微機系統光電隔離功率接口模塊的製作方法
2023-07-29 04:43:36 1
專利名稱：微機系統光電隔離功率接口模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微機系統光電隔離功率接口模塊，屬於電子技術應用領域。
背景技術：
在微機測控系統中，負載設備往往是強電設備，負載功率較大。微機系統一般採用 功率接口和負載連接，以實現低電壓小電流控制高電壓大電流。常用的功率接口技術有-A.繼電器輸出驅動接口； B.晶閘管輸出接口； C.光電耦合器-晶閘管輸出接口。繼電器輸
出接口的特點是可控制較大的負載，'但控制速度稍慢，約有幾十ms的延遲，觸點易老化，
又由於分布電容的影響，負載設備啟停時的瞬變脈衝幹擾很容易竄入微機系統中，導致 系統工作不正常。晶閘管輸出接口速度快，也可控制稍大的負載設備，但由於和微機系 統直接連接，存在不安全因素，瞬變脈衝幹擾也很容易竄入微機系統中。光電耦合器-晶 閘管輸出接口，可解決光電隔離控制的問題，但成本較高。
發明內容
針對現有技術的不足，本實用新型提供一種設計合理、結構簡單、多數為分立元件 組成、空間要求較低、負載功率較小的微機系統光電隔離功率接口模塊。
一種微機系統光電隔離功率接口模塊，由低壓控制接口、交流開關控制模塊和瞬變 脈衝幹擾抑制模塊組成，低壓控制接口通過光電耦合器與交流幵關控制模塊連接，交流 開關控制模塊通過一個橋電路與瞬變脈衝幹擾抑制模塊連接。
所述的低壓控制接口由二極體'D1和光電耦合器U1的發光管部分組成，二極體D1 和光電耦合器U1連接，二極體D1用1N4148，光電耦合器U1用TLP521-1。
所述的交流開關控制模塊由光電耦合器U1的光敏三極體部分、電阻Rl、電阻R2、 高反壓大電流三極體Q1、 Q2、 Q3、整流橋D組成，Ul與Q1、 Q2、 Q3串聯連接， Rl跨接在Ql的基極與Ql的集電極之間，R2跨接在Q2的基極與Q2的集電極之間， Q3的集電極與整流橋電路連接；光電耦合器U1用TLP521-1電阻R1為1M Q ，電阻 R2為22KQ ，高反壓大電流三極體Q1、 Q2、 Q3都用SPS13003，構成整流橋的二極 管D用2W10。
所述的瞬變脈衝幹擾抑制模塊由安規電容Cl、電阻R3組成，電容Cl和電阻R3 串聯後與整流橋電路並聯連接；電容Cl為0.1uF，電阻R3為360Q。
本實用新型的運行過程如下.
微機系統處於關機狀態，光電耦合器Ul截止，電壓經偏置電阻Rl加在Ql的基極
3上，Ql的基極的電壓在0.7V左右，可保護光電耦合器U1不被高壓擊穿，因所選光電耦 合器的反向耐壓只有50V。 Ql工作在飽和狀態，集電極的電壓為0.3V左右，Q2、 Q3由 於沒有足夠的基極電壓而截止。負載電流很小約在lmA左右，相當於電源斷開。
微機系統控制輸出高電平，光電耦合器U1截止，電路工作狀態同上，相當於電源斷丌。
微機系統控制輸出低電平，光電耦合器U1導通，Ql截止，Q2、 Q3經R2偏置導通， Q3工作在飽和狀態，相當於電源導通。
C1和R3組成RC瞬變脈衝抑制電路，可有效減小負載開關時的dv/dt，防止瞬變脈 衝幹擾影響電路的工作狀態。
Ul TLP521-1的隔離電壓為2500V，分布電容為3PF，可防止傳導千擾竄入微機系統。 本實用新型的特點
1、 光電隔離，可有效防止瞬變脈衝幹擾竄入系統，提高系統的可靠性。
2、 採用較少的分立元件，設計靈活，參數稍加調整可適合於不同的系統
3、 成本低，使用壽命長。
4、 採用隔離的通訊接口與易受幹擾的模塊如電子稱、上位機、大顯示屏進行通訊， 提高了取數的穩定性和通訊的可靠性。
圖l是本實用新型的電原理圖。
具體實施方式
實施例本實用新型的電原理圖如圖1所示。由低壓控制接口、交流開關控制模塊 和瞬變脈衝幹擾抑制模塊組成，低壓控制接口通過光電耦合器與交流開關控制模塊連接， 交流開關控制模塊通過一個橋電路與瞬變脈衝幹擾抑制模塊連接。
所述的低壓控制接口由二極體D1和光電耦合器U1的發光管部分組成，二極體D1 和光電耦合器U1連接，二極體D1用1N4148,光電耦合器U1用TLP521-1。
所述的交流開關控制模塊由光電耦合器U1的光敏三極體部分、電阻Rl、電阻R2、 高反壓大電流三極體Q1、 Q2、 Q3、整流橋D組成，Ul與Q1、 Q2、 Q3串聯連接， Rl跨接在Ql的基極與Ql的集電極之間，R2跨接在Q2的基極與Q2的集電極之間， Q3的集電極與整流橋電路連接；光電耦合器U1用TLP521-1電阻R1為1M Q ，電阻 R2為22KQ ，高反壓大電流三極體Q1、 Q2、 Q3都用SPS13003,構成整流橋的二極 管D用2W10。
所述的瞬變脈衝幹擾抑制模塊由安規電容Cl、電阻R3組成，電容Cl和電阻R3 串聯後與整流橋電路並聯連接；電容Cl為O.luF，電阻R3為360Q。
權利要求1、一種微機系統光電隔離功率接口模塊，其特徵在於，由低壓控制接口、交流開關控制模塊和瞬變脈衝幹擾抑制模塊組成，低壓控制接口通過光電耦合器與交流開關控制模塊連接，交流開關控制模塊通過一個橋電路與瞬變脈衝幹擾抑制模塊連接。
2、 如權利要求l所述的微機系統光電隔離功率接口模塊，其特徵在於，所述的低壓 控制接口由二極體D1和光電耦合器U1的發光管部分組成，二極體D1和光電耦合器U1 連接，二極體D1用1N4148，光電耦合器U1用TLP521-1。
3、 如權利要求l所述的微機系統光電隔離功率接口模塊，其特徵在於，所述的交流 開關控制模塊由光電耦合器U1的光敏三極體部分、電阻Rl、電阻R2、高反壓大電流三 極管Q1、 Q2、 Q3、整流橋D組成，'U1與Q1、 Q2、 Q3串聯連接，Rl跨接在Ql的基極 與Ql的集電極之間，R2跨接在Q2的基極與Q2的集電極之間，Q3的集電極與整流橋電 路連接；光電耦合器U1用TLP521-1電阻Rl為1M Q ,電阻R2為22KQ ,高反壓大電 流三極體Q1、 Q2、 Q3都用SPS13003,構成整流橋的二極體D用2W10。
4、 如權利要求l所述的微機系統光電隔離功率接口模塊，其特徵在於，所述的瞬變 脈衝幹擾抑制模塊由安規電容C1、電阻R3組成，電容C1和電阻R3串聯後與整流橋電 路並聯連接；電容Cl為0. luF，電阻R3為360 Q 。
專利摘要微機系統光電隔離功率接口模塊，屬於電子技術應用領域。由低壓控制接口、交流開關控制模塊和瞬變脈衝幹擾抑制模塊組成，低壓控制接口通過光電耦合器與交流開關控制模塊連接，交流開關控制模塊通過一個橋電路與瞬變脈衝幹擾抑制模塊連接。低壓控制接口由二極體D1和光電耦合器U1的發光管部分組成，流開關控制模塊由光電耦合器U1的光敏三極體部分、電阻R1、電阻R2、三極體Q1、Q2、Q3、整流橋D組成，瞬變脈衝幹擾抑制模塊由安規電容C1、電阻R3組成，本實用新型光電隔離，可有效防止瞬變脈衝幹擾竄入系統，提高系統的可靠性；採用較少的分立元件，設計靈活，適合於不同的系統；3、成本低，使用壽命長；4、提高了取數的穩定性，通訊的可靠性。
文檔編號G05B19/00GK201355431SQ20082022557
公開日2009年12月2日 申請日期2008年11月20日 優先權日2008年11月20日
發明者儀朝霞, 任年峰, 傅傳德, 劉亞軍, 吳正剛, 杜春海, 柴會斌, 王寶光, 許清強 申請人:山東山大新元易通信息科技有限公司