一種新型隔離電壓采集電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型隔離電壓采集電路，屬于隔離電壓采集技術(shù)領(lǐng)域，包括電阻式分壓電路單元、隔離電路單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路單元，實(shí)現(xiàn)了一種低功耗、高精度、高穩(wěn)定性和所占空間小的新型隔離電壓采集電路，并通過I2C將所采集數(shù)據(jù)傳輸至CPU，占用CPU的端口少，性能可靠。
【專利說明】
一種新型隔離電壓采集電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于隔離電壓采集技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子和自動化技術(shù)運(yùn)用中，在涉及到電壓模擬量信號采集，尤其是大電壓采集時，常常需要借助專用的電壓傳感器將所需采集的模擬量信號轉(zhuǎn)換為次一級的小電壓信號，再經(jīng)由電阻、運(yùn)算放大器等電子器件構(gòu)成的信號調(diào)理電路處理后供給后級CPU使用。
[0003]此類技術(shù)方案所采用的電壓傳感器通常具有體積較大，功耗較大的特點(diǎn);此外，后續(xù)的信號調(diào)理電路較為復(fù)雜，精度不易控制，在PCB板上所占需空間較大。這對電子系統(tǒng)提出了額外的需求，不適合應(yīng)用于對空間、功耗要求較高的場合。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種新型隔離電壓采集電路，實(shí)現(xiàn)了一種低功耗、高精度、高穩(wěn)定性和所占空間小的新型隔離電壓采集電路，并通過I2C將所采集數(shù)據(jù)傳輸至CPU，占用CPU的端口少，性能可靠。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種新型隔離電壓采集電路，包括電阻式分壓電路單元、隔離電路單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路單元，
[0007]電阻式分壓電路單元包括電阻Rl、電阻R2和TVS管TVSl，電阻Rl的I腳為電壓模擬量正信號輸入端；
[0008]隔離電路單元包括隔離芯片Ul、電容Cl和電容C2，隔離芯片Ul的4腳為電壓模擬量負(fù)信號輸入端，隔離芯片Ul的4腳還連接地線GNDl，電阻Rl通過并聯(lián)連接的電阻R2和TVS管TVSl連接隔離芯片Ul的4腳，隔離芯片Ul的I腳通過電容Cl連接地線GNDl，隔離芯片Ul的I腳還連接正電源VDDl，電阻Rl的2腳還連接隔離芯片Ul的2腳，隔離芯片Ul的8腳連接正電源VDD2，隔離芯片Ul的8腳還通過電容C2連接地線GND2，隔離芯片Ul的5腳連接地線GND2，隔離芯片Ul的3腳連接地線GNDl ；
[0009]模數(shù)轉(zhuǎn)換電路單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2，電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C3、電容C4、電容C5和電容C7，隔離芯片Ul的6腳和7腳分別通過電阻R4和電阻R3連接數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的5腳和4腳，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的5腳和4腳之間還連接有電容C4，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的4腳還通過電容C3連接地線GND2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的5腳還通過電容C5連接地線GND2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的I腳連接地線GND2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的9腳、10腳和2腳分別通過電阻R7、電阻R6和電阻R5連接正電源VDD2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的8腳連接正電源VDD2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的8腳還通過電容C6連接地線GND2;
[0010]數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的9腳和10腳組成了電壓數(shù)字量信號的輸出端。
[0011]所述正電源VDDl與所述地線GNDl在同一回路中，所述正電源VDD2與所述地線GND2在同一回路中。
[0012]本實(shí)用新型的目的是提供一種新型隔離電壓采集電路，采用先對采集到的電壓模擬量信號進(jìn)行隔離傳輸處理，然后在進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換處理，最后將處理后的電壓信號通過I2C總線輸出給CPU的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了一種低功耗、高精度、高穩(wěn)定性和所占空間小的新型隔離電壓采集電路，并通過I2C將所采集數(shù)據(jù)傳輸至CPU，占用CPU的端口少，性能可靠。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的硬件原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示的一種新型隔離電壓采集電路，包括電阻式分壓電路單元、隔離電路單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路單元，
[0015]電阻式分壓電路單元包括電阻Rl、電阻R2和TVS管TVSl，電阻Rl的I腳為電壓模擬量正信號輸入端；
[0016]隔咼電路單兀包括隔咼芯片Ul、電容Cl和電容C2，隔咼芯片Ul的4腳為電壓模擬量負(fù)信號輸入端，隔離芯片Ul的4腳還連接地線GNDl，電阻Rl通過并聯(lián)連接的電阻R2和TVS管TVSl連接隔離芯片Ul的4腳，隔離芯片Ul的I腳通過電容Cl連接地線GNDl，隔離芯片Ul的I腳還連接正電源VDDl，電阻Rl的2腳還連接隔離芯片Ul的2腳，隔離芯片Ul的8腳連接正電源VDD2，隔離芯片Ul的8腳還通過電容C2連接地線GND2，隔離芯片Ul的5腳連接地線GND2，隔離芯片Ul的3腳連接地線GNDl ；
[0017]模數(shù)轉(zhuǎn)換電路單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2，電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C3、電容C4、電容C5和電容C7，隔離芯片Ul的6腳和7腳分別通過電阻R4和電阻R3連接數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的5腳和4腳，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的5腳和4腳之間還連接有電容C4，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的4腳還通過電容C3連接地線GND2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的5腳還通過電容C5連接地線GND2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的I腳連接地線GND2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的9腳、10腳和2腳分別通過電阻R7、電阻R6和電阻R5連接正電源VDD2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的8腳連接正電源VDD2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的8腳還通過電容C6連接地線GND2;
[0018]數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的9腳和10腳組成了電壓數(shù)字量信號的輸出端。
[0019]所述正電源VDDl與所述地線GNDl在同一回路中，所述正電源VDD2與所述地線GND2在同一回路中。
[0020]工作時，電壓模擬量信號通過電阻式分壓電路單元進(jìn)入隔離電路單元，電阻式分壓電路單元用于對所采集的高壓信號實(shí)行分壓以匹配隔離電路單元的輸入要求，并保護(hù)后級電路；隔離電路單元用于將輸入高壓信號按照一定比例轉(zhuǎn)換次低壓信號，實(shí)現(xiàn)高低壓信號的隔離，以保證系統(tǒng)的安全性;隔離電路單元對電壓模擬量信號進(jìn)行隔離處理后，輸出隔離電壓模擬量信號，并將隔離電壓模擬量信號傳輸給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路單元用于實(shí)現(xiàn)將隔離電壓模擬量信號進(jìn)行AD處理后，通過I2C總線傳輸給后級CPU使用。
[0021]本實(shí)用新型的目的是提供一種新型隔離電壓采集電路，采用先對采集到的電壓模擬量信號進(jìn)行隔離傳輸處理，然后在進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換處理，最后將處理后的電壓信號通過I2C總線輸出給CPU的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了一種低功耗、高精度、高穩(wěn)定性和所占空間小的新型隔離電壓采集電路，并通過I2C將所采集數(shù)據(jù)傳輸至CPU，占用CPU的端口少，性能可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型隔離電壓采集電路，其特征在于:包括電阻式分壓電路單元、隔離電路單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路單元， 電阻式分壓電路單元包括電阻Rl、電阻R2和TVS管TVSl，電阻Rl的I腳為電壓模擬量正信號輸入端； 隔咼電路單兀包括隔咼芯片Ul、電容Cl和電容C2，隔咼芯片Ul的4腳為電壓模擬量負(fù)信號輸入端，隔離芯片Ul的4腳還連接地線GNDl，電阻Rl通過并聯(lián)連接的電阻R2和TVS管TVSl連接隔離芯片Ul的4腳，隔離芯片Ul的I腳通過電容Cl連接地線GNDl，隔離芯片Ul的I腳還連接正電源VDDl，電阻Rl的2腳還連接隔離芯片Ul的2腳，隔離芯片Ul的8腳連接正電源VDD2，隔離芯片Ul的8腳還通過電容C2連接地線GND2，隔離芯片Ul的5腳連接地線GND2，隔離芯片Ul的3腳連接地線GNDl; 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2，電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C3、電容C4、電容C5和電容C7，隔離芯片Ul的6腳和7腳分別通過電阻R4和電阻R3連接數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的5腳和4腳，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的5腳和4腳之間還連接有電容C4，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的4腳還通過電容C3連接地線GND2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的5腳還通過電容C5連接地線GND2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的I腳連接地線GND2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的9腳、10腳和2腳分別通過電阻R7、電阻R6和電阻R5連接正電源VDD2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的8腳連接正電源VDD2，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的8腳還通過電容C6連接地線GND2 ； 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U2的9腳和10腳組成了電壓數(shù)字量信號的輸出端。2.如權(quán)利要求1所述的一種新型隔離電壓采集電路，其特征在于:所述正電源VDDl與所述地線GNDl在同一回路中，所述正電源VDD2與所述地線GND2在同一回路中。
【文檔編號】G01R19/25GK205691659SQ201620632689
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月23日 公開號201620632689.4, CN 201620632689, CN 205691659 U, CN 205691659U, CN-U-205691659, CN201620632689, CN201620632689.4, CN205691659 U, CN205691659U
【發(fā)明人】陸正華, 陳方良, 游海
【申請人】南京華士電子科技有限公司