专利名称：配电隔离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种配电隔离装置，具体而言是涉及一种具有配电和隔离功能的功耗低、带负载能力强、线性精度高的配电隔离器。
背景技术：
配电器、隔离器广泛应用于电力系统、石油化工系统、金属煤炭矿业系统、制糖系统和其他工业环境。配电器与隔离器功能是将信号进行采集、放大、运算和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用。目前，市场上的配电器和隔离器都是两个单独的器件，没有包括两种功能的器件销售。但总体说来，它们功能相近，却要做成两个独立的器件，这样不仅使用不方便，同时又不能节约成本。另外，在现有的但是在现有的配电器和隔离器中，一般采用防短路二极管防止短路；在供电电路中采用推挽三极管振荡电路把直流24V转换成方波，通过变压器变成需要的直流电压；信号输出电路采用集成芯片跟随电压，经过采样电阻输出信号；整个电路的功耗总是保持在输出信号最大时的最大功耗；此外，电路中有负电源，最大达到负15V，最大压差为39伏。这些原因导致了现有的配电器和隔离器功耗高、带负载能力不强、线性精度不高的缺点。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种同时兼具配电器和隔离器功能的功耗低、带负载能力强、线性精度高的配电隔离器。为实现上述目的，本实用新型提供了一种配电隔离器，其包括电源电路、信号隔离电路和信号输出电路，其中，电源电路为信号隔离电路和信号输出电路提供电源，该配电隔离器还包括配电隔离电路，配电隔离电路具有配电正极端子、配电负极隔离正极端子和隔离负极端子，当外部输入信号连接配电正极端子和配电负极隔离正极端子时，配电隔离器实现配电器的功能，当外部输入信号连接配电负极隔离正极端子和隔离负极端子时，配电隔离器实现隔离器的功能。在根据本实用新型的一种优选实施方式中，信号输出电路包括输出电路1和输出电路2，输出电路1和输出电路2的输入端分别与所隔离电路相连，用于接收隔离电路的信号并输出。在根据本实用新型的另一种优选实施方式中，电源电路包括三极管T3、三极管 T4、三极管T5、三极管T6，集成芯片⑶4069、三极管Tl以及变压器U4，外接电压经过三极管T3、三极管T4、三极管T5、三极管T6限流限压，再经集成芯片⑶4069、三极管Tl以及变压器U4，将外接电压转换成需要的电压VA+、VA-、VAO、VB+、VB-、VBO, VBUVBe+, VBe-, VBeO、VBe 1。在根据本实用新型的再一种优选实施方式中，信号隔离电路包括集成运放LM358、 变压器TO、三极管TO、电阻R9、电阻R10、电容C5、电容C6、二极管D9、二极管D10、二极管DlU电阻R101、电阻R102、电阻R201、电阻R202、电容C102、电容C103、电容C202、电容 C203，其中，集成运放LM358的输出端口 1通过电阻R8和二极管D8与三极管的基极相连， 三极管TO的集电极与变压器U5的输入端的一端相连。在根据本实用新型的另外一种优选实施方式中，信号输出电路1包括由集成运放 0P07、电阻R105、电阻R106、三极管T101、三极管T102组成的跟随电路，以及由集成运放 U11B、电阻R109、电阻R110、电阻R111、三极管T103组成的开关电路，集成运放0P07的输入端口 2与电阻R106相连，集成运放0P07的输出端口 6与电阻R105相连，电阻R105与三极管TlOl的基极相连，三极管TlOl的发射极与三极管T102的基极相连，集成运放UlIB的输出端口 7与输入端口 5之间连接有电阻R109，电阻Rlll的一端与集成运放UllB的输出端口 7相连，另一端与电阻RllO相连，三极管T103的基极连接于电阻RllO与电阻Rlll之间，三极管T103的发射极与电阻RllO的另一端分别连接有电压VB1。本实用新型具有的有益效果本实用新型利用一个仪器能够同时实现配电器和隔离器的功能。并且，在电源电路中采用集成芯片CD4069控制振荡，而不是采用功耗大的推挽三极管，同时在信号输出电路采用开关电路，将电路的最大压差降低到M伏，精简了线性电路，减少了元器件，能够有效降低功耗，提高负载能力。精简了线性电路，将零点调整提前到信号放大后，避免了后面电路误差进一步放大，能够提高线性精度。

图1是本实用新型配电隔离器的结构示意图；图2是本实用新型电源电路的电路原理图；图3是本实用新型配电隔离电路的电路原理图；图4是本实用新型信号隔离电路的电路原理图；图5是本实用新型信号输出电路的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图对本实用新型进一步详细说明。如图1所示，本实用新型的配电隔离器包括电源电路、信号隔离电路和信号输出电路，其中，电源电路为信号隔离电路和信号输出电路提供电源。该配电隔离器还包括配电隔离电路，配电隔离电路具有配电正极端子、配电负极隔离正极端子和隔离负极端子，当配电隔离器工作时，用户选择需要的两个端子与外部负载连接，当外部输入信号连接配电正极端子和配电负极隔离正极端子时，配电隔离器实现配电器的功能，当外部输入信号连接配电负极隔离正极端子和隔离负极端子时，配电隔离器实现隔离器的功能。本实用新型中， 信号输出电路可以有一路输出电路，也可以有多路输出电路，在本实施方式中，输出电路包括结构相同的输出电路1和输出电路，输出电路1和输出电路2的输入端分别与隔离电路相连，用于接收隔离电路的信号并输出。如图2所示，电源电路包括三极管T3、三极管T4、三极管T5、三极管T6，集成芯片 ⑶4069、三极管Tl以及变压器U4，24V的外接电压经过三极管T3、三极管T4、三极管T5、三极管T6限流限压，再经集成芯片⑶4069、三极管Tl以及变压器U4的作用，将24V外接电压转换成需要的电压 VA+、VA-, VAO、VB+, VB-, VBO, VBUVBe+, VBe-, VBeO, VBel。图3示出了配电隔离电路的电路原理图，如图中所示，配电隔离电路具有配电正极端子、配电负极隔离正极端子和隔离负极端子，当外部输入信号连接配电正极端子和配电负极隔离正极端子时，配电隔离器实现配电器的功能。其中，配电正极端子连接有电阻 R7，配电负极隔离正极端子和隔离负极端子通过电阻R11、电阻R12、电容C3、电容C12以及变阻器与信号隔离电路的集成运放LM358相连，隔离负极端子与限流过压保护电路相连， 其中，限流过压保护电路包括集成运放LM358与二极管D13组成电压比较电路，当超过限制电压，就启动由三极管T6和电阻R14组成的限流电路，从而起到了限流过压保护的作用。图4示出了本实用新型信号隔离电路的电路原理图，图5示出了本实用新型信号输出电路的电路原理图。从如图中所示，信号隔离电路包括集成运放LM358、变压器TO、三极管TO、电阻R9、电阻R10、电容C5、电容C6、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电阻R101、 电阻R102、电阻R201、电阻R202、电容C102、电容C103、电容C202、电容C203，其中，集成运放LM358的输出端口 1通过电阻R8和二极管D8与三极管的基极相连，三极管TO的集电极与变压器U5的输入端的一端相连。在本实施方式中，信号隔离电路将输入信号与两路输出信号进行了隔离，并分别由信号输出电路1和信号输出电路2输出。由于信号输出电路1和信号输出电路2结构一样，这里只介绍信号输出电路1的机构，如图中5所示，信号输出电路1包括由集成运放0P07、电阻R105、电阻R106、三极管T101、三极管T102组成的跟随电路，以及由集成运放U11B、电阻R109、电阻R110、电阻R111、三极管T103组成的开关电路。 集成运放0P07的输入端口 2与电阻R106相连，集成运放0P07的输出端口 6与电阻R105 相连，电阻R105与三极管TlOl的基极相连，三极管TlOl的发射极与三极管T102的基极相连，集成运放UlIB的输出端口 7与输入端口 5之间连接有电阻R109，电阻Rl 11的一端与集成运放UllB的输出端口 7相连，另一端与电阻RllO相连，三极管T103的基极连接于电阻 RllO与电阻Rlll之间，三极管T103的发射极与电阻RllO的另一端分别连接有电压VB1。 信号经过隔离后，通过集成运放0P07、电阻R105、电阻R106、三极管T101、三极管T102组成的跟随电路，再通过由集成运放U11B、电阻R109、电阻R110、电阻Rll三极管T103组成的开关电路，输出标准的4--20mA电流。在本实用新型中，采用集成芯片CD4069控制振荡， 同时在信号输出电路采用开关电路，并将电路的最大压差降低到M伏，由此精简了线性电路，减少了元器件，有效降低了功耗，提高了负载能力。将零点调整提前到信号放大后，避免了后面电路误差进一步放大，能够提高线性精度。当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种配电隔离器，包括电源电路、信号隔离电路和信号输出电路，所述电源电路为所述信号隔离电路和所述信号输出电路提供电源，其特征在于所述配电隔离器还包括配电隔离电路，所述配电隔离电路具有配电正极端子、配电负极隔离正极端子和隔离负极端子， 当外部输入信号连接配电正极端子和配电负极隔离正极端子时，所述配电隔离器实现配电器的功能，当外部输入信号连接配电负极隔离正极端子和隔离负极端子时，所述配电隔离器实现隔离器的功能。
2.如权利要求1所述的配电隔离器，其特征在于所述信号输出电路包括输出电路1 和输出电路2，所述输出电路1和输出电路2的输入端分别与所述隔离电路相连，用于接收所述隔离电路的信号并输出。
3.如权利要求2所述的配电隔离器，其特征在于所述信号输出电路1包括由集成运放0P07、电阻R105、电阻R106、三极管T101、三极管T102组成的跟随电路，以及由集成运放 Ul 1B、电阻R109、电阻Rl 10、电阻Rl 11、三极管T103组成的开关电路，所述集成运放0P07的输入端口 2与电阻R106相连，所述集成运放0P07的输出端口 6与电阻R105相连，所述电阻R105与所述三极管TlOl的基极相连，所述三极管TlOl的发射极与所述三极管T102的基极相连，所述集成运放UlIB的输出端口 7与输入端口 5之间连接有电阻R109，所述电阻 Rlll的一端与所述集成运放UllB的输出端口 7相连，另一端与所述电阻RllO相连，所述三极管T103的基极连接于电阻RllO与电阻Rlll之间，三极管T103的发射极与电阻RllO的另一端分别连接有电压VB1。
4.如权利要求1所述的配电隔离器，其特征在于所述电源电路包括三极管T3、三极管 T4、三极管T5、三极管T6，集成芯片⑶4069、三极管Tl以及变压器U4，所述外接电压经过三极管T3、三极管T4、三极管T5、三极管T6限流限压，再经集成芯片⑶4069、三极管Tl以及变压器U4，将外接电压转换成需要的电压VA+、VA-、VA0、VB+、VB-、VBO、VBl、VBe+、VBe-、 VBeO、VBe 1。
5.如权利要求1所述的配电隔离器，其特征在于所述信号隔离电路包括集成运放 0058、变压器U5、三极管TO、电阻R9、电阻R10、电容C5、电容C6、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电阻R101、电阻R102、电阻R201、电阻R202、电容C102、电容C103、电容C202、电容C203，其中，集成运放LM358的输出端口 1通过电阻R8和二极管D8与三极管的基极相连，三极管TO的集电极与变压器TO的输入端的一端相连。
专利摘要本实用新型公开了一种配电隔离器，其包括电源电路、信号隔离电路和信号输出电路，电源电路为信号隔离电路和信号输出电路提供电源，该配电隔离器还包括配电隔离电路，配电隔离电路具有配电正极端子、配电负极隔离正极端子和隔离负极端子，当外部输入信号连接配电正极端子和配电负极隔离正极端子时，配电隔离器实现配电器的功能，当外部输入信号连接配电负极隔离正极端子和隔离负极端子时，配电隔离器实现隔离器的功能。本实用新型利用一个仪器能够同时实现配电器和隔离器的功能，同时精简了线性电路，减少了元器件，能够有效降低功耗，提高负载能力，提高线性精度。
文档编号G01R15/14GK202057708SQ201120126918
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者张云, 徐科 申请人:重庆迪洋仪表有限责任公司