不同电压等级输入信号的检测电路的制作方法

1.本发明涉及信号检测技术，具体涉及一种不同电压等级输入信号的检测电路。


背景技术：

2.在传统的列车控制中，列车的电压控制信号分为24vdc和110vdc电压控制信号，分别对应两种不同等级的信号检测电路，检测这两种信号通常都是由两种不同的检测电路实现的，并且这两种电路不能相互替代，比如不能用24vdc 的检测电路检测110vdc电压信号，也不能用110vdc的检测电路检测24vdc 电压信号，正因为如此，对两种信号的检测需要使用不同的电路。从而导致设计电路的时候十分复杂。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种不同电压等级输入信号的检测电路，使用同一种电路检测不同等级的电压信号。
4.实现本发明目的的技术解决方案为：一种不同电压等级输入信号的检测电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一稳压管、第二稳压管、光耦、场效应管、第一电容、第二电容，其中：第一电阻一端接电源正极，第一电阻另一端接第一电容、第二电阻、光耦的引脚1；第二电阻另一端接光耦的引脚3、第三电阻一端、场效应管的漏极；第三电阻另一端接第二稳压管的负极；第四电阻、第二电容、第一稳压管并联，第一稳压管的正极接电源负极、第一电容的另一端、第五电阻，第一稳压管的负极接第二稳压管的正极、场效应管的栅极；场效应管的源极接第五电阻的另一端；光耦的引脚4和引脚5 为输出端。
5.进一步的，所述第一电阻为220ω，第二电阻为2.2kω，第三电阻和第四电阻为100kω，第五电阻为1kω，第一电容为100pf，第二电容为47pf。
6.进一步的，所述第一稳压管和第二稳压管采用bzx84c6v2lt1。
7.进一步的，所述场效应管采用zvn4525gta。
8.进一步的，所述光耦采用acplm61l。
9.本发明与现有技术相比，其显著优点为：利用场效应管的栅极偏置电路，使场效应管的漏极输出电流不变，即光耦原边输入电流保持不变，光耦副边输出电压值不变，从而保证输入不同等级的信号源电压，光耦输出电压值不变，达到使用同一种电路实现检测不同等级的电压信号。
附图说明
10.图1为不同电压等级输入信号的检测电路的电路图。
具体实施方式
11.为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
12.如图1所示，不同电压等级输入信号的检测电路，包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一稳压管d1、第二稳压管d2、光耦u1、场效应管q1、第一电容c1、第二电容c2，其中：第一电阻r1一端接电源正极，第一电阻r1另一端接第一电容c1、第二电阻r2、光耦u1的引脚1；第二电阻r2另一端接光耦u1的引脚3、第三电阻r3一端、场效应管q1的漏极；第三电阻r3另一端接第二稳压管d2的负极；第四电阻 r4、第二电容c2、第一稳压管d1并联，第一稳压管d1的正极接电源负极、第一电容c1的另一端、第五电阻r5，第一稳压管d1的负极接第二稳压管d2的正极、场效应管q1的栅极；场效应管q1的源极接第五电阻r5的另一端。
13.上述电路中，稳压管d1，d2为场效应管q1的栅极提供一个固定的基准电压，u1是光耦，vi+，vi
‑
为输入电压信号，vo，gnd为输出电压信号。电阻 r1、电容c1为输入端vi的滤波电路，电阻r2、r3、r4与稳压管d1、d2构成场效应管q1的偏置电路，电阻r5为q1的反馈电阻，电容c2为场效应管 q1栅极对地的旁路电容，光耦u1为电路的输入和输出之间的光电隔离。本发明利用场效应管的栅极偏置电路，使场效应管的漏极输出电流不变，即光耦原边输入电流保持不变，光耦副边输出电压值不变。从而保证输入不同等级的信号源电压，光耦输出电压值不变，达到使用同一种电路实现检测不同等级的电压信号。
14.作为一种优选实施方式，r1电阻值选取为220ω，r2电阻值选取为2.2k， r3、r4电阻值选取为100k，r5电阻值选取为1k，c1电容值选取为100pf，c2 电容值选取为47pf。d1、d2采用bzx84c6v2lt1，q1采用zvn4525gta，u1采用acplm61l。
15.将输入电压信号分成两种情况，进行检测说明。
16.如果输入信号vi是24vdc时，通过稳压管d1，d2的电压是12.4v，其余 11.6v电压几乎都降在电阻r3上，场效应管q1的栅极和源极电压是1.4v，r5 反馈电阻两端的电压6.2v
‑
1.4v＝4.8v，流过场效应管的漏极电流是 4.8v/1k＝4.8ma，即光耦原边的电流。
17.如果输入信号vi是110vdc时，通过稳压管d1，d2的电压是12.4v，其余97.6v电压几乎都降在电阻r3上，场效应管q1的栅极和源极电压是1.4v， r5反馈电阻两端的电压是6.2v
‑
1.4v＝4.8v，流过场效应管的漏极电流是 4.8v/1k＝4.8ma，即光耦原边的电流。
18.可以看出不管输入电压是24vdc还是110vdc，流过光耦原边的电流都是一样的，从而保证光耦输出值也是一样的，可以达到使用同一种电路检测不同等级的电压信号。综上所述，本发明通过简单有效的电路，能够实现两种不同电压信号的检测，完全满足铁路交通电源信号应用的范围。
19.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
20.以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.不同电压等级输入信号的检测电路，其特征在于，包括第一电阻(r1)、第二电阻(r2)、第三电阻(r3)、第四电阻(r4)、第五电阻(r5)、第一稳压管(d1)、第二稳压管(d2)、光耦(u1)、场效应管(q1)、第一电容(c1)、第二电容(c2)，其中：第一电阻(r1)一端接电源正极，第一电阻(r1)另一端接第一电容(c1)、第二电阻(r2)、光耦(u1)的引脚1；第二电阻(r2)另一端接光耦(u1)的引脚3、第三电阻(r3)一端、场效应管(q1)的漏极；第三电阻(r3)另一端接第二稳压管(d2)的负极；第四电阻(r4)、第二电容(c2)、第一稳压管(d1)并联，第一稳压管(d1)的正极接电源负极、第一电容(c1)的另一端、第五电阻(r5)，第一稳压管(d1)的负极接第二稳压管(d2)的正极、场效应管(q1)的栅极；场效应管(q1)的源极接第五电阻(r5)的另一端；光耦(u1)的引脚4和引脚5为输出端。2.根据权利要求1所述的不同电压等级输入信号的检测电路，其特征在于，所述第一电阻(r1)为220ω，第二电阻(r2)为2.2kω，第三电阻(r3)和第四电阻(r4)为100kω，第五电阻(r5)为1kω，第一电容(c1)为100pf，第二电容(c2)为47pf。3.根据权利要求1所述的不同电压等级输入信号的检测电路，其特征在于，所述第一稳压管(d1)和第二稳压管(d2)采用bzx84c6v2lt1。4.根据权利要求1所述的不同电压等级输入信号的检测电路，其特征在于，所述场效应管(q1)采用zvn4525gta。5.根据权利要求1所述的不同电压等级输入信号的检测电路，其特征在于，所述光耦(u1)采用acplm61l。

技术总结
本发明公开了一种不同电压等级输入信号的检测电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一稳压管、第二稳压管、光耦、场效应管、第一电容、第二电容，第一电阻一端接电源正极，第一电阻另一端接第一电容、第二电阻、光耦的引脚1；第二电阻另一端接光耦的引脚3、第三电阻一端、场效应管的漏极；第三电阻另一端接第二稳压管的负极；第四电阻、第二电容、第一稳压管并联，第一稳压管的正极接电源负极、第一电容的另一端、第五电阻，第一稳压管的负极接第二稳压管的正极、场效应管的栅极；场效应管的源极接第五电阻的另一端。本发明通过简单有效的电路，能够实现两种不同电压信号的检测。电压信号的检测。电压信号的检测。


技术研发人员：李锋 陈方良 许建波
受保护的技术使用者：南京华士电子科技有限公司
技术研发日：2020.12.31
技术公布日：2021/12/24