[发明专利]基于线性光隔的模数隔离转换电路

权利要求书

1.一种基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：包括稳压二极管、第一运算放大器、第二运算放大器、线性光隔、第一电阻、第二电阻、第三电阻、A/D转换芯片和MCU，稳压二极管分别与第一运算放大器、线性光隔相连，线性光隔分别与第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻相连，第二运算放大器与第三电阻相连，共同组成放大电路，第二运算放大器还通过A/D转换芯片与MCU相连，其中：

所述稳压二极管，用于：从输入电流取电给第一运算放大器提供电源；

所述第一运算放大器，用于：保证线性光隔的输出光量与输入电流成线性关系，并克服温漂的影响；

所述线性光隔，用于：将输入电流转换为光信号，并将光信号按比例还原成电流信号，实现输入电流与A/D转换芯片的光隔离；

所述第一电阻和第二电阻共同组成一个分流电路，用于：对流入线性光隔的电流进行分流；

所述第二运算放大器与第三电阻共同组成一个电流/电压转换电路，用于：将线性光隔输入的电流信号转为电压信号，输出到A/D转换芯片；

所述A/D转换芯片，用于：将第二运算放大器输入的电压信号转换为数字信号，并将数字信号传给MCU；

所述MCU，用于：接收A/D转换芯片A/D发来的数字信号，根据接收的数字信号，完成隔离转换。

2.如权利要求1所述的基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：所述线性光隔包括LED、第一光电二极管和第二光电二极管，第一运算放大器包括第一电源正端、第一输入正端、第一输入负端、第一输出端和第一接地端，第二运算放大器包括第二电源正端、第二输入正端、第二输入负端、第二输出端和第二接地端，所述稳压二极管的正极、第一运算放大器的第一电源正端均与输入电流信号的正端相连，稳压二极管的负极分别与第一运算放大器的第一输入正端、第一接地端、线性光隔中LED的负级、第一光电二极管的负级相连，第一运算放大器的第一输出端与线性光隔中LED的正级相连，第一输入负端与线性光隔中第一光电二极管的正级相连。

3.如权利要求2所述的基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：所述第一运算放大器作为反馈放大器，用于稳定和线性化LED输出的光量，保证LED的正极电压和负极电压相等。

4.如权利要求3所述的基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：所述线性光隔中第一光电二极管的正级与第一电阻的一端相连，第一电阻的另一端与输入电流信号的负端相连；第一光电二极管的负级与第二电阻的一端相连，第二电阻的另一端与输入电流信号的负端相连。

5.如权利要求4所述的基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：所述第一电阻和第二电阻共同组成的分流电路对流入线性光隔中第一光电二极管的电流进行分流，保证流过线性光隔中第一光电二极管的电流≤50uA。

6.如权利要求5所述的基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：所述线性光隔中第二光电二极管的正级与电源接地端相连，第二光电二极管的负级与第二运算放大器的第二输入负端相连，第三电阻的一端与第二运算放大器的第二输入负端相连，第三电阻的另一端与第二运算放大器的第二输出端相连。

7.如权利要求6所述的基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：所述第二运算放大器与第三电阻共同组成的电流/电压转换电路将线性光隔中的第二光电二极管输入的电流信号转为电压信号，输出到A/D转换芯片。

8.如权利要求7所述的基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：所述线性光隔中的第一光电二极管与第二光电二极管匹配，将光信号按比例还原成电流信号，实现输入电流与A/D转换芯片的光隔离。

9.如权利要求8所述的基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：所述A/D转换芯片包括第三电源正端、A/D输入端、第一串口或第一并口、第三接地端，MCU包括第四电源正端、第二串口或第二并口、第四接地端，第二运算放大器的第二电源正端与电源正端相连，第二输入正端、第二接地端均与电源接地端相连，第二输出端与A/D转换芯片的A/D输入端相连，A/D转换芯片的第一串口或第一并口与MCU的第二串口或第二并口相连，A/D转换芯片的第三电源正端和MCU的第四电源正端均与电源正端相连，A/D转换芯片的第三接地端、MCU的第四接地端均与电源接地端相连。

10.如权利要求9所述的基于线性光隔的模数隔离转换电路，其特征在于：所述A/D转换芯片通过第一串口或第一并口将数字信号传给MCU，MCU通过第二串口或第二并口接收A/D转换芯片A/D发来的数字信号。