CN220693129U - 用于提高光耦抗干扰能力的接口电路和光耦型驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电气自动化控制技术领域，具体涉及一种用于提高光耦抗干扰能力的接口电路和光耦型驱动电路。其中的接口电路包括若干个抗干扰单元，所述抗干扰单元包括分别用于连接两个控制信号的第一信号输入端和第二信号输入端，分别用于连接光耦原边的发光二极管的阳极和阴极的第一信号输出端和第二信号输出端，第一信号输入端通过第一电阻与第一信号输出端连接，第二信号输入端通过第二电阻与第二信号输出端连接，第一电阻和第二电阻的阻值相等。采用本实用新型的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路可以大大提高光耦抗共模干扰的能力。
Description
技术领域
本实用新型属于电气自动化控制技术领域，具体涉及一种用于提高光耦抗干扰能力的接口电路和光耦型驱动电路。
背景技术
现有的光伏、储能等新能源领域中，逆变器、变流器等电力电子设备驱动普遍采用光耦作为驱动，驱动IGBT、MOSFET等器件工作。光耦隔离驱动具有工作可靠、电路简单、布局方便、信号传输是单向性，输入与输出完全实现电气隔离，输出信号对输入信号端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦的不足主要是速度限制、功耗高以及LED老化上。
光耦在控制回路和功率回路耦合应用场合中，因功率回路中IGBT、MOSFET中电压电流的快速切换带来的du/dt和di/dt均会通过光耦原副边之间的寄生参数进行耦合，同时也会通过系统其它回路的功率与控制回路的寄生参数进行耦合，由du/dt产生的耦合会对光耦的共模耐受能力产生影响，由di/dt产生的耦合会对光耦的差模耐受能量产生影响，一些情况下输入信号受干扰影响后会引起光耦误动作，进而导致电力电子设备误动作，影响电力系统的安全稳定运行。因此提高光耦的抗差模干扰能力和抗共模干扰能力在系统设计中至关重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于提高光耦抗干扰能力的接口电路和光耦型驱动电路，用以解决光耦的输入信号受到共模干扰信号影响导致光耦误动作的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于提高光耦抗干扰能力的接口电路，包括若干个抗干扰单元，所述抗干扰单元包括分别用于连接两个控制信号的第一信号输入端和第二信号输入端，分别用于连接光耦原边的发光二极管的阳极和阴极的第一信号输出端和第二信号输出端，第一信号输入端通过第一电阻与第一信号输出端连接，第二信号输入端通过第二电阻与第二信号输出端连接，第一电阻和第二电阻的阻值相等。
其有益效果为：光耦原边的发光二极管的阳极和光耦副边之间连接有耦合电容Cp，光耦原边的发光二极管的阴极和光耦副边之间连接有耦合电容Cn，当光耦副边出现较大的du/dt时，会通过光耦原边和副边之间的两个耦合电容Cp和Cn耦合到原边，并在两个耦合电容上分别产生耦合电流Ip和耦合电流In，当该瞬态电流两条支路的阻抗不平衡的时候，会有部分电流流过光耦原边二极管，而当流过二极管的电流超过二极管阈值时，光耦会误导通。本实用新型的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路通过将光耦的两个耦合电容通过两个阻值相等的电阻分别连接到两个信号输入端，使得耦合电容Cp与第一信号输入端之间的线路阻抗和耦合电容Cn与第二信号输入端之间的线路阻抗相等，从而提高了光耦抗共模干扰的能力。
优选地，所述的抗干扰单元还包括并联在所述第一信号输出端和所述第二信号输出端之间的电容。
其有益效果为：通过在所述第一信号输出端和所述第二信号输出端之间并联电容，可以滤除部分共模干扰信号，进一步提高了光耦抗共模干扰的能力。
优选地，所述抗干扰单元有两个，且其中一个抗干扰单元的第一信号输入端和另一个抗干扰单元的第二信号输入端连接，其第二信号输入端和另一个抗干扰单元的第一信号输入端连接；所述的抗干扰单元还包括并联在所述第一信号输出端和所述第二信号输出端之间的二极管，所述二极管的阳极与所述第一信号输出端连接，其阴极与所述第二信号输出端连接。
其有益效果为：通过将两个抗干扰单元的信号输入端反并联在一起，第一控制信号总线上产生的电流信号会分流，分别流入两个抗干扰单元，若要光耦导通，控制信号总线上需产生比光耦的导通电流更大的电流，从而提高了光耦抗差模干扰的能力。
为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种光耦型驱动电路，包括光耦，光耦连接有用于提高光耦抗干扰能力的接口电路，所述的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路包括若干个抗干扰单元，所述抗干扰单元包括分别用于连接两个控制信号的第一信号输入端和第二信号输入端，分别用于连接光耦原边的发光二极管的阳极和阴极的第一信号输出端和第二信号输出端，第一信号输入端通过第一电阻与第一信号输出端连接，第二信号输入端通过第二电阻与第二信号输出端连接，第一电阻和第二电阻的阻值相等。
其有益效果为：光耦原边的发光二极管的阳极和光耦副边之间连接有耦合电容Cp，光耦原边的发光二极管的阴极和光耦副边之间连接有耦合电容Cn，当光耦副边出现较大的du/dt时，会通过光耦原边和副边之间的两个耦合电容Cp和Cn耦合到原边，并在两个耦合电容上分别产生耦合电流Ip和耦合电流In，当该瞬态电流两条支路的阻抗不平衡的时候，会有部分电流流过光耦原边二极管，而当流过二极管的电流超过二极管阈值时，光耦会误导通。通过将光耦的两个耦合电容通过两个阻值相等的电阻分别连接到两个信号输入端，使得耦合电容Cp与第一信号输入端之间的线路阻抗和耦合电容Cn与第二信号输入端之间的线路阻抗相等，从而提高了光耦抗共模干扰的能力。因此，采用本实用新型的光耦型驱动电路，可以防止光耦误动作，提高光耦型驱动电路的可靠性。
优选地，所述的抗干扰单元还包括并联在所述第一信号输出端和所述第二信号输出端之间的电容。
优选地，所述抗干扰单元有两个，且其中一个抗干扰单元的第一信号输入端和另一个抗干扰单元的第二信号输入端连接，所述其中一个抗干扰单元的第二信号输入端和所述另一个抗干扰单元的第一信号输入端连接；所述的抗干扰单元还包括并联在所述第一信号输出端和所述第二信号输出端之间的二极管，所述二极管的阳极与所述第一信号输出端连接。
附图说明
图1是本实用新型的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路结构示意图一；
图2是本实用新型的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路的共模干扰路径；
图3是本实用新型的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路结构示意图二。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
用于提高光耦抗干扰能力的接口电路实施例一：
如图1和图2所示，本实用新型的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路包括一个抗干扰单元，抗干扰单元包括分别用于连接两个控制信号的第一信号输入端和第二信号输入端，分别用于连接第一光耦U1原边的发光二极管的阳极和阴极的第一信号输出端和第二信号输出端，第一信号输入端通过第一电阻R1与第一信号输出端连接，第二信号输入端通过第二电阻R2与第二信号输出端连接，第一电阻和第二电阻的阻值相等。在第一信号输出端和第二信号输出端之间还并联有电容C。
光耦原边的发光二极管的阳极和光耦副边之间连接有耦合电容Cp，光耦原边的发光二极管的阴极和光耦副边之间连接有耦合电容Cn，当光耦副边出现较大的du/dt时，会通过光耦原边和副边之间的两个耦合电容Cp和Cn耦合到原边，并在两个耦合电容上分别产生耦合电流Ip和耦合电流In，当该瞬态电流两条支路的阻抗不平衡的时候，会有部分电流流过光耦原边二极管，而当流过二极管的电流超过二极管阈值时，光耦会误导通。通过将光耦的两个耦合电容通过两个阻值相等的电阻分别连接到两个信号输入端，使得耦合电容Cp与第一信号输入端之间的线路阻抗和耦合电容Cn与第二信号输入端之间的线路阻抗相等，从而提高了光耦抗共模干扰的能力。通过在第一信号输出端和第二信号输出端之间并联电容，可以滤除部分共模干扰信号，进一步提高了光耦抗共模干扰的能力。
用于提高光耦抗干扰能力的接口电路实施例二：
如图3所示，本实用新型的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路包括两个抗干扰单元，第一抗干扰单元包括分别用于连接两个控制信号的第一信号输入端和第二信号输入端，分别用于连接光耦原边的发光二极管的阳极和阴极的第一信号输出端和第二信号输出端，第一信号输入端通过第一电阻R1与第一信号输出端连接，第二信号输入端通过第二电阻R2与第二信号输出端连接，第一电阻和第二电阻的阻值相等。在第一信号输出端和第二信号输出端之间还并联有电容C，在电容C两端并联有二极管且二极管的阳极与第一信号输出端连接，其阴极与第二信号输出端连接。第二抗干扰单元与第一抗干扰单元结构相同，且第一抗干扰单元的第一信号输入端和第二抗干扰单元的第二信号输入端连接后用于连接第一控制信号总线，第一抗干扰单元的第二信号输入端和第二抗干扰单元的第一信号输入端连接后用于连接第二控制信号总线。
通过将两个抗干扰单元的信号输入端反并联在一起，第一控制信号总线In1和第二控制信号总线In2上产生的电流信号会分流，分别流入两个抗干扰单元，若要光耦导通，控制信号总线上需产生比光耦的发光二极管的导通电流更大的电流，从而提高了两个光耦之间的抗差模干扰的能力。此外，本实用新型的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路简单可靠。
光耦型驱动电路实施例：
本实用新型的光耦型驱动电路包括光耦，光耦连接有本实用新型的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路。采用本实用新型的光耦型驱动电路，可以防止光耦误动作，提高光耦型驱动电路的可靠性。
用于提高光耦抗干扰能力的接口电路的结构和技术效果已在用于提高光耦抗干扰能力的接口电路实施例一和用于提高光耦抗干扰能力的接口电路实施例二中陈述，此处不再赘述。
Claims (6)
1.一种用于提高光耦抗干扰能力的接口电路，其特征在于，包括若干个抗干扰单元，所述抗干扰单元包括分别用于连接两个控制信号的第一信号输入端和第二信号输入端，分别用于连接光耦原边的发光二极管的阳极和阴极的第一信号输出端和第二信号输出端，第一信号输入端通过第一电阻与第一信号输出端连接，第二信号输入端通过第二电阻与第二信号输出端连接，第一电阻和第二电阻的阻值相等。
2.如权利要求1所述的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路，其特征在于，所述的抗干扰单元还包括并联在所述第一信号输出端和所述第二信号输出端之间的电容。
3.如权利要求1或2所述的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路，其特征在于，所述抗干扰单元有两个，且其中一个抗干扰单元的第一信号输入端和另一个抗干扰单元的第二信号输入端连接，所述其中一个抗干扰单元的第二信号输入端和所述另一个抗干扰单元的第一信号输入端连接；所述的抗干扰单元还包括并联在所述第一信号输出端和所述第二信号输出端之间的二极管，所述二极管的阳极与所述第一信号输出端连接。
4.一种光耦型驱动电路，包括光耦，其特征在于，所述光耦连接有用于提高光耦抗干扰能力的接口电路，所述的用于提高光耦抗干扰能力的接口电路包括若干个抗干扰单元，所述抗干扰单元包括分别用于连接两个控制信号的第一信号输入端和第二信号输入端，分别用于连接光耦原边的发光二极管的阳极和阴极的第一信号输出端和第二信号输出端，第一信号输入端通过第一电阻与第一信号输出端连接，第二信号输入端通过第二电阻与第二信号输出端连接，第一电阻和第二电阻的阻值相等。
5.如权利要求4所述的光耦型驱动电路，其特征在于，所述的抗干扰单元还包括并联在所述第一信号输出端和所述第二信号输出端之间的电容。
6.如权利要求4或5所述的光耦型驱动电路，其特征在于，所述抗干扰单元有两个，且其中一个抗干扰单元的第一信号输入端和另一个抗干扰单元的第二信号输入端连接，所述其中一个抗干扰单元的第二信号输入端和所述另一个抗干扰单元的第一信号输入端连接；所述的抗干扰单元还包括并联在所述第一信号输出端和所述第二信号输出端之间的二极管，所述二极管的阳极与所述第一信号输出端连接。
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