工业控制系统、I/O模块电路及转换I/O模块的交流信号的方法

摘要

本发明提供了一种工业控制系统、工业控制系统中使用的I/O模块电路以及用于对工业控制系统中的I/O模块的交流信号进行转换的方法。与工业控制器一起使用的I/O电路通过使用过零电路而提供具有低功耗的过零检测器电路，该过零电路仅在过零处的非常短的时期（而不是除过零之外的所有时间）内激活光耦合器的发光二极管。该电路被耦合有电源电路，该电源电路使用无功元件用于电压下降而不是电阻式降压元件，从而以光耦合器的低功耗进一步可能地降低功耗。

主权项

一种在工业控制系统中使用的I/O模块电路，包括：壳体；由所述壳体支承的端子，所述端子用于接收要由所述I/O模块电路控制的电功率；以及包含在所述壳体中的电路，所述电路设置有：晶体管开关元件，其具有：输入端，所述输入端连接至端子，以从所述端子接收交流波形；以及输出端，所述输出端提供用于表示在接近所述交流波形的零电压的第一预定电压阈值和第二预定电压阈值内的所述交流波形的电压的过零信号；光隔离器，其包括：发光二极管，所述发光二极管连接至所述晶体管开关元件以根据所述过零信号而接通和关断；以及光敏固态开关，所述光敏固态开关接收来自所述发光二极管的光以提供光隔离的过零信号；其中，来自所述晶体管开关元件的所述过零信号仅在所述交流波形处于所述第一预定电压阈值和所述第二预定电压阈值之间的时间期间提供所述发光二极管的导通，其中，所述晶体管开关元件针对在交流120伏至交流240伏范围内的交流波形提供小于百分之五的占空比，以及其中，所述晶体管开关元件包括：第一晶体管，所述第一晶体管在所述交流波形高于第一阈值时导通；第二晶体管，所述第二晶体管在所述交流波形低于第二阈值时导通；以及第三晶体管，所述第三晶体管与所述第一晶体管和所述第二晶体管连通，以仅在所述第一晶体管和所述第二晶体管均不导通时导通。