一種電袋複合除塵用高壓電源控制的線性隔離電路的製作方法

2023-06-21 21:45:31

一種電袋複合除塵用高壓電源控制的線性隔離電路的製作方法
【專利摘要】一種電袋複合除塵用高壓電源控制的線性隔離電路，涉及電袋複合除塵器。設有前級輸入電路、線性光耦電路、後級輸出電路及隔離電源電路；所述前級輸入電路的輸入端外接取樣信號輸出端，前級輸入電路的輸出端接線性光耦電路的輸入端，線性光耦電路的輸出端接後級輸出電路的輸入端，後級輸出電路的輸出端輸出電壓信號，隔離電源電路設於前級輸入電路與後級輸出電路之間。光耦體積小，價格便宜，隔離電路簡單且可以完全消除前後級的相互幹擾，具有更強的抗幹擾能力。
【專利說明】—種電袋複合除塵用高壓電源控制的線性隔離電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電袋複合除塵器，尤其是涉及一種電袋複合除塵用高壓電源控制的線性隔離電路。
【背景技術】
[0002]除塵高壓電源技術廣泛運用在高壓靜電電暈電離控制中，時刻檢測整流變壓器的幾萬伏電壓輸出，直接通過電阻分壓取得的電壓/電流信號未經隔離容易對微機控制單元造成幹擾，而且現有的微處理器晶片的供電電壓都很低，火花放電帶來的衝擊容易引起微機控制單元電源電壓較大的波動，影響微處理器的正常工作。
[0003]為防止外界的各種幹擾，必須將信號檢測部分和微機控制部分進行電氣隔離。常用的線性隔離措施有變壓器隔離、線性放大器隔離、電容耦合隔離等。變壓器隔離有很好的線性度，但是這種隔離方式成本高，而且不容易做成1C，限制了它的應用；線性隔離放大器克服了後一個缺點，但是也存在內部電路複雜，成本高等問題，不適合大規模應用；電容耦合隔離對信號的頻率範圍要求較高，適用性不夠廣。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的是針對現有的線性電氣隔離方法存在的內部電路複雜、成本較高、應用受到較大限制等問題，提供一種電袋複合除塵用高壓電源控制的線性隔離電路。
[0005]本實用新型設有前級輸入電路、線性光耦電路、後級輸出電路及隔離電源電路；所述前級輸入電路的輸入端外接取樣信號輸出端，前級輸入電路的輸出端接線性光耦電路的輸入端，線性光I禹電路的輸出端接後級輸出電路的輸入端，後級輸出電路的輸出端輸出電壓信號，隔離電源電路設於前級輸入電路與後級輸出電路之間。
[0006]線性光耦電路真正隔離的是電流信號，要想真正隔離電壓，需要在前級輸入、後級輸出均增加運算放大輔助電路，實現電流-電壓、電壓-電流轉換，並利用光耦增加的一個用於反饋的光敏二極體迴路的非線性特性來補償直通通路的非線性，從而達到模擬信號線性隔離的目的。
[0007]本實用新型與現有的變壓器隔離、線性隔離放大器隔離相比，光耦體積小，價格便宜，隔離電路簡單且可以完全消除前後級的相互幹擾，具有更強的抗幹擾能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型實施例的電路組成框圖。
[0009]圖2為本實用新型實施例的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0011]參見圖1，本實用新型實施例設有前級輸入電路1、線性光耦電路2、後級輸出電路3及隔離電源電路4 ;所述前級輸入電路I的輸入端外接取樣信號輸出端，前級輸入電路I的輸出端接線性光耦電路2的輸入端，線性光耦電路2的輸出端接後級輸出電路3的輸入端，後級輸出電路3的輸出端輸出電壓信號，隔離電源電路4設於前級輸入電路I與後級輸出電路3之間。
[0012]圖1所示的前級輸入電路由圖2中的Rl、R3、Cl、C3、Ul (LMV321型)組成；線性光耦由U2 (HCNR201型)組成；後級輸出電路由R2、C2、C4、U3 (LMV321型)組成；隔離電源電路由 E1、C5、C6、C7、U4 (B0505S 型)組成。
[0013]如圖2所示，U2內部的LED、PD1及前級輸入電路完成電壓信號轉電流信號的功能，U2的PD2及後級輸出電路完成成電流信號轉電壓信號的功能，實現U2兩側電路的電氣隔離。線性隔離電路工作過程中U2內部的PDl形成了負反饋，當有電壓Vin輸入時，運放Ul的輸出使LED上有電流流過，且輸入電壓的變化體現在電流大小上，並驅動LED發光把電信號轉變成光信號。LED發出的光被PDl探測到並產生反饋電流。同時，輸入電壓Vin也會產生電流流過R1。假定Ul是理想運放，則流過HH的電流只取決於輸入電壓Vin和Rl的值，與LED的光輸出特性無關。又因LED發出的光同時照射在兩個光敏二極體上，且PDl和PD2特性完全相同的，理想情況下流過PD2的電流等於流過PDl的流。運放U2和電阻R2把流過PD2的電流轉變成輸出電壓Vout，Rl和R2阻值相同，因此，Vout=Vin,輸出電壓Vout具有穩定性和線性。
[0014]在圖2中，電阻Rl起限流作用。R3用於控制LED的發光強度，從而對控制通道增益起一定作用。電容C1、C2為反饋電容，用於提高電路的穩定性。運算放大器Ul的作用是把電壓信號轉變成電流信號，運算放大器U2的作用是把光耦輸出的電流信號轉變為電壓信號，並增強負載驅動能力。
[0015]基於DC-DC電壓隔離晶片U4以及濾波電容構成的隔離電源電路兩端分別單獨為輸入側和輸出側供電，實現光耦兩側信號的完全隔離。
[0016]本實用新型通過對高線性光耦器件HCNR201的研究，深入了解該器件的特性，結合除塵器高壓電源控制技術的需要，設計出一種高精度線性模擬隔離電路。該電路前級輸入電路實現電壓-電流信號的轉變、中間級利用HCNR201作線性的光電隔離，後級部分再將電流信號轉變成電壓信號，隔離電源分別為光耦兩端提供完全隔離的電源，最終實現信號檢測部分與微機控制部分的電氣隔離，是一種低成本、高精度、高可靠性的模擬信號隔離電路。
[0017]基於高線性光耦HCNR201的低成本的光電隔離方式，通過合理的設計實現高精度的、高可靠性的信號隔離，是一種很實用的模擬信號隔離方式。
【權利要求】
1.一種電袋複合除塵用高壓電源控制的線性隔離電路，其特徵在於設有前級輸入電路、線性光耦電路、後級輸出電路及隔離電源電路；所述前級輸入電路的輸入端外接取樣信號輸出端，前級輸入電路的輸出端接線性光耦電路的輸入端，線性光耦電路的輸出端接後級輸出電路的輸入端，後級輸出電路的輸出端輸出電壓信號，隔離電源電路設於前級輸入電路與後級輸出電路之間。
【文檔編號】B01D50/00GK203587993SQ201320755217
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】何富昌, 鍾至光, 廖樹錕, 丘書榮 申請人:廈門龍淨環保技術有限公司