一种新结构多通道开关量输入电路系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新结构多通道开关量输入电路系统，涉及开关量输出通道技术领域，本发明专利技术包括：光耦合器、发光二极管、控制电源和驱动动力电源，其中：光耦合器，由光的发射、光的接收及信号放大三个部分组成；本发明专利技术由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力；所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比；在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的以接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性；并且利用线性光耦合器构成的光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的，能够从根本上防止高压电源串入DCS及PLC卡件，提高DCS及PLC的保护性能及可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种新结构多通道开关量输入电路系统


[0001]本专利技术涉及开关量输出通道
，尤其涉及一种新结构多通道开关量输入电路系统。

技术介绍

[0002]开关量输出通道是指为了防止外电路的干扰，往往微成隔离型通道，即DO通道与主机间无直接电连接。由于DO一般用来直接驱动或通过继电器来带动电气设备，了解它的驱动能力很重要。有的数字调节器的DO通道是直接由光隔离或小功率开关电路引出，它的驱动能力不大于20mA。这时要带动一个电气设备(如电动机的交流接触器、电动阀门的单相电动机、电加热器等)，必须通过中间继电器。有的现场工控机的DO通道内已装有常规继电器或品闸管构成无触点继电器，通过电流可达1A或更大。此时一些功率不大的电气设备就可以直接驱动。当要驱动的设备为电流型时，亦要注意其输入电阻不应超过额定值。由于计算机内部只能处理数字量，因此输出的模拟量信号通过D/A转换而得到。同AD转换一样，也有其转换精度。同A1通道一样，在模拟量线路侧要进行隔离有一定困难，或成本较高。也有的数字调节器将输出通道全部做成带有光隔离的DO通道。
[0003]现有的多通道开关量输入电路系统，在工作时，会出现高压电源串入DCS及PLC卡件，使得DCS及PLC的保护性能及可靠性大大降低，造成不必要的麻烦，为此我们提出一种新结构多通道开关量输入电路系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在在工作时，会出现高压电源串入DCS及PLC卡件，使得DCS及PLC的保护性能及可靠性大大降低，造成不必要的麻烦的问题，而提出的一种新结构多通道开关量输入电路系统。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种新结构多通道开关量输入电路系统，包括：光耦合器、发光二极管、控制电源和驱动动力电源，其中：
[0007]光耦合器，由光的发射、光的接收及信号放大三个部分组成，输入的电信号驱动所述发光二极管,使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出，还用于驱动COMS场管，使控制电源和驱动动力电源分开，从根本上防止高压电源串入DCS及PLC卡件，提高DCS及PLC的保护性能及可靠性；
[0008]发光二极管，用于接收所述光耦合器发送的电信号，根据接收到的电信号发出一定波长的光；
[0009]控制电源，用于控制电路的供电量；
[0010]驱动动力电源，用于将控制电源输出的脉冲放大到足以驱动功率晶体管，开关功率放大作用。
[0011]优选地，还包括脉冲宽度调制、低阻元件、第一回路和第二回路；
[0012]脉冲宽度调制，用于根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变；
[0013]低阻元件，属于电流型，具有很强的共模抑制能力；
[0014]第一回路，所述第一回路包括二极管D1、二极管D2、电容C4、二极管D4和绝缘栅Q1，所述第一回路用于为电容C4充电，直至电容C4接近+12V，此时绝缘栅Q1的栅极G6端电压为零，即绝缘栅Q1不导通；
[0015]第二回路，所述第二回路包括二极管D1、电阻R5和绝缘栅Q2，所述第二回路用于对绝缘栅Q2的栅极G6两端供电，此时下管导通；
[0016]直流偏置电源，所述直流偏置电源通过电容C0接地。
[0017]优选地，所述低阻元件的输出端与所述光耦合器的输入端电信连接，所述控制电源设置在所述光耦合器的输出端，所述驱动动力电源设置在所述光耦合器的输出端。
[0018]优选地，所述发光二极管的输出端和输入端并联有电容C6，所述发光二极管的输入端通过电阻R1串联有+12VA，所述发光二极管的输入端与所述脉冲宽度调制的输出端电信连接，所述脉冲宽度调制与所述+12VA并联，所述电容C6的输入端分别与所述+12VA和所述脉冲宽度调制并联，所述发光二极管设置在所述光耦合器的输入端。
[0019]优选地，所述光耦合器的上引脚通过电阻R2、二极管D3、电阻R3与所述第一回路和所述第二回路相连接，所述电阻R2、二极管D3、电阻R3通过稳压二极管和电容C2与所述光耦合器的下引脚相连接，所述光耦合器的下引脚电信连接有S6，所述光耦合器的下引脚通过电容C1与所述第二回路相连接。
[0020]优选地，当所述绝缘栅Q1导通时所述电阻R2与所述电阻R3并联，当所述绝缘栅Q1不导通时所述电阻R3与所述二极管D3串联后与所述电阻R2并联。
[0021]优选地，所述第二回路工作时电阻R5和绝缘栅Q2与所述电容C1并联，所述稳压二极管与所述电容C2并联。
[0022]优选地，所述第一回路中串联的二极管D2、电容C4、二极管D4和绝缘栅Q1与所述第二回路中串联的电阻R5和第二绝缘栅Q2并联。
[0023]相比现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0024]1、本专利技术通过光耦合器的使用，输入的电信号驱动发光二极管,使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出；这就完成了电－光一电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用；由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
[0025]2、本专利技术由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力；所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比；在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的以接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性；并且利用线性光耦合器构成的光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的，能够从根本上防止高压电源串入DCS及PLC卡件，提高DCS及PLC的保护性能及可靠性。
附图说明
[0026]图1为本专利技术提出的一种新结构多通道开关量输入电路系统的光耦驱动电路示意
图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]参照图1，一种新结构多通道开关量输入电路系统，包括：光耦合器、发光二极管、控制电源和驱动动力电源，其中：
[0029]光耦合器，由光的发射、光的接收及信号放大三个部分组成，输入的电信号驱动发光二极管,使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出，还用于驱动COMS场管，使控制电源和驱动动力电源分开，从根本上防止高压电源串入DCS及PLC卡件，提高DCS及PLC的保护性能及可靠性；
[0030]发光二极管，用于接收光耦合器发送的电信号，根据接收到的电信号发出一定波长的光；
[0031]控制电源，用于控制电路的供电量；
[0032]驱动动力电源，用于将控制电源输出的脉冲放大到足以驱动功率晶体管，开关功率放大作用。
[0033]其中，还包括脉冲宽度调制、低阻元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新结构多通道开关量输入电路系统，其特征在于，包括：光耦合器、发光二极管、控制电源和驱动动力电源，其中：光耦合器，由光的发射、光的接收及信号放大三个部分组成，输入的电信号驱动所述发光二极管,使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出，还用于驱动COMS场管，使控制电源和驱动动力电源分开，从根本上防止高压电源串入DCS及PLC卡件，提高DCS及PLC的保护性能及可靠性；发光二极管，用于接收所述光耦合器发送的电信号，根据接收到的电信号发出一定波长的光；控制电源，用于控制电路的供电量；驱动动力电源，用于将控制电源输出的脉冲放大到足以驱动功率晶体管，开关功率放大作用。2.根据权利要求1所述的一种新结构多通道开关量输入电路系统，其特征在于，还包括脉冲宽度调制、低阻元件、第一回路、第二回路和直流偏置电源；脉冲宽度调制，用于根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变；低阻元件，属于电流型，具有很强的共模抑制能力；第一回路，所述第一回路包括二极管D1、二极管D2、电容C4、二极管D4和绝缘栅Q1，所述第一回路用于为电容C4充电，直至电容C4接近+12V，此时绝缘栅Q1的栅极G6端电压为零，即绝缘栅Q1不导通；第二回路，所述第二回路包括二极管D1、电阻R5和绝缘栅Q2，所述第二回路用于对绝缘栅Q2的栅极G6两端供电，此时下管导通；直流偏置电源，所述直流偏置电源通过电容C0接地。3.根据权利要求1所述的一种新结构多通道开关量输入电路系统，其特征在于，所述低阻元件的输出端与所述光耦合器的输入端电信连...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海龙，林旭东，尹震东，冷述文，李杰，郭肖男，丛雯锴，张鹏，
申请(专利权)人：华能山东发电有限公司白杨河发电厂，
类型：发明
国别省市：