CN215728409U - 一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电路技术领域，具体为一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路，包括光耦隔离器，所述光耦隔离器的连接端连接有限流电阻二、三极管和限流电阻三，所述光耦隔离器和限流电阻三之间连接有滤波电容和限流电阻一，所述限流电阻一的一端连接有电源一，所述限流电阻二的一端连接有电源二，所述三极管的一端连接有限流电阻四，所述限流电阻四的一端连接有稳压二极管；本实用新型通过增加了一个稳压二极管起到了过滤防误监测的效果；通过采用了双路隔离电源和光耦隔离器，将外部输入信号和内部输出信号完全隔离，保护了信号监测设备；通过增加一个三极管，扩大了输入信号的电压监测范围。

Description

一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，具体为一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路。

背景技术

工业控制系统是对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求，又催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合。这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来，从而拓展了工业控制领域的发展空间，带来新的发展机遇。

在工业控制系统中，通常需要监测电压输入开关量信号。目前采取的做法通常是直接将输入信号接入光耦隔离器，光耦另一端输出信号，这样的方式有很多缺点。比如外部信号驱动能力较弱的时候不能监测到，或者只能监测匹配很小的电压范围（如按设计在5V左右或24V左右），还有可能是外部电压干扰造成误监测，总之不是很理想的方案，为此本申请设计了一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路，具备精准、防护和使用范围大的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路，包括光耦隔离器，光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离，光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏三极管封装在一起，光耦隔离电路使被隔离的两部分电路之间没有电的直接连接，主要是防止因有电的连接而引起的干扰，特别是低压的控制电路与外部高压电路之间，所述光耦隔离器的连接端连接有限流电阻二、三极管和限流电阻三，三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件，其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关，所述光耦隔离器和限流电阻三之间连接有滤波电容和限流电阻一，滤波电容是指安装在整流电路两端用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出的一种储能器件，由于滤波电路要求储能电容有较大电容量，所以，绝大多数滤波电路使用电解电容，所述限流电阻一的一端连接有电源一，所述限流电阻二的一端连接有电源二，所述三极管的一端连接有限流电阻四，限流电阻是由电阻串联于电路中，用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的元器件，同时限流电阻也能起分压作用，所述限流电阻四的一端连接有稳压二极管，稳压二极管，又叫齐纳二极管，利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管，此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用，稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更高的稳定电压，所述三极管的与限流电阻四之间连接有分压电阻，分压电阻指与某一电路串联的导体的电阻，在总电压不变的情况下，在某一电路上串联一个分压电阻，将能起分压的作用，一部分电压将降在分压电阻上，使该部分电路两端的电压减小。

优选的，所述三极管一端和和分压电阻的一端连接并接地。

优选的，所述滤波电容和光耦隔离器的一端连接并接地。

优选的，所述电源一和电源二的电压分别为3.3V和5V。

优选的，所述限流电阻一、限流电阻二、限流电阻三、限流电阻四和分压电阻的阻值分别为4.7K、250R、1K、1K和10K。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过增加了一个稳压二极管起到了过滤防误监测的效果；

2、本实用新型通过采用了双路隔离电源和光耦隔离器，将外部输入信号和内部输出信号完全隔离，保护了信号监测设备；

3、本实用新型通过增加一个三极管，扩大了输入信号的电压监测范围。

附图说明

图1为本实用新型电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1所示，一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路，包括光耦隔离器，光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离，光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏三极管封装在一起，光耦隔离电路使被隔离的两部分电路之间没有电的直接连接，主要是防止因有电的连接而引起的干扰，特别是低压的控制电路与外部高压电路之间，光耦隔离器的连接端连接有限流电阻二、三极管和限流电阻三，三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件，其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关，光耦隔离器和限流电阻三之间连接有滤波电容和限流电阻一，滤波电容是指安装在整流电路两端用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出的一种储能器件，由于滤波电路要求储能电容有较大电容量，所以，绝大多数滤波电路使用电解电容，限流电阻一的一端连接有电源一，限流电阻二的一端连接有电源二，三极管的一端连接有限流电阻四，限流电阻是由电阻串联于电路中，用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的元器件，同时限流电阻也能起分压作用，限流电阻四的一端连接有稳压二极管，稳压二极管，又叫齐纳二极管，利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管，此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用，稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更高的稳定电压，三极管的与限流电阻四之间连接有分压电阻，分压电阻指与某一电路串联的导体的电阻，在总电压不变的情况下，在某一电路上串联一个分压电阻，将能起分压的作用，一部分电压将降在分压电阻上，使该部分电路两端的电压减小。

进一步的，三极管一端和和分压电阻的一端连接并接地。

进一步的，滤波电容和光耦隔离器的一端连接并接地。

进一步的，电源一和电源二的电压分别为3.3V和5V。

进一步的，限流电阻一、限流电阻二、限流电阻三、限流电阻四和分压电阻的阻值分别为4.7K、250R、1K、1K和10K。

工作原理：信号从输入端（INPUT）输入，通过稳压二极管的作用可以过滤小于2.5V，电压信号在2.5V-36V范围都能驱动光耦隔离器工作，输出端（OUTPUT）信号接有上拉限流电阻三，处于高电平状态，当光耦隔离器工作时，输出端（OUTPUT）被拉低，处于低电平状态，从而产生信号，信号经过滤波可以接入微控制处理器。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路，包括光耦隔离器，其特征在于：所述光耦隔离器的连接端连接有限流电阻二、三极管和限流电阻三，所述光耦隔离器和限流电阻三之间连接有滤波电容和限流电阻一，所述限流电阻一的一端连接有电源一，所述限流电阻二的一端连接有电源二，所述三极管的一端连接有限流电阻四，所述限流电阻四的一端连接有稳压二极管，所述三极管的与限流电阻四之间连接有分压电阻。

2.根据权利要求1所述的一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路，其特征在于：所述三极管一端和和分压电阻的一端连接并接地。

3.根据权利要求1所述的一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路，其特征在于：所述滤波电容和光耦隔离器的一端连接并接地。

4.根据权利要求1所述的一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路，其特征在于：所述电源一和电源二的电压分别为3.3V和5V。

5.根据权利要求1所述的一种带隔离过滤的宽电压输入信号监测电路，其特征在于：所述限流电阻一、限流电阻二、限流电阻三、限流电阻四和分压电阻的阻值分别为4.7K、250R、1K、1K和10K。

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