一種帶電壓門限的雙向io驅動電路的製作方法

2023-05-12 08:13:01

一種帶電壓門限的雙向io驅動電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶電壓門限的雙向IO驅動電路，包括三態緩衝器，其中，所述三態緩衝器的輸入端通過第一光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連，所述三態緩衝器的輸出端和分壓電路相連，所述分壓電路包括串聯在一起的第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2；所述第二分壓電阻R2的另一端接地，所述第一分壓電阻R1的另一端形成對外接口端，所述對外接口端通過第二光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連。本實用新型提供的帶電壓門限的雙向IO驅動電路，增強了輸入口的可靠性和抗幹擾性，能夠根據使用需要靈活配置成輸入埠或者輸出埠，並可通過增加電壓門限極大地提高抗幹擾能力，更適用於各種惡劣的工業環境。
【專利說明】—種帶電壓門限的雙向1驅動電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種驅動電路，尤其涉及一種帶電壓門限的雙向1驅動電路。

【背景技術】
[0002]目前，在工業機器人領域伺服的應用上多採用PLC和伺服控制器通信，PLC通過多路1或者脈衝通知伺服控制器目標位置軌跡，伺服控制器再根據目標位置和軌跡控制伺服電機實現PLC的要求。執行動作完成之後，伺服控制器再通過1或者脈衝通知PLC實際到達的目標位置。通過這種雙向多路I/O的交互實現控制信號的傳遞與反饋。
[0003]當運動位置或者軌跡較多時，需要很多位置點的時候就需要1來表示不用的位置(例如128點就需要14路10，256點就需要16路10)。當工作在脈衝方式時，這些1根據應用的不同可以定義成不同的功能，但目前的1設計I (輸入口)就只能作為輸入，0(輸出口)就只能作為輸出，存在較大的局限性。
[0004]另外，工業環境存在很多的電子設備，當伺服驅動器和這些設備同時工作時，系統中存在較強的電磁幹擾，伺服驅動器1多採用光耦隔離，這些幹擾很容易使光耦的原邊二極體誤導通產生錯誤的1信號。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種帶電壓門限的雙向1驅動電路，能夠根據使用需要靈活配置成輸入埠或者輸出埠，並可通過增加電壓門限極大地提高抗幹擾能力，更適用於各種惡劣的工業環境。
[0006]本實用新型為解決上述技術問題而採用的技術方案是提供一種帶電壓門限的雙向1驅動電路，包括三態緩衝器，其中，所述三態緩衝器的輸入端通過第一光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連，所述三態緩衝器的輸出端和分壓電路相連，所述分壓電路包括串聯在一起的第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2;所述第二分壓電阻R2的另一端接地，所述第一分壓電阻Rl的另一端形成對外接口端，所述對外接口端通過第二光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連。
[0007]上述的帶電壓門限的雙向1驅動電路，其中，所述三態緩衝器為帶有施密特電路的八同相三態緩衝器晶片。
[0008]上述的帶電壓門限的雙向1驅動電路，其中，所述第一光耦合信號隔離電路為具有高增益電流傳輸比的HCPL181晶片，所述第二光耦合信號隔離電路為PS280X系列光耦合隔尚晶片。
[0009]本實用新型對比現有技術有如下的有益效果:本實用新型提供的帶電壓門限的雙向1驅動電路，通過三態緩衝器、兩個光耦合信號隔離電路和分壓電阻Rl，R2實現輸入電壓門限的任意調節，增強了輸入口的可靠性和抗幹擾性，從而能夠根據使用需要靈活配置成輸入埠或者輸出埠，並可通過增加電壓門限極大地提高抗幹擾能力，更適用於各種惡劣的工業環境。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型帶電壓門限的雙向1驅動電路結構示意圖。

【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0012]圖1為本實用新型帶電壓門限的雙向1驅動電路結構示意圖。
[0013]請參見圖1，本實用新型提供的帶電壓門限的雙向1驅動電路包括三態緩衝器，其中，所述三態緩衝器的輸入端通過第一光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連，所述三態緩衝器的輸出端和分壓電路相連，所述分壓電路包括串聯在一起的第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2 ;所述第二分壓電阻R2的另一端接地，所述第一分壓電阻Rl的另一端形成對外接口端，所述對外接口端通過第二光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連。
[0014]本實用新型提供的帶電壓門限的雙向1驅動電路，其中，所述三態緩衝器為帶有施密特電路的八同相三態緩衝器晶片，Ul優選74AHC245，對輸入電壓的高低電平有門限限制。所述第一光耦合信號隔離電路包括電阻R4和光耦合隔離器U2D直接形成輸出信號隔離電路，U2D選用HCPL181，具有高增益電流傳輸比；所述第二光耦合信號隔離電路包括電阻R3，光耦合隔離器U3B形成輸入信號隔離電路；U3B優選為PS280X系列晶片。第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2形成分壓電路，保證進入Ul的電壓不超過Ul允許的最高電壓。
[0015]本實用新型提供的帶電壓門限的雙向1驅動電路，工作原理如下:
[0016]1、當對外接口端需要配置作為OUTPUT(輸出口)時，MCU輸出信號直接通過光耦U2D輸出，當MCU輸出低電平時，光耦同樣輸出低電平，當MCU輸出高電平時，光耦同樣輸出高電平。
[0017]2、當對外接口端需要配置作為INPUT (輸入口)時，INPUT信號通過第一分壓電阻R1，第二分壓電阻R2分壓後送給Ul (74AHC244)，Ul再輸出通過電阻R3驅動光耦U3B，U3B直接輸出給MCU，通過上面的電路輸入信號就可以傳輸給MCU。其中:
[0018]a.通過調整R1，R2的阻值可以任意調節輸入電壓高電平的門限，Ul為COMS電平，高電平門限2.1V，計算得高電平門限:
[0019]VIH = 2.1X(R1/R2+1)
[0020]b.74AHC244輸入均帶有施密特電路，能夠很好地抑制信號幹擾和毛刺；
[0021]c.Ul的每一路都可以實現一路輸入門限，I片Ul可以實現8路輸入。
[0022]3、MCU可以通過引腳MCU Dir和MCU EN來選擇方向和使能Ul工作。
[0023]綜上所述，本實用新型提供的帶電壓門限的雙向1驅動電路，能夠根據使用需要靈活設置為輸入或者輸出，通過一片74AHC245和第一分壓電阻Rl，第二分壓電阻R2可以實現輸入電壓門限的任意調節，增強了輸入口的可靠性和抗幹擾性。本實用新型可以讓伺服驅動器1功能更強大更靈活，應用更方便，同時也極大提高了 1信號的可靠性和準確性。
[0024]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護範圍當以權利要求書所界定的為準。
【權利要求】
1.一種帶電壓門限的雙向1驅動電路，包括三態緩衝器，其特徵在於，所述三態緩衝器的輸入端通過第一光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連，所述三態緩衝器的輸出端和分壓電路相連，所述分壓電路包括串聯在一起的第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2;所述第二分壓電阻R2的另一端接地，所述第一分壓電阻Rl的另一端形成對外接口端，所述對外接口端通過第二光耦合信號隔離電路和MCU模塊相連。
2.如權利要求1所述的帶電壓門限的雙向1驅動電路，其特徵在於，所述三態緩衝器為帶有施密特電路的八同相三態緩衝器晶片。
3.如權利要求1所述的帶電壓門限的雙向1驅動電路，其特徵在於，所述第一光耦合信號隔離電路為具有高增益電流傳輸比的HCPL181晶片，所述第二光耦合信號隔離電路為PS280X系列光耦合隔離晶片。
【文檔編號】H03K19/0175GK204206155SQ201420599083
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】謝偉 申請人:上海坤地機電科技有限公司