CN216390507U - 一种防反接电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防反接电路，包括：具有第一端子和第二端子的信号输入接口，用于连接信号输出设备以从信号输出设备接收输入信号；第一光电耦合器和第二光电耦合器，其中第一光电耦合器的一次侧串联在所述第一端子和第二端子之间，所述第二光电耦合器的一次侧与所述第一光电耦合器的一次侧反向并联；信号输出接口，连接所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器二次侧的阳极或阴极，用于向信号接收设备输送输出信号。本实用新型所提供的技术方案，无论与信号输入接口与信号输出设备正接还是反接，都可以向信号接收设备发送相同的输出信号，因此能够提高对信号传输的可靠性。

Description

一种防反接电路

技术领域

本实用新型一般地涉及电路技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种防反接电路。

背景技术

电信号传输时，所采用的信号线包括正极信号线和负极信号线，其中正极信号线的一端连接信号输出设备的正极信号输出接口，另一端连接信号接收设备的正极信号输入接口；负极信号线的一端连接连接信号输出设备的负极信号输出接口，另一端连接信号接收设备中的负极信号输入接口。信号接收设备在接收信号时，将负极信号线接收到的信号作为参考信号，根据正极信号线与负极信号线之间的电位差，得到信号输出设备所发出的电信号。

信号输出设备与信号输入设备连接时，信号输出设备的正极信号输出接口、负极信号输出接口需要分别与信号输入设备的正极信号输入接口、负极信号输入接口连接，这种连接方式通常称为正接。相应地，信号输出设备的正极信号输出接口、负极信号输出接口分别与信号输入设备的负极信号输入接口、正极信号输入接口连接的方式称为反接。当信号输出设备与信号输入设备之间反接时，信号输入设备不能正常接收信号输出设备所发送的电信号。

目前解决上述问题常用的方法，是将正极信号线和负极信号线分别设置为不同的颜色，在接线时按照颜色将正极信号线和负极信号线与信号输出设备、信号输入设备中相应的接口连接。这种方法虽然一定程度上能够防止反接，但是太依赖于工作人员的操作，不能完全消除隐患。

综上所述可知，现有技术中信号输出设备和信号输入设备之间由于存在信号线反接的隐患，因此其信号传输的可靠性差的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种防反接电路，以至少解决上述由于信号线反接而导致信号输出设备和信号输入设备之间信号传输可靠性差的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种防反接电路，包括：具有第一端子和第二端子的信号输入接口，用于连接信号输出设备以从信号输出设备接收输入信号；第一光电耦合器和第二光电耦合器，其中第一光电耦合器的一次侧串联在所述第一端子和第二端子之间，所述第二光电耦合器的一次侧与所述第一光电耦合器的一次侧反向并联；信号输出接口，连接所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器二次侧的阳极或阴极，用于向信号接收设备输送输出信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一光电耦合器一次侧的阳极和阴极分别连接所述第一端子和所述第二端子，所述第二光电耦合器一次侧的阳极和阴极分别连接所述第二端子和所述第一端子。

根据本实用新型的另一个实施例，所述第一端子和第二端子的线路上设置有限流装置，用于降低所述第一光电耦合器和第二光电耦合器一次侧的电流。

进一步地，根据本实用新型的又一个实施例，所述限流装置包括第一限流电阻和第二限流电阻，其中第一限流电阻设置在所述第一端子与第一光电耦合器一次侧的阳极之间，所述第二限流电阻设置在所述第二端子与第一光电耦合器一次侧的阴极之间。

根据本实用新型的另一个实施例，所述第一光电耦合器和第二光电耦合器的一次侧连接有保护装置，用于防止所述第一光电耦合器和第二光电耦合器被误触发。

进一步地，根据本实用新型的又一个实施例，所述保护装置包括与所述第一光电耦合器和第二光电耦合器一次侧并联设置的保护电阻，所述保护电阻用于为所述第一光电耦合器和第二光电耦合器的一次侧分流，以防止所述第一光电耦合器和第二光电耦合器被误触发。

根据本实用新型的另一个实施例，所述第一端子与所述第二端子之间设置有第一滤波装置，用于滤除输入信号中的杂波。

进一步地，根据本实用新型的又一个实施例，所述第一滤波装置包括第一滤波电容器。

根据本实用新型的另一个实施例，所述信号输出接口设置有第二滤波装置，用于滤除所述输出信号中的杂波。

进一步地，根据本实用新型的又一个实施例，所述第二滤波装置包括第二滤波电容器。

本实用新型所提供的防反接电路，第一光电耦合器的一次侧串联在第一端子和第二端子之间，第一光电耦合器和第二光电耦合器的二次侧的阴极或阳极连接信号输出接口。本实用新型所提供的技术方案，当第一端子和第二端子分别连接信号输出设备的正极信号输出接口和负极信号输出接口时，其中一个光电耦合器被触发，当第一端子和第二端子分别连接信号输出设备的负极信号输出接口和正极信号输出接口时，另一个光电耦合器被触发。而无论哪个光电耦合器被触发，信号输出接口均能够输出相同的输出信号，因此本实用新型所提供的技术方案能够防止信号输出设备与信号输入设备之间信号线的反接。

综上所述，本申请所提供的防反接电路，一方面第一光电耦合器和第二光电耦合器可以实现信号输出设备与信号输入设备之间的光电隔离，防止信号输出设备与信号输入设备之间的相互干扰，进而提高信号输出设备和信号输入设备的安全性；另一方面，无论信号输入接口中的第一端子和第二端子与信号输出设备如何连接，其信号输出接口均可以提供相同输出信号，因此可以防止信号输出设备与信号输入设备之间信号线的反接，从而提高信号传输的可靠性。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为根据本实用新型实施例的一种防反接电路的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的另一种防反接电路的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的一种设有限流装置的防反接电路的结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的一种设有保护电阻的防反接电路的结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例的一种设有第一滤波电容器的防反接电路的结构示意图；

图6为根据本实用新型实施例的一种设有第二滤波电容器的防反接电路的结构示意图。

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，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，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。

目前，直流电信号传输时所采用的信号线一般包括正极信号线和负极信号线，其中正极信号线用于将信号输出设备的正极信号输出接口与信号输入设备的正极信号输入接口连接，以传输正极电信号；负极信号线用于将信号输出设备的负极信号输出接口与信号输入设备的负极信号输入接口连接，以传输负极电信号。并且为了保证信号传输的可靠性，需要保证信号输出接口的正极信号输出接口和负极信号输出接口分别对应连接信号输入设备的正极信号输入接口和负极信号输入接口，即信号输出设备与信号输入设之间正接。

本申请所提供的防反接电路，其中包括两个光电耦合器，两个光电耦合器的一次侧反向并联设置并与信号输入接口连接，二次侧用于连接输出接口。由于两个光电耦合器的一次侧反向并联设置，因此无论两个信号输入接口与信号输出设备的信号输出接口怎样连接，总有一个光电耦合器可以被触发，而只要有光电耦合器被触发，信号输出接口就能够输出相应信号，因此可以提高对信号传输的可靠性。

请参阅图1，图1示出的是本申请所提供的一种防反接电路的结构示意图，该防反接电路可以设置在信号接收设备上，或者作为信号输出设备与信号接收设备之间的信号转接电路使用。

如图1所示，本实施例所提供的一种防反接电路，包括信号输入接口、第一光电耦合器OP1、第二光电耦合器OP2和输出接口OUT，其中信号输入接口包括第一端子IN1、第二端子IN2，第一光电耦合器OP1的一次侧串联设置在第一端子IN1和第二端子IN2之间，第二光电耦合器OP2的一次侧与第一光电耦合器OP1的一次侧反向并联；第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2二次侧的正极连接信号输出接口OUT，或者第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2二次侧的负极连接信号输出接口OUT。本实施例所提供的防反接电路，用于连接在信号输出设备与信号输入设备之间的线路上，能够防止由于信号输出设备与信号输入设备之间信号线反接而影响信号传输，从而提高信号传输的可靠性，下面对防反接电路的结构、防反接电路在信号输出设备和信号输入设备之间的连接方式和防反接电路的工作原理做详细说明。

以图1所示出的结构为例，防反接电路的结构为：第一光电耦合器OP1一次侧的阳极连接第一端子IN1、阴极连接第二端子IN2，第二光电耦合器OP1一次侧的阳极连接第二端子IN2、阴极连接第一端子IN1，从而将第一光电耦合器OP1的一次侧连接在第一端子IN1与第二端子IN2之间，并将第一光电耦合器OP1的一次侧与第二光电耦合器OP2的一次侧反向并联。第一光电耦合器OP1二次侧的阳极和第二光电耦合器OP2二次侧的阳极均连接信号输出接口OUT，并通过上拉电阻R0连接电源VCC，第一光电耦合器OP1二次侧的阴极和第二光电耦合器OP2二次侧的阴极均接地。

以图1所示出的结构为例，防反接电路在信号输出设备和信号输入设备之间的连接方式是：第一端子IN1和第二端子IN2连接信号输出设备的信号输出端，信号输出接口OUT连接信号输入设备的信号输入端。图1所示出的防反接电路，其工作原理为：

当第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2均没有被触发时，信号输出端OUT与地之间的连接断开，并通过上拉电阻R0连接电源VCC，因此可以输出高电位信号；

当第一端子IN1和第二端子IN2分别连接信号输出设备的信号输出端中的正极和负极时，第一光电耦合器OP1一次侧阳极的电压大于阴极的电压，第二光电耦合器OP2一次侧阳极的电压小于阴极的电压，因此第一光电耦合器OP1可以被触发而第二光电耦合器OP2不可以被触发，信号输出端OUT可以通过第一光电耦合器OP1的二次侧接地，因此能够向信号输入设备输出低电位信号；

当第一端子IN1和第二端子IN2分别连接信号输出设备的信号输出端中的负极和正极时，即与上一种连接方式相反时，第一光电耦合器OP1一次侧阴极的电压大于阳极的电压，第二光电耦合器OP2一次侧阳极的电压大于阴极的电压，因此第一光电耦合器OP1不可以被触发而第二光电耦合器OP2可以被触发，信号输出端OUT可以通过第二光电耦合器OP2的二次侧接地，因此能够向信号输入设备输出低电位信号；

根据上述内容可知，无论信号输入接口中的第一端子IN1和第二端子IN2与信号输出设备的信号输出接口之间正接还是反接，信号输出端OUT均可以提供相同的输出信号，从而实现防反接功能。另外，信号输出端OUT可以与电源VCC连接，可以提高信号输出接口OUT所提供的输出信号的强度，从而提高输出信号的带载能力。

综上所述，本申请所提供的技术方案，无论第一端子IN1和第二端子IN2分别连接信号输出设备的信号输出端中的正极和负极，还是第一端子IN1和第二端子IN2分别连接信号输出设备的信号输出端中的负极和正极，在信号输出端OUT均能够向信号输入设备输出相同的信号。因此，本申请所提供的技术方案，能够防止信号输入设备与信号输出设备之间信号线反接而造成的信号无法传输的问题，从而提高信号传输的可靠性。

上文中以图1示出的结构为例对本申请的技术方案做了整体的介绍，可以理解的是，图1所示出的结构是示例性的而非限制性的，在其它应用场景中，防反接电路可以采用其它的结构实现。

例如，在另一个应用场景中，防反接电路的结构可以如图2所示，图2所示出的结构与图1所示出的结构相比，区别在于：第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP1二次侧的阳极均连接电源VCC，阴极均通过下拉电阻R1接地，并且第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP1二次侧的阴极连接信号输出接口OUT。本实施例所提供的设置方式，当第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2没有被触发时，信号输出接口OUT通过下拉电阻R1接地，可以向信号接收设备输出低电位信号；当第一光电耦合器OP1或第二光电耦合器OP2被触发时，电源VCC通过第一光电耦合器OP1或第二光电耦合器OP2的二次侧连接电阻R1，信号输出接口OUT可以向信号输入设备输出高电位信号。

下面对第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2一次侧与第一端子IN1、第二端子IN2之间的连接方式做详细说明。

在一个实施例中，防反接电路还包括限流装置，限流装置串设在第一端子IN1、第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2的一次侧、第二端子IN2串联形成的线路上，以减小该线路上的电流。本实施例的设置方式，限流装置能够降低第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2一次侧的电流，可以防止由于电流过大而对第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2的一次侧造成损坏，因此可以提高第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2的安全性。

进一步地，如图3所示，在另一个实施例中，限流装置包括第一限流电阻R2和第二限流电阻R3，其中第一限流电阻R2的一端连接第一端子IN1，另一端连接第一光电耦合器OP1一次侧的阳极和第二光电耦合器OP2一次侧的阴极；第二限流电阻R3的一端连接第二端子IN2，另一端连接第一光电耦合器OP1一次侧的阴极和第二光电耦合器OP2一次侧的阳极。本实施例的设置方式，第一限流电阻R2和第二限流电阻R3可以增加第一端子IN1和第二端子IN2之间的阻抗，从而降低第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2的一次侧的电流，为第一光电耦合器OP1和光电耦合器OP2提供保护。

在另一个实施例中，防反接电路中还设置有保护装置，保护装置与第一光电耦合器OP1的一次侧、第二光电耦合器OP2的一次侧连接，保护装置能够为第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2提供保护，防止第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2被误触发而导致信号输出接口OUT输出错误信号，从而提高防反接电路传输信号的可靠性。

进一步地，如图4所示，在另一个应用场景中，保护装置包括保护电阻R4，保护电阻R4与第一光电耦合器OP1的一次侧、第二光电耦合器OP2的一次侧并联。本实施例的设置方式，防止第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2误触发的工作原理为：保护电阻R4与第一光电耦合器OP1的一次侧、第二光电耦合器OP2的一次侧并联设置，当电流经过第一光电耦合器OP1的一次侧或第二光电耦合器OP2的一次侧时，保护电阻R4能够进行分流，从而使第一光电耦合器OP1一次侧和第二光电耦合器OP2一次侧的电流减少。因此，本实施例中保护电阻R4是通过分流的方式降低第一光电耦合器OP1一次侧和第二光电耦合器OP2一次侧的电流，防止第一光电耦合器OP1和第二光电耦合器OP2被误触发。

下面结合具体应用场景，对防反接电路的信号输入接口中的第一端子IN1和第二端子IN2做详细介绍。

在一个应用场景中，在信号输入接口中的第一端子IN1和第二端子IN2之间设置有第一滤波装置，当第一端子IN1和第二端子IN2从信号输出设备接收到输入信号后，第一滤波装置能够滤除该输入信号中的杂波，从而防止杂波的干扰，提高输入信号的质量。

上述第一滤波装置是一种可以滤除直流电中杂波的设备，例如可以采用CRCΠ型三阶滤波器等，下面以图5示出的结构为例，对第一滤波装置进行详细说明。可以理解的是，图5示出的结构是一种设置有第一滤波装置的防反接电路中示意图，是示例性的而非限制性的，因此上文中对防反接电路的描述，也同样适用于下文中对图5的描述。

进一步地，如图5所示，在另一个应用场景中，第一滤波装置包括第一滤波电容器C1，第一滤波电容器C1的一端连接第一端子IN1，另一端连接第二端子IN2。当第一端子IN1和第二端子IN2从信号输出设备接收到输入信号后，第一滤波电容器C1能够吸收其中的高频杂波，从而实现对输入信号的滤波处理。本实施例的设置方式，采用第一滤波电容器C1作为第一滤波装置，一方面可以降低对输入信号滤波的设备成本，另一方面能够滤除输入信号中的杂波，以及对输入信号进行稳压。

下面结合具体应用场景，对防反接电路的输出信号接口OUT做详细的说明。

在一个应用场景中，信号输出接口OUT设置有第二滤波装置，第二滤波装置用于将信号输出接口OUT的输出信号中的杂波，从而提高输出信号的信号质量。

上述第二滤波装置是一种可以滤除直流电中杂波的设备，例如可以采用CRCΠ型三阶滤波器等，下面以图6示出的结构为例，对第二滤波装置进行详细说明。可以理解的是，图6示出的结构是一种设置有第二滤波装置的防反接电路中示意图，是示例性的而非限制性的，因此上文中对防反接电路的描述，也同样适用于下文中对图6的描述。

进一步地，如图6所示，在另一个应用场景中，第二滤波装置包括第二滤波电容器C2，第二滤波电容器C2的一端连接信号输出接口OUT，另一端接地。当信号输出接口OUT向信号接收设备发送输出信号时，第二滤波电容器C2能够吸收其中的高频杂波，从而实现对输出信号的滤波处理。本实施例的设置方式，采用第二滤波电容器C2作为第二滤波装置，一方面可以降低对输出信号滤波时的设备成本，另一方面能够滤除输出信号中的杂波，以及对输入信号进行稳压。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求保护范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种防反接电路，其特征在于，包括：

具有第一端子和第二端子和第二端子的信号输入接口，用于连接信号输出设备以从信号输出设备接收输入信号；

第一光电耦合器和第二光电耦合器，其中第一光电耦合器的一次侧串联在所述第一端子和第二端子之间，所述第二光电耦合器的一次侧与所述第一光电耦合器的一次侧反向并联；

信号输出接口，连接所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器二次侧的阳极或阴极，用于向信号接收设备输送输出信号。

2.根据权利要求1所述的防反接电路，其特征在于，所述第一光电耦合器一次侧的阳极和阴极分别连接所述第一端子和所述第二端子，所述第二光电耦合器一次侧的阳极和阴极分别连接所述第二端子和所述第一端子。

3.根据权利要求2所述的防反接电路，其特征在于，所述第一端子和第二端子的线路上设置有限流装置，用于降低所述第一光电耦合器和第二光电耦合器一次侧的电流。

4.根据权利要求3所述的防反接电路，其特征在于，所述限流装置包括第一限流电阻和第二限流电阻，其中第一限流电阻设置在所述第一端子与第一光电耦合器一次侧的阳极之间，所述第二限流电阻设置在所述第二端子与第一光电耦合器一次侧的阴极之间。

5.根据权利要求1或2所述的防反接电路，其特征在于，所述第一光电耦合器和第二光电耦合器的一次侧连接有保护装置，用于防止所述第一光电耦合器和第二光电耦合器被误触发。

6.根据权利要求5所述的防反接电路，其特征在于，所述保护装置包括与所述第一光电耦合器和第二光电耦合器一次侧并联设置的保护电阻，所述保护电阻用于为所述第一光电耦合器和第二光电耦合器的一次侧分流，以防止所述第一光电耦合器和第二光电耦合器被误触发。

7.根据权利要求1或2所述的防反接电路，其特征在于，所述第一端子与所述第二端子之间设置有第一滤波装置，用于滤除所述输入信号中的杂波。

8.根据权利要求7所述的防反接电路，其特征在于，所述第一滤波装置包括第一滤波电容器。

9.根据权利要求1或2所述的防反接电路，其特征在于，所述信号输出接口设置有第二滤波装置，用于滤除所述输出信号中的杂波。

10.根据权利要求9所述的防反接电路，其特征在于，所述第二滤波装置包括第二滤波电容器。

Images