[发明专利]远程开关控制和监测电路

说明书

技术领域

本发明涉及远程开关控制和监测电路，属于电子技术领域。

背景技术

在生产和测试现场有许多需要开关控制的设备。当控制开关的信号给出后，希望对被控开关的实际工作状态进行监控。一般微控制芯片的工作电压为5V或3.3V，若经较长传输线传输后，由于传输线干扰和传输线压降的影响，可能造成被控开关的误动作，导致控制不可靠。本发明采用控制信号隔离升压，传输线防浪涌设计以及将模拟电压信号转换为数字信号等方法，减小了传输线压降和干扰对开关信号的影响，提高了监测电路的噪声容限，保证了电路的可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了提出远程开关控制和监测电路。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的远程开关控制和监测电路，包括电流放大电路1、光耦隔离电路2、防浪涌电路3和开关监测电路4；

所述的电流放大电路1包括NPN型三极管Q1、限流电阻R1和电阻R2；开关信号经限流电阻R1接NPN型三极管Q1的基极，NPN型三极管Q1的集电极通过电阻R2与正5V电源相连；

所述的光耦隔离电路2包括电阻R3、电阻R4和光耦U1；光耦U1发光管的阳极经电阻R3接正5V电源，光耦U1发光管的阴极接NPN型三极管Q1的集电极；光耦U1三极管集电极直接接+12V电源，光耦U1三极管发射极经电阻R4接地；

防浪涌电路3包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、瞬态抑制二极管TVS1、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3和瞬态抑制二极管TVS4；电容C1并联在电阻R4两端，瞬态抑制二极管TVS1并联在电容C1两端；电容C2并联在被控继电器通电线圈一侧，瞬态抑制二极管TVS2并联在电容C2两端；电容C3一端接12V地，另一端接电阻R5，瞬态抑制二极管TVS3并联在电容C3两端；电容C4一端接12V地，另一端接被控对象与被控继电器开关连接处，瞬态抑制二极管TVS4并联在电容C4两端；

开关监测电路4包括电压比较器U2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电容C5；电阻R5一端接电容C3，另一端接电压比较器U2的反相输入端，电阻R6一端接电压比较器的反向输入端，另一端接12V地，电压比较器U2的同相输入端经电阻R9接地，电压比较器U2同相输入端经电阻R8接正5V，电压比较器U2输出端经上拉电阻R7接正5V，滤波电容C5接在电压比较器输入正5V与5V地之间；监测信号接电压比较器U2输出端；

开关信号与监测信号分别接微控制芯片的普通I/O口，开关信号I/O口设置为输出，监测信号I/O口设置为输入；开关信号使用正逻辑，即开关信号为高时，控制后端开关接通；监测信号使用反逻辑，即监测信号为低时，代表开关控制设备为接通状态。

电路工作过程：由三极管Q1和电阻R1、R2组成的电流放大电路用来提高控制信号的驱动能力；由电阻R3、R4和光耦U1组成光耦隔离电路将5V和12V电源隔离开来，使传输线采用12V的电压工作，有效的解决了信号远距离输送的馈线电阻压降问题，提高了传输线抗干扰的能力；由电容C1、C2、C3、C4、瞬态抑制二极管TVS1、TVS2、TVS3、TVS4组成的防浪涌电路，吸收传输线上的浪涌电压，并对传输线上的信号进行滤波，从而有效地保护前端电路，避免外部信号的干扰和浪涌引起内部电路损坏；开关监测电路将模拟信号转换为数字信号，从而可靠监测开关的工作状态。

有益效果

本发明可实现远程开关控制和监测；

本发明可用常用元件实现，易于获取，成本低廉。

附图说明

图1是本发明的电路的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例

如图1所示，远程开关控制和监测电路，包括电流放大电路1、光耦隔离电路2、防浪涌电路3和开关监测电路4；

所述的电流放大电路1包括NPN型三极管Q1、限流电阻R1和电阻R2；开关信号经限流电阻R1接NPN型三极管Q1的基极，NPN型三极管Q1的集电极通过电阻R2与正5V电源相连；

所述的光耦隔离电路2包括电阻R3、电阻R4和光耦U1；光耦U1发光管的阳极经电阻R3接正5V电源，光耦U1发光管的阴极接NPN型三极管Q1的集电极；光耦U1三极管集电极直接接+12V电源，光耦U1三极管发射极经电阻R4接地；