CN220022780U - 一种隔离栅电路 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种隔离栅电路，该电路包括：至少一个隔离栅单元；隔离栅单元包括：第一光耦保护模块、光电耦合器、第二光耦保护模块；光电耦合器的一端连接第一光耦保护模块，光电耦合器的另一端连接第二光耦保护模块；第一光耦保护模块和第二光耦保护模块均包括保险丝、电阻、至少一个稳压二极管；保险丝的一端与电阻的一端串联，保险丝和电阻的串联节点连接稳压二极管的负极。本申请通过将保险丝的一端与电阻的一端串联，保险丝和电阻的串联节点连接稳压二极管的负极，为光电耦合器提供安全保护功能，避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及隔离栅电路设计领域，具体而言，涉及一种隔离栅电路。
背景技术
可编程逻辑控制器PLC与开关量传感器之间不可以直接进行信号传输时，需要隔离栅电路将可编程逻辑控制器PLC和开关量传感器隔离开后再进行信号的传输。
由于现有的隔离栅电路并没有安全保护功能，因此当隔离栅电路中出现短路、或者其他一些问题时，隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
实用新型内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种隔离栅电路，能够为光电耦合器提供安全保护功能，避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
本申请实施例提供了一种隔离栅电路，该电路包括：至少一个隔离栅单元；隔离栅单元包括：第一光耦保护模块、光电耦合器、第二光耦保护模块；
光电耦合器的一端连接第一光耦保护模块，光电耦合器的另一端连接第二光耦保护模块；
第一光耦保护模块和第二光耦保护模块均包括保险丝、电阻、至少一个稳压二极管；
保险丝的一端与电阻的一端串联，保险丝和电阻的串联节点连接稳压二极管的负极。
在一种可能的实施方式中，第一光耦保护模块中电阻的另一端连接光电耦合器的一端；
光电耦合器的另一端连接第二光耦保护模块中电阻的另一端。
在一种可能的实施方式中，光电耦合器包括发光二极管；
发光二极管的正极连接第一光耦保护模块中电阻的另一端；
在一种可能的实施方式中，光电耦合器还包括光敏三极管；
光敏三极管的一端连接第二光耦保护模块中电阻的另一端。
在一种可能的实施方式中，电路中还包括：第一电源；
第一电源的正极连接第一光耦保护模块中保险丝的另一端；
第一电源的负极连接第一光耦保护模块中稳压二极管。
在一种可能的实施方式中，电路中还包括：第二电源；
第二电源的正极连接光敏三极管的另一端；
第二电源的正极连接第二光耦保护模块中稳压二极管的正极；
第二电源的负极连接光敏三极管的另一端；
第二电源的负极连接第二光耦保护模块中稳压二极管的正极。
在一种可能的实施方式中，该电路包括4个隔离栅单元、8个隔离栅单元、12个隔离栅单元、16个隔离栅单元或32个隔离栅单元。
在一种可能的实施方式中，电路还包括：开关量传感器、可编程逻辑控制器PLC；
开关量传感器的输入端连接光电耦合器中发光二极管的负极；开关量传感器的输出端连接第一电源的负极；
可编程逻辑控制器PLC的信号输入端连接第二光耦保护模块中保险丝的另一端；可编程逻辑控制器PLC连接第二电源的正极；可编程逻辑控制器PLC连接第二电源的负极。
在一种可能的实施方式中，第一光耦保护模块中的稳压二极管的型号为SMB3Z13A；第二光耦保护模块中的稳压二极管的型号为SMB3Z27A。
在一种可能的实施方式中，光电耦合器的型号为EL357N。
本申请实施例提供了一种隔离栅电路，该电路包括：至少一个隔离栅单元；隔离栅单元包括：第一光耦保护模块、光电耦合器、第二光耦保护模块；光电耦合器的一端连接第一光耦保护模块，光电耦合器的另一端连接第二光耦保护模块；第一光耦保护模块和第二光耦保护模块均包括保险丝、电阻、至少一个稳压二极管；保险丝的一端与电阻的一端串联，保险丝和电阻的串联节点连接稳压二极管的负极。本申请通过将保险丝的一端与电阻的一端串联，保险丝和电阻的串联节点连接稳压二极管的负极，为光电耦合器提供安全保护功能，避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种隔离栅电路的结构示意图；
图2示出了本申请实施例提供的另一种隔离栅电路的结构示意图；
图3示出了本申请实施例提供的另一种隔离栅电路的结构示意图；
图4示出了本申请实施例提供的另一种隔离栅电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了使得本领域技术人员能够使用本申请内容，结合特定应用场景“隔离栅电路设计领域”，给出以下实施方式。对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景。虽然本申请主要围绕“隔离栅电路设计领域”进行描述，但是应该理解，这仅是一个示例性实施例。
需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。
下面对本申请实施例提供的一种隔离栅电路进行详细说明。
参照图1所示，为本申请实施例提供的一种隔离栅电路的结构示意图，该电路包括：至少一个隔离栅单元100；隔离栅单元包括：第一光耦保护模块101、光电耦合器102、第二光耦保护模块103。
具体地，光电耦合器102的一端连接第一光耦保护模块101，光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103。
具体地，第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均包括保险丝104、电阻105、至少一个稳压二极管106。
具体地，保险丝104的一端与电阻105的一端串联，保险丝104和电阻105的串联节点连接稳压二极管106的负极。
本申请实施例提供了一种隔离栅电路，该电路包括：至少一个隔离栅单元100；隔离栅单元100包括：第一光耦保护模块101、光电耦合器102、第二光耦保护模块103；光电耦合器102的一端连接第一光耦保护模块101，光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103；第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均包括保险丝104、电阻105、至少一个稳压二极管106；保险丝104的一端与电阻105的一端串联，保险丝104和电阻105的串联节点连接稳压二极管的负极。本申请通过将保险丝的一端与电阻的一端串联，保险丝和电阻的串联节点连接稳压二极管的负极，为光电耦合器提供安全保护功能，避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
这里，当由于发生故障，电路中的电压过大，从而击穿第一光耦保护模块101或第二光耦保护模块103中的稳压二极管106；然后第一光耦保护模块101或第二光耦保护模块103中的保险丝104快速熔断，以使电路发生断路，进而避免过大的电流烧坏光电耦合器102。
进一步地，参照图2所示，为本申请实施例提供的另一种隔离栅电路的结构示意图，该电路包括：至少一个隔离栅单元100；隔离栅单元包括：第一光耦保护模块101、光电耦合器102、第二光耦保护模块103。
具体地，光电耦合器102的一端连接第一光耦保护模块101，光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103。
这里，第一光耦保护模块101中电阻105的另一端连接光电耦合器102的一端；光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103中电阻105的另一端。
具体地，第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均包括保险丝104、电阻105、至少一个稳压二极管106。
具体地，保险丝104的一端与电阻105的一端串联，保险丝104和电阻105的串联节点连接稳压二极管106的负极。
本申请实施例提供了一种隔离栅电路，该电路包括：至少一个隔离栅单元100；隔离栅单元100包括：第一光耦保护模块101、光电耦合器102、第二光耦保护模块103；光电耦合器102的一端连接第一光耦保护模块101，光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103；第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均包括保险丝104、电阻105、至少一个稳压二极管106；保险丝104的一端与电阻105的一端串联，保险丝104和电阻105的串联节点连接稳压二极管的负极。本申请通过将保险丝的一端与电阻的一端串联，保险丝和电阻的串联节点连接稳压二极管的负极，为光电耦合器提供安全保护功能，避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
这里，当由于发生故障，电路中的电压过大，从而击穿第一光耦保护模块101或第二光耦保护模块103中的稳压二极管106；然后第一光耦保护模块101或第二光耦保护模块103中的保险丝104快速熔断，以使电路发生断路，进而避免过大的电流烧坏光电耦合器102。
进一步地，参照图3所示，为本申请实施例提供的另一种隔离栅电路的结构示意图，该电路包括：至少一个隔离栅单元100；隔离栅单元包括：第一光耦保护模块101、光电耦合器102、第二光耦保护模块103；光电耦合器102包括发光二极管201。
在本申请实施方式中，隔离栅电路中可以包含任意多个隔离栅单元100，比如1个隔离栅单元100、2个隔离栅单元100、4个隔离栅单元100、8个隔离栅单元100、12个隔离栅单元100、16个隔离栅单元100或32个隔离栅单元100；每一个隔离栅单元100都包含有一个第一光耦保护模块101、一个光电耦合器102和一个第二光耦保护模块103。第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均用于保护光电耦合器102的安全，以避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
这里，隔离栅电路中包含隔离栅单元的个数可以根据实际情况而定。
具体地，光电耦合器102的一端连接第一光耦保护模块101，光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103。
这里，第一光耦保护模块101中电阻105的另一端连接光电耦合器102的一端；光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103中电阻105的另一端。
具体地，光电耦合器102中的发光二极管201的正极连接第一光耦保护模块101中电阻的另一端。
具体地，第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均包括保险丝104、电阻105、至少一个稳压二极管106。
在本申请实施方式中，第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103中稳压二极管106的数量不做限定，可以是一个，也可以是多个。若第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103包含多个稳压二极管106，当部分稳压二极管106出现故障时，未出现故障的稳压二极管106依然可以正常工作以使第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103保护光电耦合器102的安全，以避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
其中，稳压二极管106出现的故障可能为开焊等。
具体地，保险丝104的一端与电阻105的一端串联，保险丝104和电阻105的串联节点连接稳压二极管106的负极。
在本申请实施方式中，保险丝104为可以快速熔断的快速保险丝。
本申请实施例提供了一种隔离栅电路，该电路包括：至少一个隔离栅单元100；隔离栅单元100包括：第一光耦保护模块101、光电耦合器102、第二光耦保护模块103；光电耦合器102的一端连接第一光耦保护模块101，光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103；第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均包括保险丝104、电阻105、至少一个稳压二极管106；保险丝104的一端与电阻105的一端串联，保险丝104和电阻105的串联节点连接稳压二极管的负极。本申请通过将保险丝的一端与电阻的一端串联，保险丝和电阻的串联节点连接稳压二极管的负极，为光电耦合器提供安全保护功能，避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
这里，当由于发生故障，电路中的电压过大，从而击穿第一光耦保护模块101或第二光耦保护模块103中的稳压二极管106；然后第一光耦保护模块101或第二光耦保护模块103中的保险丝104快速熔断，以使电路发生断路，进而避免过大的电流烧坏光电耦合器102。
进一步地，参照图4所示，为本申请实施例提供的另一种隔离栅电路的结构示意图，该电路包括：至少一个隔离栅单元100；隔离栅单元包括：第一光耦保护模块101、光电耦合器102、第二光耦保护模块103；光电耦合器102包括发光二极管201和光敏三极管301。
在本申请实施方式中，隔离栅电路中可以包含任意多个隔离栅单元100，比如1个隔离栅单元100、2个隔离栅单元100、4个隔离栅单元100、8个隔离栅单元100、12个隔离栅单元100、16个隔离栅单元100或32个隔离栅单元100；每一个隔离栅单元100都包含有一个第一光耦保护模块101、一个光电耦合器102和一个第二光耦保护模块103。第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均用于保护光电耦合器102的安全，以避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
这里，隔离栅电路中包含隔离栅单元的个数可以根据实际情况而定。
具体地，光电耦合器102的一端连接第一光耦保护模块101，光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103。
这里，第一光耦保护模块101中电阻105的另一端连接光电耦合器102的一端；光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103中电阻105的另一端。
具体地，光电耦合器102中的发光二极管201的正极连接第一光耦保护模块101中电阻105的另一端。
具体地，光电耦合器102中的光敏三极管301的一端连接第二光耦保护模块103中电阻105的另一端。
这里，光敏三极管301用于接收发光二极管201发出的光信号。
具体地，第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均包括保险丝104、电阻105、至少一个稳压二极管106。
在本申请实施方式中，第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103中稳压二极管106的数量不做限定，可以是一个，也可以是多个。若第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103包含多个稳压二极管106，当部分稳压二极管106出现故障时，未出现故障的稳压二极管106依然可以正常工作以使第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103保护光电耦合器102的安全，以避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
其中，稳压二极管106出现的故障可能为开焊等。
具体地，保险丝104的一端与电阻105的一端串联，保险丝104和电阻105的串联节点连接稳压二极管106的负极。
在本申请实施方式中，保险丝104为可以快速熔断的快速保险丝。
进一步地，本申请实施例中还包括第一电源和第二电源；具体地，第一电源的正极连接第一光耦保护模块中保险丝的另一端；第一电源的负极连接第一光耦保护模块中稳压二极管。第二电源的正极连接光敏三极管的另一端；第二电源的正极连接第二光耦保护模块中稳压二极管的正极；第二电源的负极连接光敏三极管的另一端；第二电源的负极连接第二光耦保护模块中稳压二极管的正极。
在本申请实施方式中，为了保证隔离栅电路的正常运行并附有保护光电耦合器102的功能，需要保证第一电源的额定电压小于第一光耦保护模块101中稳压二极管106的额定电压；第二电源的额定电压小于第二光耦保护模块101中稳压二极管106的额定电压；第一光耦保护模块101中的电阻105的阻值，大于等于第一电源的额定电压与光电耦合器102中发光二极管201的额定电流的比值的1.5倍；第二光耦保护模块103中的电阻105的阻值，大于等于第二电源的额定电压与光电耦合器102中光敏三极管301的额定电流的比值的1.5倍。
示例，若第一电源的额定电压为12V，第一光耦保护模块101中稳压二极管106的额定电压大于12V；若第一电源的额定电压为24V，第二光耦保护模块101中稳压二极管106的额定电压大于24V。若第一电源的额定电压为12V，光电耦合器102中发光二极管201的额定电流为50mA，则第一光耦保护模块101中的电阻105的最小阻值＝(12/50mA)*1.5。
此外，本申请实施例中的隔离栅电路可以作为开关量传感器和可编程逻辑控制器PLC之间隔离栅；具体地，开关量传感器的输入端连接光电耦合器102中发光二极管201的负极；开关量传感器的输出端连接第一电源的负极；可编程逻辑控制器PLC的信号输入端连接第二光耦保护模块103中保险丝104的另一端；可编程逻辑控制器PLC连接第二电源的正极；可编程逻辑控制器PLC连接第二电源的负极。
其中，第一电源的电压可以为12V，第二电源的电压可以为24V；第一光耦保护模块101中的保险丝104为额定电流可以为62mA，第二光耦保护模块103中的保险丝104为额定电流可以为62mA；第一光耦保护模块101中的电阻105可以为1K欧姆，第二光耦保护模块103中的电阻105可以为620欧姆；第一光耦保护模块101中的稳压二极管106的型号可以为SMB3Z13A，第二光耦保护模块103中的稳压二极管106的型号可以为SMB3Z27A；光电耦合器102的型号可以为EL357N。
本申请实施例提供了一种隔离栅电路，该电路包括：至少一个隔离栅单元100；隔离栅单元100包括：第一光耦保护模块101、光电耦合器102、第二光耦保护模块103；光电耦合器102的一端连接第一光耦保护模块101，光电耦合器102的另一端连接第二光耦保护模块103；第一光耦保护模块101和第二光耦保护模块103均包括保险丝104、电阻105、至少一个稳压二极管106；保险丝104的一端与电阻105的一端串联，保险丝104和电阻105的串联节点连接稳压二极管的负极。本申请通过将保险丝的一端与电阻的一端串联，保险丝和电阻的串联节点连接稳压二极管的负极，为光电耦合器提供安全保护功能，避免隔离栅电路中的光电耦合器被损坏。
这里，当由于发生故障，电路中的电压过大，从而击穿第一光耦保护模块101或第二光耦保护模块103中的稳压二极管106；然后第一光耦保护模块101或第二光耦保护模块103中的保险丝104快速熔断，以使电路发生断路，进而避免过大的电流烧坏光电耦合器102。
以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种隔离栅电路，其特征在于，所述电路包括：至少一个隔离栅单元；所述隔离栅单元包括：第一光耦保护模块、光电耦合器、第二光耦保护模块；
所述光电耦合器的一端连接所述第一光耦保护模块，所述光电耦合器的另一端连接所述第二光耦保护模块；
所述第一光耦保护模块和所述第二光耦保护模块均包括保险丝、电阻、至少一个稳压二极管；
所述保险丝的一端与所述电阻的一端串联，所述保险丝和所述电阻的串联节点连接所述稳压二极管的负极。
2.根据权利要求1所述的隔离栅电路，其特征在于，所述第一光耦保护模块中电阻的另一端连接所述光电耦合器的一端；
所述光电耦合器的另一端连接所述第二光耦保护模块中电阻的另一端。
3.根据权利要求2所述的隔离栅电路，其特征在于，所述光电耦合器包括发光二极管；
所述发光二极管的正极连接所述第一光耦保护模块中电阻的另一端。
4.根据权利要求3所述的隔离栅电路，其特征在于，所述光电耦合器还包括光敏三极管；
所述光敏三极管的一端连接所述第二光耦保护模块中电阻的另一端。
5.根据权利要求4所述的隔离栅电路，其特征在于，所述电路中还包括：第一电源；
所述第一电源的正极连接所述第一光耦保护模块中保险丝的另一端；
所述第一电源的负极连接所述第一光耦保护模块中稳压二极管。
6.根据权利要求5所述的隔离栅电路，其特征在于，所述电路中还包括：第二电源；
所述第二电源的正极连接所述光敏三极管的另一端；
所述第二电源的正极连接所述第二光耦保护模块中稳压二极管的正极；
所述第二电源的负极连接所述光敏三极管的另一端；
所述第二电源的负极连接所述第二光耦保护模块中稳压二极管的正极。
7.根据权利要求6所述的隔离栅电路，其特征在于，所述电路包括4个隔离栅单元、8个隔离栅单元、12个隔离栅单元、16个隔离栅单元或32个隔离栅单元。
8.根据权利要求7所述的隔离栅电路，其特征在于，所述电路还包括：开关量传感器、可编程逻辑控制器PLC；
所述开关量传感器的输入端连接所述光电耦合器中发光二极管的负极；所述开关量传感器的输出端连接所述第一电源的负极；
所述可编程逻辑控制器PLC的信号输入端连接所述第二光耦保护模块中保险丝的另一端；所述可编程逻辑控制器PLC连接所述第二电源的正极；所述可编程逻辑控制器PLC连接所述第二电源的负极。
9.根据权利要求8所述的隔离栅电路，其特征在于，所述第一光耦保护模块中的稳压二极管的型号为SMB3Z13A；所述第二光耦保护模块中的稳压二极管的型号为SMB3Z27A。
10.根据权利要求8所述的隔离栅电路，其特征在于，所述光电耦合器的型号为EL357N。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |