CN216599614U - 一种双向快速传输隔离电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双向快速传输隔离电路，包括用于在第一信号端子接收到低电平信号时驱动第一受控开关模块导通的第一光电耦合器模块、第一受控开关模块在导通时向第二信号端子输出低电平信号、用于在第二信号端子接收到低电平信号时驱动第二受控开关模块导通的第二光电耦合器模块、第二受控开关模块在导通时向第一信号端子输出低电平信号、用于在第一受控开关模块导通时禁止第二光电耦合器模块导通的第一隔离模块、用于在第二受控开关模块导通时禁止第一光电耦合器模块导通的第二隔离模块。本实用新型提供的一种双向快速传输隔离电路，能够加快双向通行的传输速率，解决隔离和单线双向数据传输时电路复杂、成本高的问题。

Description

一种双向快速传输隔离电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种双向快速传输隔离电路。

背景技术

目前，现有的双向快速传输隔离电路大多都是采用光耦或专用芯片来实现，例如双向I2C隔离器加外围电路等，虽然可以实现隔离单线双向的数据传输，但其线路大多比较复杂，制造成本高。

因此，需要提供一种双向快速传输隔离电路以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种双向快速传输隔离电路，具有电路相对简单，现场实用性好等优点，能够加快双向通行的传输速率，解决隔离和单线双向数据传输时电路复杂、成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种双向快速传输隔离电路，包括用于在第一信号端子7接收到低电平信号时驱动第一受控开关模块1导通的第一光电耦合器模块2、所述第一受控开关模块1在导通时向第二信号端子8输出低电平信号、用于在所述第二信号端子8接收到低电平信号时驱动第二受控开关模块3导通的第二光电耦合器模块4、所述第二受控开关模块3在导通时向第一信号端子7输出低电平信号、用于在所述第一受控开关模块1导通时禁止所述第二光电耦合器模块4导通的第一隔离模块5、用于在所述第二受控开关模块3导通时禁止所述第一光电耦合器模块2导通的第二隔离模块6；

其中，所述第一光电耦合器模块2的正极信号输入端电连接所述第二隔离模块6，所述第一光电耦合器模块2的负极信号输入端电连接所述第一信号端子7，所述第一光电耦合器模块2的信号输出端电连接所述第一受控开关模块1，所述第一受控开关模块1的信号输出端分别电连接所述第二信号端子8和所述第一隔离模块5，所述第二光电耦合器模块4的正极信号输入端电连接所述第一隔离模块5，所述第二光电耦合器模块4的负极信号输入端电连接所述第二信号端子8，所述第一光电耦合器模块2的信号输出端电连接所述第二受控开关模块3，所述第二受控开关模块3的信号输出端分别电连接所述第一信号端子7和所述第二隔离模块6。

实施例中，优选：

所述第一隔离模块5内包括有用于在所述第一受控开关模块1导通时截止的三极管Q4，所述三极管Q4的集电极通过电阻R6与第一供电电源电连接，所述三极管Q4的发射极电连接所述第二光电耦合器模块 4的正极信号输入端，所述三极管Q4的基极电连接所述第一受控开关模块1的信号输出端。

实施例中，优选：

所述第一受控开关模块1内包括有用于在第一信号端子7接收到低电平信号时导通的三极管Q3、用于在所述三极管Q3导通时向所述第二信号端子8输出低电平信号的二极管D2，所述三极管Q3的基极通过电阻R8电连接所述第一光电耦合器模块2的信号输出端，所述三极管Q3 的发射极接地，所述三极管Q3的集电极分别电连接所述三极管Q4的基极和所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极电连接所述第二信号端子8。

实施例中，优选：

所述第一光电耦合器模块2的信号输出端上还电连接有用于在所述第一光电耦合器模块2截止时向所述三极管Q3输出低电平信号的电阻 R9和电阻R10。

实施例中，优选：

所述第二隔离模块6内包括有用于在所述第二受控开关模块3导通时截止的三极管Q1，所述三极管Q1的集电极通过电阻R2与第二供电电源电连接，所述三极管Q1的发射极电连接所述第一光电耦合器模块 2的正极信号输入端，所述三极管Q1的基极电连接所述第二受控开关模块3的信号输出端。

实施例中，优选：

所述第二受控开关模块3内包括有用于在所述第二信号端子8接收到低电平信号时导通的三极管Q2、用于在所述三极管Q2导通时向所述第一信号端子7输出低电平信号的二极管D1，所述三极管Q2的基极通过电阻R3电连接所述第二光电耦合器模块4的信号输出端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极分别电连接所述三极管 Q1的基极和所述二极管D1的负极，所述二极管D2的正极电连接所述第一信号端子7。

实施例中，优选：

所述第二光电耦合器模块4的信号输出端上还电连接有用于在所述第二光电耦合器模块4截止时向所述三极管Q2输出低电平信号的电阻 R4和电阻R5。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种双向快速传输隔离电路，具有电路相对简单，现场实用性好等优点，能够加快双向通行的传输速率，解决隔离和单线双向数据传输时电路复杂、成本高的问题。

附图说明

图1是本实用新型的一种双向快速传输隔离电路的电路结构原理框图；

图2是本实用新型的另一种双向快速传输隔离电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合图示对本实用新型的技术方案进行详述。

请参见图1所示，本实施例的双向快速传输隔离电路，包括用于在第一信号端子7接收到低电平信号时驱动第一受控开关模块1导通的第一光电耦合器模块2、第一受控开关模块1在导通时向第二信号端子8 输出低电平信号、用于在第二信号端子8接收到低电平信号时驱动第二受控开关模块3导通的第二光电耦合器模块4、第二受控开关模块3在导通时向第一信号端子7输出低电平信号、用于在第一受控开关模块1 导通时禁止第二光电耦合器模块4导通的第一隔离模块5、用于在第二受控开关模块3导通时禁止第一光电耦合器模块2导通的第二隔离模块 6；

其中，第一光电耦合器模块2的正极信号输入端电连接第二隔离模块6，第一光电耦合器模块2的负极信号输入端电连接第一信号端子 7，第一光电耦合器模块2的信号输出端电连接第一受控开关模块1，第一受控开关模块1的信号输出端分别电连接第二信号端子8和第一隔离模块5，第二光电耦合器模块4的正极信号输入端电连接第一隔离模块5，第二光电耦合器模块4的负极信号输入端电连接第二信号端子8，第一光电耦合器模块2的信号输出端电连接第二受控开关模块3，第二受控开关模块3的信号输出端分别电连接第一信号端子7和第二隔离模块 6。

在本实施例中，当第一信号端子7的T_SENSOR接收到低电平信号时，第一光电耦合器模块2的输出端由低电平到高电平的变化斜率较大，当第一光电耦合器模块2的电平升高到第一受控开关模块1的导通电压后，第一受控开关模块1就迅速导通，第一受控开关模块1的信号输出端就会被迅速拉低到低电平，从而第二信号端子8的T_SENSOR_MCU 就可以快速的从高电平转换成低电平。

在本实施例中，当信号从第一信号端子7传输到第二信号端子8时，若第一信号端子7的T_SENSOR接收到高电平信号时，第一光电耦合器模块2截止，随后第一受控开关模块1截止，使得第二信号端子8输出端T_SENSOR_MCU为高电平信号；若第一信号端子7的T_SENSOR 接收到低电平信号时，第一光电耦合器模块2可导通，随后第一光电耦合器模块2的信号输出端可输出高电平信号至第一受控开关模块1，从而第一受控开关模块1导通，最终电路第二信号端子8输出端 T_SENSOR_MCU可输出一个低电平信号。

在本实施例中，第一光电耦合器模块2和第二光电耦合器模块4两边的电源相互隔离无电气连接，可实现第一信号端子7高低电平交变的脉冲通过第一光电耦合器模块2传输到第二信号端子8，而第二信号端子8高低电平交变的脉冲可通过第二光电耦合器模块4传输到第一信号端子7。

在本实施例中，当信号从第二信号端子8传输到第一信号端子7时，若第二信号端子8的T_SENSOR_MCU开始为高电平信号时，第二光电耦合器模块4截止，随后第二受控开关模块3截止，使得第一信号端子 7输出端T_SENSOR为高电平信号；若第二信号端子8的 T_SENSOR_MCU接收到低电平信号时，第二光电耦合器模块4可导通，随后第二光电耦合器模块4的信号输出端可输出高电平信号至第二受控开关模块3，从而第二受控开关模块3导通，最终电路第一信号端子7 输出端T_SENSOR可输出一个低电平信号。

请参看图2所示，在本实用新型的实施例中，优选：

第一隔离模块5内包括有用于在第一受控开关模块1导通时截止的三极管Q4，三极管Q4的集电极通过电阻R6与第一供电电源电连接，三极管Q4的发射极电连接第二光电耦合器模块4的正极信号输入端，三极管Q4的基极电连接第一受控开关模块1的信号输出端。

在本实施例中，三极管Q4可作为一个避免双向信号相互干扰的隔离回路，当第一信号端子7向第二信号端子8传输数据时，第一受控开关模块1的信号输出端可产生低电平信号，进而堵截了三极管Q4的导通，从而避免第二光电耦合器模块4导通，达到防止影响第一信号端子 7输入信号的作用。

请参看图2所示，在本实用新型的实施例中，优选：

第一受控开关模块1内包括有用于在第一信号端子7接收到低电平信号时导通的三极管Q3、用于在三极管Q3导通时向第二信号端子8输出低电平信号的二极管D2，三极管Q3的基极通过电阻R8电连接第一光电耦合器模块2的信号输出端，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3 的集电极分别电连接三极管Q4的基极和二极管D2的负极，二极管D2 的正极电连接第二信号端子8。

请参看图2所示，在本实用新型的实施例中，优选：

第一光电耦合器模块2的信号输出端上还电连接有用于在第一光电耦合器模块2截止时向三极管Q3输出低电平信号的电阻R9和电阻R10。

请参看图2所示，在本实用新型的实施例中，优选：

第二隔离模块6内包括有用于在第二受控开关模块3导通时截止的三极管Q1，三极管Q1的集电极通过电阻R2与第二供电电源电连接，三极管Q1的发射极电连接第一光电耦合器模块2的正极信号输入端，三极管Q1的基极电连接第二受控开关模块3的信号输出端。

在本实施例中，三极管Q1可作为一个避免双向信号相互干扰的隔离回路，当第二信号端子8向第一信号端子7传输数据时，第二受控开关模块3的信号输出端可产生低电平信号，进而堵截了三极管Q1的导通，从而避免第一光电耦合器模块2导通，达到防止影响第二信号端子 8输入信号的作用。

请参看图2所示，在本实用新型的实施例中，优选：

第二受控开关模块3内包括有用于在第二信号端子8接收到低电平信号时导通的三极管Q2、用于在三极管Q2导通时向第一信号端子7输出低电平信号的二极管D1，三极管Q2的基极通过电阻R3电连接第二光电耦合器模块4的信号输出端，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2 的集电极分别电连接三极管Q1的基极和二极管D1的负极，二极管D2 的正极电连接第一信号端子7。

请参看图2所示，在本实用新型的实施例中，优选：

第二光电耦合器模块4的信号输出端上还电连接有用于在第二光电耦合器模块4截止时向三极管Q2输出低电平信号的电阻R4和电阻R5。

在本实施例中，当信号从第一信号端子7传输到第二信号端子8时，若第一信号端子7的T_SENSOR接收到高电平信号时，第一光电耦合器 U12的发光二极管截止，随后第一光电耦合器U12接收三极管输出端上的电阻R9和电阻R10可接地拉低电平，进而三极管Q3截止，而三极管Q3的集电极可为高电平，二极管D2截止，第二信号端子8输出端 T_SENSOR_MCU为高电平信号。

在本实施例中，若第一信号端子7的T_SENSOR接收到低电平信号时，第一光电耦合器U12的发光二极管导通，第一光电耦合器U12的接收三极管输出端可输出高电平信号，随后该高电平信号可经过电阻R8 给三极管Q3的基极产生高电平从而导通，三极管Q3的集电极可输出低电平信号，二极管D2导通，最终电路第二信号端子8输出端 T_SENSOR_MCU可输出一个低电平信号。

在本实施例中，当信号从第二信号端子8传输到第一信号端子7时，若第二信号端子8的T_SENSOR_MCU接收到高电平信号时，第二光电耦合器U13的发光二极管截止，随后第二光电耦合器U13接收三极管输出端上的电阻R4和电阻R5可接地拉低电平，进而三极管Q2截止，而三极管Q2的集电极可为高电平，二极管D1截止，第一信号端子7输出端T_SENSOR为高电平信号。

在本实施例中，当信号从第二信号端子8传输到第一信号端子7时，若第二信号端子8的T_SENSOR_MCU接收到低电平信号时，第二光电耦合器U13的发光二极管导通，第二光电耦合器U13的接收三极管输出端可输出高电平信号，随后该高电平信号可经过电阻R8给三极管Q2 的基极产生高电平从而导通，三极管Q2的集电极可输出低电平信号，二极管D1导通，最终电路第二信号端子8输出端T_SENSOR_MCU可输出一个低电平信号。

在本实施例中，滤波电容C1可接在第一信号端子7的第二供电电源和GND之间，起到电源滤波的作用。

在本实施例中，滤波电容C1可接在第二信号端子8的第一供电电源和DGND之间，起到电源滤波的作用。

可见，实施图1～图2所描述的双向快速传输隔离电路，具有电路相对简单，现场实用性好等优点，能够加快双向通行的传输速率，解决隔离和单线双向数据传输时电路复杂、成本高的问题。

此外，实施图1～图2所描述的双向快速传输隔离电路，可以根据信号传输需求进行选择，以使双向快速传输隔离电路的适用性更高。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种双向快速传输隔离电路，其特征在于：包括用于在第一信号端子(7)接收到低电平信号时驱动第一受控开关模块(1)导通的第一光电耦合器模块(2)、所述第一受控开关模块(1)在导通时向第二信号端子(8)输出低电平信号、用于在所述第二信号端子(8)接收到低电平信号时驱动第二受控开关模块(3)导通的第二光电耦合器模块(4)、所述第二受控开关模块(3)在导通时向第一信号端子(7)输出低电平信号、用于在所述第一受控开关模块(1)导通时禁止所述第二光电耦合器模块(4)导通的第一隔离模块(5)、用于在所述第二受控开关模块(3)导通时禁止所述第一光电耦合器模块(2)导通的第二隔离模块(6)；

其中，所述第一光电耦合器模块(2)的正极信号输入端电连接所述第二隔离模块(6)，所述第一光电耦合器模块(2)的负极信号输入端电连接所述第一信号端子(7)，所述第一光电耦合器模块(2)的信号输出端电连接所述第一受控开关模块(1)，所述第一受控开关模块(1)的信号输出端分别电连接所述第二信号端子(8)和所述第一隔离模块(5)，所述第二光电耦合器模块(4)的正极信号输入端电连接所述第一隔离模块(5)，所述第二光电耦合器模块(4)的负极信号输入端电连接所述第二信号端子(8)，所述第一光电耦合器模块(2)的信号输出端电连接所述第二受控开关模块(3)，所述第二受控开关模块(3)的信号输出端分别电连接所述第一信号端子(7)和所述第二隔离模块(6)。

2.根据权利要求1所述的双向快速传输隔离电路，其特征在于：

所述第一隔离模块(5)内包括有用于在所述第一受控开关模块(1)导通时截止的三极管Q4，所述三极管Q4的集电极通过电阻R6与第一供电电源电连接，所述三极管Q4的发射极电连接所述第二光电耦合器模块(4)的正极信号输入端，所述三极管Q4的基极电连接所述第一受控开关模块(1)的信号输出端。

3.根据权利要求2所述的双向快速传输隔离电路，其特征在于：

所述第一受控开关模块(1)内包括有用于在第一信号端子(7)接收到低电平信号时导通的三极管Q3、用于在所述三极管Q3导通时向所述第二信号端子(8)输出低电平信号的二极管D2，所述三极管Q3的基极通过电阻R8电连接所述第一光电耦合器模块(2)的信号输出端，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极分别电连接所述三极管Q4的基极和所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极电连接所述第二信号端子(8)。

4.根据权利要求3所述的双向快速传输隔离电路，其特征在于：

所述第一光电耦合器模块(2)的信号输出端上还电连接有用于在所述第一光电耦合器模块(2)截止时向所述三极管Q3输出低电平信号的电阻R9和电阻R10。

5.根据权利要求1～4任一项所述的双向快速传输隔离电路，其特征在于：

所述第二隔离模块(6)内包括有用于在所述第二受控开关模块(3)导通时截止的三极管Q1，所述三极管Q1的集电极通过电阻R2与第二供电电源电连接，所述三极管Q1的发射极电连接所述第一光电耦合器模块(2)的正极信号输入端，所述三极管Q1的基极电连接所述第二受控开关模块(3)的信号输出端。

6.根据权利要求5所述的双向快速传输隔离电路，其特征在于：

所述第二受控开关模块(3)内包括有用于在所述第二信号端子(8)接收到低电平信号时导通的三极管Q2、用于在所述三极管Q2导通时向所述第一信号端子(7)输出低电平信号的二极管D1，所述三极管Q2的基极通过电阻R3电连接所述第二光电耦合器模块(4)的信号输出端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极分别电连接所述三极管Q1的基极和所述二极管D1的负极，所述二极管D2的正极电连接所述第一信号端子(7)。

7.根据权利要求5所述的双向快速传输隔离电路，其特征在于：

所述第二光电耦合器模块(4)的信号输出端上还电连接有用于在所述第二光电耦合器模块(4)截止时向所述三极管Q2输出低电平信号的电阻R4和电阻R5。

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