CN204190743U - 一种驱动与隔离电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驱动与隔离电路，包括总线收发器(100)、光耦(OC)、电容(C)，所述总线收发器(100)与电能计量芯片连接，所述总线收发器(100)与光耦(OC)连接，所述光耦(OC)包括电源端(Vcc)与接地端(GND)，所述电容(C)为0.1uF高频特性良好的电容，所述电容(C)连接在电源端(Vcc)与接地端(GND)之间。本实用新型所述的驱动与隔离电路可保证电能计量芯片、SP3739串口扩展电路、电能计量芯片外围的元件模块均能正常工作。

Description

一种驱动与隔离电路

技术领域

本实用新型涉及电动汽车交流充电技术领域，具体而言，涉及电能计量芯片的一种驱动与隔离电路。

背景技术

目前，国内外对汽车交流充电桩常用的设计方式是基于专业的电能计量芯片进行开发，即通过对特定的电能计量芯片进行嵌入式开发，实现电能计量计费、充电管理等相关功能。

专用电能计量芯片可以精确测量电能，广泛地用于各种电表的开发。围绕着专用电能计量芯片开发的外围接口电路是由不同功能的元件模块组成。由于外围的元件模块数量众多，因此，专用电能计量芯片通过SP3739串口扩展电路与外围的元件模块连接。在硬件电路设计中，各外围设备通过SP3739串口扩展电路与电能计量芯片进行交互信息时，由于SP3739串口扩展电路引脚输入输出的电平电压与电能计量芯片的引脚电压不同，因此，需要通过光耦设计隔离电路。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题：汽车交流充电桩，其中的专用电能计量芯片通过串口扩展电路与外围的元件模块连接，由于串口扩展电路引脚输入输出的电平电压与电能计量芯片的引脚电压不同，因此，如何通过光耦设计隔离电路，使外围的元件模块、串口扩展电路、专用电能计量芯片均能正常工作。

本实用新型提供如下技术方案：一种驱动与隔离电路，包括总线收发器、光耦，所述总线收发器与电能计量芯片连接，所述总线收发器与光耦连接，所述光耦包括电源端与接地端，所述电源端与接地端之间接一个0.1uF高频特性良好的电容。

汽车交流充电桩，其中的专用电能计量芯片各外围设备通过SP3739串口扩展电路与电能计量芯片进行交互信息时，由于SP3739串口扩展电路引脚输入输出的是TTL电平，电平电压的值为0～+5V，而电能计量芯片的引脚电压只有+3.3V，因此需要通过光耦设计隔离电路。同时，为了保证电能计量芯片引脚电压+3.3V，因此需要设计相应的电流驱动电路。鉴于上述技术问题，本实用新型所述的驱动与隔离电路可保证电能计量芯片、SP3739串口扩展电路、电能计量芯片外围的元件模块均能正常工作。

作为本实用新型的进一步改进，所述光耦为6N137高速光耦。

作为本实用新型的进一步改进，所述电容的介质为瓷或钽，所述电容置放在电源端与接地端附近。

作为本实用新型的进一步改进，所述总线收发器为一种三态输出、八路信号收发器，优选74HC245驱动芯片。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型一种驱动与隔离电路的原理图。

图2为图1中光耦的原理图。

图中符号说明：

100－总线收发器；

OC－光耦；

C－电容；

R1－电阻；R2－电阻；R3－电阻；R4－电阻。

具体实施方式

本实用新型所述的电能计量芯片选用71M6534H电能计量芯片，来自电能计量芯片的SEG63、TX、SEG33、SEG34、SEG35引脚经过74HC245驱动芯片输出接6N137高速光耦，得到经过隔离放大的输出。

74HC245驱动芯片是一种三态输出、八路信号收发器，工作在宽电压范围3.0V～5.0V。主要应用于数字电路中的驱动。74HC245的功能真值表如下表所示。

功能真值表

输出使能	输出控制	工作状态
			OE	DIR
L	L	Bn输入An输出
			L	H	An输入Bn输出
H	X	高阻态

在本实施方式中，DIR引脚接V3P3S(3.3V)，引脚通过电阻接地。如图1所示，An输入，Bn输出。74HC245输出的引脚需接6N137高速光耦进行隔离，具体电路原理图如图1所示。6N137高速光耦实现电能计量芯片的+3.3V电压与SP3739的+5V电压的隔离。6N137高速光耦的转换速率达到10Mbit/s，隔离电压达到2500V AC。6N137芯片的原理图如图2所示，信号从脚2和脚3输入，发光二极管发光，经片内光通道传到光敏二极管，反向偏置的光敏管光照后导通，经电流-电压转换后送到与门的一个输入端，与门的另一个输入为使能端，当使能端为高时与门输出高电平，经输出三极管反向后，光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时，输出高电平，但这个逻辑高是集电极开路的，可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。如果在信号传输过程中，不改变信号的逻辑状态，则信号从引脚3输入，引脚2接高电平。图1电路设计中就属于该种情况。来自电能计量芯片引脚信号经过74HC245驱动，信号从6N137引脚3输入，从引脚6集电极开路输出端输出，通常加上拉电阻R4。在引脚8和引脚5之间必须接一个0.1uF高频特性良好的电容C，如瓷介质或钽电容，而且应尽量放在脚5和脚8附近。这个电容C可以吸收电源线上的纹波，又可以减小光电隔离器接受端开关工作时对电源的冲击。引脚7是使能端，当它在0～0.8V时强制输出为高(开路)；当它在2.0V～Vcc时允许接收端工作。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种驱动与隔离电路，包括总线收发器(100)、光耦(OC)、电容(C)，其特征在于：所述总线收发器(100)与电能计量芯片(200)连接，所述总线收发器(100)与光耦(OC)连接，所述光耦(OC)包括电源端(Vcc)与接地端(GND)，所述电容(C)为0.1uF高频特性良好的电容，所述电容(C)连接在电源端(Vcc)与接地端(GND)之间。

2.如权利要求1所述的一种驱动与隔离电路，其特征在于：所述光耦(OC)为高速光耦。

3.如权利要求2所述的一种驱动与隔离电路，其特征在于：所述高速光耦为6N137高速光耦。

4.如权利要求1所述的一种驱动与隔离电路，其特征在于：所述电容(C)的介质为瓷或钽。

5.如权利要求4所述的一种驱动与隔离电路，其特征在于：所述电容(C)置放在电源端(Vcc)与接地端(GND)附近。

6.如权利要求1所述的一种驱动与隔离电路，其特征在于：所述总线收发器(100)为一种三态输出、八路信号收发器。

7.如权利要求4所述的一种驱动与隔离电路，其特征在于：所述总线收发器(100)包括74HC245驱动芯片。