一種光纖隔離的模擬量輸出電路裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于變流器技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種光纖隔離的模擬量輸出電路裝置。解決了在大功率傳動系統(tǒng)中信號遠(yuǎn)距離傳輸和信號易受干擾的問題。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變流的功率越來越大，特別是在幾兆瓦到幾十兆瓦的大功率變流器中，變流器的柜體很長，信號傳輸比較遠(yuǎn)，一般的電信號很難傳輸這么遠(yuǎn)的距離，并且由于變流器功率器件的開關(guān)，導(dǎo)致電磁干擾非常嚴(yán)重。模擬信號是弱信號很容易受到干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種光纖隔離的模擬量輸出電路裝置，解決了在大功率傳動系統(tǒng)中信號遠(yuǎn)距離傳輸和信號易受干擾的問題，可快速的反應(yīng)，實現(xiàn)信號的光電隔離、二階低頻濾波、衰減補償、偏移放大的目的。
[0004]本實用新型包括:光纖接收電路a、整形與反向電路b、二階濾波電路C、衰減補償電路d、電壓偏移電路e、四倍放大電路f。其中光纖接收電路a與整形與反向電路b相連。整形與反向電路b與二階濾波電路c相連。二階濾波電路c與衰減補償電路d相連。衰減補償電路d與電壓偏移電路e相連。電壓偏移電路e與四倍放大電路f相連。
[0005]本實用新型所述的光纖接收電路a由I個光纖接收器和I個電容組成。光纖接收器負(fù)責(zé)完成光信號的接收和電信號的轉(zhuǎn)換。電容加在+5V電源和地之間，作為去耦電容。
[0006]本實用新型所述的整形與反向電路b由I個反相器芯片、電阻R67、電容C35等組成。在反相器芯片內(nèi)部完成輸入電平的反向，并輸出。電阻R67作為下拉電阻，電容C35為去親電容。該電路可保證輸出信號的高低電平接近5V和0V。
[0007]本實用新型所述的二階濾波電路(：由電阻1?2、1?7、1?8、1?9，電容05，06及一個放大器組成。該二階濾波器是根據(jù)二階巴特沃茲濾波電路進(jìn)行設(shè)計的，其具體的濾波參數(shù)是根據(jù)輸入信號頻率為4k Hz計算所得。
[0008]本實用新型所述的衰減補償電路(1由電阻1?11、1?12、1?15、1?16及一個放大器組成。其目的是對濾波器輸出信號進(jìn)行衰減補償。輸出電壓為0-5V。
[0009]本實用新型所述的電壓偏移電路e其實就是一個減法器電路，由電阻R1、R3、R5及一個放大器芯片組成。其目的是對衰減補償電路d的輸出0-5V的電壓信號進(jìn)行做2.5V的偏移，輸出為-2.5V-2.5V電壓信號。
[0010]本實用新型所述的四倍放大電路f由電阻R4、R6、R13、R14及一個放大器組成。該電路主要負(fù)責(zé)對電壓偏移電路e輸出的-2. 5V-2. 5V電壓信號進(jìn)行4倍放大，輸出-I OV-IOV的模擬電壓信號，方便檢測。
【附圖說明】
[0011 ]圖I為光纖隔離模擬量輸出電路的基本流程圖。
[0012]圖2為光纖接收電路a、整形與反向電路b、二階濾波電路c的連接關(guān)系圖。
[0013]圖3為衰減補償電路d、電壓偏移電路e、四倍放大電路f的連接關(guān)系圖。
[0014]圖4為參考基準(zhǔn)電路g的設(shè)計圖。
【具體實施方式】
[0015]為了更為具體地描述本實用新型，下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案及其相關(guān)原理進(jìn)行詳細(xì)說明。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發(fā)明的示例來提供對本發(fā)明清楚的解釋。本實用新型不限于下面提出的任何具體配置，而是在不脫離本發(fā)明精神的前提下覆蓋了相關(guān)元件的任何修改、替換、改進(jìn)。
[0016]如圖I光纖隔離模擬量輸出電路的基本流程圖所示，本發(fā)明包括光纖接收電路a、整形與反向電路b、二階濾波電路c、衰減補償電路d、電壓偏移電路e、四倍放大電路f。在圖3的電壓偏移電路e中需要引入一個2.5V的參考電壓，因此有圖4中的基準(zhǔn)電路g。
[0017]如圖2所示，所述的光纖接收電路a，由一個光纖接收器和一個電容組成。光纖接收器型號為HFBR-2523Z，其引腳5、8為信號端口，1、4引腳相連，輸出電信號。3引腳接5V電源，并通過O. IuF電容Cl和2引腳相連接地。
[0018]如圖2所示，所述的整形與反向電路b由74HCT14D反相器芯片、電阻R67、0.1uF電容C35等組成。其中，I腳作為輸入引腳，2腳為信號反向后輸出引腳。11、13引腳經(jīng)下拉電阻R67接地，7腳直接接電源地，14腳接+5V電源，再經(jīng)去耦電容C35接地。其余引腳懸空。
[0019]如圖2所示，所述的二階濾波電路(：，由電阻1?2、1?7、1?8、1?9，電容05，06及一個放大器組成。其中，電阻R2、R7、R8、R9，電容C5，C6形成一個二階濾波電路，放大器進(jìn)行信號放大，輸出0-5V電信號。
[0020]如圖3所示，所述的衰減補償電路d，由電阻R11、R12、R15、R16及一個放大器組成。由于在圖2二階濾波電路c中，會對輸入信號的基波幅值造成一定的衰減，而調(diào)整二階濾波電路中影響放大系數(shù)的兩個電阻極易引起電路振蕩，故不能在二階濾波電路里進(jìn)行放大系數(shù)的調(diào)整。設(shè)計同相比例放大電路進(jìn)行放大以補償二階濾波電路的衰減，放大倍數(shù)可通過電阻町1，1?12，1?15，1?16進(jìn)行調(diào)整，若不需補償可去掉1?11，1?15變?yōu)楦S電路。
[0021]如圖3所示，所述的電壓偏移電路e，由電阻R1、R3、R5及一個放大器芯片組成。該電壓偏移電路其實是一個減法器電路，把衰減補償電路d的輸出信號減去一個2.5V的基本電壓。如此，把輸入0-5V輸入轉(zhuǎn)換為-2.5-2. 5V電壓信號進(jìn)行輸出。
[0022]如圖3所示，所述的四倍放大電路f由電阻R4、R6、R13、R14及一個放大器組成。該電路中的R13，R14電阻構(gòu)成電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，完成輸入信號的4倍放大。R6電阻作為輸出的限流電阻。
[0023]如圖4所示，所述的基準(zhǔn)電路g由電源芯片REF3025和電容C33組成。電源芯片REF3025的I腳接+5V電源，再通過去耦電容C33與地相連，其3腳直接接地。2腳作為輸出信號端，輸出+2.5V的穩(wěn)壓電源作為基準(zhǔn)電壓。
【主權(quán)項】
1.一種光纖隔離的模擬量輸出電路裝置，其特征在于，包括:光纖接收電路(a)、整形與反向電路(b)、二階濾波電路(C)、衰減補償電路(d)、電壓偏移電路(e)、四倍放大電路(f);光纖接收電路(a)與整形與反向電路(b)相連，整形與反向電路(b)與二階濾波電路(C)相連，二階濾波電路(C)與衰減補償電路(d)相連，衰減補償電路(d)與電壓偏移電路(e)相連，電壓偏移電路(e)與四倍放大電路(f)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖隔離的模擬量輸出電路裝置，其特征在于，所述的光纖接收電路(a)由I個光纖接收器和I個電容組成;電容加在+5V電源和地之間，作為去耦電容。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖隔離的模擬量輸出電路裝置，其特征在于，所述的整形與反向電路(b)包括I個反相器芯片、電阻R67、電容C35;電阻R67作為下拉電阻，電容C35為去耦電容。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖隔離的模擬量輸出電路裝置，其特征在于，所述的二階濾波電路(c)由電阻R2、R7、R8、R9，電容C5，C6及一個放大器組成。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖隔離的模擬量輸出電路裝置，其特征在于，所述的衰減補償電路((1)由電阻町1、1?12、1?15、1?16及一個放大器組成。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖隔離的模擬量輸出電路裝置，其特征在于，所述的電壓偏移電路(e)是一個減法器電路，由電阻R1、R3、R5及一個放大器芯片組成。7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖隔離的模擬量輸出電路裝置，其特征在于，所述的四倍放大電路(f)由電阻R4、R6、R13、R14及一個放大器組成。
【專利摘要】一種光纖隔離的模擬量輸出電路裝置,屬于變流器技術(shù)領(lǐng)域。光纖接收電路、整形與反向電路、二階濾波電路、衰減補償電路、電壓偏移電路、四倍放大電路。其中光纖接收電路與整形與反向電路相連。整形與反向電路與二階濾波電路相連。二階濾波電路與衰減補償電路相連。衰減補償電路與電壓偏移電路相連。電壓偏移電路與四倍放大電路相連。優(yōu)點在于，信號通過光傳輸，解決了信號易受干擾的問題，并且信號可以傳輸較遠(yuǎn)的距離。
【IPC分類】H03H11/24, H02M1/092
【公開號】CN205160356
【申請?zhí)枴緾N201521003390
【發(fā)明人】石志學(xué), 羅曉飛, 金傳付, 宋克儉, 路尚書, 張云貴
【申請人】冶金自動化研究設(shè)計院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月7日