发明名称 基于时间比率PWM调制的模拟量光电隔离转换电路
摘要 本发明公开了基于时间比率PWM调制的模拟量光电隔离转换电路,以光电耦合电路为界分为两部分,一部分主要由调理电路和PWM电路组成,直接与主电路连接;另一部分主要是积分路,直接与控制电路连接;第一和第二电源在电气上相互独立,两部分电路通过光电耦合电路传递信号,实现电气隔离。本发明技术方案先将模拟量信号转化为脉冲信号,经光电耦合作用于积分电路,再转换为模拟量信号,不仅实现了主电路和控制电路的电气隔离,还利用PWM脉冲及光电耦合的特性提高了传输信号的抗干扰能力;更进一步,可以利用PWM脉冲传输的特点,通过增强PWM脉冲的强度,进行远距离的信号传输,扩大该电路的使用范围。
申请公布号 CN103595398B 申请公布日期 2016.09.07
申请号 CN201310539827.5 申请日期 2013.11.01
申请人 天津大学 发明人 杨立军;田丽峰;刘桐;王会超;焦娇;杜笑;李桓
分类号 H03K19/14(2006.01)I 主分类号 H03K19/14(2006.01)I
代理机构 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 代理人 王秀奎
主权项 基于时间比率PWM调制的模拟量光电隔离转换电路,其特征在于,包括如下部分:调理电路,与主电路相连,并将主电路电信号转化为PWM电路要求的电信号;PWM电路,接收调理电路传出的电信号,并转化为第一脉冲序列;光电耦合电路,接收PWM电路传出的第一脉冲序列,并在其输出端产生第二脉冲序列;积分电路,接收光电耦合电路输出的第二脉冲序列,并输出最终电信号给控制电路;第一电源为调理电路和PWM电路供电;第二电源为积分电路供电;所述第一电源和第二电源在电气上相互独立;所述主电路电信号为电压信号V1,所述调理电路将电压信号处理得到适合PWM电路要求的模拟电压信号V2;所述模拟电压信号V2经PWM电路转换为脉冲峰值为第一电源电压Vc1、宽度为w1、周期为T的第一脉冲序列;其中,V2∝w1/T,设此系数为k2,则V2=k2×(w1/T);所述PWM电路产生的第一脉冲序列作用于光电耦合电路的输入端,在其输出端产生第二脉冲序列,其脉冲峰值为第二电源电压Vc2,周期为T,宽度为w2,脉冲序列的平均值为Vc2×(w2/T),且w1=w2;所述光电耦合电路输出的第二脉冲序列作用于积分电路,使积分电路的积分时间常数>3T,输出最终电信号V3,所述最终电信号为通过积分获得的积分值,则近似认为积分值与平均值相等V3=Vc2×(w2/T);所述调理电路由放大电路组成,设其放大倍数为k1,则V1=V2/k1;最终电信号V3和主电路的电压信号V1的关系为V1=k2×V3/(k1×Vc2),通过测得所述最终电信号V3的大小以确定所述主电路的电压信号V1,从而实现对主电路信号的测量。
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