一种基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路及方法，包括：辅助源模块

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路及方法


[0001]本专利技术涉及控制电路
，尤其涉及一种基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路及方法
。

技术介绍

[0002]电气隔离是指电路中避免电流直接从一个区域流到另一个区域的方式，两个区域之间不建立直接的电流流动路径
。
电气隔离可以使两个电路不用共同接地，切断了接地回路，避免了危险的电流在两个电路之间流动，避免了危险的电流流到人员身上，确保了人身安全
。
同时减少了两个电路之间的相互干扰
。
[0003]目前大量设备是由高压供电的，而电子设备的工作电压绝大多数均为低于
48V
的电压，相对于电子设备的
48V
来说，输入的电压为高压
。
而在高压电源与电子设备控制开关的连接电路中，也需要用到电器隔离以保证电路运行的安全，最常用的电气隔离控制技术有以下三种：
1)
光电隔离；
2)
电磁耦合隔离；
3)
继电器隔离
。
但这三种电气隔离技术都需要配置单独的电源，需要设计相应的控制电路才能实现开关控制信号对电源系统的控制，因此电路复杂，成本较高
。
[0004]因此，亟需一种新型高压电源隔离控制策略，从而解决输出控制端是不能为控制信号配置独立供电电源的问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路及方法，以解决输出控制端是不能为控制信号配置独立供电电源的问题
。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术一实施例提供一种基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路及方法，包括：辅助源模块
、
控制开关模块和电源控制模块；
[0007]所述辅助源模块的输入端与高压电源连接，所述辅助源模块的第一输出端与所述电源控制模块的第一输出端分别与变压器的初级线圈连接，所述控制开关模块与所述变压器的次级线圈连接；所述辅助源模块的第二输出端与所述电源控制模块的输入端连接；所述电源控制模块的第二输出端与所述高压电源连接；
[0008]所述辅助源模块用于为所述控制开关模块以及所述电源控制模块提供电能；
[0009]所述控制开关模块用于响应用户对外部控制开关的操作，生成次级电流；
[0010]所述电源控制模块用于识别第四电阻的电压，并根据所述第四电阻的电压进行所述高压电源的控制；其中，所述第四电阻的电压基于初级电流而确定；所述初级电流根据所述次级电流和所述变压器的线圈匝数比而确定
。
[0011]作为上述方案的改进，所述电源控制模块，包括：芯片单片机
、
第三电阻
、
第四电阻
、
第五电阻
、
第三电容以及开关管；
[0012]所述芯片单片机的输入端与所述辅助源模块的第二输出端连接，所述开关管的第一端与所述初级线圈的第二端连接，所述芯片单片机的第一输出端与所述第五电阻的第一
端连接，所述第五电阻的第二端与所述开关管的第二端连接，所述芯片单片机的第二输出端分别与所述第三电阻的第一端以及第三电容的第一端连接，所述开关管的第三端分别与所述第三电阻的第二端以及所述第四电阻的第一端连接，所述芯片单片机的使能输出端与所述高压电源的使能输入端连接，所述芯片单片机的接地端
、
所述第三电容的第二端以及所述第四电阻的第二端接地；
[0013]所述电源控制模块的输入端包括：芯片单片机的输入端；所述电源控制模块的第一输出端包括：开关管的第一端；所述电源控制模块的第二输出端包括：所述芯片单片机的使能输出端
。
[0014]作为上述方案的改进，所述控制开关模块，包括：第一二极管
、
第一电阻
、
第二电阻
、
第二电容和外部控制开关；
[0015]所述第一二极管的第一端与所述次级线圈的第一端连接，所述第一二极管的第二端分别与所述第一电阻的第一端以及所述第二电容的第一端连接，所述第一电阻的第二端分别与第二电阻的第一端以及所述外部控制开关的第一端，所述次级线圈的第二段端分别与所述第二电容的第二端
、
所述第二电阻的第二端以及所述外部控制开关的第二端连接
。
[0016]作为上述方案的改进，所述辅助源模块，包括：微功率辅助源
、
稳压器和第一电容；
[0017]所述微功率辅助源的第一输入端与所述高压电源的正极连接，所述微功率辅助源的第二输入端与所述高压电源的负极连接；所述微功率辅助源的第一输出端分别与所述稳压器的第一端以及所述初级线圈第一端连接，所述稳压器的第二端分别与所述第一电容的第一端连接以及所述电源控制模块的输入端连接；所述微功率辅助源的第二输入端
、
所述微功率辅助源的第二输出端
、
所述稳压器的第三端以及所述第一电容的第二端接地；
[0018]其中，所述辅助源模块的输入端包括：所述微功率辅助源的第一输入端以及所述微功率辅助源的第二输入端；辅助源模块的第一输出端包括：所述微功率辅助源的第一输出端；所述辅助源模块的第二输出端包括：所述稳压器的第二端
。
[0019]作为上述方案的改进，所述变压器的隔离电压大于
2000V。
[0020]作为上述方案的改进，所述高压电源的电压大于
400V
且小于
800V。
[0021]相应的，本专利技术一实施例还提供了一种基于电磁耦合的高压电源隔离控制方法，应用于芯片单片机，包括：
[0022]获取第四电阻的电压；
[0023]根据预设的电压阈值，对所述第四电阻的电压进行判断；
[0024]若所述第四电阻的电压大于或等于所述电压阈值，则生成关闭控制信号，并将所述关闭控制信号通过使能输出端传输给高压电源的使能输入端，以使所述高压电源根据所述关闭控制信号关闭；
[0025]若所述第四电阻的电压小于所述电压阈值，则生成开启控制信号，并将所述开启控制信号通过使能输出端传输给所述高压电源的使能输入端，以使所述高压电源根据所述开启控制信号运行
。
[0026]由上可见，本专利技术具有如下有益效果：
[0027]本专利技术提供了一种基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路，包括：辅助源模块
、
控制开关模块和电源控制模块；所述辅助源模块的输入端与高压电源连接，所述辅助源模块的第一输出端与所述电源控制模块的第一输出端分别与变压器的初级线圈连接，所述控制
开关模块与所述变压器的次级线圈连接；所述辅助源模块的第二输出端与所述电源控制模块的输入端连接；所述电源控制模块的第二输出端与所述高压电源连接
。
本专利技术通过辅助源模块将高压电源的电压转化为隔离控制电路的工作电压，并通过变压器将辅助源模块和控制开关模块连接，使得外部控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路，其特征在于，包括：辅助源模块
、
控制开关模块和电源控制模块；所述辅助源模块的输入端与高压电源连接，所述辅助源模块的第一输出端与所述电源控制模块的第一输出端分别与变压器的初级线圈连接，所述控制开关模块与所述变压器的次级线圈连接；所述辅助源模块的第二输出端与所述电源控制模块的输入端连接；所述电源控制模块的第二输出端与所述高压电源连接；所述辅助源模块用于为所述控制开关模块以及所述电源控制模块提供电能；所述控制开关模块用于响应用户对外部控制开关的操作，生成次级电流；所述电源控制模块用于识别第四电阻的电压，并根据所述第四电阻的电压进行所述高压电源的控制；其中，所述第四电阻的电压基于初级电流而确定；所述初级电流根据所述次级电流和所述变压器的线圈匝数比而确定
。2.
根据权利要求1所述的基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路，其特征在于，所述电源控制模块，包括：芯片单片机
、
第三电阻
、
第四电阻
、
第五电阻
、
第三电容以及开关管；所述芯片单片机的输入端与所述辅助源模块的第二输出端连接，所述开关管的第一端与所述初级线圈的第二端连接，所述芯片单片机的第一输出端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述开关管的第二端连接，所述芯片单片机的第二输出端分别与所述第三电阻的第一端以及第三电容的第一端连接，所述开关管的第三端分别与所述第三电阻的第二端以及所述第四电阻的第一端连接，所述芯片单片机的使能输出端与所述高压电源的使能输入端连接，所述芯片单片机的接地端
、
所述第三电容的第二端以及所述第四电阻的第二端接地；所述电源控制模块的输入端包括：芯片单片机的输入端；所述电源控制模块的第一输出端包括：开关管的第一端；所述电源控制模块的第二输出端包括：所述芯片单片机的使能输出端
。3.
根据权利要求2所述的基于电磁耦合的高压电源隔离控制电路，其特征在于，所述控制开关模块，包括：第一二极管
、
第一电阻
、
第二电阻
、
第二电容和外部控制开关；所述第一二极管的第一端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中文，江文列，
申请(专利权)人：上海军陶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：