一種信號隔離變送器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種信號隔離變送器，包括電源隔離部分、信號隔離變換部分、第一分壓電路和第二分壓電路；其中，電源隔離部分中的電源隔離變壓器僅設有電源輸入原邊繞組、輸入端輔助電源繞組和輸出端輔助電源繞組，第一分壓電路連接在輸入端輔助電源繞組和第一開關電路之間，輸入端輔助電源繞組通過第一分壓電路向第一開關電路輸出幅值滿足第一開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號，第二分壓電路連接在輸出端輔助電源繞組和第二開關電路之間，輸出端輔助電源繞組通過第二分壓電路向第二開關電路輸出幅值滿足第二開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號。本實用新型專利技術具有優化的電路結構，能簡化電源隔離變壓器的結構，實現大規模生產。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種信號隔離變送器。
技術介紹
目前工業控制領域，利用直流電流信號或直流電壓信號作為驅動信號很普遍，例如PLC、發送器、電機控制等。在實際應用中，為了有效的抑制控制設備與執行設備之間共模噪聲、公共地干擾以及實現控制設備接口與執行設備接口的信號匹配及阻抗匹配，通常將直流信號進行有效的隔離并轉換，以實現以上目的。目前直流信號的隔離轉換的通常實現方法見圖I所示，該信號隔離變送器由電源 隔離部分、同步開關驅動部分和用于將直流輸入信號按線性比例隔離轉換成直流輸出信號的信號隔離變換部分組成，電源隔離部分包括振蕩電路、推挽開關電路、電源隔離變壓器Tl、第一整流濾波電路和第二整流濾波電路；同步開關驅動部分包括電源隔離變壓器Tl的輸入端同步開關驅動信號繞組N3和輸出端同步開關驅動信號繞組N5 ;信號隔離變換部分包括信號隔離變壓器T2、輸入側的第一開關電路和輸入信號處理電路、以及輸出側的第二開關電路和輸出信號處理電路；電源隔離部分中，輸入電源電壓VCC經振蕩電路和推挽開關電路斬波逆變輸入電源隔離變壓器Tl，電源隔離變壓器Tl的輸入端輔助電源繞組N2通過第一整流濾波電路給輸入信號處理電路提供直流供電電壓VCC1，輸出端輔助電源繞組N4通過第二整流濾波電路給輸出信號處理電路提供直流供電電壓VCC2 ;同步開關驅動部分中，電源隔離變壓器Tl的輸入端同步開關驅動信號繞組N3連接到第一開關電路，向第一開關電路輸出幅值滿足第一開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號，電源隔離變壓器Tl的輸出端同步開關驅動信號繞組N5連接到第二開關電路，向第二開關電路輸出幅值滿足第二開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號。圖I示出的信號隔離變送器利用DC/DC隔離技術，將輸入電源VCC通過電源隔離變壓器Tl進行隔離處理產生兩組相互隔離的DC電源作為直流信號輸入處理電路以及直流信號輸出處理電路的輔助電源；電源隔離變壓器Tl有兩組相互隔離的繞組N3和N5，這兩組繞組產生相互隔離的兩路同步開關驅動信號，一路開關驅動信號用于控制第一開關電路，將從輸入信號處理電路輸入的直流信號斬波逆變為交流方波信號，然后經信號隔離變壓器T2隔離輸出到輸出側，另一路同步開關驅動信號用于控制第二開關電路，將信號隔離變壓器T2輸出的交流方波信號同步整流為直流信號后經輸出信號處理電路輸出，完成直流信號的隔離轉換。這種實現方法，電源隔離變壓器Tl繞組數量至少為五組，分別為電源輸入原邊繞組NI、輸入端輔助電源繞組N2、輸出端輔助電源繞組N4、輸入端同步開關驅動信號繞組N3、輸出端同步開關驅動信號繞組N5。因此，圖I示出的信號隔離變送器，其電源隔離變壓器Tl生產工藝復雜，不利于大規模生產
技術實現思路
本技術的目的是提供一種信號隔離變送器，具有優化的電路結構，能夠簡化電源隔離變壓器的結構，實現大規模生產。本技術的目的是通過以下技術措施實現的一種信號隔離變送器，包括電源隔離部分和用于將直流輸入信號按線性比例隔離轉換成直流輸出信號的信號隔離變換部分；信號隔離變換部分包括信號隔離變壓器、輸入側的第一開關電路和輸入信號處理電路、以及輸出側的第二開關電路和輸出信號處理電路，電源隔離部分中，輸入電源電壓經振蕩電路和推挽開關電路斬波逆變輸入電源隔離變壓器，電源隔離變壓器的輸入端輔助電源繞組通過第一整流濾波電路給所述輸入信號處理電路提供直流供電電壓，輸出端輔助電源繞組通過第二整流濾波電路給所述輸出信號處理電路提供直流供電電壓，所述的信號隔離變送器還包括第一分壓電路和第二分壓電路，所述電源隔離變壓器僅設有電源輸入原邊繞組、輸入端輔助電源繞組和輸出端輔助電源繞組；第一分壓電路連接在所述輸入端輔助電源繞組和第一開關電路之間，輸入端輔助電源繞組通過第一分壓電路向第一開關電路輸出幅值滿足第一開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號，第二分壓電路連接在所述輸出端輔助電源繞組和第二開關電路之間，輸出·端輔助電源繞組通過第二分壓電路向第二開關電路輸出幅值滿足第二開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號。作為技術的一種實施方式，所述第一分壓電路包括第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻和第四分壓電阻；所述輸入端輔助電源繞組的同名端通過第一分壓電阻連接到第一開關電路中第一開關管的柵極，所述第二分壓電阻連接在第一開關管的柵極和源極之間，第一開關管的源極與輸入端輔助電源繞組的中間抽頭相連接，所述輸入端輔助電源繞組的異名端通過第三分壓電阻連接到第一開關電路中第二開關管的柵極，所述第四分壓電阻連接在第二開關管的柵極和源極之間。作為技術的一種實施方式，所述第二分壓電路包括第五分壓電阻、第六分壓電阻、第七分壓電阻和第八分壓電阻；所述輸出端輔助電源繞組的同名端通過第五分壓電阻連接到第二開關電路中第三開關管的柵極，所述第六分壓電阻連接在第三開關管的柵極和源極之間，第三開關管的源極與輸出端輔助電源繞組的中間抽頭相連接，所述輸出端輔助電源繞組的異名端通過第七分壓電阻連接到第二開關電路中第四開關管的柵極，所述第八分壓電阻連接在第四開關管的柵極和源極之間。下面以對比圖I中的輸入端輔助電源繞組N2、輸入端同步開關驅動信號繞組N3的特性為例，說明本技術的原理圖I示出的電路中，輸入端同步開關驅動信號繞組N3為一個單獨的繞組，其產生的驅動脈沖信號的幅值可以依據其驅動的開關電路的開關閥值特性任意設計，且可以接任意參考點來作為開關電路的開關驅動信號閥值參考點。而輸入端輔助電源繞組N2必須滿足電路中輔助電源I的需求而設計，其產生的驅動脈沖信號的幅值不一定能夠滿足其驅動的開關電路的開關閥值特性。本技術采用了第一分壓電路，以電阻分壓的方式，對輸入端同步開關驅動信號繞組N3的輸出信號進行了電平轉換以適應其驅動的開關電路的開關閥值特性，且輸入端輔助電源繞組N2的中間抽頭接地，而通過第一分壓電路輸出到第一開關電路的驅動信號的閥值參考點也是地電平；本技術中輸出端輔助電源繞組N4和第二分壓電路的工作原理與上述相同，在此不再贅述。與現有技術相比，本技術的信號隔離變送器具有以下有益效果本技術的信號隔離變送器設置有第一分壓電路和第二分壓電路，輸入端輔助電源繞組通過第一分壓電路向第一開關電路輸出幅值滿足第一開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號，輸出端輔助電源繞組通過第二分壓電路向第二開關電路輸出幅值滿足第二開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號，從而實現對信號隔離變換部分的驅動，信號隔離變換部分能得以正常工作。即本技術省去了現有技術中的輸入端同步開關驅動信號繞組和輸出端同步開關驅動信號繞組，通過電源隔離變壓器繞組功能復用從而減少了電源隔離變壓器的繞組數，從而簡化了電源隔離變壓器的結構和制造工藝，使得本技術的信號隔離變送器能得以實現大規模生產。以下結合附圖和具體實施例對本技術作進一步的詳細說明圖I為現有技術中常用信號隔離變送器的電路原理框圖；圖2為本技術信號隔離變送器的電路原理框圖； 圖3為本技術信號隔離變送器第一實施例的電路原理圖；圖4為本技術信號隔離變送器第二實施例的電路原理圖；圖5為本技術中繞組N2和繞組N4的波形圖。具體實施方式如圖2所示，本技術的信號隔離變送器，包括電源隔離部分、用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種信號隔離變送器，包括電源隔離部分和用于將直流輸入信號按線性比例隔離轉換成直流輸出信號的信號隔離變換部分；信號隔離變換部分包括信號隔離變壓器（T4）、輸入側的第一開關電路和輸入信號處理電路、以及輸出側的第二開關電路和輸出信號處理電路，電源隔離部分中，輸入電源電壓（VCC）經振蕩電路和推挽開關電路斬波逆變輸入電源隔離變壓器（T3），電源隔離變壓器（T3）的輸入端輔助電源繞組（N2）通過第一整流濾波電路給所述輸入信號處理電路提供直流供電電壓（VCC1），輸出端輔助電源繞組（N4）通過第二整流濾波電路給所述輸出信號處理電路提供直流供電電壓（VCC2），其特征在于：所述的信號隔離變送器還包括第一分壓電路和第二分壓電路，所述電源隔離變壓器（T3）僅設有電源輸入原邊繞組（N1）、輸入端輔助電源繞組（N2）和輸出端輔助電源繞組（N4）；第一分壓電路連接在所述輸入端輔助電源繞組（N2）和第一開關電路之間，輸入端輔助電源繞組（N2）通過第一分壓電路向第一開關電路輸出幅值滿足第一開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號，第二分壓電路連接在所述輸出端輔助電源繞組（N4）和第二開關電路之間，輸出端輔助電源繞組（N4）通過第二分壓電路向第二開關電路輸出幅值滿足第二開關電路開關閥值特性的同步開關驅動信號。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙慶紅，
申請(專利權)人：廣州金升陽科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：