CN212012463U - 一种隔离电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔离电路，包括：电源模块，用于将外接电源转换成供电电源为所述限流模块提供供电电压；限流模块用于对所述供电电压进行限流处理后得到第一供电电源；开关模块用于当所述光耦隔离模块导通时将所述电源模块及所述限流单元连通；光耦隔离模块用于对第一外接电源及第二外接电源进行隔离及对第一接地端与第二接地端进行隔离。本实用新型通过设置光耦隔离模块，将前后级电源及接地端进行隔离，防止了前后级的电源互相干扰的现象；通过导通开关模块，将光耦隔离模块、后级电源与限流模块连接，从而进一步提高了隔离电路的可靠性以及隔离能力，防止了由于前级电源故障而直接导致后级电源故障的现象。

Description

一种隔离电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种隔离电路。

背景技术

现有用电设备多由多种功能模块构成，而各种功能模块由于其控制板的电源及接地端不同，容易互相造成干扰现象，例如在触摸显示器中，主机控制板与触摸显示器控制板的电源与接地端均不同，并且由于触摸显示器的VGA通道为模拟通道，抗干扰能力较DVI、HDMI等数字通道较差，当主机VGA通道连接至触摸显示器VGA通道，主机端USB口连接到触摸显示器的USB口，此时USB口的地已经与VGA通道的地连接在了一起，此时屏幕可能会出现严重的横向水波纹干扰，目前对策为触摸显示器USB控制卡锁塑胶螺丝，将USB口的地与VGA通道的地隔开，但是锁塑胶螺丝会造成USB的地不能释放，造成产品的可靠性存在问题。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种隔离电路，克服了现有技术中的对于多种电源之间进行隔离效果差，以及对于多种接地端之间进行隔离效果差的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种隔离电路，隔离电路分别与第一外接电源、第二外接电源连接、第一接地端和第二接地端连接，隔离电路包括：光耦隔离模块、开关模块、电源模块及限流模块，其中，电源模块，分别与第一外接电源及第一接地端连接，用于将外接电源转换成供电电源，为限流模块提供供电电压；限流模块，分别与电源模块、开关模块及第一接地端连接，用于对供电电压进行限流处理后，得到第一供电电源；开关模块，其输入端分别与电源模块及光耦隔离模块的输出端连接，其输出端分别与限流模块及第一接地端连接，用于当光耦隔离模块导通时，将电源模块及限流单元连通；光耦隔离模块，其输入端与第二外接电源及第二接地端连接，其输出端与供电电源及开关模块连接，用于对第一外接电源及第二外接电源进行隔离，及对第一接地端与第二接地端进行隔离。

在一实施例中，光耦隔离模块包括：光耦隔离芯片，其第一端通过第一电阻与第二外接电源连接，其第二端与第二接地端连接，第三端与开关模块连接，第四端与电源模块连接。

在一实施例中，开关模块包括：第一三端开关，其控制端通过第二电阻与光耦隔离模块的第三端连接，其第一端与第二接地端连接；第二三端开关，其控制端通过第三电阻与第一三端开关的第二端连接，其第一端与电源模块连接，其第二端与限流模块连接。

在一实施例中，限流模块包括：限流芯片，其第一端与第二三端开关的第二端连接，其第二端与第一接地端连接，用于将供电电压进行限流后，得到第一供电电源。

在一实施例中，第二三端开关为P型MOS管。

在一实施例中，第一接地端为触摸显示器控制板接地端，第一供电电源为触摸显示器控制板供电电源，第二接地端为USB控制板接地端，第二外接电源电源为USB控制板供电电源。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型提供的隔离电路，通过设置光耦隔离模块，将前后级的电源及接地端进行隔离，从而防止了前后级的电源互相干扰的现象；在限流模块及光耦隔离模块之间设置开关模块，通过导通开关模块，将光耦隔离模块、后级电源与限流模块连接，从而进一步提高了隔离电路的可靠性以及隔离能力，防止了由于前级电源故障而直接导致后级电源故障的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的隔离电路的一个具体示例的功能模块组成图；

图2为本实用新型实施例提供的电源模块的具体电路图；

图3为本实用新型实施例提供的光耦隔离模块、开关模块及限流模块的具体电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实用新型实施例提供一种隔离电路，应用于需要多种电源及多种接地端进行隔离的场合，如图1所示，隔离电路分别与第一外接电源、第二外接电源连接、第一接地端和第二接地端连接，隔离电路包括：光耦隔离模块1、开关模块2、电源模块3及限流模块4。

本实用新型实施例的第一接地端为触摸显示器控制板接地端，第一供电电源为触摸显示器控制板供电电源，第二接地端为USB控制板接地端，第二外接电源电源为USB控制板供电电源。需要说明的是，本实用新型实施例提供的隔离电路不仅仅用于将USB控制板电源及接地端与触摸显示器控制板电源及接地端隔离，同时也可以用于对于多种需要对两电源或多电源进行隔离的场合，及可以用于对在一个设备中多种接地端进行隔离的场合。

一般情况下，当主机的USB口与触摸显示器的USB口连接时，USB的控制板电源(第二外接电源)及控制板接地端(第二接地端)将与触摸显示器控制板上的控制板电源(第一外接电源经过限流之后得到的第一供电电源)及控制板接地端(第一接地端)直接连接，此时会造成触摸显示器出现严重的横向水波纹干扰，因此本实用新型实施例设置隔离电路，以避免USB控制板的电源及接地端与触摸显示器的电源及接地端直接连接。

本实用新型实施例中的电源模块，分别与第一外接电源及第一接地端连接，用于将外接电源转换成供电电源，为限流模块提供供电电压。

本实用新型实施例中的触摸显示器控制板的电源为+5V电压，因此需要利用如图2所示的电源模块，将+12V第一外接电源转换成+5V供电电源，此处仅用于举例，但是也可以用其它电压等级的第一外接电源，并且电源模块与第一接地端连接，即电源模块与触摸显示器控制接地端连接，其中电源模块包括电源转换芯片及其外围电路，电源转换芯片采用芯龙XL2001E1芯片，仅以此为例，不以此为限。

本实用新型实施例中的光耦隔离模块，其输入端与第二外接电源及第二接地端连接，其输出端与供电电源及开关模块连接，用于对第一外接电源及第二外接电源进行隔离，及对第一接地端与第二接地端进行隔离。

如图1所示，光耦隔离模块输入端与USB控制板电源(第二外接电源)及其接地端(第二接地端)连接，输出端与触摸显示器电源(第一外接电源经过限流之后得到的第一供电电源)及其接地端(第一接地端)连接，且光耦隔离模块输出端与开关模块连接。

如图3所示，光耦隔离模块1包括：光耦隔离芯片U1，其第一端通过第一电阻R1与第二外接电源连接，其第二端与第二接地端连接，第三端与开关模块连接，第四端与电源模块连接。

图3中J1端子为触摸显示器的USB插口，当主机的USB插入触摸显示器的USB插口上时，主机内置的电源(第二外接电源)将为USB提供电能，例如：光耦隔离芯片U1的工作电压为5V，主机内置的5V电源通过J1端子的1脚、4脚及第一电阻R1为光耦隔离芯片提供5V电压，其中J1端子的1脚为电压5V，4脚为USB控制板接地端。由于光耦隔离芯片的第四端与供电电源连接，因此当主机的USB插入触摸显示器的USB插口上时，光耦隔离芯片导通。

本实用新型实施例中的开关模块，其输入端分别与电源模块及光耦隔离模块的输出端连接，其输出端分别与限流模块及第一接地端连接，用于当光耦隔离模块导通时，将电源模块及限流单元连通，可以有效防止由于前级电源故障而直接导致后级电源故障的现象。

如图3所示，开关模块2包括：第一三端开关Q1，其控制端通过第二电阻R3与光耦隔离模块的第三端连接，其第一端与第二接地端连接。第二三端开关U3，其控制端通过第三电阻R12与第一三端开关Q1的第二端连接，其第一端与电源模块连接，其第二端与限流模块连接。

如图3所示，当光耦隔离芯片导通后，供电电源通过第二电阻R3与第一三端开关Q1的控制端连接，此时第一三端开关Q1的控制端为高电平，第一三端开关Q1导通，当第一三端开关Q1导通时，第一接地端通过第三电阻R12及第一三端开关Q1的第二端与第二三端开关U3的控制端连接。由于本实用新型实施例中的第二三端开关U3为P型MOS管，因此当第二三端开关U3与第一接地端连接，即当第二三端开关U3的控制端为低电平时，第二三端开关U3导通，此时供电电源通过第二三端开关U3的第二端与限流模块连接，从而使得第一外接电源与限流模块连接。

若光耦隔离模块与限流模块直接连接，则可能由于第二外接电源故障，直接造成限流模块故障，而在光耦隔离模块与限流模块之间设置开关模块，当第二外接电源故障时，光耦隔离芯片将断开，因此Q1及U1均断开，从而第一供电电源与限流模块断开，从而防止限流芯片故障。

本实用新型实施例中的限流模块，分别与电源模块、开关模块及第一接地端连接，用于对供电电压进行限流处理后，得到第一供电电源。如图3所示，限流模块包括：限流芯片U4，其第一端与第二三端开关的第二端连接，其第二端与第一接地端连接，用于将供电电压进行限流后，得到第一供电电源。

如图3所示，当第二三端开关U3导通后，限流模块4与供电电源连接，限流芯片U4的第一端(5脚)通过第二三端开关的第二端与供电电源连接，限流芯片U4第二端(2脚)与第一接地端连接，可以通过调节限流模块内的R13的阻值即对供电电源进行限流后，限流模块输出端VOUT输出第一供电电源，第一供电电源为触摸显示器控制板提供工作电压。

需要说明的是，本实用新型实施例中的电源模块及限流模块中所使用的芯片、算法等均为现有技术中成熟的电压转换及限流方法。

本实用新型提供的隔离电路，通过设置光耦隔离模块，将前后级的电源及接地端进行隔离，从而防止了前后级的电源互相干扰的现象；在限流模块及光耦隔离模块之间设置开关模块，通过导通开关模块，将光耦隔离模块、后级电源与限流模块连接，从而进一步提高了隔离电路的可靠性以及隔离能力，防止了由于前级电源故障而直接导致后级电源故障的现象。

Claims (6)

1.一种隔离电路，其特征在于，所述隔离电路分别与第一外接电源、第二外接电源连接、第一接地端和第二接地端连接，所述隔离电路包括：光耦隔离模块、开关模块、电源模块及限流模块，其中，

电源模块，分别与第一外接电源及第一接地端连接，用于将外接电源转换成供电电源，为所述限流模块提供供电电压；

限流模块，分别与电源模块、开关模块及第一接地端连接，用于对所述供电电压进行限流处理后，得到第一供电电源；

开关模块，其输入端分别与所述电源模块及光耦隔离模块的输出端连接，其输出端分别与所述限流模块及所述第一接地端连接，用于当所述光耦隔离模块导通时，将所述电源模块及所述限流模块连通；

光耦隔离模块，其输入端与第二外接电源及第二接地端连接，其输出端与供电电源及开关模块连接，用于对第一外接电源及第二外接电源进行隔离，及对第一接地端与第二接地端进行隔离。

2.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述光耦隔离模块包括：

光耦隔离芯片，其第一端通过第一电阻与所述第二外接电源连接，其第二端与所述第二接地端连接，第三端与所述开关模块连接，第四端与所述电源模块连接。

3.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述开关模块包括：

第一三端开关，其控制端通过第二电阻与所述光耦隔离模块的第三端连接，其第一端与所述第二接地端连接；

第二三端开关，其控制端通过第三电阻与所述第一三端开关的第二端连接，其第一端与所述电源模块连接，其第二端与所述限流模块连接。

4.根据权利要求3所述的隔离电路，其特征在于，所述限流模块包括：

限流芯片，其第一端与所述第二三端开关的第二端连接，其第二端与所述第一接地端连接，用于将所述供电电压进行限流后，得到第一供电电源。

5.根据权利要求3所述的隔离电路，其特征在于，所述第二三端开关为P型MOS管。

6.根据权利要求1-5任一所述的隔离电路，其特征在于，所述第一接地端为触摸显示器控制板接地端，所述第一供电电源为触摸显示器控制板供电电源，所述第二接地端为USB控制板接地端，所述第二外接电源电源为USB控制板供电电源。

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