一种分立式隔离电源电压采样电路制造技术

本发明专利技术提供了一种分立式隔离电源电压采样电路，包括电平转换电路、分压电路、自调节积分运算电路、隔离电路、电压跟随电路和低通滤波电路，所述电平转换电路和分压电路输入端连接至24V输入电源，电平转换电路和分压电路均连接至自调节积分运算电路，自调节积分运算电路经过隔离电路、电压跟随电路后连接至低通滤波电路，所述低通滤波电路的输出端连接至单片机的AD采样模块。本发明专利技术有益效果：本发明专利技术所述的分立式隔离电源电压采样电路,构建了两个同型光耦对称连接的结构，实现了电源电压隔离、连续采样功能，且成本低、结构简单易实现。结构简单易实现。结构简单易实现。

【技术实现步骤摘要】
一种分立式隔离电源电压采样电路


[0001]本专利技术属于发动机电子控制系统信号隔离采集
，尤其是涉及一种分立式隔离电源电压采样电路。

技术介绍

[0002]在发动机电子控制系统中，供电电源电压的稳定性直接决定着发动机的运行状态，因此，在发动机运行过程中实时监测输入电源的电压是必不可少的。实现输入电压监测的常见方式有三种：第一种是直接对其进行分压并送入单片机模拟量采样模块；第二种是通过分压比较设定电源电压监测限值，再隔离，利用光耦输出信号送入单片机进行供电判断；第三种是通过线性光耦隔离采集实现。第一种可实现电源电压连续采集，但存在功率、模拟信号无法隔离的缺陷，易导致干扰产生；第二种可实现电气隔离，但无法连续采集电压，导致控制品质低；第三种可实现隔离、连续采集功能，但由于线性光耦专用性强、成本高且易受限制，常常面临缺货、停产、限购等，影响产品的可生产性及时效性。针对以上不足，本专利技术旨在寻求一种结构简单、成本低且可实现度高的设计方案。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种分立式隔离电源电压采样电路，利用通用的电子元器件即可使电源电压采样兼顾电气隔离和连续采样的双重属性。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种分立式隔离电源电压采样电路，包括电平转换电路、分压电路、自调节积分运算电路、隔离电路、电压跟随电路和低通滤波电路，所述电平转换电路和分压电路输入端连接至24V输入电源，电平转换电路和分压电路均连接至自调节积分运算电路，自调节积分运算电路经过隔离电路、电压跟随电路后连接至低通滤波电路，所述低通滤波电路的输出端连接至单片机的AD采样模块。
[0006]进一步的，所述电平转换电路包括二极管D1、二极管D2和电阻R1，二极管D1的正极连接至24V输入电源，所述二极管D1的负极与电阻R1第一端相连；所述电阻R1的第二端连接至二极管D2负极，二极管D2正极与功率地GP相连。
[0007]进一步的，所述分压电路包括电阻R2和电阻R3，所述电阻R2第一端分别与输入电源正极以及二极管D1正极相连，第二端经过电阻R3与功率地GP相连。
[0008]进一步的，所述自调节积分运算电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、光耦U1、电容C1和运算放大器U3，电阻R4的第一端连接至电阻R2的第二端，电阻R4的第二端与运算放大器U3的正相输入端相连，运算放大器U3的电源正极以及光耦U1中光敏三极管的集电极均连接至电阻R1的第二端，所述运算放大器U3的反相输入端和输出端之间跨接电容C1；同时，所述运算放大器U3的反相输入端还需和电阻R5一端、光耦U1中光敏三极管的发射极相连；所述电阻R5的另一端连接至功率地GP；所述运算放大器U3的输出端经电阻R6连接至光耦U1输入侧发光二极管的正极。
[0009]进一步的，所述隔离电路包括电阻R7和光电耦合器U2，所述电压跟随电路包括运算放大器U4，光耦U2输入侧发光二极管的正极连接至光耦U1输入侧发光二极管的负极，所述光耦U2输入侧发光二极管的负极连接至功率地GP；所述光耦U2输出侧光敏三极管集电极和运算放大器U4的电源正极均连接至模拟电源正极VCC；所述光耦U2的输出侧光敏三极管发射极分别连接至电阻R7第一端、运算放大器U4正相输入端，所述电阻R7的第二端连接至模拟地GA；所述运算放大器U4的输出端同时连接至其反相输入端。
[0010]进一步的，所述低通滤波电路包括电阻R8和电容C2，电阻R8的第一端连接至所述运算放大器U4的输出端，所述电阻R8的第二端连接至电容C2的一端并同时作为输出至单片机AD模块的输出端；所述电容C2的另一端连接至模拟地GA。
[0011]进一步的，所述光耦U1和光耦U2的型号相同；所述光耦U1和光耦U2的输入侧发光二极管具有串联关系；所述电阻R5和电阻R7的阻值相同。
[0012]相对于现有技术，本专利技术所述的分立式隔离电源电压采样电路具有以下优势：
[0013](1)本专利技术所述的分立式隔离电源电压采样电路,构建了两个同型光耦对称连接的结构，实现了电源电压隔离、连续采样功能，且成本低、结构简单易实现。
[0014](2)本专利技术所述的分立式隔离电源电压采样电路,利用通用的电子元器件即可使电源电压采样兼顾电气隔离和连续采样的双重属性。
附图说明
[0015]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0016]图1为本专利技术实施例所述的分立式隔离电源电压采样的电路示意图。
具体实施方式
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0018]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0019]一种分立式隔离电源电压采样电路，如图1所示，包括电平转换电路、分压电路、自调节积分运算电路、隔离电路、电压跟随电路和低通滤波电路，所述电平转换电路和分压电路输入端连接至24V输入电源，电平转换电路和分压电路均连接至自调节积分运算电路，自调节积分运算电路经过隔离电路、电压跟随电路后连接至低通滤波电路，所述低通滤波电路的输出端连接至单片机的AD采样模块。本分立式隔离电源电压采样电路结构简单、成本低且可实现度高。
[0020]所述电平转换电路包括二极管D1、二极管D2和电阻R1，二极管D1的正极连接至24V输入电源，所述二极管D1的负极与电阻R1第一端相连；所述电阻R1的第二端连接至二极管D2负极，二极管D2正极与功率地GP相连。
[0021]所述分压电路包括电阻R2和电阻R3，所述电阻R2第一端分别与输入电源正极以及二极管D1正极相连，第二端经过电阻R3与功率地GP相连。
[0022]所述自调节积分运算电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、光耦U1、电容C1和运算放大器U3，电阻R4的第一端连接至电阻R2的第二端，电阻R4的第二端与运算放大器U3的正相
输入端相连，运算放大器U3的电源正极以及光耦U1中光敏三极管的集电极均连接至电阻R1的第二端，所述运算放大器U3的反相输入端和输出端之间跨接电容C1；同时，所述运算放大器U3的反相输入端还需和电阻R5一端、光耦U1中光敏三极管的发射极相连；所述电阻R5的另一端连接至功率地GP；所述运算放大器U3的输出端经电阻R6连接至光耦U1输入侧发光二极管的正极。
[0023]所述隔离电路包括电阻R7和光电耦合器U2，所述电压跟随电路包括运算放大器U4，光耦U2输入侧发光二极管的正极连接至光耦U1输入侧发光二极管的负极，所述光耦U2输入侧发光二极管的负极连接至功率地GP；所述光耦U2输出侧光敏三极管集电极和运算放大器U4的电源正极均连接至模拟电源正极VCC；所述光耦U2的输出侧光敏三极管发射极分别连接至电阻R7第一端、运算放大器U4正相输入端，所述电阻R7的第二端连接至模拟地GA；所述运算放大器U4的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分立式隔离电源电压采样电路，其特征在于：包括电平转换电路、分压电路、自调节积分运算电路、隔离电路、电压跟随电路和低通滤波电路，所述电平转换电路和分压电路输入端连接至24V输入电源，电平转换电路和分压电路均连接至自调节积分运算电路，自调节积分运算电路经过隔离电路、电压跟随电路后连接至低通滤波电路，所述低通滤波电路的输出端连接至单片机的AD采样模块。2.根据权利要求1所述的一种分立式隔离电源电压采样电路，其特征在于：所述电平转换电路包括二极管D1、二极管D2和电阻R1，二极管D1的正极连接至24V输入电源，所述二极管D1的负极与电阻R1第一端相连；所述电阻R1的第二端连接至二极管D2负极，二极管D2正极与功率地GP相连。3.根据权利要求2所述的一种分立式隔离电源电压采样电路，其特征在于：所述分压电路包括电阻R2和电阻R3，所述电阻R2第一端分别与输入电源正极以及二极管D1正极相连，第二端经过电阻R3与功率地GP相连。4.根据权利要求3所述的一种分立式隔离电源电压采样电路，其特征在于：所述自调节积分运算电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、光耦U1、电容C1和运算放大器U3，电阻R4的第一端连接至电阻R2的第二端，电阻R4的第二端与运算放大器U3的正相输入端相连，运算放大器U3的电源正极以及光耦U1中光敏三极管的集电极均连接至电阻R1的第二端，所述运算放大器U3的反相输入端和输出端之间跨接电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚思扬，肖树欣，褚全红，申晓彦，郭一鸣，赵悦，王孝，周慧芳，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所天津，
类型：发明
国别省市：