CN213875823U - 一种从采样对象取电的电压隔离采样电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种从采样对象取电的电压隔离采样电路，其包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端用于连接被采样对象的电源端；稳压管，所述稳压管的负极与所述第一电阻的第二端连接；第一电容，所述第一电容与所述稳压管并联，且所述第一电容与所述稳压管的正极的连接点接地；光耦元件，所述光耦元件的副边电源输入端的正极连接所述第一电容与所述稳压管的负极的连接点，所述光耦元件的副边采样输入端用于连接被采样对象。本实用新型能有效降低电路设计的复杂性和电路设计成本。本实用新型可广泛应用于电子电路技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其是一种从采样对象取电的电压隔离采样电路。
背景技术
在电子电路设计中，经常需要电气隔离的模拟量采样，比较常用的分离元件设计方案是采样线性光耦。现有的光耦器件通常包括副边电源端和原边电源端，通常副边电源端和原边电源端需要实现电气隔离，因此，需要分别设计两个独立的供电电路，以为副边电源端和原边电源端提供工作电源，从而提高电路设计复杂性和电路设计成本。
实用新型内容
为解决上述技术问题之一，本实用新型的目的在于：提供一种从采样对象取电的电压隔离采样电路，其能有效降低电路设计的复杂性和电路设计成本。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种从采样对象取电的电压隔离采样电路，其包括：
第一电阻，所述第一电阻的第一端用于连接被采样对象的电源端；
稳压管，所述稳压管的负极与所述第一电阻的第二端连接；
第一电容，所述第一电容与所述稳压管并联，且所述第一电容与所述稳压管的正极的连接点接地；
光耦元件，所述光耦元件的副边电源输入端的正极连接所述第一电容与所述稳压管的负极的连接点，所述光耦元件的副边采样输入端用于连接被采样对象。
进一步，所述电压隔离采样电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的负极与所述稳压管的负极连接，所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极与所述稳压管的正极连接。
进一步，所述电压隔离采样电路还包括第二电容，所述第二电容并联于所述光耦元件的两个副边采样输入端，且所述第二电容的第一端连接于所述第一二极管与第二二极管的连接点。
进一步，所述电压隔离采样电路还包括第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和所述第四电阻并联，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻和所述第四电阻的第一连接点连接，所述第一连接点连接所述光耦元件的第一副边采样输入端，所述第三电阻和所述第四电阻的第二连接点与所述光耦元件的第二副边采样输入端连接。
进一步，所述光耦元件为隔离式放大器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过增设第一电阻、稳压管和第一电容，并通过第一电阻的第一端连接被采样对象的电源端，第一电阻的第二端通过稳压管和第一电容后连接光耦元件的副边电源输入端，从而通过被采样对象即能为光耦元件提供副边电源，无需单独设置电源模块为光耦元件提供副边电源，以有效降低电路设计的复杂性和电路设计成本。
附图说明
图1为现有技术的一种光耦功能框图；
图2为本实用新型一种具体实施例的从采样对象取电的电压隔离采样电路的电路示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型进行进一步的说明。
在进行本实用新型具体实施例的阐述之前，以隔离式放大器AMC1200为例，阐述现有技术中光耦器件的工作原理。如图1所示，AMC1200的功能框图包括光耦副边采样输入端VINP和VINN、副边供电端VDD1和GND1、光耦原边输出端VOUTP和VOUTN、以及原边供电端VDD2和GND2。在这个功能框图中，GND1和GND2需要实现电气隔离，因此，需要设计两个分别独立的供电电路为光耦器件的原边和副边供电，从而也就提高了电路设计的复杂性和电路设计成本。
为解决上述提出的技术问题，如图2所示，本实用新型实施例提供了一种从采样对象取电的电压隔离采样电路，其中，本实施例包括第一电阻R1、稳压管D3、第一电容C1和光耦元件，具体地，第一电阻R1的第一端用于连接被采样对象的电源端的正极，第一电阻R1的第二端与稳压管D3的负极连接，第一电容C1与稳压管D3并联且第一电容C1与稳压管D3的正极的连接点接地；光耦元件的副边电源输入端VDD1连接第一电容C1与稳压管D3的负极的连接点，光耦元件的副边采样输入端VINN和VINP用于连接被采样对象。在一些实施例中，光耦元件可以为线性光耦元件。第一电阻为限流电阻。
在本实施例中，第一电阻从被采样对象中获取电源，从而使得稳压管D3工作在反向击穿状态，并将第一电容C1两端电压限制在5.1V左右，以为光耦元件的副边电源输入端VDD1提供所需的5V供电电压，也就无需为光耦元件的副边电源输入端单独设计供电电路，以有效降低电路设计的复杂性和电路设计成本。同时，在本实施例中，第一电阻通过限流作用，限制稳压管的击穿电流大小，以保证稳压管在工作过程中不会过热损坏。
在一些实施例中，第一电阻R1可以根据采样电压的不同选择不同的电阻值。从而在被采样对象的电源端大小改变时，第一电阻R1还能有效保证稳压管处于击穿状态且不被烧坏。
在一些实施例中，图2所示的从采样对象取电的电压隔离采样电路还包括第一二极管D1和第二二极管D2，具体地，第一二极管D1的负极与稳压管D3的负极连接，第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极连接，第二二极管D2的正极与稳压管D3的正极连接。
在本实施例中，通过设置第一二极管和第二二极管，能有效避免光耦元件的副边采样输入端VINP和VINN输入过压。
在一些实施例中，图2所示的从采样对象取电的电压隔离采样电路还包括第二电容C2，具体地，第二电容C2并联于光耦元件的两个副边采样输入端VINN和VINP，且第二电容C2的第一端连接于所述第一二极管D1与第二二极管D2的连接点。
本实施例通过增设第二电容，可对采样信号进行滤波，提高抗干扰能力。
在一些实施例中，所述光耦元件可以为线性隔离式固定比例放大器，用于对采集信号进行放大，以使后续电路能有效获取到该采集信号。
在一些实施例中，为了使光耦元件能够有效采集到采样信号，在图1所示的电压隔离采样电路还包括第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，具体地，第三电阻R3和第四电阻R4并联，第二电阻R2的第一端与第一电阻R1的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3和第四电阻R4的第一连接点连接，第一连接点连接光耦元件的第一副边采样输入端VINP，第三电阻R3和第四电阻R4的第二连接点与光耦元件的第二副边采样输入端VINN连接。本实施例通过第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4对被采样信号进行分压，得到光耦元件能够采集到的信号，确保光耦元件能够有效采集到采样信号。
当上述实施例的从采样对象取电的电压隔离采样电路用于采集和监控12V电源电压时，图2所示的从采样对象取电的电压隔离采样电路的工作原理为：通过第一电阻限制稳压管的击穿电压，使稳压管工作在击穿状态且不会热损坏。通过稳压管将第一电容两端电压限制在5.1V，以为光耦AMC1200副边提供所需的5V供电电压。在上述实施例中，由于第一电阻为阻值可调的电阻，因此，只要把第一电阻的阻值大小调到适当的范围内，即能允许被采样对象的12V电源电压在比较大的范围内波动而稳压管的存在保障了线性光耦AMC1200副边供电电压的稳定。例如，光耦副边供电电流小于8mA，如果第一电阻取470欧，则被采样对象12V输入对应电流可达(12V-5V)/0.47＝14mA，多余的电流则被稳压管消耗；当被采样对象的电压降为10V时，则流过第一电阻的电流为(10V-5V)/0.47＝10mA，其大于8mA，仍然能保证光耦副边供电。
综上所述，上述实施例通过增设第一电阻、稳压管和第一电容，并通过第一电阻的第一端连接被采样对象的电源端，第一电阻的第二端通过稳压管和第一电容后连接光耦元件的副边电源输入端，从而通过被采样对象即能为光耦元件提供副边电源，无需单独设置电源模块为光耦元件提供副边电源，以有效降低电路设计的复杂性和电路设计成本。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，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作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种从采样对象取电的电压隔离采样电路，其特征在于，包括：
第一电阻，所述第一电阻的第一端用于连接被采样对象的电源端；
稳压管，所述稳压管的负极与所述第一电阻的第二端连接；
第一电容，所述第一电容与所述稳压管并联，且所述第一电容与所述稳压管的正极的连接点接地；
光耦元件，所述光耦元件的副边电源输入端的正极连接所述第一电容与所述稳压管的负极的连接点，所述光耦元件的副边采样输入端用于连接被采样对象。
2.根据权利要求1所述的一种从采样对象取电的电压隔离采样电路，其特征在于，所述电压隔离采样电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的负极与所述稳压管的负极连接，所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极与所述稳压管的正极连接。
3.根据权利要求2所述的一种从采样对象取电的电压隔离采样电路，其特征在于，所述电压隔离采样电路还包括第二电容，所述第二电容并联于所述光耦元件的两个副边采样输入端，且所述第二电容的第一端连接于所述第一二极管与第二二极管的连接点。
4.根据权利要求1所述的一种从采样对象取电的电压隔离采样电路，其特征在于，所述电压隔离采样电路还包括第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和所述第四电阻并联，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻和所述第四电阻的第一连接点连接，所述第一连接点连接所述光耦元件的第一副边采样输入端，所述第三电阻和所述第四电阻的第二连接点与所述光耦元件的第二副边采样输入端连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种从采样对象取电的电压隔离采样电路，其特征在于，所述光耦元件为隔离式放大器。
Priority Applications (1)
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| CN202022412081.XU CN213875823U (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种从采样对象取电的电压隔离采样电路 |
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Family Applications (1)
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2020
- 2020-10-26 CN CN202022412081.XU patent/CN213875823U/zh active Active
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