一种新型隔离电压采集电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型隔离电压采集电路，属于隔离电压采集技术领域，包括电阻式分压电路单元、隔离电路单元和模数转换电路单元，实现了一种低功耗、高精度、高稳定性和所占空间小的新型隔离电压采集电路，并通过I2C将所采集数据传输至CPU，占用CPU的端口少，性能可靠。
【专利说明】
一种新型隔离电压采集电路
技术领域
[0001 ]本实用新型属于隔离电压采集技术领域。
【背景技术】
[0002]在电子和自动化技术运用中，在涉及到电压模拟量信号采集，尤其是大电压采集时，常常需要借助专用的电压传感器将所需采集的模拟量信号转换为次一级的小电压信号，再经由电阻、运算放大器等电子器件构成的信号调理电路处理后供给后级CPU使用。
[0003]此类技术方案所采用的电压传感器通常具有体积较大，功耗较大的特点;此外，后续的信号调理电路较为复杂，精度不易控制，在PCB板上所占需空间较大。这对电子系统提出了额外的需求，不适合应用于对空间、功耗要求较高的场合。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种新型隔离电压采集电路，实现了一种低功耗、高精度、高稳定性和所占空间小的新型隔离电压采集电路，并通过I2C将所采集数据传输至CPU，占用CPU的端口少，性能可靠。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种新型隔离电压采集电路，包括电阻式分压电路单元、隔离电路单元和模数转换电路单元，
[0007]电阻式分压电路单元包括电阻Rl、电阻R2和TVS管TVSl，电阻Rl的I脚为电压模拟量正信号输入端；
[0008]隔离电路单元包括隔离芯片Ul、电容Cl和电容C2，隔离芯片Ul的4脚为电压模拟量负信号输入端，隔离芯片Ul的4脚还连接地线GNDl，电阻Rl通过并联连接的电阻R2和TVS管TVSl连接隔离芯片Ul的4脚，隔离芯片Ul的I脚通过电容Cl连接地线GNDl，隔离芯片Ul的I脚还连接正电源VDDl，电阻Rl的2脚还连接隔离芯片Ul的2脚，隔离芯片Ul的8脚连接正电源VDD2，隔离芯片Ul的8脚还通过电容C2连接地线GND2，隔离芯片Ul的5脚连接地线GND2，隔离芯片Ul的3脚连接地线GNDl ；
[0009]模数转换电路单元包括数模转换芯片U2，电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3、电容C4、电容C5和电容C7，隔离芯片Ul的6脚和7脚分别通过电阻R4和电阻R3连接数模转换芯片U2的5脚和4脚，数模转换芯片U2的5脚和4脚之间还连接有电容C4，数模转换芯片U2的4脚还通过电容C3连接地线GND2，数模转换芯片U2的5脚还通过电容C5连接地线GND2，数模转换芯片U2的I脚连接地线GND2，数模转换芯片U2的9脚、10脚和2脚分别通过电阻R7、电阻R6和电阻R5连接正电源VDD2，数模转换芯片U2的8脚连接正电源VDD2，数模转换芯片U2的8脚还通过电容C6连接地线GND2;
[0010]数模转换芯片U2的9脚和10脚组成了电压数字量信号的输出端。
[0011]所述正电源VDDl与所述地线GNDl在同一回路中，所述正电源VDD2与所述地线GND2在同一回路中。
[0012]本实用新型的目的是提供一种新型隔离电压采集电路，采用先对采集到的电压模拟量信号进行隔离传输处理，然后在进行AD转换处理，最后将处理后的电压信号通过I2C总线输出给CPU的技术方案，实现了一种低功耗、高精度、高稳定性和所占空间小的新型隔离电压采集电路，并通过I2C将所采集数据传输至CPU，占用CPU的端口少，性能可靠。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的硬件原理图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示的一种新型隔离电压采集电路，包括电阻式分压电路单元、隔离电路单元和模数转换电路单元，
[0015]电阻式分压电路单元包括电阻Rl、电阻R2和TVS管TVSl，电阻Rl的I脚为电压模拟量正信号输入端；
[0016]隔呙电路单兀包括隔呙芯片Ul、电容Cl和电容C2，隔呙芯片Ul的4脚为电压模拟量负信号输入端，隔离芯片Ul的4脚还连接地线GNDl，电阻Rl通过并联连接的电阻R2和TVS管TVSl连接隔离芯片Ul的4脚，隔离芯片Ul的I脚通过电容Cl连接地线GNDl，隔离芯片Ul的I脚还连接正电源VDDl，电阻Rl的2脚还连接隔离芯片Ul的2脚，隔离芯片Ul的8脚连接正电源VDD2，隔离芯片Ul的8脚还通过电容C2连接地线GND2，隔离芯片Ul的5脚连接地线GND2，隔离芯片Ul的3脚连接地线GNDl ；
[0017]模数转换电路单元包括数模转换芯片U2，电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3、电容C4、电容C5和电容C7，隔离芯片Ul的6脚和7脚分别通过电阻R4和电阻R3连接数模转换芯片U2的5脚和4脚，数模转换芯片U2的5脚和4脚之间还连接有电容C4，数模转换芯片U2的4脚还通过电容C3连接地线GND2，数模转换芯片U2的5脚还通过电容C5连接地线GND2，数模转换芯片U2的I脚连接地线GND2，数模转换芯片U2的9脚、10脚和2脚分别通过电阻R7、电阻R6和电阻R5连接正电源VDD2，数模转换芯片U2的8脚连接正电源VDD2，数模转换芯片U2的8脚还通过电容C6连接地线GND2;
[0018]数模转换芯片U2的9脚和10脚组成了电压数字量信号的输出端。
[0019]所述正电源VDDl与所述地线GNDl在同一回路中，所述正电源VDD2与所述地线GND2在同一回路中。
[0020]工作时，电压模拟量信号通过电阻式分压电路单元进入隔离电路单元，电阻式分压电路单元用于对所采集的高压信号实行分压以匹配隔离电路单元的输入要求，并保护后级电路；隔离电路单元用于将输入高压信号按照一定比例转换次低压信号，实现高低压信号的隔离，以保证系统的安全性;隔离电路单元对电压模拟量信号进行隔离处理后，输出隔离电压模拟量信号，并将隔离电压模拟量信号传输给模数转换电路单元，模数转换电路单元用于实现将隔离电压模拟量信号进行AD处理后，通过I2C总线传输给后级CPU使用。
[0021]本实用新型的目的是提供一种新型隔离电压采集电路，采用先对采集到的电压模拟量信号进行隔离传输处理，然后在进行AD转换处理，最后将处理后的电压信号通过I2C总线输出给CPU的技术方案，实现了一种低功耗、高精度、高稳定性和所占空间小的新型隔离电压采集电路，并通过I2C将所采集数据传输至CPU，占用CPU的端口少，性能可靠。
【主权项】
1.一种新型隔离电压采集电路，其特征在于:包括电阻式分压电路单元、隔离电路单元和模数转换电路单元， 电阻式分压电路单元包括电阻Rl、电阻R2和TVS管TVSl，电阻Rl的I脚为电压模拟量正信号输入端； 隔呙电路单兀包括隔呙芯片Ul、电容Cl和电容C2，隔呙芯片Ul的4脚为电压模拟量负信号输入端，隔离芯片Ul的4脚还连接地线GNDl，电阻Rl通过并联连接的电阻R2和TVS管TVSl连接隔离芯片Ul的4脚，隔离芯片Ul的I脚通过电容Cl连接地线GNDl，隔离芯片Ul的I脚还连接正电源VDDl，电阻Rl的2脚还连接隔离芯片Ul的2脚，隔离芯片Ul的8脚连接正电源VDD2，隔离芯片Ul的8脚还通过电容C2连接地线GND2，隔离芯片Ul的5脚连接地线GND2，隔离芯片Ul的3脚连接地线GNDl; 模数转换电路单元包括数模转换芯片U2，电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3、电容C4、电容C5和电容C7，隔离芯片Ul的6脚和7脚分别通过电阻R4和电阻R3连接数模转换芯片U2的5脚和4脚，数模转换芯片U2的5脚和4脚之间还连接有电容C4，数模转换芯片U2的4脚还通过电容C3连接地线GND2，数模转换芯片U2的5脚还通过电容C5连接地线GND2，数模转换芯片U2的I脚连接地线GND2，数模转换芯片U2的9脚、10脚和2脚分别通过电阻R7、电阻R6和电阻R5连接正电源VDD2，数模转换芯片U2的8脚连接正电源VDD2，数模转换芯片U2的8脚还通过电容C6连接地线GND2 ； 数模转换芯片U2的9脚和10脚组成了电压数字量信号的输出端。2.如权利要求1所述的一种新型隔离电压采集电路，其特征在于:所述正电源VDDl与所述地线GNDl在同一回路中，所述正电源VDD2与所述地线GND2在同一回路中。
【文档编号】G01R19/25GK205691659SQ201620632689
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月23日 公开号201620632689.4, CN 201620632689, CN 205691659 U, CN 205691659U, CN-U-205691659, CN201620632689, CN201620632689.4, CN205691659 U, CN205691659U
【发明人】陆正华, 陈方良, 游海
【申请人】南京华士电子科技有限公司