[发明专利]一种基于TL431的宽范围电压信号采集电路

权利要求书

1.一种基于TL431的宽范围电压信号采集电路，其特征在于，包括：

包含压敏电阻T1的浪涌抑制电路、包含防反二极管D1的输入防反接电路、隔离电路、电压监视电路以及分压电阻；

所述电压监视电路包括TL431；当所述电压监视电路识别到输入信号为低电压值时，监视电路输出为短路，当电压监视电路识别到输入信号为高电压值时，监视电路输出为开路，确保能够实现宽范围电压信号的采集；

所述隔离电路包括：光耦U1和U2以及多个电阻；

所述浪涌抑制电路压敏电阻T1在所述采集电路承受过压时实现电压钳位，将电压钳位到一个相对固定的值，同时吸收多余的电流以保护电路；所述输入防反接电路仅允许电流从IN+流入后方电路，从IN-流出；稳压二极管D2：当输入信号电压小于稳压二极管反向击穿电压时信号采集电路不导通，决定着信号采集电路能识别的最小采集电压值；所述光耦U1和U2，将前端采集电路和后端数字电路隔离。

2.根据权利要求1所述的一种基于TL431的宽范围电压信号采集电路，其特征在于，

将外部输入电压信号输入到采集电路中，并将所述外部输入电压信号Vin划分为以下三种电压等级：

①0Vin(1+R6/R9)*Vref；

②(1+R6/R9)*VrefVin(1+R4/R8)*Vref，设置(1+R6/R9)*Vref为采集电路采集的最小电压值；

③(1+R4/R8)*VrefVinVmax，其中，Vmax表示采集电路采集的最大电压值；

当Vin电压值在①范围内时，所述光耦U2关断，同时由于Vin电压值小于稳压二极管D2的最小击穿电压，所以光耦U1不能导通，信号采集电路输出电压D_input为高电平VCC，表示整个电压采集电路无信号输入；

当Vin电压值在②范围内时，所述光耦U2导通，进而U1导通，信号采集电路输出电压D_input为低电平即0V，为整个电压采集电路有信号输入；

当Vin电压值在③范围内时，所述光耦U2关断，光耦U1导通，信号采集电路输出电压D_input为低电平即0V，为整个电压采集电路有信号输入。