一种数字量输入信号处理电路制造技术

本发明专利技术公开了一种数字量输入信号处理电路，包括整流桥、三极管、光耦合器以及第四电阻；所述三极管的集电极和发射极分别与整流桥的直流正极输出端和直流负极输出端相电连；所述光耦合器的正极与三极管的集电极电连，所述光耦合器的负极与三极管的基极电连并形成公共节点；所述第四电阻串联在三极管的发射极和所述公共节点之间。本发明专利技术能够避免电流反向击穿光耦合器、提高数字量输入通道的抗干扰能力和实现对光耦合器的过流保护。

【技术实现步骤摘要】
一种数字量输入信号处理电路
本专利技术涉及一种数字量输入信号处理电路，属于工业自动化控制

技术介绍
在传统数字量输入信号采集过程中，通常在数字量输入信号处理电路中串入保险丝、压敏电阻、TVS管等元器件，但保险丝等熔断后，数字量输入信号失效，需要及时发现故障并更换设备，对工业现场控制具有较大的隐患，且不能提高数字量输入信号处理电路的抗干扰能力，也不能保证在通道异常时，数字量输入信号还能被正常采集，从而不能保证自动控制系统的实时性与安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种数字量输入信号处理电路，能够避免电流反向击穿光耦合器、实现对光耦合器的过流保护。为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：一种数字量输入信号处理电路，包括整流桥、三极管、光耦合器以及第四电阻；所述三极管的集电极和发射极分别与整流桥的直流正极输出端和直流负极输出端相电连；所述光耦合器的正极与三极管的集电极电连，所述光耦合器的负极与三极管的基极电连并形成公共节点；所述第四电阻串联在三极管的发射极和所述公共节点之间。进一步地，所述整流桥的第一交流输入端串联有第一电阻。进一步地，所述整流桥的第二交流输入端串联有第二电阻。进一步地，还包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一稳压二极管反向串接于光耦合器的正极和三极管的集电极之间；所述第二稳压二极管反向串接于光耦合器的负极与所述公共节点之间。进一步地，还包括分流支路，所述分流支路并联于所述整流桥的输出端。进一步地，所述分流支路包括第三电阻。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：若数字量输入信号为交流信号或者直流数字量输入信号正负极反接，则整流桥将反向输入电流转为正向输入电流，从而使输入电流正向流经光耦合器，避免电流反向击穿光耦合器；若流经光耦合器的输入电流过大，则可以在第四电阻上获取较大的电压信号，从而使得三极管导通，输入电流将有一部分从三极管的集电极流向发射极，即三极管起到了对输入电流的分流作用，从而实现了对光耦合器的过流保护；在光耦合器两侧增加了第一稳压二极管和第二稳压二极管，两稳压二极管反向串接于光耦合器的两端，仅当输入电压大于两稳压二极管的导通电压之和才会有电流流经光耦合器，这样就能够过滤掉杂波信号，避免光耦合器误导通；整流桥输出端并联分流支路，当数字量输入信号不足以使光耦合器导通时，全部输入电流会从分流支路流过，不会流经光耦合器，从而提高了数字量输入信号处理电路的抗干扰能力，保证数字量输入信号采集的准确性。附图说明图1是根据本专利技术实施例提供的一种数字量输入信号处理电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术实施例所提供的一种数字量输入信号处理电路，包括整流桥、三极管T1、光耦合器U1、第四电阻R4、分流支路、第一稳压二极管D5和第二稳压二极管D6，所述整流桥由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4组成。所述三极管T1的集电极与整流桥的直流正极输出端电连接，三极管T1的发射极与整流桥的直流负极输出端电连接，三极管T1的基极串接第四电阻R4连接其发射极。光耦合器U1的正极连接三极管T1的集电极，光耦合器U1的负极连接三极管T1的基极。正常工作情况下，数字量输入信号经整流桥整流后，从整流桥直流正极输出端流出，流经光耦合器U1、第四电阻R4后进入整流桥直流负极输出端，形成闭合回路。整流桥能够将反向输入电流转为正向输入电流，从而使输入电流正向流经光耦合器，避免电流反向击穿光耦合器；当流经光耦合器U1的电流较大时，第四电阻R4上将产生较大的电压信号，从而触发三极管T1导通，输入电流将有一部分从三极管的集电极流向发射极，即三极管起到了对输入电流的分流作用，从而实现了对光耦合器的过流保护。所述光耦合器U1的正极与第一稳压二极管D5的正极电连，所述光耦合器U1的负极与第二稳压二极管D6的负极电连；所述第一稳压二极管D5的负极与三极管T1的集电极电连；所述第二稳压二极管D6的正极与三极管T1的基极电连。在光耦合器两侧增加了第一稳压二极管D5和第二稳压二极管D6，两稳压二极管反向串接于光耦合器U1的两端，仅当输入电压大于两稳压二极管的导通电压之和才会有电流流经光耦合器U1，这样就能够过滤掉杂波信号，避免光耦合器U1误导通。分流支路并联于整流桥的输出端，当数字量输入信号不足以使光耦合器导通时，全部输入电流会从分流支路流过，不会流经光耦合器，从而提高了数字量输入信号处理电路的抗干扰能力，保证数字量输入信号采集的准确性。分流支路包括第三电阻R3。所述整流桥的第一交流输入端串联有第一电阻R1，对数字量输入信号电压起到分压作用，对整个电路起到限流作用；所述整流桥的第二交流输入端串联有第二电阻R2，对数字量输入信号电压起到分压作用，对整个电路起到限流作用。以下对图1所示数字量输入信号处理电路进行分析：设定数字量输入信号电压为Uin以及此时产生的输入电流为I总，设定流过第三电阻R3的电流为I1，流过光耦合器U1的电流为I2，三极管T1的集电极电流为I3，第四电阻R4的电压为Ur。设定使光耦合器导通的数字量输入信号电压阈值为Umin以及此时产生的输入电流为Imin，设定光耦合器的保护电流限值为I2m以及此时的输入电流为Imax。当Imin<I总<Imax时，若直流数字量输入信号正负极连接正确，如图1所示，光耦合器正常导通，由于I总值并不过大，所以也不需要利用三极管T1对I总进行分流(I总值并不过大导致Ur值不足以使三极管T1导通，三极管T1的集电极电流I3为0，I总＝I1+I2，因而三极管不会对I总进行分流)，电流I总先流经R1、D1，然后分流，一路流经R3、D4和R2，一路正向流经D5、U1、D6、R4、D4和R2；若直流数字量输入信号正负极反接，则整流桥将反向输入电流转为正向输入电流，电流I总先流经R2、D3，然后分流，一路流经R3、D2和R1，一路正向流经D5、U1、D6、R4、D2和R1，光耦合器U1导通，数字量输入信号能够被正确采集，如果没有整流桥的存在，电流I总会经过R2，反向流经U1，如果电流I总过大，会造成光耦合器U1被反向击穿；若数字量输入信号为交流信号，则整流桥会将交流输入电流转为单一正向输入电流，使电流I总能够正向流经U1，从而避免电流反向击穿光耦合器U1。当I总>Imax时，如图1所示，I总值过大，I2值也相应过大，而Ur值为I2值与第四电阻之积，因此Ur值也相应过大，从而足以使三极管T1导通，I总大部分流向三极管T1的集电极，而三极管T1的集电极电流I3对I总进行了分流，I3＝I总-I1-I2，因此实现了对光耦合器U1的过流保护。若数字量输入信号Uin为较大的杂波信号时，即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字量输入信号处理电路，其特征在于，包括整流桥、三极管、光耦合器以及第四电阻；/n所述三极管的集电极和发射极分别与整流桥的直流正极输出端和直流负极输出端相电连；/n所述光耦合器的正极与三极管的集电极电连，所述光耦合器的负极与三极管的基极电连并形成公共节点；/n所述第四电阻串联在三极管的发射极和所述公共节点之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字量输入信号处理电路，其特征在于，包括整流桥、三极管、光耦合器以及第四电阻；
所述三极管的集电极和发射极分别与整流桥的直流正极输出端和直流负极输出端相电连；
所述光耦合器的正极与三极管的集电极电连，所述光耦合器的负极与三极管的基极电连并形成公共节点；
所述第四电阻串联在三极管的发射极和所述公共节点之间。


2.根据权利要求1所述的数字量输入信号处理电路，其特征在于，所述整流桥的第一交流输入端串联有第一电阻。


3.根据权利要求1所述的数字量输入信号处理电路，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：许天骄，吴胜华，马伟东，王丹麟，张楠桢，
申请(专利权)人：南京国电南自维美德自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32