CN215990734U - 隔离式输出电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种隔离式输出电路，包括PWM信号输出模块、隔离芯片、输出电容和跟随器，隔离芯片内部包括设置在原边的二极管和设置在副边的三极管，PWM信号输出模块与设置在原边的二极管连接，输出电容与设置在副边的三极管连接，输出电容两端输出电压与PWM信号输出模块输出PWM信号的频率对应，信号输出电压经过跟随器输出。本申请中由于隔离芯片的原边与副边电源为不同的两路电源，从而实现控制器电源与负载电源隔离，防止负载工作时干扰控制器运行。

Description

隔离式输出电路

技术领域

本申请属于隔离电路技术领域，具体涉及一种隔离式输出电路。

背景技术

随着科技发展，电器越来越智能化，电器智能化得以实现离不开其内部控制器，控制器根据电器运行状态及用户需求控制各负载稳定运行，通常控制器输出0～10V信号，实现各个负载不同的运行方式。而负载通常为220V强电负载，若控制器未与负载隔离，负载工作时会干扰控制器运行，易造成电器失效。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服控制器未与负载隔离，负载工作时会干扰控制器运行，易造成电器失效的问题，本申请提供一种隔离式输出电路，包括：

PWM信号输出模块、隔离芯片、输出电容和跟随器；

所述隔离芯片内部包括设置在原边的二极管和设置在副边的三极管；

所述PWM信号输出模块与所述设置在原边的二极管连接；

所述输出电容与所述设置在副边的三极管连接；

所述输出电容两端输出电压与所述PWM信号输出模块输出PWM信号的频率对应；

所述输出电压经过所述跟随器后输出。

进一步的，所述输出电容两端电压值与所述PWM信号输出模块输出PWM信号的频率对应，包括：

所述PWM信号输出模块输出PWM信号为高电平时，所述二极管导通，所述三极管随二极管导通而饱和导通，输出电容进行充电；

所述PWM信号输出模块输出PWM信号为低电平时，所述二极管截止，所述三极管随二极管截止而截止，输出电容进行放电；

当所述PWM信号输出模块输出PWM信号的频率达到设定频率时，所述输出电容实现充电、放电平衡，使所述输出电容两端维持在输出电压，所述输出电压与所述设定频率对应。

进一步的，所述PWM信号的占空比0％～100％，可实现所述输出电容两端的输出电压范围为0～10V。

进一步的，所述二极管为发光二极管，所述三极管为光敏三极管，所述PWM信号输出模块输出PWM信号为高电平时，所述二极管导通，所述三极管随二极管导通而饱和导通，包括：

所述PWM信号输出模块输出PWM信号为高电平时，所述发光二极管导通发光，所述光敏三极管接收所述发光二极管的光源随之饱和导通。

进一步的，所述PWM信号输出模块输出PWM信号为低电平时，所述二极管截止，所述三极管随二极管截止而截止，包括：

所述PWM信号输出模块输出PWM信号为低电平时，所述发光二极管截止，所述光敏三极管未接收到光源而截止。

进一步的，所述跟随器包括：

高阻抗输入端和低阻抗输出端；

所述高阻抗输入端与所述输出电容连接；

所述低阻抗输出端与外部负载连接。

进一步的，还包括：

RC滤波器，所述RC滤波器分别与所述跟随器和外部负载连接，用于对所述低阻抗输出端进行滤波。

进一步的，还包括：

稳压二极管，所述稳压二极管分别与所述RC滤波器和外部负载连接，用于维持外部负载两端电压稳定。

进一步的，还包括：

限流电阻，用于限制所述隔离芯片的原边电流。

进一步的，所述隔离芯片为光耦芯片。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型实施例提供的隔离式输出电路包括PWM信号输出模块、隔离芯片、输出电容和跟随器，隔离芯片内部包括设置在原边的二极管和设置在副边的三极管，PWM信号输出模块与设置在原边的二极管连接，输出电容与设置在副边的三极管连接，输出电容两端输出电压与PWM信号输出模块输出PWM信号的频率对应，信号输出电压经过跟随器输出，由于隔离芯片的原边与副边电源为不同的两路电源，从而实现控制器电源与负载电源隔离，防止负载工作时干扰控制器运行。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请一个实施例提供的一种隔离式输出电路的功能结构图。

图2为本申请一个实施例提供的一种隔离式输出电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1为本申请一个实施例提供的隔离式输出电路的功能结构图，如图1所示，该隔离式输出电路包括：

PWM信号输出模块1、隔离芯片2、输出电容3和跟随器4；

隔离芯片2内部包括设置在原边的二极管和设置在副边的三极管；

PWM信号输出模块1与设置在原边的二极管连接；

输出电容3与设置在副边的三极管连接；

输出电容3两端输出电压与PWM信号输出模块1输出PWM信号的频率对应；

输出电压经过跟随器4后输出。

在控制器输出控制中，控制器通常输出0～10V信号实现各个负载不同的运行方式，而负载通常为220V强电负载，若控制器未与负载隔离，负载工作时会干扰控制器运行，易造成电器失效。

本实施例中，隔离式输出电路包括PWM信号输出模块、隔离芯片、输出电容和跟随器，隔离芯片内部包括设置在原边的二极管和设置在副边的三极管，PWM信号输出模块与设置在原边的二极管连接，输出电容与设置在副边的三极管连接，输出电容两端输出电压与PWM信号输出模块输出PWM信号的频率对应，输出电压经过跟随器后输出，由于隔离芯片的原边与副边电源为不同的两路电源，从而实现控制器电源与负载电源隔离，防止负载工作时干扰控制器运行。

本申请一个实施例提供一种隔离式输出电路，如图2所示电路图，该隔离式输出电路工作原理包括：

控制器控制PWM信号输出模块输出PWM信号给隔离芯片例如光耦的原边，在PWM信号为高电平的时，光耦原边二极管导通发光，使副边光敏三极管进入饱和导通状态；在信号为低电平的时，光耦原边二极管截止不发光，使副边光敏三极管截止不导通。

从而实现通过原边的二极管导通与截止，控制副边三极管的饱和导通与截止。当原边发光二极管导通时，副边光敏三级管进入饱和导通状态，三极管C极接入的12V电源流入三极管E极，经过R2给输出电容C2充电。当原边发光二极管截止时，副边光敏三级管截止，三极管C极12V电源无法流入三极管E极给输出电容充电，此时输出电容C2通过R3放电。因此通过原边二极管导通与截止，可控制副边三极管的饱和导通与截止，从而控制输出电容C2的充电与放电。由于电容性质决定电容两端的电压不能突变，所以当PWM信号输出模块输出PWM信号的频率达到1000Hz时，电容实现充电、放电平衡，使电容两端维持一个稳定的电压。

需要说明的是，PWM信号输出模块输出频率的选择与电容容值有关，电容越大，所需PWM信号输出模块输出频率越低；电容越小，所需PWM信号输出模块输出频率越高。通过PWM的占空比0％～100％，可实现输出电容两端的电压输出范围为0～10V。

一些实施例中，跟随器由运放U2-A组成，将光耦部分输出的0～10V输入跟跟随器3脚中，跟随器特性为输入高阻抗，输出低阻抗。高阻抗输入能够使跟随器能完好的接收光耦部分输出的0～10V信号不衰减，低阻抗输出能够使负载完好的接收跟随器输出的0～10V信号不衰减。

跟随器输出0～10V信号经过R4、C4组成的RC滤波器滤波，维持信号稳定。

RC滤波器输出电压经过D1稳压防护二极管后，输出给负载，实现负载稳定控制。

R1为限流电阻，用于限制光耦原边电流，防止电流过大烧坏原边二极管，同时也控制原边电流大小，使光耦能处于饱和导通状态。

本实施例中，通过控制器控制输出PWM信号，经过光耦隔离与RC滤波、稳压二极管稳压防护后，将控制器输出的PWM信号转换成0～10V模拟电压输出给负载，由于光耦可实现信号隔离，光耦原边与副边为不同的两路电源，从而实现控制器与负载隔离，防止负载工作时干扰控制器运行。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本实用新型不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隔离式输出电路，其特征在于，包括：

PWM信号输出模块、隔离芯片、输出电容和跟随器；

所述隔离芯片内部包括设置在原边的二极管和设置在副边的三极管；

所述PWM信号输出模块与所述设置在原边的二极管连接；

所述输出电容与所述设置在副边的三极管连接；

所述输出电容两端输出电压与所述PWM信号输出模块输出PWM信号的频率对应；

所述输出电压经过所述跟随器后输出。

2.根据权利要求1所述的隔离式输出电路，其特征在于，所述输出电容两端电压值与所述PWM信号输出模块输出PWM信号的频率对应，包括：

所述PWM信号输出模块输出PWM信号为高电平时，所述二极管导通，所述三极管随二极管导通而饱和导通，输出电容进行充电；

所述PWM信号输出模块输出PWM信号为低电平时，所述二极管截止，所述三极管随二极管截止而截止，输出电容进行放电；

当所述PWM信号输出模块输出PWM信号的频率达到设定频率时，所述输出电容实现充电、放电平衡，使所述输出电容两端维持在输出电压，所述输出电压与所述设定频率对应。

3.根据权利要求2所述的隔离式输出电路，其特征在于，所述PWM信号的占空比0％～100％，可实现所述输出电容两端的输出电压范围为0～10V。

4.根据权利要求2所述的隔离式输出电路，其特征在于，所述二极管为发光二极管，所述三极管为光敏三极管，所述PWM信号输出模块输出PWM信号为高电平时，所述二极管导通，所述三极管随二极管导通而饱和导通，包括：

所述PWM信号输出模块输出PWM信号为高电平时，所述发光二极管导通发光，所述光敏三极管接收所述发光二极管的光源随之饱和导通。

5.根据权利要求4所述的隔离式输出电路，其特征在于，所述PWM信号输出模块输出PWM信号为低电平时，所述二极管截止，所述三极管随二极管截止而截止，包括：

所述PWM信号输出模块输出PWM信号为低电平时，所述发光二极管截止，所述光敏三极管未接收到光源而截止。

6.根据权利要求1所述的隔离式输出电路，其特征在于，所述跟随器包括：

高阻抗输入端和低阻抗输出端；

所述高阻抗输入端与所述输出电容连接；

所述低阻抗输出端与外部负载连接。

7.根据权利要求6所述的隔离式输出电路，其特征在于，还包括：

RC滤波器，所述RC滤波器分别与所述跟随器和外部负载连接，用于对所述低阻抗输出端进行滤波。

8.根据权利要求7所述的隔离式输出电路，其特征在于，还包括：

稳压二极管，所述稳压二极管分别与所述RC滤波器和外部负载连接，用于维持外部负载两端电压稳定。

9.根据权利要求1所述的隔离式输出电路，其特征在于，还包括：

限流电阻，用于限制所述隔离芯片的原边电流。

10.根据权利要求1或9所述的隔离式输出电路，其特征在于，所述隔离芯片为光耦芯片。

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