一种二进制输入电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种二进制输入电路，包括阈值选择电路，所述阈值选择电路包括：比较器，用于将输入到所述阈值选择电路的电压与一参考电压相比较，以根据比较结果提供高电位或低电位的输出；参考电压生成电路，用于向所述比较器提供所述参考电压。本实用新型专利技术提供的二进制输入电路中，无需跳线，结构简单，可靠性高。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种二进制输入电路
[0001 ] 本技术涉及一种参考电压生成电路，尤其涉及一种用于二进制输入电路的参考电压生成电路。
技术介绍
二进制输入电路(binary input circuit)是一种常用的电子电路，被广泛地用于保护和监视装置中，诸如保护继电器、配电自动化的远程终端单元、功率监视装置等。这些装置中的二进制输入电路通常用于获得电路断路器、开关等的状态，还通常用于获得开关的位置信息、开关压力信号、通讯状态、保护操作信号、终端异常信号、开关能量储存等。图1示出一种典型的二进制输入电路10。如图1所示，二进制输入电路10的功能是将提供给该二进制输入电路10的输入电压V转化成处理器可识别的相应电平信号(高电平或低电平)，并将该电平信号输送给处理器14。例如，当提供给二进制输入电路的输入电压V为24伏时，二进制输入电路10会向处理器14输出高电平，而当提供给二进制输入电路的输入电压V为O伏时,二进制输入电路会向处理器输出低电平。如图1所示，二进制输入电路10通常包括保护电路11、阈值选择电路12和隔离电路13。其中，保护电路11用于保护二进制输入电路不会受到过电流或过电压的伤害。阈值选择电路12用于选择与提供给该二进制输入电路的输入电压V的电压范围相适应的阈值，并用于根据该输入电压V的大小而相应输出高电平或低电平。隔离电路13用于使该输入电压V与处理器电隔离。图2示出了二进制输入电路的一个具体的示例性电路图。其中，保护电路11例如包括整流、滤波和稳压电路。在图2中，保护电路11由压敏电阻RVl，二极管DlOl、D103、D104，电容器ClOl以及电阻器R101、R102、R103、R104构成。图2中的阈值选择电路12利用跳线来选择不同的阈值。具体地，阈值选择电路12由跳线XI，二极管D105、D106，电阻器R105、R106、R107,电容器C102以及高压低输出电流的三端可调线性稳压器UlOl构成。隔离电路13中，通过光耦U102使输入电压V与处理器14电隔离。如图1所示的二进制输入电路10通常可由电网或电池供电。由于存在例如IlOV和220V (包括240V)两种常用的电网供电系统，而电池的电压也存在例如24V和28V两种，因此二进制输入电路通常被设计为能够兼容两种甚至两种以上的输入电压范围，这种兼容通常是通过对阈值选择电路的设计来实现的。图3示出了能够提供上述兼容性的二进制输入电路的一个具体的示例性电路图。图3所示出的是一种目前常用的跳线式阈值选择电路，其通过将跳线设置成不同的位置而使二进制输入电路适用于不同的输入电压系统。如图3所示，当需要二进制输入电路适用于IlOV的输入电压时，将跳线Xl的位置a和位置b连接，从而使齐纳二极管D105短路，只有齐纳二极管D106工作。当需要二进制输入电路适用于更高的220V电源时，将跳线Xl的位置b和位置c连接，从而使齐纳二极管D105和D106共同串联在电路中。相比于单只齐纳二极管D106导通的情况，齐纳二极管D105和D106共同串联在电路中时其两端的压降更大，因此能够使该阈值选择电路工作在更高的电压下，如220V。但是在高湿度、高温度的环境中，跳线在长期使用后容易被腐蚀，导致二进制输入电路非正常工作。另外跳线为插入式(THT)封装，跳线引脚需要安装在过孔中，这意味着电路使用跳线的二进制输入电路无法双面安装，这极大地增大了布局尺寸并对电路设计造成了极大的限制。
技术实现思路
本技术提供了一种二进制输入电路，包括阈值选择电路，所述阈值选择电路包括:比较器，用于将输入到所述阈值选择电路的电压与一参考电压相比较，以根据比较结果提供高电位或低电位的输出；参考电压生成电路，用于向所述比较器提供所述参考电压。本技术提供的二进制输入电路中，无需跳线，结构简单，可靠性高。根据本技术提供的二进制输入电路，包括阈值选择电路，其特征在于，所述阈值选择电路包括:参考电压生成电路，用于响应于一个控制信号而提供一个与所述二进制输入电路的输入电压的范围相适应的一参考电压；比较器，用于将输入到所述阈值选择电路的电压与所述参考电压生产电路生成的所述参考电压相比较，以根据比较结果提供高电位或低电位的输出。[0011 ] 根据本技术提供的二进制输入电路，其特征在于，所述参考电压生成电路包括串联在电源端和地之间的第一压降元件、第二压降元件、第三压降元件，以及与所述第二压降元件并联的电隔离受控开关元件，所述电隔离受控开关元件的受控端耦合到所述控制信号，所述电隔离受控开关元件能够响应于所述控制信号而旁路所述第二压降元件，所述第二压降元件的两端中的一个输出参考电压。根据本技术提供的二进制输入电路，所述第一、第二和第三压降元件中任一为电阻或稳压管。根据本技术提供的二进制输入电路，所述参考电压生成电路包括低通滤波器、具有输入侧和输出侧的电隔离元件和脉宽可调信号发生器，其中所述脉宽可调信号发生器向所述电隔离元件的输入侧提供脉宽可调信号，电隔离元件的输出侧将所述脉宽可调信号提供给所述低通滤波器，所述低通滤波器对所述脉宽可调信号进行低通滤波后输出参考电压。根据本技术提供的二进制输入电路，所述参考电压为直流电压。根据本技术提供的二进制输入电路，所述滤波器为RC低通滤波器。根据本技术提供的二进制输入电路，所述电隔离元件为光耦。根据本技术提供的二进制输入电路，所述阈值选择电路包括分压器，用于接收输入到所述阈值选择电路中的电压，并向所述比较器输出电压。本技术提供的二进制输入电路中，无需跳线，可应用于高湿度、高温度的环境中，结构简单，可靠性高，且成本低。【附图说明】以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中，图1示出了典型的二进制输入电路的结构；图2示出了二进制输入电路的一个具体的示例性电路图；图3示出了一种现有技术中的跳线式阈值选择电路；图4示出了根据本技术的实施例1的阈值选择电路；图5示出了根据本技术的又一个实施例的参考电压生成电路；图6示出了根据本技术的实施例2的参考电压生成电路。【具体实施方式】为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本技术的【具体实施方式】。实施例1本实施例提供一种二进制输入电路，包括保护电路、阈值选择电路和隔离电路。其中保护电路用于接收提供给该二进制输入电路的输入电压，并将该输入电压提供给阈值选择电路，同时保护该二进制输入电路不会受到过电流或过电压的伤害。阈值选择电路用于选择与提供给该二进制输入电路的输入电压的电压范围相适应的阈值，并用于根据该输入电压的大小而相应输出高电平或低电平。隔离电路用于使该输入电压与处理器电隔离。其中阈值选择电路的电路结构如图4所示，包括如下电路部件:[0030 ]由电阻Rll和R14构成的分压器，用于接收经过了保护电路的输入电压，并输出电阻Rll和R14之间的节点J处的电压。比较器U,具有正输入端7、负输入端6和输出端11。其中负输入端6用于接收电阻Rll和R14之间的节点J处的电压，正输入端7用于接收参考电压Vref，该比较器U根据正输入端7和负输入端6的电压的比较结果在输出端11输出高电平或低电平。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二进制输入电路，包括阈值选择电路，其特征在于； 所述阈值选择电路包括： 参考电压生成电路，用于响应于一个控制信号（S）而提供一个与所述二进制输入电路的输入电压（V）的范围相适应的一参考电压（Vref）； 比较器（U），用于将输入到所述阈值选择电路的电压与所述参考电压生产电路生成的所述参考电压（Vref）相比较，以根据比较结果提供高电位或低电位的输出。

【技术特征摘要】
2013.10.31 CN 201320686169.81.一种二进制输入电路，包括阈值选择电路，其特征在于； 所述阈值选择电路包括: 参考电压生成电路，用于响应于一个控制信号(S)而提供一个与所述二进制输入电路的输入电压(V)的范围相适应的一参考电压(Vref)； 比较器(U)，用于将输入到所述阈值选择电路的电压与所述参考电压生产电路生成的所述参考电压(Vref)相比较，以根据比较结果提供高电位或低电位的输出。2.根据权利要求1所述的二进制输入电路，其特征在于，所述参考电压生成电路包括串联在电源端和地之间的第一压降元件(R1)、第二压降元件(R3)、第三压降元件(R4)，以及与所述第二压降元件(R3)并联的电隔离受控开关元件(P)，所述电隔离受控开关元件(P)的受控端耦合到所述控制信号(S)，所述电隔离受控开关元件(P)能够响应于所述控制信号(S)而旁路所述第二压降元件(R3)，所述第二压降元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞凰，卓越，杨小松，
申请(专利权)人：西门子电力自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32