[发明专利]一种开关量采集电路和方法

权利要求书

1.一种开关量采集电路，其特征在于，包括控制电源状态检测回路、MCU信号采集控制回路和至少一路开关量采集回路；所述开关量采集回路包括主采集光耦和副采集光耦；

所述控制电源状态检测回路用于检测为开关量信号供电的控制电源的状态；

所述MCU信号采集控制回路用于根据所检测的控制电源的状态控制断开副采集光耦仅通过主采集光耦采集开关量信号，或控制启用副采集光耦与主采集光耦共同采集开关量信号；

所述开关量采集回路还包括受控电源开关、分流电阻和第一输出电阻；

所述分流电阻并联于主采集光耦的输入端正负极，主采集光耦的输入端正极与副采集光耦的输入端负极相连接，主采集光耦的输入端负极与开关量输入端相连接；副采集光耦的输入端正极与控制电源相连接；

所述主采集光耦的输出端集电极接入低电位侧电源，所述MCU信号采集控制回路通过所述受控电源开关控制副采集光耦的输出端集电极与低电位侧电源的通断；

所述MCU信号采集控制回路通过主采集光耦的输出端发射极采集开关量信号，主采集光耦的输出端发射极与副采集光耦的输出端发射极相连经第一输出电阻接地。

2.根据权利要求1所述的开关量采集电路，其特征在于，所述开关量采集回路还包括第一限流电阻、第一整流二极管、第一反向保护二极管、第一稳压管和第二限流电阻；

第一限流电阻与第一整流二极管串联于控制电源正极和副采集光耦的输入端正极之间；第一稳压管、第二限流电阻串联于开关量输入端和主采集光耦的输入端负极之间；

所述第一反向保护二极管的负极与副采集光耦的输入端正极电连，第一反向保护二极管的正极与主采集光耦的输入端负极电连。

3.根据权利要求1所述的开关量采集电路，其特征在于，所述受控电源开关包括PNP三极管、PNP三级管的基极上拉电阻、NPN三极管和NPN三极管基极限流电阻；

所述NPN三极管的基极经基极限流电阻连接于所述MCU信号采集控制回路，所述NPN三极管的发射极接地，所述NPN三极管的集电极连接到所述PNP三极管的基极；

所述PNP三极管的集电极和所述副采集光耦的输出端集电极相连接，所述PNP三极管的发射极连接低电位侧电源，所述PNP三极管的基极经基极上拉电阻连接到低电位侧电源。

4.根据权利要求1所述的开关量采集电路，其特征在于，所述控制电源状态检测回路包括第三限流电阻、第二整流二极管、第二反向保护二极管、第二稳压管、第四限流电阻、控制电源状态采集光耦和第二输出电阻；

控制电源的正极串联第三限流电阻、第二整流二极管与控制电源状态采集光耦的输入端正极电连；控制电源的负极串联第四限流电阻、第二稳压管与控制电源状态采集光耦的输入端负极电连；第二反向保护二极管反向并联于控制电源状态采集光耦的输入端正负极两端；

所述控制电源状态采集光耦的输出端集电极连接低电位侧电源，所述控制电源状态采集光耦的输出端发射极经第二输出电阻接地，且与所述MCU信号采集控制回路的控制电源状态采集端口连接。

5.根据权利要求1所述的开关量采集电路，其特征在于，当存在多路开关量采集回路时，各开关量采集回路中副采集光耦的输出端集电极并联连接在同一受控电源开关后端。

6.根据权利要求2所述的开关量采集电路，其特征在于，第一稳压管的稳压值U_z6满足：V_{c_l}＞U_z6＞V_{c_l_th}，其中，V_{c_l_th}是控制电源电压为V_{c_l}时开关量低电平阈值，V_{c_l}为控制电源使用低电源电压时的电压值。