基于无线供电的高压光电信号隔离装置的制作方法

1.本实用新型涉及隔离装置供电技术领域，具体为基于无线供电的高压光电信号隔离装置。


背景技术：

2.信号隔离装置(隔离模块)中，被隔离的两部分电路需要分别供电以达到隔离效果，当被隔离的信号工作电压差很高时，比如10kv以上，此时高压侧电路的供电若采用变压器供电对变压器的初次级绝缘耐压要求就非常高，即使是小功率的变压器体积也会增大，成本相对于普通变压器也非常高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供基于无线供电的高压光电信号隔离装置，采用无线充电方式为高压侧电路进行供电处理，信号传输方式无论是采用高频光电管直接传输还是采用光纤远距离传输都很容易实现信号的隔离，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于无线供电的高压光电信号隔离装置，包括供电电源，所述供电电源的第一供电端与低压侧电路电性连接，所述供电电源的第二供电端与无线充电模块电性连接，所述无线充电模块包括发射电路、发射线圈l1、接收线圈l2和接收电路，所述供电电源的第二供电端与发射电路的供电端电性连接，所述发射电路与发射线圈l1电性连接，所述发射线圈l1与接收线圈l2之间电磁感应，所述接收线圈l2与接收电路的供电端电性连接，所述接收电路的输出端与高压侧电路电性连接，所述高压侧电路与低压侧电路之间光电传输。
5.优选的，所述供电电源包括市电、变压器、整流器和滤波器，所述市电为220v交流电，市电与变压器的接收端电性电性连接，所述变压器的供电端与整流器的整流器桥电性连接，所述整流桥的输出端并联电解电容c4构成整流滤波电路。
6.优选的，所述发射电路包括稳压器，所述稳压器的型号为lm317，所述稳压器的vin端与电容c4的一端连接，所述稳压器的vout端分别与电阻r1、晶体模块1m的4号脚以及电解电容c3的一端连接。
7.优选的，所述稳压器的gnd端分别与电阻r1的另一端以及滑动变阻器p1的一端连接，所述滑动变阻器p1的另一端分别与电解电容c4的另一端、电解电容c3的另一端以及晶体模块1m的2号脚共接。
8.优选的，所述晶体模块1m的3号脚分别电阻r2的一端以及场效应管irf360的g极连接，所述场效应管irf360的s极与电阻r2的另一端共接于电解电容c3的另一端上。
9.优选的，所述发射线圈l1的两端分别与电容c1的两端连接，所述发射线圈l1的一端与电解电容c4的一端连接，所述发射带线圈l1的另一端与场效应管irf360的d极连接。
10.优选的，所述接收电路包括电容c2，所述电容c2的两端分别与接收线圈l2的两端连接，所述电容c2的一端与二极管d1的一端连接，所述二极管d1的另一端与电解电容c5的
一端连接，所述电解电容c5的另一端与电容c2的另一端连接。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.本实用新型提供基于无线供电的高压光电信号隔离装置，采用无线供电方式给高压侧电路供电，在无线供电发射和接收线圈之间填充绝缘物质(实际操作时可采用灌封方式达到整体的绝缘耐压要求)达到供电上的耐压要求，此时，信号传输方式无论是采用高频光电管直接传输还是采用光纤远距离传输都很容易实现信号的隔离。
附图说明
13.图1为本实用新型的系统框图；
14.图2为本实用新型的无线供电的电路图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.本实用新型提供了如图1～2所示的基于无线供电的高压光电信号隔离装置，包括供电电源，供电电源的第一供电端与低压侧电路电性连接，供电电源的第二供电端与无线充电模块电性连接，无线充电模块包括发射电路、发射线圈l1、接收线圈l2和接收电路，供电电源的第二供电端与发射电路的供电端电性连接，发射电路与发射线圈l1电性连接，发射线圈l1与接收线圈l2之间电磁感应，接收线圈l2与接收电路的供电端电性连接，接收电路的输出端与高压侧电路电性连接，高压侧电路与低压侧电路之间光电传输，光电传输可以采用高频光电管直接传输还可以采用光纤远距离传输。
17.供电电源包括市电、变压器、整流器和滤波器，市电为220v交流电，市电与变压器的接收端电性电性连接，变压器的供电端与整流器的整流器桥电性连接，整流桥的输出端并联电解电容c4构成整流滤波电路，通过变压器、整流器和滤波器的共同作用，能够将市电转换为稳定的电流电压，以便于发射线圈对接收电源进行供电，发射电路包括稳压器，稳压器的型号为lm317，通过稳压器的作用，保持输出电压的稳定，稳压器的vin端与电容c4的一端连接，稳压器的vout端分别与电阻r1、晶体模块1m的4号脚以及电解电容c3的一端连接。稳压器的gnd端分别与电阻r1的另一端以及滑动变阻器p1的一端连接，滑动变阻器p1的另一端分别与电解电容c4的另一端、电解电容c3的另一端以及晶体模块1m的2号脚共接，晶体模块1m的3号脚分别电阻r2的一端以及场效应管irf360的g极连接，场效应管irf360的s极与电阻r2的另一端共接于电解电容c3的另一端上。
18.发射线圈l1的两端分别与电容c1的两端连接，电感l1和电容c1的谐振频率为1mhz，因为电路是谐振的，所以当接收线圈l2没有靠近发射线圈时，空载电流很小，发射线圈l1的一端与电解电容c4的一端连接，发射带线圈l1的另一端与场效应管irf360的d极连接。
19.接收电路包括电容c2，电容c2的两端分别与接收线圈l2的两端连接，接收电路同样也采用谐振的方式，这样能使能量的传输效率达到最大，，电容c2的一端与二极管d1的一
端连接，二极管d1的另一端与电解电容c5的一端连接，电，电解电容c5的另一端与电容c2的另一端连接，二极管d1进行整流后经过电解电容c5滤波后，得到直流，从而能够为高压侧电路进行供电处理。
20.其中，发射线圈l1和接收线圈l2可以通过填充绝缘物质(实际操作时可采用灌封方式达到整体的绝缘耐压要求)达到供电上的耐压要求。
21.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.基于无线供电的高压光电信号隔离装置，包括供电电源，其特征在于：所述供电电源的第一供电端与低压侧电路电性连接，所述供电电源的第二供电端与无线充电模块电性连接，所述无线充电模块包括发射电路、发射线圈l1、接收线圈l2和接收电路，所述供电电源的第二供电端与发射电路的供电端电性连接，所述发射电路与发射线圈l1电性连接，所述发射线圈l1与接收线圈l2之间电磁感应，所述接收线圈l2与接收电路的供电端电性连接，所述接收电路的输出端与高压侧电路电性连接，所述高压侧电路与低压侧电路之间光电传输。2.根据权利要求1所述的基于无线供电的高压光电信号隔离装置，其特征在于：所述供电电源包括市电、变压器、整流器和滤波器，所述市电为220v交流电，市电与变压器的接收端电性电性连接，所述变压器的供电端与整流器的整流器桥电性连接，所述整流器的整流器桥的输出端并联电解电容c4构成整流滤波电路。3.根据权利要求2所述的基于无线供电的高压光电信号隔离装置，其特征在于：所述发射电路包括稳压器，所述稳压器的型号为lm317，所述稳压器的vin端与电容c4的一端连接，所述稳压器的vout端分别与电阻r1、晶体模块1m的4号脚以及电解电容c3的一端连接。4.根据权利要求3所述的基于无线供电的高压光电信号隔离装置，其特征在于：所述稳压器的gnd端分别与电阻r1的另一端以及滑动变阻器p1的一端连接，所述滑动变阻器p1的另一端分别与电解电容c4的另一端、电解电容c3的另一端以及晶体模块1m的2号脚共接。5.根据权利要求4所述的基于无线供电的高压光电信号隔离装置，其特征在于：所述晶体模块1m的3号脚分别电阻r2的一端以及场效应管irf360的g极连接，所述场效应管irf360的s极与电阻r2的另一端共接于电解电容c3的另一端上。6.根据权利要求5所述的基于无线供电的高压光电信号隔离装置，其特征在于：所述发射线圈l1的两端分别与电容c1的两端连接，所述发射线圈l1的一端与电解电容c4的一端连接，所述发射线圈l1的另一端与场效应管irf360的d极连接。7.根据权利要求1所述的基于无线供电的高压光电信号隔离装置，其特征在于：所述接收电路包括电容c2，所述电容c2的两端分别与接收线圈l2的两端连接，所述电容c2的一端与二极管d1的一端连接，所述二极管d1的另一端与电解电容c5的一端连接，所述电解电容c5的另一端与电容c2的另一端连接。

技术总结
本实用新型公开了基于无线供电的高压光电信号隔离装置，包括供电电源，供电电源的第一供电端与低压侧电路电性连接，供电电源的第二供电端与无线充电模块电性连接，无线充电模块包括发射电路、发射线圈L1、接收线圈L2和接收电路，供电电源的第二供电端与发射电路的供电端电性连接，发射电路与发射线圈L1电性连接，发射线圈L1与接收线圈L2之间电磁感应，接收线圈L2与接收电路的供电端电性连接，接收电路的输出端与高压侧电路电性连接，高压侧电路与低压侧电路之间光电传输，采用无线充电方式为高压侧电路进行供电处理，信号传输方式无论是采用高频光电管直接传输还是采用光纤远距离传输都很容易实现信号的隔离。离传输都很容易实现信号的隔离。离传输都很容易实现信号的隔离。


技术研发人员：苗丁
受保护的技术使用者：惠州市奥普康真空科技有限公司
技术研发日：2022.05.18
技术公布日：2022/11/7