一种隔离型高电压采样电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种隔离型高电压采样电路，包括分压电路、隔离型电压放大器电路、电压转换电路、模数转换电路和电压调节处理电路，所述分压电路、隔离型电压放大器电路、电压转换电路、模数转换电路和电压调节处理电路依次相连；所述分压电路用于检测电压信号；所述隔离型电压放大器电路用于将检测到的电压信号转换为模拟差动电压信号；所述电压转换电路用于将模拟差动电压信号转换为单端模拟电压信号；所述模数转换电路用于将单端模拟电压信号转换为电压数字信号；所述电压调节处理电路将电压数字信号转换为电压值输出。本实用新型使得结构更为简洁且不需一再重复调试。
【专利说明】
一种隔离型高电压采样电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电压采样技术领域，特别是涉及一种隔离型高电压采样电路。
【背景技术】
[0002]现有技术中一般的隔离型电压采样电路需要使用一些如模拟光耦合、运算放大器、晶体管、二极管等等一堆零部件，并且这种设计还需要依采样环境及条件来进行调试电路，因此其不但设计及调试比较复杂，而且花的时间也较多。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隔离型高电压采样电路，使得结构更为简洁且不需一再重复调试。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种隔离型高电压采样电路，包括分压电路、隔离型电压放大器电路、电压转换电路、模数转换电路和电压调节处理电路，所述分压电路、隔离型电压放大器电路、电压转换电路、模数转换电路和电压调节处理电路依次相连;所述分压电路用于检测电压信号;所述隔离型电压放大器电路用于将检测到的电压信号转换为模拟差动电压信号;所述电压转换电路用于将模拟差动电压信号转换为单端模拟电压信号；所述模数转换电路用于将单端模拟电压信号转换为电压数字信号;所述电压调节处理电路将电压数字信号转换为电压值输出。
[0005]所述分压电路的输出范围为O?2.4V。
[0006]所述隔离型电压放大器电路采用放大倍数为I的隔离放大器构成。
[0007]所述电压转换电路采用运算放大器构成，所述运算放大器的正相输入端通过一个电阻与隔离型电压放大器电路的一个输出端相连，反相输入端通过另一个电阻与隔离型电压放大器电路的另一个输出端相连。
[0008]所述运算放大器的正相输入端和反相输入端均设置有RC低通滤波电路。
[0009]有益效果
[0010]由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本实用新型利用分压电路来设定欲侦测的电压大小及范围，较易于调整量测范围，再加上线路较简洁且不需一再重复调试的模拟电路便能实现隔离型高电压采样功能。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构方框图；
[0012]图2是本实用新型中分压电路、隔离型电压放大器电路和电压转换电路的电路图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0014]本实用新型的实施方式涉及一种隔离型高电压采样电路，如图1所示，包括分压电路、隔离型电压放大器电路、电压转换电路、模数转换电路和电压调节处理电路，所述分压电路、隔离型电压放大器电路、电压转换电路、模数转换电路和电压调节处理电路依次相连;所述分压电路用于检测电压信号;所述隔离型电压放大器电路用于将检测到的电压信号转换为模拟差动电压信号;所述电压转换电路用于将模拟差动电压信号转换为单端模拟电压信号;所述模数转换电路用于将单端模拟电压信号转换为电压数字信号;所述电压调节处理电路用于将电压数字信号转换为电压值输出。
[0015]如图2所示，所述分压电路由电阻R59、电阻R60和电阻R65构成，各个电阻的阻值如下:电阻R59为2M欧姆、电阻R60为240K欧姆、电阻R65为1K欧姆。分压点设置在电阻R60和电阻R65之间。其中，采用电阻R59和电阻R60串接的目的是为了能够更好的散热。当被侦测电压输入进来后，由分压定律可得到一个VIN值(O?2.4V)，该VIN值输入给隔离型电压放大器电路，为了避免极性反接造成隔离型电压放大器电路损坏，可以在分压电路的输出端设置一个稳压管。
[0016]所述隔离型电压放大器电路采用放大倍数为I的隔离放大器ACPL-C87A构成，经其内部侦测及隔离功能可将输入的电压值转换成模拟差动电压，并输出至电压转换电路。隔离放大器ACPL-C87A的VDDl端与独立电源连接，并由该独立电源进行供电。
[0017]所述电压转换电路采用运算放大器构成，所述运算放大器的正相输入端通过一个电阻与隔离型电压放大器电路的一个输出端相连，反相输入端通过另一个电阻与隔离型电压放大器电路的另一个输出端相连。该电路用于将模拟电压差动信号转换成单端电压讯号，如图2所示，电阻R175、电阻R165、电阻R176、电阻R167的阻值皆为1K欧姆，如此该电路的增益为I，R165。所述运算放大器的正相输入端和反相输入端均设置有RC滤波电路，电阻R165/电容C70(100PF)、电阻R167/电容C71(100PF)组成的两个RC滤波电路为截止频率是8KHZ的低通滤波器，用于滤除一些高频噪声。
[0018]所述电压调节处理电路可以由微处理器实现，用于将电压数字信号转换为电压值输出，其中电压转换公式为R59+R60=[(Vmear-VIN)*R65]/VIN，其中，Vmear为待测电压值的大小，VIN为分压电路输出的电压值。所得到的实际电压值可再做进一步后续处理，如伺服电机的PWM控制调整、输出电压调整等动作的闭回路应用。
[0019]不难发现，本实用新型利用分压定律使用电阻设定欲侦测电压的大小及范围，搭配使用专用隔离型放大器输出模拟差动信号，最后用电压转换电路转换成单端电压信号输出至模数转换电路读取电压值，再经由微处理器利用公式转换还原至相对应的电压值大小，如此系统便能得知实际电压值大小且其较易于调整量测范围，再加上线路较简洁且不需一再重复调试的模拟电路便能实现隔离型高电压采样功能。
【主权项】
1.一种隔离型高电压采样电路，包括分压电路、隔离型电压放大器电路、电压转换电路、模数转换电路和电压调节处理电路，其特征在于，所述分压电路、隔离型电压放大器电路、电压转换电路、模数转换电路和电压调节处理电路依次相连;所述分压电路用于检测电压信号;所述隔离型电压放大器电路用于将检测到的电压信号转换为模拟差动电压信号；所述电压转换电路用于将模拟差动电压信号转换为单端模拟电压信号;所述模数转换电路用于将单端模拟电压信号转换为电压数字信号;所述电压调节处理电路将电压数字信号转换为电压值输出。2.根据权利要求1所述的隔离型高电压采样电路，其特征在于，所述分压电路的输出范围为O?2.4V。3.根据权利要求1所述的隔离型高电压采样电路，其特征在于，所述隔离型电压放大器电路采用放大倍数为I的隔离放大器构成。4.根据权利要求1所述的隔离型高电压采样电路，其特征在于，所述电压转换电路采用运算放大器构成，所述运算放大器的正相输入端通过一个电阻与隔离型电压放大器电路的一个输出端相连，反相输入端通过另一个电阻与隔离型电压放大器电路的另一个输出端相连。5.根据权利要求4所述的隔离型高电压采样电路，其特征在于，所述运算放大器的正相输入端和反相输入端均设置有RC低通滤波电路。
【文档编号】G01R19/25GK205427035SQ201620142490
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】廖赐洲
【申请人】宁波帝洲自动化科技有限公司