一种光电隔离电压测量电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种光电隔离电压测量电路，其包括光耦芯片U3、放大器U4A、放大器U5A、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C6和二极管Z1。待测电压经过限流电阻R6和二极管Z1形成稳定电压为放大器U4A和光耦芯片U3提供电源；待测电压经R5与R8的分压，在放大器U4A的同相输入端形成与待测电压成正比关系的电压，该电压由电容C6进行滤波，放大器U4A通过光耦芯片U3实现负反馈，反馈后两输入端的电压相等。光耦芯片U3为线性，在可接受程度内U5A的同向输入端电压与U4A的反向输入端电压相等，配合以放大器U5A为核心的电压跟随器结构，实现了对电压的隔离测量。本实用新型实现对电压的隔离测量，增加了电压测量电路的稳定性和抗干扰性。
【专利说明】
一种光电隔离电压测量电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子测量领域，尤其涉及一种光电隔离电压测量电路。
【背景技术】
[0002]传统的电压测量是将待测电压直接接入测量电路，经过AD转换求得待测点的电压值。但是直接测量电压由于是直接将电压耦合入测量电路的，不适用于电机控制，因为大电压的电机驱动电路与小电压的控制电路常常是要求隔离的，以满足安全和减少干扰的需要。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实现对电压的隔离测量，满足系统对于电隔离的需要的光电隔离电压测量电路。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:
[0005]—种光电隔离电压测量电路，其包括光耦芯片U3、放大器U4A、放大器U5A、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C6和二极管Zl;待测电压的正极分别连接电阻R6的一端和电阻R5的一端，电阻R6的另一端连接发光二极管Zl的一端，发光二极管ZI的另一端连接保护地PGND，电阻R5的另一端分别连接电阻R8的一端和放大器U4A的同相输入端，电阻R8的另一端连接保护地PGND，放大器U4A的反相输入端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接保护地PGND，放大器U4A的正电源端连接电阻R6的另一端，放大器U4A的负电源端连接保护地PGND，放大器U4A的输出端分别连接电阻R7的一端和电容C6的一端，电阻R7的另一端连接光耦芯片U3的2脚，电容C6的另一端分别连接电阻R9的一端和光耦芯片U3的4脚，光耦芯片U3的I脚连接保护地PGND，光耦芯片U3的3脚连接放大器U4A的正电源端，光耦芯片U3的6脚连接正5V电源，光耦芯片U3的5脚分别连接电阻RlO的一端和放大器U5A的同相输入端，电阻RlO的另一端接地，放大器U5A的反相输入端连接放大器U5A的输出端，放大器U5A的正电源端连接正5V电源，放大器U5A的负电源端接地。
[0006]所述电阻R5的阻值为80k Ω，所述电阻R6的阻值为2k Ω，所述电阻R7的阻值为100Ω，所述电阻R8的阻值为1kQ，所述电阻R9的阻值为10kQ，所述电阻RlO的阻值为10kΩ，所述电容C6的电容值为0.lyF。
[0007]本实用新型采用以上技术方案，待测电压经过限流电阻R6和二极管Zl形成稳定电压5V_P，稳定电压5V_P—方面给放大器U4A提供电源，另一方面给光耦芯片U3提供电源；同时待测电压经过R5与R8的分压，在放大器U4A的同相输入端形成的电压与待测电压成正比关系，放大器U4A的同相输入端形成的电压由电容C6进行滤波，且其电压处于5V以内，放大器U4A的反相输入端连接光耦芯片U3，通过光耦芯片U3实现负反馈，所述光耦芯片U3采用TIL300A，反馈后两输入端的电压相等。TIL300A内部的两个NPN三极管所通过的电流与二极管的电流成线性关系，并且两个系数在可接受程度内可以认为相等。由此，流过RlO的电流与流过R9的电流相等，就本实施例而言，则U5A的同向输入端电压与U4A的反向输入端电压相等，配合以放大器U5A为核心的电压跟随器结构，最终实现了对电压的隔离测量。另外，本实用新型采用简易稳压二极管得到5V电压，使得放大器的选型更加容易，增加了通用性。
【附图说明】
[0008]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细说明；
[0009]图1本实用新型一种光电隔离电压测量电路的电路示意图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，本实用新型其包括光耦芯片U3、放大器U4A、放大器U5A、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C6和二极管Zl;待测电压的正极分别连接电阻R6的一端和电阻R5的一端，电阻R6的另一端连接发光二极管Zl的一端，发光二极管ZI的另一端连接保护地PGND，电阻R5的另一端分别连接电阻R8的一端和放大器U4A的同相输入端，电阻R8的另一端连接保护地PGND，放大器U4A的反相输入端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接保护地PGND，放大器U4A的正电源端连接电阻R6的另一端，放大器U4A的负电源端连接保护地PGND，放大器U4A的输出端分别连接电阻R7的一端和电容C6的一端，电阻R7的另一端连接光耦芯片U3的2脚，电容C6的另一端分别连接电阻R9的一端和光耦芯片U3的4脚，光耦芯片U3的I脚连接保护地PGND，光耦芯片U3的3脚连接放大器U4A的正电源端，光耦芯片U3的6脚连接正5V电源，光耦芯片U3的5脚分别连接电阻RlO的一端和放大器U5A的同相输入端，电阻RlO的另一端接地，放大器U5A的反相输入端连接放大器U5A的输出端，放大器U5A的正电源端连接正5V电源，放大器U5A的负电源端接地。
[0011]所述电阻R5的阻值为SOkQ，所述电阻R6的阻值为2k Ω，所述电阻R7的阻值为100Ω，所述电阻R8的阻值为1kQ，所述电阻R9的阻值为10kQ，所述电阻RlO的阻值为10kΩ，所述电容C6的电容值为0.lyF。
[0012]下面介绍本实用新型的工作原理:
[0013]待测电压随着电池的充放电会发生一定程度的变化，待测电压经过限流电阻R6和二极管Zl形成稳定电压5V_P，稳定电压5V_P—方面给放大器U4A提供电源，另一方面给光耦芯片U3提供电源；同时待测电压经过R5与R8的分压，在放大器U4A的同相输入端形成的电压与待测电压成正比关系，放大器U4A的同相输入端形成的电压由电容C6进行滤波，且其电压处于5V以内，放大器U4A的反相输入端连接光耦芯片U3，通过光耦芯片U3实现负反馈，所述光耦芯片U3采用TIL300A，反馈后两输入端的电压相等。TIL300A内部的两个NPN三极管所通过的电流与二极管的电流成线性关系，并且两个系数在可接受程度内可以认为相等。由此，流过RlO的电流与流过R9的电流相等，就本实施例而言，则U5A的同向输入端电压与U4A的反向输入端电压相等，配合以放大器U5A为核心的电压跟随器结构，最终实现了对电压的隔离测量。另外，本实用新型采用简易稳压二极管得到5V电压，使得放大器的选型更加容易，增加了通用性。
[0014]本实用新型的电路采用普通放大器和光耦芯片，实现对电压的隔离测量，满足系统对于电隔离的需要，增加了电压测量电路的稳定性和抗干扰性。本实用新型实用实用输入电压范围广，且器件的选材容易。
【主权项】
1.一种光电隔离电压测量电路，其特征在于:其包括光親芯片U3、放大器U4A、放大器U5A、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C6和二极管Zl;待测电压的正极分别连接电阻R6的一端和电阻R5的一端，电阻R6的另一端连接发光二极管Zl的一端，发光二极管Zl的另一端连接保护地PGND，电阻R5的另一端分别连接电阻R8的一端和放大器U4A的同相输入端，电阻R8的另一端连接保护地PGND，放大器U4A的反相输入端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接保护地PGND，放大器U4A的正电源端连接电阻R6的另一端，放大器U4A的负电源端连接保护地PGND，放大器U4A的输出端分别连接电阻R7的一端和电容C6的一端，电阻R7的另一端连接光耦芯片U3的2脚，电容C6的另一端分别连接电阻R9的一端和光耦芯片U3的4脚，光耦芯片U3的I脚连接保护地PGND，光耦芯片U3的3脚连接放大器U4A的正电源端，光耦芯片U3的6脚连接正5V电源，光耦芯片U3的5脚分别连接电阻RlO的一端和放大器U5A的同相输入端，电阻RlO的另一端接地，放大器U5A的反相输入端连接放大器U5A的输出端，放大器U5A的正电源端连接正5V电源，放大器U5A的负电源端接地。2.根据权利要求1所述一种光电隔离电压测量电路，其特征在于:所述电阻R5的阻值为80k Ω，所述电阻R6的阻值为2k Ω，所述电阻R7的阻值为100 Ω，所述电阻R8的阻值为1k Ω，所述电阻R9的阻值为10k Ω，所述电阻RlO的阻值为10k Ω，所述电容C6的电容值为0.1yF0
【文档编号】G01R19/00GK205581187SQ201620105641
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】崔继民
【申请人】福州凯和电子有限公司