CN216122378U - 隔离电路、控制柜以及焊接系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种隔离电路、控制柜以及焊接系统，该隔离电路包括电压发生器、比较电路以及多个光耦，其中，电压发生器用于输出预定电压；比较电路的输入引脚与电压发生器的输出引脚一一对应电连接，比较电路用于将预定电压与电压阈值比较，并输出电平信号，电平信号包括高电平信号以及低电平信号；光耦与比较电路的输出引脚一一对应电连接。本申请的隔离电路，在对多个光耦进行驱动时，甚至对所有的光耦进行驱动时，由于比较电路的饱和压降较低，使得比较电路的功耗较低，从而保证了隔离电路整体功耗较低，保证了隔离电路的可靠性，较好地解决了现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题。

Description

隔离电路、控制柜以及焊接系统

技术领域

本申请涉及光耦驱动领域，具体而言，涉及一种隔离电路、控制柜以及焊接系统。

背景技术

当前光耦隔离电路驱动端的实现方式有端口直接驱动，晶体管或者MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET，金属-氧化物半导体场效应晶体管)驱动以及达林顿管驱动等常见的三种方式，在常规使用场景，这3种方式基本能满足要求。

当遇到处理器对外端口全部需要隔离时，如果直接驱动光耦，由于IO(Input/Output，输入输出引脚)的数量多达几十个，处理器芯片功耗几乎接近上限，工作可靠性大大降低；如果采用晶体管和MOS管，功能上能实现驱动要求，但是分离器件形式应用在几十个IO口就显得器件繁多，线路板复杂度加大，物料成本加大；达林顿管能够很好的克服前面两种方法缺陷，但是达林顿管主要针对大功率负载使用。

因此，亟需一种针对小功率负载的光耦隔离电路，来解决现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种隔离电路、控制柜以及焊接系统，以解决现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种隔离电路，包括电压发生器、比较电路以及多个光耦，其中，所述电压发生器用于输出预定电压；所述比较电路的输入引脚与所述电压发生器的输出引脚一一对应电连接，所述比较电路用于将所述预定电压与电压阈值比较，并输出电平信号，所述电平信号包括高电平信号以及低电平信号；所述光耦与所述比较电路的输出引脚一一对应电连接。

可选地，所述光耦包括发光器，所述发光器的第一端用于与电源电连接，所述发光器的第二端与所述比较电路的输出引脚电连接，在所述比较电路输出所述低电平信号的情况下，所述发光器导通。

可选地，在所述预定电压大于所述电压阈值的情况下，所述比较电路输出所述低电平信号，在所述预定电压小于或者等于所述电压阈值的情况下，所述比较电路输出所述高电平信号。

可选地，所述电压发生器为微处理器。

可选地，所述比较电路为比较器。

可选地，所述比较电路包括至少一个比较器。

可选地，所述比较电路还包括多个分压单元，所述分压单元的第一端与所述比较器的输出引脚电连接，所述分压单元的第二端用于与电源电连接。

可选地，所述分压单元包括电阻。

根据本申请的另一方面，提供了一种控制柜，包括任一种所述的隔离电路。

根据本申请的再一方面，提供了一种焊接系统，包括所述的控制柜。

应用本申请的技术方案，所述的隔离电路中，所述电压发生器包括多个输出引脚，所述电压发生器通过多个所述输出引脚输出预定电压，所述比较电路通过多个输入引脚接收所述预定电压，并将所述预定电压与电压阈值比较，通过输出引脚输出对应的电平信号给光耦。所述隔离电路，在对多个所述光耦进行驱动时，甚至对所有的所述光耦进行驱动时，由于所述比较电路的饱和压降较低(低于现有的达林顿管以及晶体管等)，使得所述比较电路的功耗较低，从而保证了所述隔离电路整体功耗较低，保证了所述隔离电路的可靠性，较好地解决了现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的隔离电路的结构示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的比较电路的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、电压发生器；101、比较电路；102、光耦；103、分压单元；104、第二电阻；105、第三电阻；106、比较器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低，为了解决如上问题，本申请提出了一种隔离电路、控制柜以及焊接系统。

根据本申请的一种典型的实施例，提供了一种隔离电路，如图1所示，上述隔离电路包括电压发生器100、比较电路101以及多个光耦102，其中，上述电压发生器100用于输出预定电压；上述比较电路101的输入引脚与上述电压发生器100的输出引脚一一对应电连接，上述比较电路101用于将上述预定电压与电压阈值比较，并输出电平信号，上述电平信号包括高电平信号以及低电平信号；上述光耦102与上述比较电路101的输出引脚一一对应电连接。

上述的隔离电路中，上述电压发生器包括多个输出引脚，上述电压发生器通过多个上述输出引脚输出预定电压，上述比较电路通过多个输入引脚接收上述预定电压，并将上述预定电压与电压阈值比较，通过输出引脚输出对应的电平信号给光耦。上述隔离电路，在对多个上述光耦进行驱动时，甚至对所有的上述光耦进行驱动时，由于上述比较电路的饱和压降较低 (低于现有的达林顿管以及晶体管等)，使得上述比较电路的功耗较低，从而保证了上述隔离电路整体功耗较低，保证了上述隔离电路的可靠性，较好地解决了现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题。

在实际的应用过程中，上述光耦的数量越多，本申请上述的隔离电路的功耗低以及可靠性好的优势越明显。

根据本申请的一种具体的实施例，如图2所示，上述光耦包括发光器，上述发光器的第一端用于与电源电连接，上述发光器的第二端与上述比较电路的输出引脚电连接，在上述比较电路输出上述低电平信号的情况下，上述发光器导通。

在实际的应用过程中，上述发光器可以为发光二极管，上述发光二极管的阳极与上述电源电连接，上述发光二极管的阴极与上述比较电路的输出引脚电连接。上述光耦还包括受光器，上述受光器可以为光敏电阻，在上述发光器导通的情况下发出光线，上述受光器接收光线之后产生光电流。

一种具体的实施例中，上述光耦可以选用型号为PS2801-4的光耦合器。

根据本申请的另一种具体的实施例，在上述预定电压大于上述电压阈值的情况下，上述比较电路输出上述低电平信号，在上述预定电压小于或者等于上述电压阈值的情况下，上述比较电路输出上述高电平信号。即在上述预定电压大于上述电压阈值的情况下，上述发光器导通，在上述预定电压小于上述电压阈值的情况下，上述发光器不导通。

当然，在实际的应用过程中，上述发光器的连接方式并不限于上述的方式，本申请的再一种具体的实施例中，上述发光器的第一端还可以与上述比较电路的输出引脚电连接，上述发光器的第二端接地。这样，在上述比较电路输出上述高电平信号的情况下，上述发光器导通，在上述比较电路输出上述低电平信号的情况下，上述发光器不导通。上述比较电路的工作方式也并不限于上述的方式。再一种具体的实施例中，在上述预定电压大于上述电压阈值的情况下，上述比较电路输出上述高电平信号，在上述预定电压小于或者等于上述电压阈值的情况下，上述比较电路输出上述低电平信号。

一种具体的实施例中，上述电压发生器为微处理器。当然，上述电压发生器并不限于上述的微处理器，其还可以为其他类型的处理器或者电源发生设备。

需要说明的是，上述电压阈值为上述电压发生器的输入门闩值，上述电压阈值需根据上述电压发生器确定，否则上述隔离电路无法使用。一种具体的实施例中，上述电压发生器为3.3V 的TTL(Transistor-Transistor-Logic，晶体管-晶体管逻辑)电路，其对应的上述输入门闩值为 0.8V，即上述电压阈值为0.8V。

在实际的应用过程中，上述比较电路可以为现有技术中任意可行的比较电路，根据本申请的又一种具体的实施例，上述比较电路为比较器。现有技术中，上述比较器的饱和压降一般最大在0.4V，达林顿管的饱和压降一般为1V，晶体管的饱和压降一般为0.7V，可见，上述比较器的饱和压降远小于上述达林顿管的饱和压降以及上述晶体管的饱和压降，这样进一步地保证了在需要驱动多个上述光耦时，整个隔离电路的功耗较低，进一步地保证了上述隔离电路的可靠性能较好，进一步地便于驱动多个上述光耦。

根据本申请的一种具体的实施例，如图2所示，上述比较电路101包括至少一个比较器 106。在上述电源发生器的输出引脚较多的情况下，为了保证上述隔离电路的集成度较高，可以选择多个多通道的上述比较器与上述电源发生器电连接。本申请的更为具体的一种实施例中，上述比较电路包括多个比较器，如图2所示，上述比较器为四通道比较器，即上述比较器的输入引脚以及输出引脚分别有四个。

在实际的应用过程中，上述比较器可以选用型号为LM339DR2G的比较器。

在实际的应用过程中，如图2所示，上述比较电路101还包括多个分压单元103，上述分压单元103的第一端与上述比较器106的输出引脚电连接，上述分压单元103的第二端用于与电源VCC电连接，即上述分压单元与上述比较器的输出引脚一一对应。通过上述分压单元可以将上述比较器的输出引脚的电压上拉至预定值。

具体地，上述分压单元包括电阻。根据本申请的更为具体的一种实施例，如图2所示，上述分压单元为第一电阻。上述电阻的阻值根据上述电源发生器的电压范围设置。

根据本申请的再一种具体的实施例，上述比较电路还包括多个第二电阻104和第三电阻 105，上述第二电阻104的第一端与上述电压发生器电连接，上述第三电阻105的第一端用于与电源VREF电连接，上述第二电阻104的第二端以及上述第三电阻105的第二端分别与上述比较器106的输入引脚电连接。

根据本申请的另一种典型的实施例，还提供了一种控制柜，包括任一种上述的隔离电路。

上述的控制柜，包括任一种上述的隔离电路，上述隔离电路在对多个上述光耦进行驱动时，甚至对所有的上述光耦进行驱动时，由于上述比较电路的饱和压降较低(低于现有的达林顿管以及晶体管等)，使得上述比较电路的功耗较低，从而保证了上述隔离电路整体功耗较低，保证了上述隔离电路的可靠性，较好地解决了现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题，保证了上述控制柜的功耗较低，且可靠性能较好。

根据本申请的再一种典型的实施例，还提供了一种焊接系统，包括上述的控制柜。

上述的焊接系统包括上述控制柜，上述控制柜中隔离电路在对多个上述光耦进行驱动时，甚至对所有的上述光耦进行驱动时，由于上述比较电路的饱和压降较低(低于现有的达林顿管以及晶体管等)，使得上述比较电路的功耗较低，从而保证了上述隔离电路整体功耗较低，保证了上述隔离电路的可靠性，从而保证了上述焊接系统的功耗较低以及可靠性能较好，解决了现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请上述的隔离电路中，上述电压发生器包括多个输出引脚，上述电压发生器通过多个上述输出引脚输出预定电压，上述比较电路通过多个输入引脚接收上述预定电压，并将上述预定电压与电压阈值比较，通过输出引脚输出对应的电平信号给光耦。上述隔离电路，在对多个上述光耦进行驱动时，甚至对所有的上述光耦进行驱动时，由于上述比较电路的饱和压降较低(低于现有的达林顿管以及晶体管等)，使得上述比较电路的功耗较低，从而保证了上述隔离电路整体功耗较低，保证了上述隔离电路的可靠性，较好地解决了现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题。

2)、本申请上述的焊接系统，包括任一种上述的隔离电路，上述隔离电路在对多个上述光耦进行驱动时，甚至对所有的上述光耦进行驱动时，由于上述比较电路的饱和压降较低(低于现有的达林顿管以及晶体管等)，使得上述比较电路的功耗较低，从而保证了上述隔离电路整体功耗较低，保证了上述隔离电路的可靠性，较好地解决了现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题，保证了上述焊接系统的功耗较低，且可靠性能较好。

3)、本申请上述的焊接系统包括上述控制柜，上述控制柜中隔离电路在对多个上述光耦进行驱动时，甚至对所有的上述光耦进行驱动时，由于上述比较电路的饱和压降较低(低于现有的达林顿管以及晶体管等)，使得上述比较电路的功耗较低，从而保证了上述隔离电路整体功耗较低，保证了上述隔离电路的可靠性，从而保证了上述焊接系统的功耗较低以及可靠性能较好，解决了现有技术中需要驱动多个光耦时，处理器的功耗较大，工作可靠性较低的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隔离电路，其特征在于，包括：

电压发生器，用于输出预定电压；

比较电路，所述比较电路的输入引脚与所述电压发生器的输出引脚一一对应电连接，所述比较电路用于将所述预定电压与电压阈值比较，并输出电平信号，所述电平信号包括高电平信号以及低电平信号；

多个光耦，所述光耦与所述比较电路的输出引脚一一对应电连接。

2.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述光耦包括发光器，所述发光器的第一端用于与电源电连接，所述发光器的第二端与所述比较电路的输出引脚电连接，在所述比较电路输出所述低电平信号的情况下，所述发光器导通。

3.根据权利要求2所述的隔离电路，其特征在于，在所述预定电压大于所述电压阈值的情况下，所述比较电路输出所述低电平信号，在所述预定电压小于或者等于所述电压阈值的情况下，所述比较电路输出所述高电平信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔离电路，其特征在于，所述电压发生器为微处理器。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的隔离电路，其特征在于，所述比较电路为比较器。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的隔离电路，其特征在于，所述比较电路包括至少一个比较器。

7.根据权利要求6所述的隔离电路，其特征在于，所述比较电路还包括：

多个分压单元，所述分压单元的第一端与所述比较器的输出引脚电连接，所述分压单元的第二端用于与电源电连接。

8.根据权利要求7所述的隔离电路，其特征在于，所述分压单元包括电阻。

9.一种控制柜，其特征在于，包括：

权利要求1至8中任一项所述的隔离电路。

10.一种焊接系统，其特征在于，包括：

权利要求9所述的控制柜。

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