[实用新型]一种高精度高线性度直流电压隔离采样电路

说明书

本实用新型涉及一种高精度高线性度直流电压隔离采样电路，包括依次电性连接的直流电压采样电路、线性光耦隔离电路和电压跟随电路，直流输入电压经过所述直流电压采样电路的分压、滤波转换成与直流输入电压成正比的低压直流电压采样信号，再经过所述线性光耦隔离电路转换为与直流输入隔离的、成线性关系的直流电压采样信号，并通过所述电压跟随电路，最终得到与直流输入电压隔离的高精度、高线性度的直流电压采样信号。

技术领域

本实用新型涉及直流电压采样技术领域，具体涉及一种高精度高线性度直流电压隔离采样电路。

背景技术

在各种电子设备中，经常需要对具有直流高压的母线进行电压或者电流采样，在现有技术中，通常直流高压采样首先经过电阻分压为低压的电压信号，再经过光耦隔离输出低压的电压信号，然后经过滤波、放大，最终送入CPU的A/D转换器，从而实现高压直流的隔离采集。

传统的数字光耦隔离直流电压采样电路如图1所示，此电路是由运算放大器U1、数字光耦、运算放大器U3及其周围器件组成；直流输入电压经过由U1及其周围器件组成的直流采样电路，将直流输入电压转换成低压的直流采样信号；再经过由数字光耦U2组成的隔离电路将直流采样信号隔离，最后经过电压跟随电路得到隔离的直流电压采样信号，此电路的电压采样信号精度不够高，且线性度不好。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种性能稳定、结构简单的高精度高线性度直流电压隔离采样电路。

一种高精度高线性度直流电压隔离采样电路，包括依次电性连接的直流电压采样电路、线性光耦隔离电路和电压跟随电路，所述直流电压采样电路包括第一运算放大器U1，所述线性光耦隔离电路包括依次电性连接的第二运算放大器U2和线性光耦U3，所述电压跟随电路包括第三运算放大器U4，所述直流电压采样电路将输入的直流电压信号转换为低压直流电压采用信号，经所述线性光耦隔离电路转换为与输入信号隔离的线性直流电压采样信号，再通过所述电压跟随电路转换为低压直流采样信号。

进一步地，还包括直流电压采样输入端和采样信号输出端，所述直流电压采样电路的输入端连接至所述直流电压采样输入端，所述电压跟随电路的输出端连接至所述采样信号输出端。

进一步地，所述直流电压采样电路还包括设于所述第一运算放大器的同相输入端的分压电路和RC滤波电路，所述第一运算放大器U1的同相输入端通过互相串联的第一电阻R1和第二电阻R2连接至直流电压采样输入端BAT+，所述第一运算放大器U1的同相输入端还通过并联的第三电阻R3和第一电容C1连接至输入地BAT-；所述第一运算放大器U1的反相输入端连接至所述第一运算放大器U1的输出端，所述第一运算放大器的输出端连接至所述线性光耦隔离电路的输入端。

进一步地，所述第二运算放大器U2的同相输入端通过第四电阻R4连接至所述直流电压采样电路的输出端，所述第二运算放大器U2的反相输入端通过第五电阻R5连接至输入地BAT-，所述第二运算放大器U2的反相输入端还通过第二电容C2连接至所述第二运算放大器U2的输出端。

进一步地，所述线性光耦U3的1脚连接至输入地BAT-，所述线性光耦U3的2脚通过第六电阻R6连接至所述第二运算放大器U2的输出端，所述线性光耦U3的3脚连接至第一电源VCC，所述线性光耦U3的4脚连接至所述第二运算放大器U2的反相输入端，所述线性光耦U3的6脚连接至第二电源VCC1，所述线性光耦U3的5脚通过第八电阻R8连接至控制地GND。

进一步地，所述第三运算放大器U4的同相输入端通过第七电阻R7连接至所述线性光耦U3的5脚，所述第三运算放大器U4的反相输入端连接至所述第三运算放大器U4的输出端，所述第三运算放大器U4的输出端通过第九电阻R9连接至所述采样信号输出端。

进一步地，所述电压跟随电路的输出端通过并联的第十电阻R10和第三电容C3连接至控制地GND，所述电压跟随电路的输出端还通过第一二极管D1连接至5V电源。