CN203180890U - 一种信号隔离栅自动切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种信号隔离栅自动切换电路。现有产品仅有隔离或浪涌保护作用。本实用新型包括一个与门芯片和与非门芯片、两个RS-485芯片、四个上拉电阻、三个下拉电阻和匹配电阻，以及一个延时电容、波电容、PNP三极管和两个高速光耦。一个RS-485芯片分别接上拉电阻、下拉电阻和与门芯片，另一个RS-485芯片分别接上拉电阻、下拉电阻、与门芯片和与非门芯片，与门芯片和与非门芯片分别与两个高速光耦连接。本实用新型能够自动识别RS485和RS422信号，兼容工业控制现场RS485和RS422共同存在时的信号传输。
Description
技术领域
本实用新型属于电学技术领域，涉及一种信号隔离栅自动切换电路，应用于工业控制现场中RS485/RS422信号保护。
背景技术
随着微处理器，人工智能技术并行的发展，这给仪器仪表行业向智能化发展，也就是说智能化的机器人的仪器仪表，智能水平的提高而较快提高的速度，这将让人们的生活更加轻松。随着科技的发展，仪表种类繁多，需要大量的人力、物力去抄取仪表数据。组网并且远传成为新的一种趋势。
工业控制的表计大多使用RS485方式组网，组网方便，布线简单。伴随着布线，问题就出现了，仪表是精密设备，布线一长就容易引入干扰，更严重的是雷电感应。当雷电发生时，会引起建筑物附近地电位急剧升高，由于存在大地电阻，在两地之间将会产生巨大的电势差，这个电势差通过电子接地系统，两地电子设备连接导线会产生巨大的浪涌电流，对电子设备造成损害。当雷击通过建筑物外防雷系统（如避雷针）放电时，巨大的雷电流产生的电磁场会在建筑物内电子设备连接电缆线上感应出破坏性的电压浪涌，当雷电击中一根架空电线时，就会和附近电缆线之间产生很强的电场，由于它的高频特性，通过电缆线之间的分布电容耦合，会在低电位电缆线上产生电压浪涌，从而对电子设备造成破坏。因此电子信息系统应采用外部和内部相结合的防雷措施进行综合防护。外部防护采用避雷针、避雷网等防护措施将雷击电流引到大地。内部防护一方面设备间及金属管道地线之间必须实现等电位接地，另一方面在电子信息系统中各种与外部通信传输线路端口安装浪涌保护隔离栅。
目前市场上的安全栅种类繁多，价格和质量高低不等，有的仅有隔离作用，有的仅有浪涌保护作用，有的仅是RS485，有的仅是RS422。而工业现场的设备往往受空间的限制，不能每种功能都装一个设备。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种信号隔离栅自动切换电路。
本实用新型包括一个与门芯片、一个与非门芯片、两个RS-485芯片、四个上拉电阻、三个下拉电阻、三个匹配电阻、一个延时电容、一个滤波电容、一个PNP三极管和两个高速光耦。
第一RS-485芯片U3的7脚与第一下拉电阻R1的一端连接、6脚与第一上拉电阻R2的一端连接、2脚和3脚与第二下拉电阻R3的一端连接、8脚接隔离电源VCC、5脚接隔离电源地，第一下拉电阻R1的另一端接隔离电源地，第二下拉电阻R3的另一端接隔离电源地，第一上拉电阻R2的另一端接隔离电源VCC；
第二RS-485芯片U4的7脚与第三下拉电阻R4的一端连接、6脚与第二上拉电阻R5的一端连接、8脚接隔离电源VCC、5脚接隔离电源地，第三下拉电阻R4的另一端接隔离电源地，第二上拉电阻R5的另一端接隔离电源VCC；
与门芯片U1的一个输入脚IN1与第一RS-485芯片U3的1脚连接、另一个输入脚IN2与第二RS-485芯片U4的1脚连接、电源脚接隔离电源VCC、接地脚接隔离电源地，PNP三极管Q的发射极接隔离电源VCC、集电极接第一匹配电阻R6的一端、基极接第二匹配电阻R7的一端，第二匹配电阻R7的另一端和第三上拉电阻R8的一端与与门芯片U1的输出脚OUT连接，第三上拉电阻R8的另一端接隔离电源VCC，第一匹配电阻R6的另一端接第一高速光耦OC1的阳极端，第一高速光耦OC1的阴极端接隔离电源地；
与非门芯片U2的一组输入输出中的两个输入脚IN-1和IN-2、以及另一组输入输出中的一个输入脚IN-3与第四上拉电阻R9的一端、第二RS-485芯片U4的4脚、第二高速光耦OC2的输出端连接，一组输入输出中的输出脚OUT-1与延时电容C1的一端连接，与非门芯片U2的另一组输入输出中的另一个输入脚IN-4与第三匹配电阻R10的一端、延时电容C1的另一端连接，第三匹配电阻R10的另一端接隔离电源VCC，与非门芯片U2的另一组输入输出中的输出脚OUT-2接第二RS-485芯片U4的2脚和3脚，与非门芯片U2的电源脚接隔离电源VCC、接地脚接隔离电源地；第二高速光耦OC2的电源脚、第四上拉电阻R9的另一端、滤波电容C2的一端接隔离电源VCC，第二高速光耦OC2的接地脚接隔离电源地，滤波电容C2的另一端接隔离电源地。
其中与门芯片、与非门芯片、RS-485芯片均采用成熟的现有芯片，可以通过市场购买取得。
本实用新型具有独特的内部电路设计，能够自动识别RS485和RS422信号数据的流向，并自动切换，无需其他设置。本实用新型可以方便地组成RS485/RS422网络，广泛兼容工业控制现场RS485和RS422共同存在时的信号传输。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种信号隔离栅自动切换电路包括一个与门芯片、一个与非门芯片、两个RS-485芯片、四个上拉电阻、三个下拉电阻、三个匹配电阻、一个延时电容、一个滤波电容、一个PNP三极管和两个高速光耦。
第一RS-485芯片U3的7脚与第一下拉电阻R1的一端连接、6脚与第一上拉电阻R2的一端连接、2脚和3脚与第二下拉电阻R3的一端连接、8脚接隔离电源VCC、5脚接隔离电源地，第一下拉电阻R1的另一端接隔离电源地，第二下拉电阻R3的另一端接隔离电源地，第一上拉电阻R2的另一端接隔离电源VCC。
第二RS-485芯片U4的7脚与第三下拉电阻R4的一端连接、6脚与第二上拉电阻R5的一端连接、8脚接隔离电源VCC、5脚接隔离电源地，第三下拉电阻R4的另一端接隔离电源地，第二上拉电阻R5的另一端接隔离电源VCC。
与门芯片U1的一个输入脚IN1与第一RS-485芯片U3的1脚连接、另一个输入脚IN2与第二RS-485芯片U4的1脚连接、电源脚接隔离电源VCC、接地脚接隔离电源地，PNP三极管Q的发射极接隔离电源VCC、集电极接第一匹配电阻R6的一端、基极接第二匹配电阻R7的一端，第二匹配电阻R7的另一端和第三上拉电阻R8的一端与与门芯片U1的输出脚OUT连接，第三上拉电阻R8的另一端接隔离电源VCC，第一匹配电阻R6的另一端接第一高速光耦OC1的阳极端，第一高速光耦OC1的阴极端接隔离电源地。
与非门芯片U2的一组输入输出中的两个输入脚IN-1和IN-2、以及另一组输入输出中的一个输入脚IN-3与第四上拉电阻R9的一端、第二RS-485芯片U4的4脚、第二高速光耦OC2的输出端连接，一组输入输出中的输出脚OUT-1与延时电容C1的一端连接，与非门芯片U2的另一组输入输出中的另一个输入脚IN-4与第三匹配电阻R10的一端、延时电容C1的另一端连接，第三匹配电阻R10的另一端接隔离电源VCC，与非门芯片U2的另一组输入输出中的输出脚OUT-2接第二RS-485芯片U4的2脚和3脚，与非门芯片U2的电源脚接隔离电源VCC、接地脚接隔离电源地；第二高速光耦OC2的电源脚、第四上拉电阻R9的另一端、滤波电容C2的一端接隔离电源VCC，第二高速光耦OC2的接地脚接隔离电源地，滤波电容C2的另一端接隔离电源地。
Claims (1)
1. 一种信号隔离栅自动切换电路，包括一个与门芯片、一个与非门芯片、两个RS-485芯片、四个上拉电阻、三个下拉电阻、三个匹配电阻、一个延时电容、一个滤波电容、一个PNP三极管和两个高速光耦，其特征在于：
第一RS-485芯片U3的7脚与第一下拉电阻R1的一端连接、6脚与第一上拉电阻R2的一端连接、2脚和3脚与第二下拉电阻R3的一端连接、8脚接隔离电源VCC、5脚接隔离电源地，第一下拉电阻R1的另一端接隔离电源地，第二下拉电阻R3的另一端接隔离电源地，第一上拉电阻R2的另一端接隔离电源VCC；
第二RS-485芯片U4的7脚与第三下拉电阻R4的一端连接、6脚与第二上拉电阻R5的一端连接、8脚接隔离电源VCC、5脚接隔离电源地，第三下拉电阻R4的另一端接隔离电源地，第二上拉电阻R5的另一端接隔离电源VCC；
与门芯片U1的一个输入脚IN1与第一RS-485芯片U3的1脚连接、另一个输入脚IN2与第二RS-485芯片U4的1脚连接、电源脚接隔离电源VCC、接地脚接隔离电源地，PNP三极管Q的发射极接隔离电源VCC、集电极接第一匹配电阻R6的一端、基极接第二匹配电阻R7的一端，第二匹配电阻R7的另一端和第三上拉电阻R8的一端与与门芯片U1的输出脚OUT连接，第三上拉电阻R8的另一端接隔离电源VCC，第一匹配电阻R6的另一端接第一高速光耦OC1的阳极端，第一高速光耦OC1的阴极端接隔离电源地；
与非门芯片U2的一组输入输出中的两个输入脚IN-1和IN-2、以及另一组输入输出中的一个输入脚IN-3与第四上拉电阻R9的一端、第二RS-485芯片U4的4脚、第二高速光耦OC2的输出端连接，一组输入输出中的输出脚OUT-1与延时电容C1的一端连接，与非门芯片U2的另一组输入输出中的另一个输入脚IN-4与第三匹配电阻R10的一端、延时电容C1的另一端连接，第三匹配电阻R10的另一端接隔离电源VCC，与非门芯片U2的另一组输入输出中的输出脚OUT-2接第二RS-485芯片U4的2脚和3脚，与非门芯片U2的电源脚接隔离电源VCC、接地脚接隔离电源地；第二高速光耦OC2的电源脚、第四上拉电阻R9的另一端、滤波电容C2的一端接隔离电源VCC，第二高速光耦OC2的接地脚接隔离电源地，滤波电容C2的另一端接隔离电源地。
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