小功率隔离v/i变送电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于测控技术领域，具体涉及一种小功率隔离V/I变送电路。
【背景技术】
[0002]在工业仪表行业中，特别是电力仪表，通常是利用电流互感器采集外部电流信息。除电流互感器之外，仪表的电流测量精度直接取决于内部处理电路的性能。为了有效地鉴定与电流测量相关的处理电路的实际性能，厂商可以选用标准源计量测试，通过模拟电流互感器二次侧的输出电流，测量电路主要测试点的工作参数。但由于标准源价格昂贵，一般仪表生产企业难以大量采购，否则使用成本太高，效能降低。
[0003]目前，信号发生器与V/I转换器配合使用，是一种替代标准源的廉价方案，但它存在缺陷。常用的信号发生器一般只能产生电压信号，信号输出功率及带负载能力有限。工业上使用的V/I转换器，主要是将1?5V的输入电压转成4?20mA的输出电流，而且电路响应速度慢，不能作为模拟电流互感器的二次侧输出电流的合适对象。因此，有必要研发一种专用的电路，可将信号发生器的输出电压信号隔离变送成交流电流，并且具有一定的带负载能力，模拟电流互感器二次侧输出电流。鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种小功率隔离V/I变送电路，能产生小功率的交流、直流电流，并且带负载能力强，成本低。
[0005]本实用新型的目的是这样来达到的，一种小功率隔离V/I变送电路，其特征在于:包括电源电路、电压隔离传送电路以及电压/电流变换电路，所述的电源电路包括隔离输入侧电源电路和隔离输出侧电源电路，所述的隔离输入侧电源电路为电压隔离传送电路的输入侧提供电源，所述的隔离输出侧电源电路为电压隔离传送电路的输出侧及电压/电流变换电路提供电源，所述的电压隔离传送电路与电压/电流变换电路连接，将加载的外部输入电压隔离转变成电流信号输出。
[0006]在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的隔离输出侧电源电路包括电容C1?电容C8、集成稳压芯片U1以及接插件P1，所述的集成稳压芯片U1采用LM1117-5.0，所述的电容C1的一端与电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、集成稳压芯片U1的3脚以及接插件P1的1、2脚共同连接直流电源V+，集成稳压芯片U1的2、4脚共同与电容C5的一端以及电容C6的一端连接，并共同输出直流电源VCC2，电容C7的一端、电容C8的一端以及接插件P1的
5、6脚连接共同连接直流电源V-，电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端、接插件P1的3、4脚以及集成稳压芯片U1的1脚共同接地GND 1。
[0007]在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的隔离输入侧电源电路包括电容C9?电容C12以及接插件P2，所述的电容C9的一端与电容C10的一端以及接插件P2的4脚共同连接直流电源VCC1，电容Cl 1的一端、电容C12的一端及接插件P2的1脚共同连接直流电源VEE1，电容C9的另一端、电容C1的另一端、电容C11的另一端、电容C12的另一端以及接插件P2的2、3脚共同接地GND2。
[0008]在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的电压隔离传送电路包括电容C13?电容C16、电阻R1?电阻R3、光电隔离放大器U2、运算放大器U3A以及接插件P3，所述的光电隔离放大器U2采用ACPL-C79A，所述的运算放大器U3A采用0PA2277，接插件P3的1脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与电阻R3的一端以及运算放大器U3A的3脚连接，运算放大器U3A的1、2脚共同连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端与电容C15的一端以及光电隔离放大器U2的2脚连接，光电隔离放大器U2的6、7脚分别连接所述的电压/电流变换电路，运算放大器U3A的8脚、电容C13的一端、电容C14的一端以及光电隔离放大器U2的1脚共同连接直流电源VCC1，运算放大器U3A的4脚与电容C16的一端共同连接直流电源VEE1，光电隔离放大器U2的8脚连接直流电源VCC2，接插件P3的2脚、电阻R3的另一端、电容C16的另一端、电容C13的另一端、电容C14的另一端、电容C15的另一端以及光电隔离放大器U2的3、4脚共同接地GND2，光电隔离放大器U2的5脚共同接地GND 1。
[0009]在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的电压/电流变换电路包括电容C17、电容C18、电阻R4?电阻R14、三极管Q1、三极管Q2、运算放大器U4A、运算放大器U4B以及接插件P4，所述的运算放大器U4A和运算放大器U4B采用0PA2277，电阻R7的一端连接所述的电压隔离传送电路中的光电隔离放大器U2的6脚，电阻R8的一端连接光电隔离放大器U2的7脚，电阻R7的另一端与电阻R6的一端以及运算放大器U4A的2脚连接，电阻R6的另一端与三极管Q1的发射极、三极管Q2的发射极以及电阻R10的一端连接，三极管Q1的集电极连接电阻R4的一端，三极管Q1的基极连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端与电阻R9的一端以及运算放大器U4A的1脚连接，电阻R9的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接电阻R12的一端，运算放大器U4A的3脚与电阻R8的另一端以及电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与运算放大器U4B的6、7脚连接，运算放大器U4B的5脚连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端与电阻R13的一端共同连接至接插件P4的2脚，电阻R13的另一端与电阻R10的另一端连接，运算放大器U4A的8脚、电容C17的一端以及电阻R4的另一端共同接直流电源V+，运算放大器U4A的4脚、电容C18的一端以及电阻R12的另一端共同接直流电源V-，电容C17的另一端、电容C18的另一端以及接插件P4的1脚共同接地GND 1。
[0010]本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是:输入的电压信号与输出的电流信号相互隔离；电路既能输出直流电流，也能输出交变电流，可以在信号源的激励下，模拟输出电流互感器二次侧的输出电流变化，用于电力电子设备及电力仪表产品测试;带负载能力强，成本低。
【附图说明】
[0011 ]图1为本实用新型的原理框图。
[0012]图2为本实用新型所述的隔离输出侧电源电路的电原理图。
[0013]图3为本实用新型所述的隔离输入侧电源电路的电原理图。
[0014]图4为本实用新型所述的电压隔离传送电路的电原理图。
[0015]图5为本实用新型所述的电压/电流变换电路的电原理图。
【具体实施方式】
[0016]申请人将在下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。
[0017]请参阅图1，本实用新型涉及一种小功率隔离V/I变送电路，包括电源电路、电压隔离传送电路以及电压/电流变换电路。所述的电源电路包括隔离输入侧电源电路和隔离输出侧电源电路，所述的隔离输入侧电源电路和隔离输出侧电源电路相互独立且电气隔离。隔离输入侧电源电路为电压隔离传送电路的输入侧提供电源，隔离输出侧电源电路为电压隔离传送电路的输出侧及电压/电流变换电路提供电源。所述的电压隔离传送电路与电压/电流变换电路连接，将加载的外部输入电压隔离转变成电流信号输出。
[0018]请参阅图2，所述的隔离输出侧电源电路包括电容C1?电容C8、集成稳压芯片U1以及接插件P1，所述的集成稳压芯片U1采用LM1117-5.0。所述的电容C1的一端与电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、集成稳压芯片U1的3脚以及接插件P1的1、2脚共同连接直流电源V+。集成稳压芯片U1的2、4脚共同与电容C5的一端以及电容C6的一端连接，并共同输出直流电源VCC2。电容C7的一端、电容C8的一端以及接插件P1的5、6脚连接共同连接直流电源V-。所述的直流电源V+和直流电源V-为所述的电压/电流变换电路提供电源，所述的直流电源VCC2为电压隔离传送电路的输出侧提供电源。所述的电容C1、电容C3、电容C5以及电容C7为储能稳幅电容，电容C2、电容C4、电容C6以及电容C8用于滤除高频电源干扰。
[0019]请参阅图3，所述的隔离输入侧电源电路包括电容C9?电容C12以及接插件P2，所述的电容C9的一端与电容C10的一端以及接插件P2的4脚共同连接直流电源VCC1，电容C11的一端、电容C12的一端及接插件P2的1脚共同连接直流电源VEE1。所述的电容C9和电容C11为储能稳幅电容，电容C10和电容C12用于滤除高频电源干扰。所述的直流电源VCC1和直流电源VEE1用于为所述的电压隔离传送电路的输入侧提供电源。
[0020]请参阅图4，所述的电压隔离传送电路包括电容C13?电容C16、电阻R1?电阻R3、光电隔离放大器U2、运算放大器U3A以及接插件P3，所述的光电隔离放大器U2采用ACPL-C79A，所述的运算放大器U3A采用0PA2277。光电隔离放大器U2的1?4脚对应电压隔离传送电路的输入侧，光电隔离放大器U2的5?8脚对应电压隔离传送电路的输出侧。运算放大器U3A的8脚、电容C13的一端、电容C14的一端以及光电隔离放大器U2的1脚共同连接直流电源VCC1，