一种热电阻输入信号隔离器制造技术

本发明专利技术涉及的一种热电阻输入信号隔离器，它包括DC/DC电源电路、DC/DC电源隔离输出电路、LDO电路、输入采样电路、ADC电路、基准电路、MCU电路和PWM变送电路，DC/DC电源电路连接DC/DC电源隔离输出电路，所述DC/DC电源隔离输出电路包括DC/AC模块、AC/DC输入供电模块和AC/DC输出供电模块，AC/DC输入供电模块连接LDO电路，AC/DC输出供电模块连接PWM变送电路，LDO电路分别连接基准电路、ADC电路和MCU电路，所述基准电路分别连接输入采样电路和ADC电路，所述输入采样电路连接ADC电路，所述ADC电路连接MCU电路，所述MCU电路通过光耦IC9连接PWM变送电路。本发明专利技术实现全范围的线性度、高精度、低温漂、高稳定性。高稳定性。高稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种热电阻输入信号隔离器


[0001]本专利技术涉及信号隔离器
，尤其涉及一种热电阻输入信号隔离器。

技术介绍

[0002]目前，大多数热电阻输入信号隔离器产品（下文简称热电阻信号隔离器）存在以下缺陷：目前市场上的热电阻信号隔离器采用内置ADC对信号进行采样，内置ADC采样处理，精度上在全范围内线性精度不是很高，不能做到全温度范围的一致性精度实现的采集温度的数值精度偏低，内置采集温漂特性相对较差一些。因此需要一种全范围高精度的热电阻输入信号隔离器。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种热电阻输入信号隔离器，实现全范围的线性度、高精度、低温漂、高稳定性等特点。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种热电阻输入信号隔离器，它包括DC/DC电源电路、DC/DC电源隔离输出电路、LDO电路、输入采样电路、ADC电路、基准电路、MCU电路和PWM变送电路，DC/DC电源电路连接DC/DC电源隔离输出电路，所述DC/DC电源隔离输出电路包括DC/AC模块、AC/DC输入供电模块和AC/DC输出供电模块，AC/DC输入供电模块连接LDO电路，AC/DC输出供电模块连接PWM变送电路，LDO电路分别连接基准电路、ADC电路和MCU电路，所述基准电路分别连接输入采样电路和ADC电路，所述输入采样电路连接ADC电路，所述ADC电路连接MCU电路，所述MCU电路通过光耦IC9连接PWM变送电路；所述ADC电路包括ADC芯片U1和U5，ADC芯片U1连接电感L1，电感L1分别连接电容C10和C11，ADC芯片U1连接下拉电阻R4，ADC芯片U5分别连接电容C18和C26；ADC芯片U1、U5对采样的差模信号进行AD处理，电感L1、L2对模拟电源和数字电源的隔离处理，电容C10、C11、C18和C26用于滤波处理；所述基准电路包括基准芯片U9，基准芯片U9分别连接电容C70和C71，基准芯片U9实现基准电压Pref的生成，电容C70、C71用于基准电路输入输出的滤波；所述PWM变送电路包括基准芯片U4和芯片U5，芯片U5分别连接电阻R32、稳压管D7和光耦IC9，光耦IC9连接其驱动电路，电阻R55、R36、R56和三极管Q6构成光耦IC9的驱动电路，芯片U5依次连接电阻R39、R38、R37和运放芯片U6A，电阻R39、R38、R37和电容C59、C49、C58构成RC滤波电路，运放芯片U6A、MOS管Q5和电阻R46构成电压电流转换电路，实现变送电流的输出。电流的输出回路为VCC3—L6—OUT+—J4—OUT
‑
—L7—Q5—R46—GND3，电容C51和C60用于运放芯片U6A的电源滤波，电容C47是输出信号的滤波，电感L6、L7用于输出信号的滤波，TVS管TVS5用于输出信号的防护。
[0005]进一步地，所述DC/DC电源电路包括电源芯片IC2、压敏电阻RV1、电感L3、L4和L5、TVS管TVS4、二极管D2、电源输入电容C28、C30、C32、C33和C35，电源芯片IC2分别与电容C33、
C35、C30、C32、TVS管TVS4和压敏电阻RV1并联，电容C30与TVS管TVS4之间设有保险丝F1和二极管D2，TVS管TVS4和压敏电阻RV1之间一端设有电感L4，另一端设有电感L5，电源芯片IC2经过电感L3连接电阻R17，电源芯片IC2还与电阻R20连接。
[0006]进一步地，所述DC/DC电源电路使用压敏电阻RV1、电感L4和L5、TVS管TVS4用于EMC的防护，电源芯片IC2实现DC/DC转换，二极管D2用于电源线的防反，保险丝F1用于过流防护，电源输入电容C30和C32用于储能滤波，电容C28是电源芯片IC2的自举应用，电感L3是电源芯片IC2的储能电感，电阻R17和R20用于输出电压VCC1的调控，输出电容C33和C35用于输出电压的储能滤波。
[0007]进一步地，所述DC/DC电源隔离输出电路包括芯片IC4，芯片IC4用于驱动变压器T1，将VCC1隔离输出两路电源VCC2和VCC3，电容C47和C48是芯片IC4的滤波电容，二极管D4、D5、D6、D8用于全桥整流，电容C52、C54、C55、C57用于整流后的滤波。
[0008]进一步地，所述LDO电路包括芯片IC5，芯片IC5是LDO芯片，电容C63、C86、C67用于输入输出的滤波，电阻R76、R78用于输出电压+3.3V的调控。
[0009]进一步地，所述输入采样电路包括热电阻、电阻R7、电阻R14、TVS管TVS1、TVS8、TVS3和RC滤波电路，热电阻的线阻为电阻r，基准Pref通过电阻R7、热电阻和电阻R14实现电阻分压，TVS管TVS1、TVS8和TVS3用于端口防护，电阻R8、R12、R15和电容C21、C24、C27构成RC滤波电路。
[0010]进一步地，PWM变送电路将MCU的PWM信号通过光耦IC9隔离，电阻R32和稳压管D7用于光耦IC7的输出以及限位，芯片U5用于信号的取反，基准芯片U4用于输出基准电压+3V，电容C43、C44用于基准芯片的输入输出的滤波，电阻R48用于限流，二极管D23用于GND3和V
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隔离一个管压降，用于零点正常输出。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种热电阻输入信号隔离器，使用了外置采集方案，外置ADC和外置基准具有稳定性高，温漂特性低的特点，保证了采样信号的准确性，从而保证了产品全范围的线性度、高精度、低温漂、高稳定性的特点。本专利技术可以在200℃温度范围实现0.1℃的温度偏差，可以在全温度范围实现0.1级的变送精度误差。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的电路系统示意图。
[0013]图2为本专利技术的电源电路（DC/DC）的电路示意图。
[0014]图3为本专利技术的电源电路（DC/DC隔离输出）的电路示意图。
[0015]图4为本专利技术的LDO电路的电路示意图。
[0016]图5为本专利技术的输入采样电路的电路示意图。
[0017]图6为本专利技术的ADC电路的电路示意图。
[0018]图7为本专利技术的基准电路的电路示意图。
[0019]图8为本专利技术的MCU电路的电路示意图。
[0020]图9为本专利技术的PWM变送电路的电路示意图。
实施方式
[0021]为更好地理解本专利技术的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本专利技术的技术方案的具体实施态样，其仅为本专利技术技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。
[0022]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0023]在本专利技术的上述描述中，需要说明的是，术语“第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电阻输入信号隔离器，其特征在于：它包括DC/DC电源电路、DC/DC电源隔离输出电路、LDO电路、输入采样电路、ADC电路、基准电路、MCU电路和PWM变送电路，DC/DC电源电路连接DC/DC电源隔离输出电路，所述DC/DC电源隔离输出电路包括DC/AC模块、AC/DC输入供电模块和AC/DC输出供电模块，AC/DC输入供电模块连接LDO电路，AC/DC输出供电模块连接PWM变送电路，LDO电路分别连接基准电路、ADC电路和MCU电路，所述基准电路分别连接输入采样电路和ADC电路，所述输入采样电路连接ADC电路，所述ADC电路连接MCU电路，所述MCU电路通过光耦IC9连接PWM变送电路；所述ADC电路包括ADC芯片U1和U5，ADC芯片U1连接电感L1，电感L1分别连接电容C10和C11，ADC芯片U1连接下拉电阻R4，ADC芯片U5分别连接电容C18和C26；ADC芯片U1、U5对采样的差模信号进行AD处理，电感L1、L2对模拟电源和数字电源的隔离处理，电容C10、C11、C18和C26用于滤波处理；所述基准电路包括基准芯片U9，基准芯片U9分别连接电容C70和C71，基准芯片U9实现基准电压Pref的生成，电容C70、C71用于基准电路输入输出的滤波；所述PWM变送电路包括基准芯片U4和芯片U5，芯片U5分别连接电阻R32、稳压管D7和光耦IC9，光耦IC9连接其驱动电路，电阻R55、R36、R56和三极管Q6构成光耦IC9的驱动电路，芯片U5依次连接电阻R39、R38、R37和运放芯片U6A，电阻R39、R38、R37和电容C59、C49、C58构成RC滤波电路，运放芯片U6A、MOS管Q5和电阻R46构成电压电流转换电路，实现变送电流的输出。电流的输出回路为VCC3—L6—OUT+—J4—OUT
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—L7—Q5—R46—GND3，电容C51和C60用于运放芯片U6A的电源滤波，电容C47是输出信号的滤波，电感L6、L7用于输出信号的滤波，TVS管TVS5用于输出信号的防护。2.根据权利要求1所述的一种热电阻输入信号隔离器，其特征在于：所述DC/DC电源电路包括电源芯片IC2、压敏电阻RV1、电感L3、L4和L5、TVS管TVS4、二极管D2、电源输入电容C28、C30、C32、C33和C35，电源芯片IC2分别与电容C33、C35、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪博，余杰，李政宏，吕航，任霞，陈永杰，王岩，杨祉贤，邓汉港，刘松华，孟国飞，
申请(专利权)人：安科瑞电气股份有限公司江苏安科瑞微电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：