一种数字输出电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数字输出电路,包括光电隔离模块、放大及指示灯模块、输出保护模块，所述放大及指示灯模块分别与所述光电隔离模块、所述输出保护模块电连接，信号由所述光电隔离模块输入，经过光电隔离后进入所述放大及指示灯模块，经过所述输出保护模块后输出。对输出信号进行光电隔离，能有效排除外部干扰通过输出信号线串扰至系统内部CPU控制单元；使用NPN三极管对输出信号进行放大，提高输出IO的带负载能力；增加LED指示灯，指示输出IO的开关状态；对输出信号进行了钳位保护，有效防止由于接口外部电路问题进而烧毁三极管。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动化控制
，具体涉及一种数字输出电路。
技术介绍
在自动化控制领域中，需要频繁使用输出IO控制各种执行元件，如电磁阀、继电器等等。由于执行元件种类繁多，并且应用环境存在各种干扰，对控制接口而言，需要满足以下几种要求：能有效隔离外界干扰对CPU单元的影响、具备一定的带负载能力、输出接口自身具有保护功能等。并且整个系统输出IO单元越来越多，需要IO指示灯指示IO当前状态，方便调试过程及故障检测。在使用CPU单元输出IO口直接实现输出结构的系统中，由于没有进行隔离，外界干扰将直接窜入CPU单元，容易造成CPU误动作甚至烧毁电路。而且CPU单元的输出IO带负载能力一般少于20毫安，无法驱动功率稍大的电磁阀或继电器，通用性不强。CPU单元的输出IO的支持电压一般为3～5伏，而常用执行元件的电压为5～36V，无法直连。所以需要一种数字输出IO电路，对CPU单元输出IO进行隔离和放大。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出的一种数字输出电路，是一种能隔离CPU和外部电路、驱动能力大、带LED指示灯、结构简单的数字输出电路。本技术通过以下技术手段解决上述问题：一种数字输出电路,包括光电隔离模块、放大及指示灯模块、输出保护模块，所述放大及指示灯模块分别与所述光电隔离模块、所述输出保护模块电连接，信号由所述光电隔离模块输入，经过光电隔离后进入所述放大及指示灯模块，经过所述输出保护模块后输出。进一步地，所述光电隔离模块包括光电隔离元件、第一电阻、第二电阻，输入信号连接所述光电隔离元件第2脚，所述光电隔离元件第1脚连接第一电源正极，所述第一电阻两端分别连接第二电源正极和所述光电隔离元件第4脚，所述光电隔离元件第3脚连接所述第二电阻一端，所述第二电阻另外一端连接GND。进一步地，所述放大及指示灯模块包括第三电阻、发光二极管、NPN三极管，所述NPN三极管基极连接所述光电隔离元件第3脚，所述NPN三极管发射极连接GND，所述第三电阻两端分别连接第二电源正极和所述发光二极管正极，所述发光二极管负极连接所述NPN三极管集电极。进一步地，所述输出保护模块包括第一二极管、第二二极管，所述第一二极管正极和所述第二二极管负极连接所述NPN三极管集电极，所述第一二极管负极连接第二电源正极，所述第二二极管正极连接GND。本技术的有益效果如下：1、对输出信号进行光电隔离，能有效排除外部干扰通过输出信号线串扰至系统内部CPU控制单元；2、使用NPN三极管对输出信号进行放大，提高输出IO的带负载能力；3、增加LED指示灯，指示输出IO的开关状态；4、对输出信号进行了钳位保护，有效防止由于接口外部电路问题进而烧毁三极管。附图说明图1为本技术的数字输出电路的电路图。图中附图标记说明：1、光电隔离模块 2、放大及指示灯模块 3、输出保护模块U1、光电隔离元件 R1、第一电阻 R2、第二电阻 R3、第三电阻LED1、发光二极管 Q1、NPN三极管 D1、第一二极管 D2、第二二极管VCC1、第一电源 VCC2、第二电源具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本技术的技术方案进行详细说明。请参阅图1，一种数字输出电路,包括光电隔离模块1、放大及指示灯模块2、输出保护模块3，所述放大及指示灯模块2分别与所述光电隔离模块1、所述输出保护模块3电连接，信号由所述光电隔离模块1输入，经过光电隔离后进入所述放大及指示灯模块2，经过所述输出保护模块3后输出。进一步地，所述光电隔离模块1包括光电隔离元件U1、电阻R1、电阻R2，输入信号连接光电隔离元件U1第2脚，U1第一脚接电源VCC1，电阻R1两端分别连接电源VCC2和U1第4脚，U1第3脚连接电阻R2一端，R2另外一端连接GND。进一步地，所述放大及指示灯模块2包括电阻R3、发光二极管LED1、NPN三极管Q1，U1第3脚除接到R2一端外，还连接到NPN三极管Q1基极，NPN三极管Q1发射极连接到GND，R3两端分别连接电源VCC2和发光二极管正极，发光二极管负极连接NPN三极管Q1集电极。进一步地，所述输出保护模块3包括二极管D1、二极管D2，信号从NPN三极管Q1集电极输出，连接到二极管D1正极和二极管D2负极，二极管D1负极连接电源VCC2，二极管D2正极连接GND，经过二极管D1正极和二极管D2负极的信号则为最终的输出信号。电路的工作过程如下：1)、当U1第2脚输入低电平时，U1内的NPN输出结构导通，电流经VCC2、R1、U1第4脚、U1第3脚、R2和GND构成回路，在U1第3脚处形成分压，NPN三极管Q1基极电压升高，Q1导通，Q1导通后，开始对外输出低电平，并且有微弱电流经过R3和LED1后进入Q1集电极，发光二极管LED1点亮；2)、当U1第2脚输入高电平时，U1内的NPN输出结构截止，无电流通过VCC2、R1、U1第4脚、U1第3脚和R2，Q1基极维持低电平状态，Q1关闭，对外输出高电平，Q1截止，无电流通过R3和LED1，发光二极管LED1熄灭；3)、当输出接口接入电压大于VCC2时，为防止高压烧毁Q1，使用二极管D1将电压钳位至VCC2+D1导通电压水平，当接入电压小于GND时，为防止反向电压超过Q1发射极和集电极之间最大耐压值烧毁Q1，使用二极管D2将接入电压钳位至D2导通电压水平。本技术的有益效果如下：1、对输出信号进行光电隔离，能有效排除外部干扰通过输出信号线串扰至系统内部CPU控制单元；2、使用NPN三极管对输出信号进行放大，提高输出IO的带负载能力；3、增加LED指示灯，指示输出IO的开关状态；4、对输出信号进行了钳位保护，有效防止由于接口外部电路问题进而烧毁三极管。以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字输出电路,其特征在于，包括光电隔离模块、放大及指示灯模块、输出保护模块，所述放大及指示灯模块分别与所述光电隔离模块、所述输出保护模块电连接，信号由所述光电隔离模块输入，经过光电隔离后进入所述放大及指示灯模块，经过所述输出保护模块后输出。

【技术特征摘要】
1.一种数字输出电路,其特征在于，包括光电隔离模块、放大及指示灯模块、输出保护模块，所述放大及指示灯模块分别与所述光电隔离模块、所述输出保护模块电连接，信号由所述光电隔离模块输入，经过光电隔离后进入所述放大及指示灯模块，经过所述输出保护模块后输出。2.根据权利要求1所述的数字输出电路，其特征在于，所述光电隔离模块包括光电隔离元件、第一电阻、第二电阻，输入信号连接所述光电隔离元件第2脚，所述光电隔离元件第1脚连接第一电源正极，所述第一电阻两端分别连接第二电源正极和所述光电隔离元件第4脚，所述光电隔离元件第3脚连接所述第二电阻一端，所述第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋柏军，张学德，吕海来，郭日卫，
申请(专利权)人：广州捷士电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44