一种带隔离输出开关量控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及开关控制技术领域，具体是一种带隔离输出开关量控制电路。


背景技术：

2.在电源系统供电中，会经常遇到输入交流系统掉电情况，特别的在建筑行业塔吊系统中，塔吊的起重臂回转制动系统在停车和打反转都不允许过快过急，否则运转不平稳会损坏机构及影响安全性，在回转制动系统中，如果制动系统中抱闸电源在输入测交流突然掉电时，如果输入测掉电无法及时发现并检测，会出现起重臂回转抱闸电源掉电后导致瞬时刹车，较大的冲击惯性影响系统可靠性及安全性。
3.目前电源掉电检测一般通过检测交流全波整流后的直流母线两端电压，来确认输入端供电情况。此电路的缺陷在于由于母线电压会有一段维持电压，无法及时有效反馈交流输入测电压情况。另外一种采用差分运放电路检测输入端电压(图1所示)，运放输出电压提供给mcu以实时反馈输入电压，此电路的缺陷在于差分输入进行原副边隔离，同时需要运放正负电源供电，同时mcu进行ad采样以实现电压检测，然后输出所需电路控制，电路比较复杂。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种带隔离输出开关量控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种带隔离输出开关量控制电路，包括5v电源、dc-dc隔离模块、gpio输入模块、gpio输出模块、光耦隔离模块、功率电子开关、uart-422隔离模块、422-uart模块、422输入模块和422输出模块，所述5v电源通过dc-dc隔离模块给光耦隔离模块和功率电子开关供电，功率电子开关供电有两个，每个功率电子开关供电均对应连接一个gpio输出模块，光耦隔离模块的输入端连接gpio输入模块，光耦隔离模块的输出端连接功率电子开关，5v电源还分别给uart-422隔离模块和422-uart模块供电，422-uart模块的输入端连接422输入模块，422-uart模块的输出端连接uart-422隔离模块，uart-422隔离模块还连接422输出模块。
7.作为本实用新型的进一步技术方案：所述uart-422隔离模块、422-uart模块、422输入模块和422输出模块均有多个，且一一对应。
8.作为本实用新型的进一步技术方案：所述dc-dc隔离模块是5v转12v隔离电路，输出电压为12v直流电。
9.作为本实用新型的进一步技术方案：所述功率电子开关的型号为tbd62783afg。
10.作为本实用新型的进一步技术方案：所述422-uart模块的型号为sit3490rrsa。
11.作为本实用新型的进一步技术方案：所述uart-422隔离模块的型号为adm2582rbrw。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供8路gpio隔离开关量控制，两种输出方式(12v-悬空或悬空-gnd)，以及四路422隔离1000v光电隔离输入输出，采用sit3490eesa先将串口信号转换成ttl信号，再用带隔离的adm2582ebrwz将ttl信号转换成串口信号，实现1000v光电隔离。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体原理图；
14.图2为dc-dc隔离模块电路图。
15.图3为光耦隔离模块电路图。
16.图4为功率电子开关电路图。
17.图5为uart-422隔离模块电路图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1-图5，实施例1，一种带隔离输出开关量控制电路，包括5v电源、dc-dc隔离模块、gpio输入模块、gpio输出模块、光耦隔离模块、功率电子开关、uart-422隔离模块、422-uart模块、422输入模块和422输出模块，所述5v电源通过dc-dc隔离模块给光耦隔离模块和功率电子开关供电，功率电子开关供电有两个，每个功率电子开关供电均对应连接一个gpio输出模块，光耦隔离模块的输入端连接gpio输入模块，光耦隔离模块的输出端连接功率电子开关，5v电源还分别给uart-422隔离模块和422-uart模块供电，422-uart模块的输入端连接422输入模块，422-uart模块的输出端连接uart-422隔离模块，uart-422隔离模块还连接422输出模块。
20.uart-422隔离模块、422-uart模块、422输入模块和422输出模块均有多个，且一一对应。
21.本设计的开关量板提供8路gpio隔离开关量控制，两种输出方式(12v-悬空或悬空-gnd)，以及四路422隔离1000v光电隔离输入输出。
22.具有以下2种功能：
23.a)开关量输出控制；
24.开关量的输出要求为悬空/接地、悬空/12v可切换，8路开关量采用主板的gpio来控制，通过控制gpio的高低状态，来控制切换芯片(tbd62083afg/tbd62783afg)的切换，悬空/接地状态采用tbd62083afg来切换，悬空/12v采用tbd62783afg来切换。
25.b)实现串口的光电隔离；
26.开关量板块上，采用sit3490eesa先将串口信号转换成ttl信号，再用带隔离的adm2582ebrwz将ttl信号转换成串口信号，实现1000v光电隔离；
27.实施例2，在实施例1的基础上，如图2-5所示，dc-dc隔离模块是5v转12v隔离电路，输出电压为12v直流电。功率电子开关的型号为tbd62783afg。422-uart模块的型号为
sit3490rrsa。uart-422隔离模块的型号为adm2582rbrw。
28.功率电子开关tbd62783afg：
29.tbd62783afg是8路dmos晶体管阵列。
30.其主要特性为：
31.a)供电电压范围：-0.5～50v(max)；
32.b)最大输出电流(每个通道)：-500ma；
33.c)输入电压范围：-0.5～30v；
34.d)功率耗散：0.96w；
35.e)工作温度：-40～85℃。
36.功率电子开关tbd62083afg：
37.tbd62083afg是8路dmos晶体管阵列；
38.其主要特性为：
39.a)最大输出电压：50v；
40.b)最大输出电流(每个通道)：500ma；
41.c)com脚电压范围：-0.5～50v；
42.d)输入电压范围：-0.5～30v；
43.e)功率耗散：0.96w；
44.f)工作温度：-40～85℃；
45.隔离rs485/rs422收发器adm2582ebrwz：
46.adm2582e是完全集成的信号和电源隔离数据收发器，具有
±
15kv esd保护，适用于多点传输线上的高速通信。adm2582e包括一个集成的隔离直流到直流电源。
47.其主要特性为：
48.a)供电：5v或3.3v；
49.b)最大数据速率：16mbps；
50.c)高共模暂态抗扰度：》25kv/μs；
51.d)集成隔离直流-直流变换器和
±
15kv rs-485输入/输出引脚esd保护；
52.e)工作温度范围：-40～85℃。
53.全双工rs485/rs422收发器sit3490eesa:
54.sit3490eesa是一款3.0v～5.5v供电、全双工、低功耗，完全满足tia/eia-485标准要求的rs-485/rs-422收发器。
55.其主要特性为：
56.a)供电：3.0v～5.5v；
57.b)最大数据速率：14mbps；
58.c)
±
15kv esd保护；
59.d)具备限流保护、过压保护，控制端口热插拔输入等功能；
60.e)工作温度范围：-40～125℃。
61.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新
型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
62.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。