一種具有輸出保護功能的光隔端子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型可以廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)中，控制電路和現(xiàn)場電路之間的電氣隔離。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，控制電路和現(xiàn)場電路之間的電氣隔離日益顯示出重要性，作為自控系統(tǒng)的核心，控制單元必須與各傳感器和執(zhí)行器可靠地隔離開，以避免干擾，而普通接線端子僅能實現(xiàn)信號的電氣連接，對于回路中的各種干擾無法抑制或隔離，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生誤操作、誤動作，嚴重的還將造成損失。
[0003]光電耦合器能夠很好地完成電氣隔離的功能，它是一種把光發(fā)射器和光接收器封裝在同一芯片內(nèi)的元件，當輸入電信號加到光發(fā)射器時，內(nèi)部產(chǎn)生光能，接收器接收到光能信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過處理后輸出，這樣就實現(xiàn)了“電-光-電”的轉(zhuǎn)換，光是信號傳輸?shù)拿浇?，因而輸入端和輸出端在電氣上是絕緣的，實現(xiàn)了電氣信號的隔離，但由于光電耦合器元件僅能實現(xiàn)弱信號的隔離傳輸，在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境，加入各種匹配、保護電路，如:輸入端的信號匹配電路，輸出端的擴流、擴壓電路、指示電路、輸入輸出保護電路等，另外還需要外殼，實現(xiàn)保護電路板、接線和安裝的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述應(yīng)用的需求，本實用新型提出一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，應(yīng)用簡單，同時具有輸出保護功能的光隔端子，它由絕緣外殼(I)、電路板(2)、接線端子(3)組成，其中接線端子安裝在絕緣外殼兩側(cè)，分別連接到電路板上信號的的輸入、輸出端，在光隔端子的輸入回路中串聯(lián)有LED發(fā)光二極管，實現(xiàn)信號通斷指示的功能，輸出回路中設(shè)有限流電路，可限制輸出回路中最大電流，實現(xiàn)保護光耦本身和負載的作用，本實用新型性能穩(wěn)定、成本低廉，能夠應(yīng)用于各種控制電路和現(xiàn)場電路之間的電氣隔離。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種具有輸出保護功能的光隔端子，它由光電耦合器元件、輸入電路、指示電路、輸出擴流、擴壓電路、輸出保護電路、絕緣外殼、接線端子組成。其特征在于:以上電路安裝于一塊電路板上，電路板裝于絕緣外殼中，絕緣外殼兩側(cè)安裝有端子，分別連接到光電耦合器的輸入、輸出端。
[0007]上述電路板上，光電耦合元件Ul輸入回路中串有電阻Rl、R3和指示燈LED1。
[0008]上述電路板上，光電耦合器Ul發(fā)射極接與三極管Tl基極通過電阻R2連接，光電耦合器集電極與三極管Tl集電極相連，三極管T2基極與三極管Tl發(fā)射極相連，其T2集電極與三極管Tl基極連接，T2發(fā)射極與基極通過電阻R4連接。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0010]本實用新型提出一種具有輸出保護功能的光隔端子，能有效抑制輸入、輸出回路間的電氣干擾，提高電氣系統(tǒng)控制的準確性、可靠性，并具有控制信號通斷指示功能，輸出端設(shè)有過流保護電路，對光隔端子本身和負載起到很好的保護作用，本實用新型具有壽命長、性能穩(wěn)定、安裝維護方便的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0012]圖1是本實用新型的接線原理圖。
[0013]圖2是本實用新型的基本結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖1中:IN+為輸入正端IN-為輸入負端VDD為輸出正端GND為輸出負端。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的工作原理如圖1所示，輸入信號先經(jīng)過電阻Rl、R3降壓限流后進入光耦元件Ul的輸入端，為Ul正常工作提供匹配的電壓和電流，其回路中還串有指示燈LED1，在輸入回路通電時即發(fā)光，實現(xiàn)控制信號的指示功能。
[0016]當光耦內(nèi)部發(fā)光二極管發(fā)光后，其內(nèi)部三極管被激發(fā)導(dǎo)通，電流通過光耦內(nèi)部的三極管和電阻R2為三極管Tl基極提供偏置電流，Tl集電極和發(fā)射極之間導(dǎo)通，輸出回路接通，輸出電流1通過負載RL。反之，光耦元件內(nèi)部發(fā)光二極管熄滅后，將三極管Tl基級偏置電流斷開，Tl隨之關(guān)斷，通過負載RL的電流1等于零，從而實現(xiàn)了輸入與輸出的隔離控制。輸出保護電路由T2和R4構(gòu)成，設(shè)定輸出端最大允許電流為1s，三極管T2的導(dǎo)通偏置電壓為Uon，當三極管Tl導(dǎo)通后，通過電阻R4兩端的電壓與其通過的電流成線性變換趨勢，T2的偏置電壓Ube也隨之變化，當Ube小于Uon時，T2關(guān)斷，通過Ul和R2的電流全部流向Tl基極，使其充分導(dǎo)通，當負載RL由于異常原因短路時，回路電流1相應(yīng)增大，Ube電壓也隨之增大，當Ube超過Uon時，三極管T2進入線性放大區(qū)，其發(fā)射極和集電極之間等效為一個動態(tài)電阻，其電阻值受Ube電壓大小控制，此時為流向Tl基極的一部分電流將通過T2分流，因三極管為流控型元件，Tl偏置電流減小將導(dǎo)致輸出回路的電流1相應(yīng)減小，從而實現(xiàn)了輸出回路的限流，保護了內(nèi)部元件和負載不因過流而損壞。
[0017]本實用新型的結(jié)構(gòu)如圖2所示，由絕緣外殼(1)，電路板(2)，接線端子(3)組成，電路板(2)安裝于絕緣外殼中，絕緣外殼兩側(cè)安裝接線端子(3)，分別連接到電路板上的IN+、IN-JDD、GND0
【主權(quán)項】
1.一種具有輸出保護功能的光隔端子，它由絕緣外殼(I)、電路板(2)、接線端子(3)組成組成，其特征在于:電路板(2)上安裝光電耦合器元件及相關(guān)輔助電路，電路板(2)中輸入、輸出回路通過接線端子(3)引出，其電路中的輸入回路通過發(fā)光二極管LEDl做信號通斷指示，輸出回路中由三極管T2、電阻R4組成的限流電路，限制輸出回路中最大電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有輸出保護功能的光隔端子，其特征在于:電路板(2)安裝于絕緣外殼(I)內(nèi)，絕緣外殼兩側(cè)安裝有接線端子(3)，分別連接到光電耦合器的輸入、輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有輸出保護功能的光隔端子，其特征在于:所述電路板(2)上光電耦合器Ul內(nèi)三極管發(fā)射極與三極管Tl基極通過電阻R2連接，光電耦合器內(nèi)三極管集電極與三極管Tl集電極相連，三極管T2基極與三極管Tl發(fā)射極相連，其T2集電極與三極管Tl基極連接，T2發(fā)射極與基極通過電阻R4連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有輸出保護功能的光隔端子，其特征在于:所述電路板(2 )上光電耦合元件UI輸入回路中串有電阻Rl、R3和指示燈LEDI。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有輸出保護功能的光隔端子，它由光電耦合器元件及相關(guān)輔助電路、絕緣外殼、接線端子組成，其特征在于：光電耦合器及相關(guān)輔助電路組成的電路板（2）安裝于絕緣外殼（1）中，外殼上裝有接線端子（3），與電路板的輸入、輸出回路連接，輸入回路中通過LED發(fā)光二極管做信號通斷指示，輸出回路中設(shè)有限流電路，限制輸出回路中最大電流，實現(xiàn)保護光耦本身和負載的作用，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、成本低廉，能夠應(yīng)用于各種控制電路和現(xiàn)場電路之間的電氣隔離。
【IPC分類】H03K19/14, H02H3/08
【公開號】CN204761415
【申請?zhí)枴緾N201520429007
【發(fā)明人】倪曉程
【申請人】成都瑞聯(lián)電氣股份有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月23日