一种隔离电路及汽车生产线现场信号处理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种隔离电路，隔离电路包括光耦合器、三极管；光耦合器U5的2脚通过电阻R24连接第一电源，光耦合器U5的3脚连接至三极管Q7的3脚，光耦合器U5的8脚连接第二电源，且光耦合器U5的8脚通过并联的电容C6和二极管D13连接光耦合器U5的5脚，光耦合器U5的5脚接地，光耦和器U5的脚6和脚7连接；三极管Q7的3脚集电极通过电阻R23连接5V电源，三极管Q7的1脚基极和2脚发射极之间并联连接有稳压二极管Z1和电阻R22，三极管Q7的2脚发射极接地。本实用新型专利技术的隔离电路抑制浪涌电流对后级电路的影响，防止开关管频繁通断产生的尖峰电压对前级电路的影响。本实用新型专利技术还公开了一种汽车生产线现场信号处理电路。线现场信号处理电路。线现场信号处理电路。

【技术实现步骤摘要】
一种隔离电路及汽车生产线现场信号处理电路


[0001]本技术涉及集成电路领域，尤其涉及一种隔离电路及汽车生产线现场信号处理电路。

技术介绍

[0002]ARMORSTART(阿莫斯达)分布式电机控制器是一种用于机旁控制架构的多用途、精密的控制器，该控制器对I/O、通讯、电机和控制电源应用了速断功能，同时提供多种通讯选项。DeviceNet(设备网络)是一种用在自动化技术的现场总线标准。BK(Break Code，解码)模块主要作用是ARMORSTART与DEVICENET通讯。BK模块损坏是ARMORSTART主要故障原因。通过对BK模块的剖解以及电路板的检测、原理图的测绘后，发现其故障点相同，损坏元件一致。
[0003]参照图1，BK模块主要有1路DEVICENET总线接口，4路输入、2路输出接口；BK模块4路输入接口分别支持NPN与PNP型传感器的使用。图2是1路输入接口原理图，根据原理图所示：当系统设置选用PNP型传感器时，单片机106管脚输出低电平，Q3 MOS管截止，Q5三极管E/B极无工作电压，Q5处于截止状态；24V电源经RP1
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3阻排限流、Z4稳压管钳位9V到Q4 MOS管栅极，Q4导通，因其源极接地，所以R35电位为低电位；此时J1二脚输出高电平24V，经R12电阻限流后接到U3光耦的1脚，因U3光耦3脚为低电平，所以该光耦工作；光耦输出端4脚接地，6脚为低电平，Q9三极管基极为0V，发射极为5V，Q9三极管导通，5V电压经109输入至单片机的同时，发光二极管导通，输入指示灯亮起。
[0004]当系统设置选用NPN型传感器时，单片机106管脚输出高电平，Q3 MOS管导通，因其源极接地，Q4 MOS管栅极为低电位，Q4截止；Q5三极管基极低电位,发射极高电位，Q5三极管导通。24V经R34电阻限流后接到U3光耦的3脚，U3光耦为双向光耦。此时JI二脚为0V输出，光耦3脚为高电平，所以U3光耦工作。光耦输出端4脚接地，6脚为低电平，Q9三极管基极为0V,发射极为5V，Q9三极管导通，5V电压经109号针输入至单片机的同时，发光二极管导通，输入指示灯亮起。
[0005]通过对故障BK模块进行检测，发现故障点相同，都是Z4、RP1、RV4、Q5元件击穿。根据故障现象结合原理图1、图2进行分析，发现该模块电路设计存在严重缺陷，MOS管Q3、Q4在设计上只实现了它的工作状态导通、截止，忽略了整个回路因外界不可控因素存在而带来的安全隐患。MOSFET栅极和源级间，源级和漏级间，栅极和漏级间内部都有等效电容，因为驱动线路走线会有寄生电感，而寄生电感和MOS管的结电容会组成一个LC振荡电路，在驱动上升、下降沿会产生很大的震荡，导致MOS管急剧发热，因为MOS管栅极高输入阻抗的特性，静电或者附近功率线路上的干扰都可能导致MOS管误导通，造成这个回路短路，多个元件击穿。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种隔离电路。
[0007]本技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种隔离电路，所述隔离电路包括光耦合器U5、三极管Q7、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电容C6、二极管D13、稳压二极管Z1、第一电源、第二电源；所述光耦合器U5的型号为TIP250；
[0009]光耦合器U5的2脚通过电阻R24连接第一电源，光耦合器U5的3脚连接至三极管Q7的3脚，光耦合器U5的8脚连接第二电源，且光耦合器U5的8脚通过并联的电容C6和二极管D13连接光耦合器U5的5脚，光耦合器U5的5脚接地，光耦和器U5的脚6和脚7连接至输出端；
[0010]三极管Q7的集电极通过电阻R23连接电源，三极管Q7的发射极接地；稳压二极管Z1和电阻R22一端连接至三极管Q7的基极，稳压二极管Z1和电阻R22的另一端接地；稳压二极管Z1和电阻R22并联连接；电阻R21的一端接入所述三极管Q7的基极，所述电阻R21的另一端连接继电器的输出端。
[0011]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0012]进一步地，稳压二极管Z1型号为1SMA4739A，二极管D13型号为SMBJ30A。
[0013]进一步地，第一电源电压为5V，第二电源电压为24V。
[0014]与现有技术相比，本技术具有如下技术效果：
[0015]隔离电路包括三极管与TLP250光耦，对后级电路进行隔离，TLP250包含一个光发射二极管和一个集成光探测器，系统选择PNP型或者NPN型传感器时，Q7工作状态为导通或截止，U5的3脚为低电平或者高电平，TP14输出为高电平或者低电平，TP14的输出状态由J7
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10的电位高低来决定；隔离电路抑制浪涌电流对后级电路的影响，防止开关管频繁通断产生的尖峰电压对前级电路的影响。
[0016]本技术还公开了一种汽车生产线现场信号处理电路，包括隔离电路，还包括继电器、后级电路，后级电路包括4路支路，所述支路包括光电耦合器、三极管、电阻、电容、发光二极管、电阻器；
[0017]所述支路的光电耦合器的1脚通过电阻一连接输入端一、2脚连接输入端二，所述输入端一与所述输入端二之间并联有电阻器、电容、电阻二，支路光电耦合器的3脚接地，支路光电耦合器的4脚连接三极管的基极；三极管的发射极连接第三电源，集电极通过电阻三接地，集电极输出端连接继电器，输出端和接地端之间连接有电阻四和发光二极管；
[0018]所述输入端一为继电器；所述输入端二为隔离电路输出端。
[0019]进一步地，所述光电耦合器的型号为TIP126；三极管的型号为2N5401。
[0020]进一步地，所述第三电源电压为5V。
[0021]采用上述方案的有益效果是：
[0022]在后级电路中，去掉了原电路的Q3、Q4，采用2N5401三极管取代原电路中的MUN 2111偏置电阻三极管，电路简单直观；当选用PNP型时，TP14为低电平，相对应的三极管工作；当三极管选用NPN型传感器时，TP14为高电平，相对应的三极管工作；当三极管选用NPN型时，TP14为高电平，相对应的三极管工作。
附图说明
[0023]图1为原完整的BK模块原理图；
[0024]图2为原电路其中1路输入接口原理图；
[0025]图3为本技术的隔离电路原理图；
[0026]图4为本技术的TLP250电路原理图；
[0027]图5为本技术的输入电路原理图；
[0028]图6为本技术的继电器原理图。
具体实施方式
[0029]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0030]请参照图3所示一种隔离电路，隔离电路包括光耦合器U5、三极管Q7、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电容C6、二极管D13、稳压二极管Z1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔离电路，其特征在于，所述隔离电路包括光耦合器U5、三极管Q7、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电容C6、二极管D13、稳压二极管Z1、第一电源、第二电源；所述光耦合器U5的型号为TIP250；光耦合器U5的2脚通过电阻R24连接第一电源，光耦合器U5的3脚连接至三极管Q7的3脚，光耦合器U5的8脚连接第二电源，且光耦合器U5的8脚通过并联的电容C6和二极管D13连接光耦合器U5的5脚，光耦合器U5的5脚接地，光耦和器U5的脚6和脚7连接至输出端；三极管Q7的集电极通过电阻R23连接电源，三极管Q7的发射极接地；稳压二极管Z1和电阻R22一端连接至三极管Q7的基极，稳压二极管Z1和电阻R22的另一端接地；稳压二极管Z1和电阻R22并联连接；电阻R21的一端接入所述三极管Q7的基极，所述电阻R21的另一端连接继电器的输出端。2.根据权利要求1所述的一种隔离电路，其特征在于，稳压二极管Z1型号为1SMA4739A，二极管D13型号为SMBJ30A。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：于韶东，刘乐翔，项学良，解品星，黄鹏云，
申请(专利权)人：烟台东岳润和实业有限公司通和分公司，
类型：新型
国别省市：