CN206302212U - 一种24v脉冲输出授时模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种24V脉冲输出授时模块，包括反相模块、光耦模块、静电保护模块、隔离电源模块、用于接入原始脉冲信号的第一信号输入端、用于接入直流工作电源的第二信号输入端以及用于输出24V脉冲信号的信号输出端，第一信号输入端连接反相模块的输入端，反相模块的输出端与光耦模块的第一输入端连接，光耦模块的输出端连接静电保护模块并与信号输出端连接，第二信号输入端连接隔离电源模块的输入端，隔离电源模块的第一输出端输出+12V电源到光耦模块的第二输入端，隔离电源模块的第二输出端输出‑12V电源到光耦模块的第三输入端。本实用新型信号延时小，时间准确度高，降低了应用成本，可广泛应用于各种授时领域中。

Description

一种24V脉冲输出授时模块

技术领域

本实用新型涉及电力或通信行业的授时领域，特别是涉及一种24V脉冲输出授时模块。

背景技术

名词解释：

TTL电平：满足一定电平要求（输出逻辑1: 2.4V~5V，输出逻辑0: 0V~0.4V；输入逻辑1: 2V~5V，输入逻辑0: 0V~0.8V）的信号接口；

秒脉冲1PPS：一种时间基准信号，每秒一个脉冲；

分脉冲1PPM：一种时间基准信号，每分钟一个脉冲；

时脉冲1PPH：一种时间基准信号，每小时一个脉冲。

目前，市场上授时装置多数使用TTL或RS485 IRIG-B码、光纤B码对等授时信号进行对时，但一些变电站和发电厂的一些装置仍保留24V脉冲接口接收24V脉冲信号进行对时，如果采用市面上的授时装置，无法直接获得24V脉冲信号进行授时，还需要额外设计对应的电路进行处理后才能转换成24V脉冲信号，这种方式大大增加了用户的应用成本，而且耗时耗力，难以满足应用需求。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种24V脉冲输出授时模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种24V脉冲输出授时模块，包括反相模块、光耦模块、静电保护模块、隔离电源模块、用于接入原始脉冲信号的第一信号输入端、用于接入直流工作电源的第二信号输入端以及用于输出24V脉冲信号的信号输出端，所述第一信号输入端连接反相模块的输入端，所述反相模块的输出端与光耦模块的第一输入端连接，所述光耦模块的输出端连接静电保护模块并与信号输出端连接，所述第二信号输入端连接隔离电源模块的输入端，所述隔离电源模块的第一输出端输出+12V电源到光耦模块的第二输入端，所述隔离电源模块的第二输出端输出-12V电源到光耦模块的第三输入端。

进一步，所述反相模块采用两个六路反相器构成，该两个六路反相器的输入引脚与第一信号输入端连接，所述反相模块的输出端包括10个输出端口，且每个输出端口为六路反相器的一输出引脚。

进一步，所述光耦模块包括至少一个光耦隔离回路，所述光耦隔离回路包括光耦合器、第一保护电阻、保护电容和第二保护电阻，所述第一保护电阻和保护电容并联后，一端接直流工作电源，另一端与光耦合器的阳极连接，所述光耦合器的阴极接反相模块的输出端，所述光耦合器的集电极接隔离电源模块的第一输出端，发射极接隔离电源模块的第二输出端。

进一步，所述光耦模块采用3个四路光耦芯片构成10路光耦隔离回路。

进一步，所述静电保护模块采用静电保护二极管，所述静电保护二极管的一端与光耦模块的输出端连接，另一端接地。

进一步，所述隔离电源模块采用DC-DC转换器构成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种24V脉冲输出授时模块，包括反相模块、光耦模块、静电保护模块、隔离电源模块、用于接入原始脉冲信号的第一信号输入端、用于接入直流工作电源的第二信号输入端以及用于输出24V脉冲信号的信号输出端，第一信号输入端连接反相模块的输入端，反相模块的输出端与光耦模块的第一输入端连接，光耦模块的输出端连接静电保护模块并与信号输出端连接，第二信号输入端连接隔离电源模块的输入端，隔离电源模块的第一输出端输出+12V电源到光耦模块的第二输入端，隔离电源模块的第二输出端输出-12V电源到光耦模块的第三输入端。本实用新型采用模块化方案，应用时直接采用本模块生成24V脉冲信号，无需额外设计对应的电路进行处理，降低了应用成本，而且本授时模块输出的24V脉冲信号延时小，时间准确度高，可满足授时信号的要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的一种24V脉冲输出授时模块的电子框图；

图2是本实用新型的一种24V脉冲输出授时模块的反相模块的具体电路图；

图3是本实用新型的一种24V脉冲输出授时模块的光耦模块的具体实施方式的具体电路图；

图4是本实用新型的一种24V脉冲输出授时模块的静电保护模块的具体电路图；

图5是本实用新型的一种24V脉冲输出授时模块的隔离电源模块的具体电路图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提供了一种24V脉冲输出授时模块，包括反相模块、光耦模块、静电保护模块、隔离电源模块、用于接入原始脉冲信号的第一信号输入端IN1、用于接入直流工作电源的第二信号输入端IN2以及用于输出24V脉冲信号的信号输出端，所述第一信号输入端IN1连接反相模块的输入端，所述反相模块的输出端与光耦模块的第一输入端连接，所述光耦模块的输出端连接静电保护模块并与信号输出端连接，所述第二信号输入端IN2连接隔离电源模块的输入端，所述隔离电源模块的第一输出端输出+12V电源到光耦模块的第二输入端，所述隔离电源模块的第二输出端输出-12V电源到光耦模块的第三输入端。

进一步作为优选的实施方式，参照图2，所述反相模块采用两个六路反相器U1和U2构成，该两个六路反相器U1和U2的输入引脚与第一信号输入端IN1连接，所述反相模块的输出端包括10个输出端口，且每个输出端口为六路反相器U1或U2的一输出引脚。

进一步作为优选的实施方式，所述光耦模块包括至少一个光耦隔离回路，所述光耦隔离回路包括光耦合器、第一保护电阻、保护电容和第二保护电阻，所述第一保护电阻和保护电容并联后，一端接直流工作电源，另一端与光耦合器的阳极连接，所述光耦合器的阴极接反相模块的输出端，所述光耦合器的集电极接隔离电源模块的第一输出端，发射极接隔离电源模块的第二输出端。

进一步作为优选的实施方式，所述光耦模块采用3个四路光耦芯片构成10路光耦隔离回路。

进一步作为优选的实施方式，所述静电保护模块采用静电保护二极管，所述静电保护二极管的一端与光耦模块的输出端连接，另一端接地。

进一步作为优选的实施方式，参照图5，所述隔离电源模块采用DC-DC转换器构成。

以下结合具体实施例对本实用新型做详细说明。

参照图1，一种24V脉冲输出授时模块，包括反相模块、光耦模块、静电保护模块、隔离电源模块、用于接入原始脉冲信号的第一信号输入端IN1、用于接入直流工作电源的第二信号输入端IN2以及用于输出24V脉冲信号的信号输出端，第一信号输入端IN1连接反相模块的输入端，反相模块的输出端与光耦模块的第一输入端连接，光耦模块的输出端连接静电保护模块并与信号输出端连接，第二信号输入端IN2连接隔离电源模块的输入端，隔离电源模块的第一输出端输出+12V电源到光耦模块的第二输入端，隔离电源模块的第二输出端输出-12V电源到光耦模块的第三输入端。本实用新型在各具体电路图中采用G_+12V表示+12V电源，采用G_-12V表示-12V电源。直流工作电源为5V电压。原始脉冲信号指外部提供的TTL电平脉冲信号，包括秒脉冲1PPS，分脉冲1PPM和时脉冲1PPH三种。通过反相模块对原始脉冲信号进行一次反相输出，可以提高输出信号的驱动能力，再通过光耦模块对反相后的信号再次进行隔离反相输出，经过两次反相后与原始脉冲信号的电平变化保持一致。

参照图2，本实施例中，反相模块采用两个六路反相器U1和U2构成，该两个六路反相器U1和U2的输入引脚与第一信号输入端IN1连接，反相模块的输出端包括10个输出端口，且每个输出端口为六路反相器U1或U2的一输出引脚。如图2所示，U1和U2各有6个输出引脚，本实施例选其中的10个引脚作为10个输出端口，这10个输出端口的输出信号分别为TIME1、TIME2、…TIME10。U1和U2的优选型号为SN74HC04PW。

光耦模块包括至少一个光耦隔离回路，光耦隔离回路包括光耦合器、第一保护电阻、保护电容和第二保护电阻，光耦合器由发光二极管和光敏三极管构成，第一保护电阻和保护电容并联后，一端接直流工作电源，另一端与光耦合器的阳极连接，光耦合器的阴极接反相模块的输出端，光耦合器的集电极接隔离电源模块的第一输出端，发射极接隔离电源模块的第二输出端。

优选的，光耦模块采用3个四路光耦芯片构成10路光耦隔离回路。四路光耦芯片可以构成4路光耦隔离回路，如图3所示，图3中，R1、C1分别为其所在光耦隔离回路中的第一保护电阻、保护电容，R5为第二保护电阻，主要起限流、分压的作用，以此类推。图3的电路与图2结合，光耦合器的阴极接反相模块的输出端，具体对应为每个光耦隔离回路的阴极依次接反相模块的十个输出端口从而接入信号TIME1、TIME2、…或TIME10。图3中，R5、R6、R7和R8两端分别为对应的光耦隔离回路的输出端口，与信号输出端连接，本实施信号输出端口设有10个端口，每个端口连接一个光耦隔离回路的输出端口。本实施例的四路光耦芯片采用型号为TLP627-4的芯片。当TIME1为低电平，其光耦隔离回路的光敏三极管导通，S1电势为12V，R5两端电压为24V（12-(-12)=24），相当于TIME1所输入的光耦隔离回路输出24V脉冲信号。

静电保护模块采用静电保护二极管，静电保护二极管的一端与光耦模块的输出端连接，另一端接地。参照图4所示，静电保护模块包括10个静电保护二极管D2~D11，每个静电保护二极管分别连接到一光耦隔离回路的输出端口上进行静电保护。本实施例中，静电保护二极管的型号为SMBJ15CA。

参照图5，隔离电源模块采用DC-DC转换器构成。采用型号为E0512S-1WR的DC-DC转换器结合图5中的外围电路，将5V的直流工作电源转换为±12V，可以获得工作稳定性高的±12V电源。

本实用新型可以将原始脉冲信号即TTL电平脉冲信号，经过反相模块处理后得到与输入电平反相、更高驱动能力的10路脉冲信号（TTL电平脉冲信号），反相模块输出的脉冲信号经过光耦模块变换后驱动光耦模块产生与输入电平反向、且带电气隔离的24V脉冲信号，24V脉冲信号连接静电保护模块后再输出给被授时装置。通过本实用新型模块化设计后，应用时直接采用本模块生成24V脉冲信号，无需额外设计对应的电路进行处理，降低了应用成本。而且本授时模块变换输出的24V脉冲信号延时小，时间准确度高，能够同时输出10路24V脉冲信号，与同类产品相比，输出路数具有优势，能够满足更多被授时装置需求。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种24V脉冲输出授时模块，其特征在于，包括反相模块、光耦模块、静电保护模块、隔离电源模块、用于接入原始脉冲信号的第一信号输入端、用于接入直流工作电源的第二信号输入端以及用于输出24V脉冲信号的信号输出端，所述第一信号输入端连接反相模块的输入端，所述反相模块的输出端与光耦模块的第一输入端连接，所述光耦模块的输出端连接静电保护模块并与信号输出端连接，所述第二信号输入端连接隔离电源模块的输入端，所述隔离电源模块的第一输出端输出+12V电源到光耦模块的第二输入端，所述隔离电源模块的第二输出端输出-12V电源到光耦模块的第三输入端。

2.根据权利要求1所述的一种24V脉冲输出授时模块，其特征在于，所述反相模块采用两个六路反相器构成，该两个六路反相器的输入引脚与第一信号输入端连接，所述反相模块的输出端包括10个输出端口，且每个输出端口为六路反相器的一输出引脚。

3.根据权利要求1所述的一种24V脉冲输出授时模块，其特征在于，所述光耦模块包括至少一个光耦隔离回路，所述光耦隔离回路包括光耦合器、第一保护电阻、保护电容和第二保护电阻，所述第一保护电阻和保护电容并联后，一端接直流工作电源，另一端与光耦合器的阳极连接，所述光耦合器的阴极接反相模块的输出端，所述光耦合器的集电极接隔离电源模块的第一输出端，发射极接隔离电源模块的第二输出端。

4.根据权利要求3所述的一种24V脉冲输出授时模块，其特征在于，所述光耦模块采用3个四路光耦芯片构成10路光耦隔离回路。

5.根据权利要求1所述的一种24V脉冲输出授时模块，其特征在于，所述静电保护模块采用静电保护二极管，所述静电保护二极管的一端与光耦模块的输出端连接，另一端接地。

6.根据权利要求1所述的一种24V脉冲输出授时模块，其特征在于，所述隔离电源模块采用DC-DC转换器构成。