[实用新型]一种高精度宽电压隔离安全栅

说明书

本实用新型提供一种高精度宽电压隔离安全栅，包括直流电源、逆变单元、隔离变压器单元、信号采集模块、选择模块和主控单元，还包括第一光耦隔离模块和第二光耦隔离模块，所述直流电源经逆变单元将直流信号变为交流信号提供给隔离变压器单元，隔离变压器输出三路信号分别给主控单元、第一光耦隔离模块和第二光耦隔离模块提供电信号；信号采集模块经选择模块与主控单元连接。本实用新型的电路实现了将输入、输出以及电源三方之间的相互电气隔离，宽范围输入，信号抗干扰能力强、抗静电好、抗变频器干扰，提高了整个系统的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及工业危险场所设备的防爆隔离安全技术领域，具体涉及一种高精度宽电压隔离安全栅。

背景技术

安全栅安装在安全区域，用于危险场所和安全场所之间的隔离，限制安全场所的危险能量窜到危险场所，安全栅通常分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅。齐纳式安全栅一般由齐纳二极管Z (又称稳压管)、限流电阻 R和快速熔断器F组成。齐纳全栅的作用是限制进入危险场所的能量, 通过限制电压和电流来实现。齐纳式安全栅仅有限能单元还必须接地在实际应用中逐步被淘汰。

隔离式安全栅具有更强的信号处理能力，比齐纳式安全栅能接受的信号种类更多。但是现有工业上的隔离安全栅多用于24V的电源，过高的电压很可能损坏电气设备，造成危险，也未工业上多样化电源电压的使用带来的限制。

实用新型内容

针对以上窄输入电压范围的问题，本实用新型提出了一种高精度宽电压隔离安全栅，可以应用于15~60V的宽电压输入范围且保持较高精度。

一种高精度宽电压隔离安全栅，包括直流电源、逆变单元、隔离变压器单元、信号采集模块、主控单元、第一光耦隔离模块和第二光耦隔离模块，所述直流电源经逆变单元将直流信号变为交流信号提供给隔离变压器单元，所述隔离变压器单元三路输出分别给主控单元、第一光耦隔离模块和第二光耦隔离模块提供电信号；信号采集模块与主控单元连接；

进一步的，所述逆变包括依次连接的第一整流桥、降压电路、多谐振荡单元和逻辑单元，第一整流桥输入端连接直流电源，逻辑单元输出交流信号提供给隔离变压器单元；

进一步的，还包括选择模块，连接在信号采集模块和主控单元之间，将选择的信号提供给主控单元处理；

进一步的，所述隔离变压器单元通过第一稳压模块给主控单元提供电信号；

进一步的，所述第一光耦隔离模块包括光耦隔离器、第二稳压模块、开关模块、运放模块，所述光耦隔离器的输入端与主控单元的输出端连接，所述隔离变压器单元的输出信号经第二稳压模块与所述开关模块连接，所述光耦隔离器的输出端经运放模块也与开关模块连接；

进一步的，所述第一光耦隔离模块和第二光耦隔离模块相同；

进一步的，所述隔离变压器单元包括变压器芯片、第二整流桥、滤波模块和保险丝，变压器芯片与第二整流桥连接，所述第二整流桥的输出接滤波模块的输入，所述滤波模块包括依次并联的两个电容和电阻。

本实用新型取得了如下的技术效果：

1、本实用新型采用隔离变压器、两个光耦隔离模块实现信号之间的相互电气隔离，精度更高，更加具有工业应用前景；

2、本实用新型实现了输入、输出、电源的三方之间的电气隔离，抗干扰性能好，抗静电能力强，抗变频器干扰，工业应用更可靠；

3、本实用型可应用于15~60V的宽电压输入范围，具有更广的工业应用和价值。

附图说明

图1 本实用新型的隔离安全栅整体电路框图；

图2 本实用新型的隔离变压器单元；

图3 本实用新型的第一/二光耦隔离模块。

具体实施方式