接地端、所述第一非隔离运算放大器的接地端均连接第一接地端。

其中，所述控制信号生成电路包括数字隔离器；

所述数字隔离器的输入端和数字控制器模块的输出端相连接；所述数字隔离器的输出端和所述第一Nmos管Q1的门极相连接；

所述数字隔离器输入侧的接地端连接于第二接地端，所述数字隔离器输出侧的接地端、所述第一非隔离运算放大器的接地端以及所述第一Nmos管Q1的源极均连接于第一接地端。

其中，所述隔离运放模块包括隔离运算放大器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第二非隔离运算放大器；

所述隔离运算放大器的输入端和所述开关电路的输出端相连接，用于接收通过所述开关电路发送的待测隔离信号；所述隔离运算放大器的输出侧的一对差分引脚分别连接所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的第一端，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的第二端分别与所述第二非隔离运算放大器的同相输入端和反相输入端相连接；所述第三电阻R3的第一端和所述第一电容C1的第一端并联连接于所述第二非隔离运算放大器的反相输入端，所述第三电阻R3的第二端和所述第一电容C1的第二端并联连接于所述第二非隔离运算放大器的输出端；所述第四电阻R4的第一端和所述第二电容C2的第一端并联连接于所述第二非隔离运算放大器的同相输入端，所述第四电阻R4的第二端和所述第二电容C2的第二端并联连接于第二接地端；所述非隔离运算器的输出端和所述第五电阻R5第一端相连接，所述第五电阻R5的第二端和所述第三电容C3的第一端、所述数字控制器模块的输入端相连接；所述第三电容C3的第二端和第二接地端相连接；

所述隔离运算放大器的输入侧接地端和第一接地端相连接，所述隔离运算放大器的输出侧接地端和第二接地端相连接。

本发明所提供的隔离信号检测控制装置，包括控制模块、隔离运放模块以及数字控制器模块；其中，控制模块和不少于两个隔离信号输入端相连接，用于依次接收各个信号输入端输入的待测隔离信号；隔离运放模块分别和控制模块以及数字控制器模块相连接，用于将各个待测隔离信号进行调制后发送至数字控制器模块，以便数字控制器进行AD转换。相对于现有技术而言，本申请中在隔离运放模块之前还设置了控制模块，该控制模块可以同时连接多个隔离信号输入端，并可以对输入的待测隔离信号进行选取，使得各路隔离信号经过该控制模块依次输入，并经过隔离运放模块调制后发送至数字控制器模块。那么在对多路隔离信号进行检测时，就可以通过该控制模块按照一定的顺序依次被同一隔离运放模块调制并被数字控制器模块转化，而无需对每路隔离信号均配备一个隔离运放模块，减少了对隔离信号检测时所需的隔离运放模块的数量，从而降低隔离信号检测的成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术只能够隔离信号检测的框架示意图；

图2为本发明实施例提供的隔离信号检测控制装置的框架示意图；

图3为本发明另一具体实施例提供的隔离信号检测控制装置的结构框图；

图4为本发明实施例提供的隔离信号检测控制装置的电路结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的隔离信号检测控制装置的电路结构示意图；

图6为本发明另一实施例所述的隔离信号检测控制装置的电路结构示意图；

图7为本发明另一实施例提供的隔离信号检测控制装置的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为现有技术只能够隔离信号检测的框架示意图。在图1中，每路隔离信号均需要接入一个隔离运放模块，对隔离信号进行调制，当隔离信号数量较多时，需要配置的隔离运放模块也比较多。而隔离运放模块的成本是非常高的，导致隔离信号的检测成本也非常高。

为此，本发明中提供了只采用一个隔离运放模块即可能够对多路隔离信号进行调制检测的装置。下面以具体实施例进行说明。

实施例一：

如图2所示，图2为本发明实施例提供的隔离信号检测控制装置的框架示意图。该装置包括：

控制模块1、隔离运放模块2以及数字控制器模块3；

其中，控制模块1和不少于两个隔离信号输入端相连接，用于按照预设规则每次选择将其中一个隔离信号输入端输入的待测隔离信号发送至隔离运放模块2，直至各个隔离信号输入端输入的待测隔离信号均发送至隔离运放模块2；

隔离运放模块2分别和控制模块1以及数字控制器模块3相连接，用于将依次接收到的待测隔离信号进行调制后发送至所述数字控制器模块3，以便所述数字控制器模块3进行AD转换。

需要说明的是，本发明中的实施例是基于采用隔离运放模块2将隔离信号传输至数字控制器模块3为基础进行说明的。常规的传输方式如图1所示，每个隔离信号输入端各连接一个隔离运放模块2，分别将各路待测隔离信号传输至数字控制器模块3。但是隔离运放模块2的价格非常昂贵，而隔离信号的数量如果较多，就会导致数据传输检测的成本非常高。

本申请中在隔离运放模块2之前还设置了控制模块1，该控制模块1可以同时连接多个隔离信号输入端，并可以对多个隔离信号输入端输入的待测隔离信号进行选取，使得每次只有一路待测隔离信号可通过该控制模块1发送至隔离运放模块2，并经过隔离运放模块2调制后发送至数字控制器模块3，最终使得各个隔离信号输入端的输入信号均通过控制模块1输入完成，并由数字控制器模块3进行AD转化。因此本申请中在对多路隔离信号进行检测时，通过该控制模块1按照一定的输入规则使多路待测隔离信号被同一隔离运放模块2调制并被数字控制器模块3转换，而无需对每路待测隔离信号均配备一个隔离运放模块2。本实施例中在隔离运放模块2每次只传输一路待测隔离信号的基础上，设置控制模块1，通过控制模块1对隔离运放模块2接收到的待测隔离信号进行选取调制，使得隔离运放模块2可以依次接收并传输各路待测隔离信号，既不影响待测隔离信号的传输，又减小了隔离运放模块2的使用数量，从而在很大程度上降低隔离信号检测的成本。

基于上述实施例，为了进一步的对本发明的技术方案进行详细说明，下面以各个不同的具体实施例说明本发明的技术方案的具体实现方式。

实施例二：

如图3所示，图3为本发明另一具体实施例提供的隔离信号检测控制装置的结构框图。该装置中的控制模块可以包括：

控制信号生成电路11和开关电路12；

控制信号生成电路11用于生成控制信号，并将控制信号发送给开关电路12；

开关电路12和多个隔离信号输入端相连接，在接收到控制信号后，根据控制信号每次选择接收其中一个隔离信号输入端输入的待测隔离信号。

如图3所示，控制模块1可分为两部分，一部分是控制信号生成电路11部分，用于生成决定开关电路12接收哪一路待测隔离信号的控制信号；另一部分是开关电路12，用于根据控制信号对各路待测隔离信号进行一定的调控，使得每次只有一路待测隔离信号输入至隔离运放模块2。

需要说明的是，控制信号生成电路11生成的控制信号，可以是数字控制器模块3先向控制信号生成电路11发送接收哪一路待测隔离信号的指令，控制信号生成电路11再生成对应地控制信号；也可以无需接收数字控制器模块3的指令，直接有控制信号生成电路11生成控制信号。

实施例三：

如图4所示，图4为本发明实施例提供的隔离信号检测控制装置的电路结构示意图。该装置主要包括控制信号生成电路11、开关电路12、隔离运放模块2、数字控制器3；

开关电路12和控制信号生成电路11相连接，并和多个隔离信号输入端相连接，用于接收控制信号生成电路11发送的控制信号，根据控制信号每次选择接收其中一个隔离信号输入端输入的待测隔离信号，并将待测隔离信号发送至隔离运放模块2，由隔离运放模块2调制后发送至数字控制器模块3，以便数字控制器模块3进行AD转换。

开关电路12包括m个开关器件，m个开关器件分别和m个所述隔离信号输入端相连接；其中m大于等于2；

开关电路12和隔离信号输入端一一对应，用于根据控制信号，对所述隔离信号输入端输入的待测隔离信号进行开启或关闭。具体地，每次只对一个隔离信号输入端的待测隔离信号进行开启，其余的隔离信号输入端的待测隔离信号关闭，即每次只接收一路待测隔离信号。

控制信号生成电路12包括数字隔离器和驱动器；

其中，数字隔离器的n个第一信号输入脚分别和所述数字控制器模块的n个控制信号输出端相连接，数字隔离器的n个第一信号输出脚分别和驱动器的n个第二信号输入脚相连接；驱动器的m个第二信号输出脚和m个所述开关器件的第三信号输入脚相连接；其中，n大于等于2；

数字隔离器的信号输入侧接地端和所述数字控制器模块的接地端均连接第一接地端；所述数字隔离器的信号输出的接地端和所述驱动器的接地端均连接于第二接地端。

具体地，如图4所示，控制信号生成电路包括数字隔离器(Digital Isolator)和驱动器(Driver)两个部分。

数字隔离器在副边侧的参考地为副边地(GND2)，在副边侧的供电电源脚连接到Vcc_sec1。另外，数字隔离器在副边侧至少包含n个信号输入脚，分别与副边侧数字控制器模块的输出控制信号(Csec_1、Csec_2……Csec_n)相连。数字隔离器在原边侧的参考地为原边地(GND1)，在原边侧的供电电源脚连接到Vcc_pri_1。数字隔离器在原边侧至少包含n个信号输出脚，分别于原边侧的驱动器的n个输入脚相连。驱动器至少包含m个输出脚，分别与原边侧的开关电路的m个输入脚相连。

至此，数字控制器模块3的输出n个控制信号(Csec_1、Csec_2……Csec_n)经过控制信号生成电路生成了m个控制信号(Cpri_1、Cpri_2……Cpri_m)。驱动器的参考地为原边地GND1，供电电源脚连接Vcc_pri_2。驱动器将数字隔离器的输出信号转化为更适合驱动开关电路的电信号，例如数字隔离器如果输出5V，这个电压送给开关电路可能不太够，可能无法使开关电路内的开关器件完全导通，这个时候，最好加个驱动器，比如将5V进一步提升为，比如12V，这能能保证开关电路内部的电路能够正常工作。

需要说明的是，本实施例中控制信号生成电路11是由数字隔离器和驱动器连接组合而成，在实际应用中可以采用能够完成隔离和驱动功能的隔离驱动器(Isolateddriver)，只是相对于数字隔离器和驱动器连接组合而成的器件而言，隔离驱动器的成本更高。

开关电路12包含x个开关器件(S1、S2……Sx)。每个开关器件包含3个引脚。其中，每个开关器件第1个引脚与对应的一个待测隔离信号相连(A1、A2……Ax)。所有开关器件的第2个引脚连接在一起，然后连接到同一个隔离运放模块的输入信号检测脚VIN。同时，每个开关器件第3个引脚分别连接到对应控制信号生成电路输出的控制信号(Cpri_1、Cpri_2……Cpri_m)，其中m＝x。此时控制信号生成电路输出的控制信号，相当于片选信号，依次将待测隔离信号分别送给隔离运放模块。

具体地，每一个开关器件(S1、S2……Sx)可以为Relay(继电器)，MOSFET管等(N型MOSFET管或P型MOSFET管)，或其中一项与几项的组合。例如，2个N型MOSFET管(Nmos)可以组成1个开关器件，这2个Nmos的门极(Gate)连接在一起，接收控制信号生成电路送过来的控制信号；这2个Nmos的源极(Source)也连接在一起；另外，其中一个Nmos的漏极(Drain)与待测隔离信号相连，另一个Nmos的漏极与“隔离运放模块”相连。

隔离运放模块2包含一个隔离运算放大器(Isolated Amplifier)、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、一个非隔离运算放大器(Non-isolated Amplifier)。

隔离运算放大器在原边侧的参考地为GND1，参考电源为Vcc_pri_3。另外，隔离运算放大器在原边侧至少有1个输入信号检测脚VIN。隔离运算放大器在副边侧的参考地为GND2，在副边侧的供电电源脚为Vcc_sec2。隔离运算放大器在副边侧至少有1对差分输出引脚VOUTP和VOUTN。

第一电阻R1的一端与隔离运算放大器VOUTP相连；第一电阻R1的另一端与非隔离运算放大器的同相输入端相连。

第二电阻R2的一端与隔离运算放大器VOUTN相连；第二电阻R2的另一端与非隔离运算放大器的反相输入端相连。

第三电阻R3的一端与非隔离运算放大器的反相输入端相连；第三电阻R3的另一端与非隔离运算放大器的输出端相连。

第一电容C1的一端与第三电阻R3的一端相连；第一电容C1的另一端与第三电阻R3的另一端相连。

第四电阻R4的一端与非隔离运算放大器的反相输入端相连；R4的另一端与副边地GND2相连接。

第二电容C2的一端与第四电阻R4的一端相连接；第二电容C2的另一端与第四电阻R4的另一端相连接。

第五电阻R5的一端与非隔离运算放大器的输出端相连；第五电阻R5的另一端与“数字控制器模块”的AD输入端相连接。

第三电容C3的一端“数字控制器模块”的AD输入端相连接；第三电容C3的另一端与副边地GND2相连接。

非隔离运放的参考地为副边地GND2，供电电源脚连接到Vcc_sec3。

隔离运算放大器用于将开关电路的输出信号变为一对差分信号(VOUTP和VOUTN)传递到副边侧。而非隔离运算放大器用于将该差分信号转化为普通电信号，适合于数字控制器模块进行AD转换。

需要说明的是隔离运算放大器和非隔离运算放大器也可以合并为一个器件。

数字控制器模块3包含一个数字控制器(Digital Controller)。数字控制器的参考地为副边地GND2，供电电源脚连接到Vcc_sec4。另外数字控制器至少包含1个ADC(模数转换)输入引脚，用于对“隔离运放模块”的输出进行AD转换。并结合数字控制器的输出控制信号(Csec_1、Csec_2……Csec_m)，判断出当前AD转换的结果对应于哪个隔离信号(A1、A2……Ax)。

实施例四：

如图5所示，图5为本发明另一实施例提供的隔离信号检测控制装置的电路结构示意图，该装置主要包括控制信号生成电路11、开关电路12、隔离运放模块2、数字控制器3；

开关电路12和控制信号生成电路11相连接，并和多个隔离信号输入端相连接，用于接收控制信号生成电路11发送的控制信号，根据控制信号每次选择接收其中一个隔离信号输入端输入的待测隔离信号，并将待测隔离信号发送至隔离运放模块2，由隔离运放模块2调制后发送至数字控制器模块3，以便数字控制器模块3进行AD转换。

开关电路12包括两个开关器件，两个开关器件分别和两个隔离信号输入端相连接；

当开关电路12接收到控制信号生成电路11发送的控制信号后，根据控制信号开启两个所述开关器件中的一个开关器件，并关闭另一开关器件，使得开启的开关器件接收待测隔离信号，并将该待测隔离信号发送至隔离运放模块。

控制信号生成电路11包括反向施密特触发器、第六电阻R6、第四电容C4以及驱动器；

第六电阻R6的两端分别与反向施密特触发器的输入端和输出端相连接；第四电容C4的第一端和反向施密特触发器的输入端相连接，第二端和反向施密特触发器的接地端以及驱动器的接地端相连接；反向施密特触发器的输出端和驱动器的输入端相连接；驱动器的两个输出端分别和两个开关器件的第三信号输入脚相连接；

其中，反向施密特触发器的接地端和驱动器的接地端均连接于第一接地端，数字控制器模块的接地端连接于第二接地端

如图5所示，控制信号生成电路11包括反相施密特触发器(Inverting Schmittertrigger)、第六电阻R6、第四电容C4、驱动器(Driver)。

反相施密特触发器的参考地为原边地(GND1)，在原边侧的供电电源脚连接到Vcc_pri_1。

第六电阻R6的一端与反相施密特触发器的输出端相连，第六电阻R6的另一端连接反相施密特触发器的输入端。

第四电容C4的一端连接到反相施密特触发器的输入端，第四电容C4的另一端连接到原边地GND1。

驱动器至少包含1个输入脚，与反相施密特触发器的输出端相连。驱动器产生2路控制信号(Cpri_1和Cpri_2)分别与原边侧的开关电路的2个输入脚相连。驱动器的参考地为原边地GND1，供电电源脚连接Vcc_pri_2。

反相施密特触发器、第六电阻R6和第四电容C4用于产生方波信号。驱动器将反相施密特触发器的输出信号转化为更适合驱动“运算模块”的电信号。

需要说明的是，本实施例中的隔离信号检测控制装置主要用于对两路隔离信号进行传输检测。本实施例中的开关电路12和实施例三中的开关电路12相同，只是开关器件的数量为两个。另外，本实施例中的隔离运放模块2和实施例三中完全相同，在此不再赘述。

数字控制器模块3包含一个数字控制器(Digital Controller)。数字控制器的参考地为副边地GND2，供电电源脚连接到Vcc_sec4。另外数字控制器至少包含1个ADC(模数转换)输入引脚，用于对隔离运放模块2的输出进行AD转换。图5中，控制信号生成电路11和数字控制器模块3之间并不存在直接的信号传输。数字控制器模块3可以根据当前AD转换的结果，直接判断出该信号代表待测隔离信号A1的值，或者待测隔离信号A2的值。前提是正常工况情况下，待测隔离信号A1所在的区间范围和待测隔离信号A2所在的区间范围没有任何重叠，例如，待测隔离信号A1始终处于较高的电平区间传输至数字控制器的，而待测隔离信号A2始终处于较低的电平区间传输至数字控制器的，那么数字控制器根据输入信号处于较高电平区间或者较低电平区间即可区分出是哪一路隔离信号。

实施例五：

如图6所示，图6为本发明另一实施例所述的隔离信号检测控制装置的电路结构示意图，该装置主要包括控制信号生成电路11、开关电路12、隔离运放模块2、数字控制器3；

开关电路12和控制信号生成电路11相连接，并和多个隔离信号输入端相连接，用于接收控制信号生成电路11发送的控制信号，根据控制信号每次选择接收其中一个隔离信号输入端输入的待测隔离信号，并将待测隔离信号发送至隔离运放模块2，由隔离运放模块2调制后发送至数字控制器模块3，以便数字控制器模块3进行AD转换。

隔离信号输入端包括第一隔离信号输入端和第二隔离信号输入端；

开关电路12包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一非隔离运算放大器以及第一Nmos管Q1；

第一Nmos管Q1的门极和控制信号生成电路11的输出端相连接用于接收控制信号；

第九电阻R9的第一端和第一隔离信号输入端相连接，第二端和第一非隔离运算放大器的同相输入端相连接；第七电阻R7的第一端和第二隔离信号输入端相连接，第二端和第一Nmos管Q1的漏极、第八电阻R8的第一端相连接；第八电阻R8的第二端连接接第一非隔离运算放大器的同相输入端；第十一电阻R11的第一端和第一非隔离运算放大器的接地端共同接地，第二端和第十电阻R10的第一端、第一非隔离运算放大器的反相输入端相连接；第十电阻R10的第二端和第一非隔离运算放大器的输出端相连接；第一非隔离运算放大器的输出端和隔离运放模块的输入端相连接；

其中，第一非隔离运算放大器的接地端和第一Nmos管Q1的源极连接均连接于第一接地端，数字控制器的接地端连接于第二接地端。

控制信号生成电路包括反向施密特触发器、第六电阻R6以及第四电容C4；

第六电阻R6的两端分别和反向施密特触发器的输出端以及输入端相连接；第四电容C4的第一端和反向施密特触发器的输入端相连接；第二端和反向施密特触发器的接地端；反向施密特触发器的输出端和开关电路的第一Nmos管Q1的门极的输入端相连接；

其中，反向施密特触发器的接地端、第一非隔离运算放大器的接地端均连接第一接地端。

图6中，控制信号生成电路11包括反相施密特触发器(Inverting Schmittertrigger)、第六电阻R6和第四电容C4。

反相施密特触发器的参考地为原边地(GND1)，在原边侧的供电电源脚连接到Vcc_pri_1。

第六电阻R6的一端与反相施密特触发器的输出端相连，R6的另一端连接反相施密特触发器的输入端。

第四电容C4的一端连接到反相施密特触发器的输入端，第四电容C4的另一端连接到原边地GND1。

反相施密特触发器(Inverting Schmitter trigger)、第六电阻R6和第四电容C4能够产生方波控制信号Cpri_1，发送至开关电路12。

开关电路12包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、非隔离运算放大器、第一Nmos管Q1。

其中，第九电阻R9的一端接待测隔离信号A1，另一端接非隔离运算放大器的同相输入端。

第七电阻R7的一端接待测隔离信号A2，另一端接第八电阻R8；第八电阻R8的另一端接非隔离运算放大器的同相输入端。

第十一电阻R11的一端接原边GND1，另一端接非隔离运算放大器的反相输入端。

第十电阻R10的一端接非隔离运算放大器的反相输入端，另一端接非隔离运算放大器的输出。

非隔离运算放大器的参考地为原边GND1，供电脚接Vcc_pri_2。

第一Nmos管Q1的漏极接第七电阻R7和第八电阻R8的公共端，第一Nmos管Q1的源极接原边GND1，第一Nmos管Q1的门极接控制信号生成电路的输出控制信号Cpri_1。

当控制信号Cpri_1为高电平时，第一Nmos管Q1导通，第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、非隔离运算放大器组成一个同相比例放大器。非隔离运算放大器的输出电平为：

当控制信号Cpri_1为低电平时，第一Nmos管Q1关断，第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、非隔离运算放大器组成一个加法电路。非隔离运算放大器的输出电平为:

隔离运放模块2与实施例三中完全相同，在此不再赘述。

数字控制器模块3包含一个数字控制器(Digital Controller)。数字控制器的参考地为副边地GND2，供电电源脚连接到Vcc_sec4。另外数字控制器至少包含1个ADC(模数转换)输入引脚，用于对隔离运放模块2的输出进行AD转换。

另外，数字控制器也可以不包含AD转换功能，而外接AD转换器，此AD转换器将隔离运放模块输出的模拟信号转换为数字信号，发送给数字控制器。

图6中，控制信号生成电路11和数字控制器模块3并没有直接的信息交互，数字控制器模块3根据2个相连的AD采样的结果，计算出待测隔离信号A1和待测隔离信号A2的大小。

具体地，控制信号生成电路11输出的控制信号Cpri_1的电平大小(高电平或低电平)，开关电路12可以在加法电路和同相比例放大电路之间来回切换模态，进而实现将待测隔离信号A1和待测隔离信号A2依次传输至隔离运放模块2。

实施例六：

如图7所示，图7为本发明另一实施例提供的隔离信号检测控制装置，该装置主要包括控制信号生成电路11、开关电路12、隔离运放模块2、数字控制器3；

开关电路12和控制信号生成电路11相连接，并和多个隔离信号输入端相连接，用于接收控制信号生成电路11发送的控制信号，根据控制信号每次选择接收其中一个隔离信号输入端输入的待测隔离信号，并将待测隔离信号发送至隔离运放模块2，由隔离运放模块2调制后发送至数字控制器模块3，以便数字控制器模块3进行AD转换。

控制信号生成电路11包括数字隔离器；

数字隔离器的输入端和数字控制器模块3的输出端相连接；数字隔离器的输出端和所述第一Nmos管Q1的门极相连接；

数字隔离器输入侧的接地端连接于第二接地端，数字隔离器输出侧的接地端、第一非隔离运算放大器的接地端以及所述第一Nmos管Q1的源极均连接于第一接地端。

另外，本实施例中的开关电路和隔离运放模块的电路结构和实施例五中完全相同，具体可参考图6和图7在此不再赘述。

图7中，控制信号生成电路11为数字隔离器(Digital Isolator)。数字隔离器在副边侧的参考地为副边地GND2，在副边侧的供电电源脚连接到Vcc_sec1。另外，数字隔离器在副边侧至少包含1个信号输入脚，与副边侧数字控制器模块的输出控制信号Csec_1相连。数字隔离器在原边侧的参考地为原边地GND1，在原边侧的供电电源脚连接到Vcc_pri_1。数字隔离器将控制信号Csec_1传输到原边侧生成控制信号Cpri_1，送给开关电路，根据控制信号生成电路11输出的控制信号Cpri_1的电平大小(高电平或低电平)，开关电路可以在加法电路和同相比例放大电路之间来回切换模态。

数字控制器模块3包含一个数字控制器(Digital Controller)。数字控制器的参考地为副边地GND2，供电电源脚连接到Vcc_sec4。另外数字控制器至少包含1个ADC(模数转换)输入引脚，用于对隔离运放模块的输出进行AD转换。数字控制器模块3根据2个相连的AD采样的结果，计算出待测隔离信号A1和待测隔离信号A2的大小。

另外，数字控制器也可以不包含AD转换功能，需要外接AD转换器。此AD转换器将隔离运放模块2输出的模拟信号转换为数字信号后，发送给数字控制器。

在一个实施例中，数字隔离器输出和开关电路12输入之间还可以连接一个驱动器，由该驱动器将控制信号送给开关电路12。由于驱动器具有较大的电流驱动能力，此种方式适用于采样速度较快的场合。

如前所述，对于上述实施例中，实施例一至实施例三可以同时对多路隔离信号进行传输检测，而实施例四至实施例六主要是对两路待测隔离信号进行传输检测，尽管实施例四和实施例六只能同时检测传输两路隔离信号，但是，相对于只能检测传输一路隔离信号的现有技术而言，也能够减少一半隔离运放模块2的数量，因此，本发明的实施例中所提供的方案，能够在很大程度上减少隔离运放模块的使用数量，减小隔离信号检测传输的成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

Claims (10)

1.一种隔离信号检测控制装置，其特征在于，包括控制模块、隔离运放模块以及数字控制器模块；

其中，所述控制模块和不少于两个隔离信号输入端相连接，用于按照预设规则每次选择将其中一个隔离信号输入端输入的待测隔离信号发送至所述隔离运放模块，直至各个所述隔离信号输入端输入的待测隔离信号均发送至所述隔离运放模块；

所述隔离运放模块分别和所述控制模块以及所述数字控制器模块相连接，用于将依次接收到的所述待测隔离信号进行调制后发送至所述数字控制器模块，以便所述数字控制器模块进行AD转换。

2.如权利要求1所述的隔离信号检测控制装置，其特征在于，所述控制模块包括控制信号生成电路和开关电路；

所述开关电路和所述控制信号生成电路相连接，并和各个所述隔离信号输入端相连接，用于接收所述控制信号生成电路发送的控制信号，根据所述控制信号每次选择接收其中一个所述隔离信号输入端输入的待测隔离信号。

3.如权利要求2所述的隔离信号检测控制装置，其特征在于，所述开关电路包括m个开关器件，m个所述开关器件分别和m个所述隔离信号输入端相连接；其中m大于等于2；

所述开关电路和所述隔离信号输入端一一对应，用于根据所述控制信号，对所述隔离信号输入端输入的待测隔离信号进行开启或关闭。

4.如权利要求3所述的隔离信号检测控制装置，其特征在于，所述控制信号生成电路包括数字隔离器和驱动器；

其中，所述数字隔离器的n个第一信号输入脚分别和所述数字控制器模块的n个控制信号输出端相连接，所述数字隔离器的n个第一信号输出脚分别和所述驱动器的n个第二信号输入脚相连接；所述驱动器的m个第二信号输出脚和m个所述开关器件的第三信号输入脚相连接；其中，n大于等于2；

所述数字隔离器的信号输入侧接地端和所述数字控制器模块的接地端均连接第一接地端；所述数字隔离器的信号输出的接地端和所述驱动器的接地端均连接于第二接地端。

5.如权利要求3所述的隔离信号检测控制装置，其特征在于，所述隔离信号输入端为两个，所述开关器件的数量为两个；

所述控制信号生成电路包括反向施密特触发器、第六电阻R6、第四电容C4以及驱动器；

所述第六电阻R6的两端分别与所述反向施密特触发器的输入端和输出端相连接；所述第四电容C4的第一端和所述反向施密特触发器的输入端相连接，第二端和所述反向施密特触发器的接地端以及所述驱动器的接地端相连接；所述反向施密特触发器的输出端和所述驱动器的输入端相连接；所述驱动器的两个输出端分别和两个所述开关器件的第三信号输入脚相连接；

其中，所述反向施密特触发器的接地端和所述驱动器的接地端均连接于第一接地端，所述数字控制器模块的接地端连接于第二接地端。

6.如权利要求3至5任一项所述的隔离信号检测控制装置，其特征在于，每个所述开关器件为继电器或者两个MOSFET管连接而成的器件。

7.如权利要求2所述的隔离信号检测控制装置，其特征在于，所述隔离信号输入端包括第一隔离信号输入端和第二隔离信号输入端；

所述开关电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一非隔离运算放大器以及第一Nmos管Q1；

所述第一Nmos管Q1的门极和所述控制信号生成电路的输出端相连接用于接收控制信号；

所述第九电阻R9的第一端和第一隔离信号输入端相连接，第二端和所述第一非隔离运算放大器的同相输入端相连接；所述第七电阻R7的第一端和第二隔离信号输入端相连接，第二端和所述第一Nmos管Q1的漏极、所述第八电阻R8的第一端相连接；所述第八电阻R8的第二端连接所述第一非隔离运算放大器的同相输入端；所述第十一电阻R11的第一端和所述第一非隔离运算放大器的接地端共同接地，第二端和所述第十电阻R10的第一端、所述第一非隔离运算放大器的反相输入端相连接；所述第十电阻R10的第二端和所述第一非隔离运算放大器的输出端相连接；所述第一非隔离运算放大器的输出端和所述隔离运放模块的输入端相连接；

其中，所述第一非隔离运算放大器的接地端和所述第一Nmos管Q1的源极连接均连接于第一接地端，所述数字控制器的接地端连接于第二接地端。

8.如权利要求7所述的隔离信号检测控制装置，其特征在于，所述控制信号生成电路包括反向施密特触发器、第六电阻R6以及第四电容C4；

所述第六电阻R6的两端分别和所述反向施密特触发器的输出端以及输入端相连接；所述第四电容C4的第一端和所述反向施密特触发器的输入端相连接；第二端和所述反向施密特触发器的接地端；所述反向施密特触发器的输出端和所述开关电路的第一Nmos管Q1的门极的输入端相连接；

其中，所述反向施密特触发器的接地端、所述第一非隔离运算放大器的接地端均连接第一接地端。

9.如权利要求7所述的隔离信号检测控制装置，其特征在于，所述控制信号生成电路包括数字隔离器；

所述数字隔离器的输入端和所述数字控制器模块的输出端相连接；所述数字隔离器的输出端和所述第一Nmos管Q1的门极相连接；

所述数字隔离器输入侧的接地端连接于第二接地端，所述数字隔离器输出侧的接地端、所述第一非隔离运算放大器的接地端以及所述第一Nmos管Q1的源极均连接于第一接地端。

10.如权利要求2、3、4、5、7、9任一项所述的隔离信号检测控制装置，其特征在于，所述隔离运放模块包括隔离运算放大器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第二非隔离运算放大器；

所述隔离运算放大器的输入端和所述开关电路的输出端相连接，用于接收通过所述开关电路发送的待测隔离信号；所述隔离运算放大器的输出侧的一对差分引脚分别连接所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的第一端，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的第二端分别与所述第二非隔离运算放大器的同相输入端和反相输入端相连接；所述第三电阻R3的第一端和所述第一电容C1的第一端并联连接于所述第二非隔离运算放大器的反相输入端，所述第三电阻R3的第二端和所述第一电容C1的第二端并联连接于所述第二非隔离运算放大器的输出端；所述第四电阻R4的第一端和所述第二电容C2的第一端并联连接于所述第二非隔离运算放大器的同相输入端，所述第四电阻R4的第二端和所述第二电容C2的第二端并联连接于第二接地端；所述非隔离运算器的输出端和所述第五电阻R5第一端相连接，所述第五电阻R5的第二端和所述第三电容C3的第一端、所述数字控制器模块的输入端相连接；所述第三电容C3的第二端和第二接地端相连接；

所述隔离运算放大器的输入侧接地端和第一接地端相连接，所述隔离运算放大器的输出侧接地端和第二接地端相连接。