[发明专利]一种隔离型电压电流双向转换输出电路

说明书

技术领域

本发明用于现场控制系统的工业控制领域，特别是一种隔离型电压电流双向转换输出电路。

背景技术

在工业现场控制系统组成中，往往有许多设备，如仪器仪表等，其输出的这类电流信号最终要被控制系统中的处理单元采集，以实现整个控制系统的控制流程运行。但处理单元往往采集的都是0-5V的电压信号，所以需要对4mA-20mA的电流信号进行电压信号的转换。同样的，在工业控制现场控制系统组成中，往往有许多需要4mA-20mA电流驱动的模拟设备，如电机、阀门、机械仪表等，这类设备无法直接用电压信号驱动，而处理单元输出的往往是最高5V的电压信号，所以需要对5V范围的电压信号进行电流信号4mA-20mA的转换。同时，由于工业现场存在电磁环境恶劣容易耦合干扰而损坏设备和处理单元的风险，需要在各种终端设备和处理单元之间实现电气隔离，提高工业控制的可靠性。

但目前业界用的电压输入到电流输出的转换和电流输入到电压输出的转换往往实现单一转换，导致控制系统构建时的转换设备选型的通用性不够，同时往往是实现4mA～20mA和0.8V～4V的之间的转换，电压范围不够宽，也很少集成电气隔离功能，在控制系统构建时，往往需要增加相应电路，导致成本相对高、系统相对复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种隔离型电压电流双向转换输出电路，提高了转换电路和现场设备之间的适用性和在工业恶劣环境使用的适应性。

为了解决上述技术问题，本发明的一种隔离型电压电流双向转换输出电路，包括输入选择电路、电流/电压隔离转换电路、电压/电流隔离转换电路和输出选择电路，其中，电流/电压隔离转换电路的输入端与输入选择电路相连，输出端与输出选择电路相连；电压/电流隔离转换电路的输入端与输入选择电路相连，输出端与输出选择电路相连；

输入选择电路提供硬件跳线配置方式实现电压输入和电流输入的转换选择；电流/电压隔离转换电路实现4mA～20mA电流输入转换为电压输出，支持0.8V～6.5V电压输出；电压/电流隔离转换电路实现输入0.8V～5V电压输入转换为4mA～20mA电流输出；输出选择电路提供硬件跳线配置方式实现电压输出和电流输出的选择。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1)本发明的电路同时支持电压输入到电流输出的转换和电流输入到电压输出的转换，提高了电路针对不同工业设备的适用性；2)本发明的电路支持4mA～20mA电流输入转换后的最大6.5V电压输出，相对于常规的0.8V～4V，大大提高了电路针对不同工业设备的适用性；3)电压/电流隔离转换电路实现最大5V电压输入的转换电流输出，相对于常规的4V电压输入，大大提高了电路针对不同工业设备的适用性。4)本发明的电路实现电压电流转换的隔离功能，提高了电路使用的工业恶劣环境适应性。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

附图说明

图1为隔离型电压电流双向转换输出电路组成示意图。

图2为输入选择电路组成图。

图3为电流/电压隔离转换电路组成图。

图4为电压/电流隔离转换电路组成图。

图5为输出选择电路组成图。

具体实施方式

本发明的一种隔离型电压电流双向转换输出电路，同时支持电压输入到电流输出的隔离转换和电流输入到电压输出的隔离转换，支持对4mA-20mA电流输出设备的电压信号转换和支持对4mA-20mA电流输入设备的驱动。

本发明的一种隔离型电压电流双向转换输出电路，包括输入选择电路、电流/电压隔离转换电路、电压/电流隔离转换电路和输出选择电路，其中，电流/电压隔离转换电路的输入端与输入选择电路相连，输出端与输出选择电路相连；电压/电流隔离转换电路的输入端与输入选择电路相连，输出端与输出选择电路相连；

输入选择电路提供硬件跳线配置方式实现电压输入和电流输入的转换选择；电流/电压隔离转换电路实现4mA～20mA电流输入转换为电压输出，支持0.8V～6.5V电压输出；电压/电流隔离转换电路实现输入0.8V～5V电压输入转换为4mA～20mA电流输出；输出选择电路提供硬件跳线配置方式实现电压输出和电流输出的选择。