一种工业控制系统及其电感耦合隔离器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电感耦合隔离器，首先通过耦合电感对传递与数字信号对应的脉冲可以起到强弱电的隔离的作用，由于本申请中的编码电路产生的与上升沿以及下降沿对应的脉冲的宽度均为预设宽度，也即上升沿以及下降沿对应的脉冲的对称性较好，因此解码电路在还原数字信号时得到的数字信号的波形会更加接近于真实的原始数字信号，提高了信号传输的准确性，另外由于本申请中通过正负脉冲对于上升沿以及下降沿进行区分，在此基础上可以最大限度地缩小脉宽，降低了功耗。本实用新型专利技术还提供了一种工业控制系统，具有如上电感耦合隔离器相同的有益效果。同的有益效果。同的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种工业控制系统及其电感耦合隔离器


[0001]本技术涉及数字隔离器领域，特别是涉及一种电感耦合隔离器，本技术还涉及一种工业控制系统。

技术介绍

[0002]在工业控制领域，有很多工业电气系统的工作电流会高达上百安，这样会在电源和地线之间形成巨大的瞬间浪涌电流，并对电气控制设备产生巨大的损坏，在现有技术中，为了对工业电气系统中的数据信号进行采集和控制，通常会使用隔离器将存在有大浪涌电流的高压系统与具有小电流的低压系统进行隔离，并同时在高压系统与低压系统的两侧分别采用独立的电源系统和地线，来使得高压系统和低压系统之间只能够传输数字信号，其中，高压系统所在的一侧称为非隔离侧，低压系统所在的一侧称为隔离侧。
[0003]然而，现有技术中缺少一种成熟的隔离器，导致在进行隔离侧与非隔离侧之间进行数字信号传输时，数字信号容易失真，导致了信号传输的准确性较差。
[0004]因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种电感耦合隔离器，在还原数字信号时得到的数字信号的波形会更加接近于真实的原始数字信号，提高了信号传输的准确性，可以通过减小脉宽的方式降低功耗；本技术的另一目的是提供一种包括上述电感耦合隔离器的工业控制系统，在还原数字信号时得到的数字信号的波形会更加接近于真实的原始数字信号，提高了信号传输的准确性，可以通过减小脉宽的方式降低功耗。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供了一种电感耦合隔离器，包括：/>[0007]与耦合电感对中的输入侧电感连接的编码电路，用于将接收到的数字信号的上升沿，转换为均具有预设宽度的正脉冲以及负脉冲中的一者，将接收到的所述数字信号的下降沿转换为所述正脉冲以及所述负脉冲中的另一者；
[0008]所述耦合电感对，用于将所述编码电路产生的所述正脉冲以及所述负脉冲传递至解码电路；
[0009]与耦合电感对中的输出侧电感连接的所述解码电路，用于根据从所述耦合电感对接收到的所述正脉冲以及所述负脉冲，还原得到所述数字信号。
[0010]优选地，所述编码电路包括：
[0011]第一信号生成电路，用于将接收到的数字信号的上升沿，转换为具有预设宽度的控制脉冲的第一开关组控制信号；
[0012]第二信号生成电路，用于将接收到的数字信号的下降沿，转换为具有所述预设宽度的控制脉冲的第二开关组控制信号；
[0013]分别与所述第一信号生成电路、所述第二信号生成电路以及所述耦合电感对中的
所述输入侧电感连接的开关组供电电路，用于在所述第一开关组控制信号对自身内部第一开关组的控制下，在所述输入侧电感中生成具有所述预设宽度的正脉冲以及负脉冲中的一者；在所述第二开关组控制信号对自身内部第二开关组的控制下，在所述输入侧电感中生成具有所述预设宽度的正脉冲以及负脉冲中的另一者。
[0014]优选地，所述开关组供电电路包括第一电源、第二电源、第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关以及第四可控开关；
[0015]所述第一电源的输出端与所述第一可控开关的第一端连接，所述第三可控开关的第一端以及所述第二可控开关的第一端接地，所述第一可控开关的第二端以及所述第三可控开关的第二端均与所述输入侧电感的第一端连接，所述第四可控开关的第一端与所述第二电源的输出端连接，所述第二可控开关的第二端以及所述第四可控开关的第二端均与所述输入侧电感的第二端连接，所述第一信号生成电路的输出端分别与所述第一可控开关的控制端以及所述第三可控开关的控制端连接，所述第二信号生成电路的输出端分别与所述第二可控开关的控制端以及所述第四可控开关的控制端连接；
[0016]其中，所述第一电源以及所述第二电源的输出电压相等。
[0017]优选地，所述第一信号生成电路包括第一反相器、第一延时装置以及与门，所述第二信号生成电路包括第二反相器、第二延时装置以及或非门；
[0018]所述第一反向器的输入端、所述与门的第一输入端、所述第二反相器的输入端以及所述或非门的第一输入端均用于接收所述数字信号，所述第一延时装置以及所述第二延时装置均用于将接收到的所述数字信号延时所述预设宽度；
[0019]所述第一反相器的输出端与所述第一延时装置的输入端连接，所述第一延时装置的输出端与所述与门的第二输入端连接，所述与门的输出端分别与所述第一可控开关的控制端以及所述第二可控开关的控制端连接；
[0020]所述第二反相器的输出端与所述第二延时装置的输入端连接，所述第二延时装置的输出端与所述或非门的第二输入端连接，所述或非门的输出端分别与所述第三可控开关的控制端以及所述第四可控开关的控制端连接。
[0021]优选地，所述第一延时装置以及所述第二延时装置均为偶数个串联而成的反相器。
[0022]优选地，所述第一可控开关、所述第二可控开关、所述第三可控开关以及所述第四可控开关均为同一种类型。
[0023]优选地，所述第一可控开关、所述第二可控开关、所述第三可控开关以及所述第四可控开关均为MOS管。
[0024]优选地，所述解码电路为脉冲检测电路。
[0025]优选地，所述脉冲检测电路为两个并联的T触发器。
[0026]为解决上述技术问题，本技术还提供了一种工业控制系统，包括如上所述的电感耦合隔离器。
[0027]本技术提供了一种电感耦合隔离器，首先通过耦合电感对传递与数字信号对应的脉冲可以起到强弱电的隔离的作用，由于本申请中的编码电路产生的与上升沿以及下降沿对应的脉冲的宽度均为预设宽度，也即上升沿以及下降沿对应的脉冲的对称性较好，因此解码电路在还原数字信号时得到的数字信号的波形会更加接近于真实的原始数字信
号，提高了信号传输的准确性，另外由于本申请中通过正负脉冲对于上升沿以及下降沿进行区分，在此基础上可以最大限度地缩小脉宽，降低了功耗。
[0028]本技术还提供了一种工业控制系统，具有如上电感耦合隔离器相同的有益效果。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。
[0030]图1为本技术提供的一种电感耦合隔离器的结构示意图；
[0031]图2为本技术提供的另一种电感耦合隔离器的结构示意图；
[0032]图3为本技术提供的一种信号时序波形图。
具体实施方式
[0033]本技术的核心是提供一种电感耦合隔离器，在还原数字信号时得到的数字信号的波形会更加接近于真实的原始数字信号，提高了信号传输的准确性，可以通过减小脉宽的方式降低功耗；本技术的另一核心是提供一种包括上述电感耦合隔离器的工业控制系统，在还原数字信号时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电感耦合隔离器，其特征在于，包括：与耦合电感对中的输入侧电感连接的编码电路，用于将接收到的数字信号的上升沿，转换为均具有预设宽度的正脉冲以及负脉冲中的一者，将接收到的所述数字信号的下降沿转换为所述正脉冲以及所述负脉冲中的另一者；所述耦合电感对，用于将所述编码电路产生的所述正脉冲以及所述负脉冲传递至解码电路；与耦合电感对中的输出侧电感连接的所述解码电路，用于根据从所述耦合电感对接收到的所述正脉冲以及所述负脉冲，还原得到所述数字信号。2.根据权利要求1所述的电感耦合隔离器，其特征在于，所述编码电路包括：第一信号生成电路，用于将接收到的数字信号的上升沿，转换为具有预设宽度的控制脉冲的第一开关组控制信号；第二信号生成电路，用于将接收到的数字信号的下降沿，转换为具有所述预设宽度的控制脉冲的第二开关组控制信号；分别与所述第一信号生成电路、所述第二信号生成电路以及所述耦合电感对中的所述输入侧电感连接的开关组供电电路，用于在所述第一开关组控制信号对自身内部第一开关组的控制下，在所述输入侧电感中生成具有所述预设宽度的正脉冲以及负脉冲中的一者；在所述第二开关组控制信号对自身内部第二开关组的控制下，在所述输入侧电感中生成具有所述预设宽度的正脉冲以及负脉冲中的另一者。3.根据权利要求2所述的电感耦合隔离器，其特征在于，所述开关组供电电路包括第一电源、第二电源、第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关以及第四可控开关；所述第一电源的输出端与所述第一可控开关的第一端连接，所述第三可控开关的第一端以及所述第二可控开关的第一端接地，所述第一可控开关的第二端以及所述第三可控开关的第二端均与所述输入侧电感的第一端连接，所述第四可控开关的第一端与所述第二电源的输出端连接，所述第二可控开关的第二端以及所述第四可控开关的第二端均与所述输入侧电感的第二端连接，所述第一信号生成电路的输出端分别与所述第一可控开关的控制端...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟理，王建国，
申请(专利权)人：杭州瑞盟科技有限公司，
类型：新型
国别省市：