[发明专利]一种信号隔离传输电路

说明书

本发明提供一种信号隔离传输电路，包括信号斩波电路，用于对直流输入信号斩波；信号耦合变压器，用于隔离耦合经过斩波后的直流输入信号；信号还原电路，用于还原输出直流输出信号；通过外部互补脉冲控制信号控制信号斩波电路，实现输入直流信号斩波，斩波后的信号通过信号耦合变压器线性传输至副边，通过耦合变压器副边绕组交替驱动信号还原电路将副边交流电压信号还原为直流电压信号。此电路不需额外增加还原电路控制信号隔离设计，能够大大简化了设计复杂度，降低成本。

技术领域

本发明涉及工业测控行业中信号隔离变送器，特别涉及一种模拟量直流非零电压信号隔离传输电路。

背景技术

在工业测控行业，信号隔离变送器作为目前信号隔离的的应用之一，在专利号为ZL200910038270.0，公开日期为2009年9月9日，名称为《一种直流双极性信号隔离转换的方法及其电路》的专利文献文中公开一种隔离转换方法及其电路，如图1所示，其隔离传输电路包括第一双向开关电路、同步脉冲电路、耦合变压器、第二双向开关电路。

其电路结构为：隔离耦合变压器的原边绕组与第一双向开关器件连成输入回路，第一双向开关器件的常闭端和常开端分别连接初次绕组的两端，直流正负双极输入信号连接初次绕组的中间抽头，第一双向开关器件的公共端连接直流正负双极输入信号的参考端；隔离耦合变压器的副边绕组与第二双向开关器件连成输出回路，第二双向开关器件的常闭端和常开端分别连接副边绕组的两端，副边绕组的中间抽头连接直流正负双极信号输出端，第二双向开关器件的公共端连接直流正负双极输出信号的参考端；隔离同步脉冲发生电路的两路输出分别连接两个双向开关器件的驱动控制端。

图2为现有实际电路的应用场景图，包括隔离耦合变压器T2，由MOS管Q300和Q301构成第一双向开关器件，有MOS管Q400和Q401构成的第二双向开关器件，由电容C301～C304、电阻R301、R302构成的输入同步脉冲电路，由电容C401～C404、电阻R401、R402构成的输出同步脉冲电路。

其工作原理简述为：直流电压信号输入隔离耦合变压器T2的原边绕组，在同步脉冲电路控制下，第一双向开关器件的两个开关交替工作，电流交替在原边绕组中流过，完成激磁与去磁过程。在副边绕组中也交替的产生感应电流，然后在同步脉冲电路控制下，第二双向开关器件开通，完成信号还原，将变压器上的交流电压转换为直流电压输出。

其特点为：利用原、副边同步的脉冲控制信号以及开关电路对直流输入信号进行斩波，再通过耦合变压器进行信号隔离传输。

其技术关键点是要对耦合变压器原副边的开关电路提供一个同步的外部控制信号才能完成交流信号还原。因此需要额外增加同步驱动信号的隔离传输控制电路设计，如此对应产品的成本、体积、设计复杂度就会大大增加，也因此阻碍了此技术在高频化、小体积、低成本上进一步的发展。

本发明基于此进行设计。

发明内容

本发明目的在于提供一种信号隔离传输电路，此电路不需额外增加控制信号隔离传输控制电路设计，能够大大简化了设计复杂度，降低成本。

本发明的目的可以通过以下方案实现：

一种信号隔离传输电路，包括信号斩波电路，用于对直流输入信号斩波；信号耦合变压器，用于隔离耦合经过斩波后的直流输入信号；信号还原电路，用于还原输出直流输出信号；

其中信号耦合变压器的原边绕组与信号斩波电路连成输入回路，信号斩波电路的两驱动输出端分别连接原边绕组的两端，直流输入信号连接初次绕组的中间抽头，信号斩波电路的公共端连接直流输入信号的参考端；

信号耦合电路的副边绕组与信号还原电路连成输出回路，信号还原电路的两驱动输入端分别连接副边绕组的两端，信号还原电路的输出回路连接副边绕组的中间抽头，信号还原电路的公共端连接直流输出信号的参考端；