一种基于光耦隔离的多路模拟开关控制电路

技术领域

本发明属于车载设备系统中信号的传输及负载的保护与控制技术领域，涉及一种基于光耦隔离的多路模拟开关控制电路。

背景技术

在车载设备控制系统领域中，对于保证控制信号的稳定和不被干扰，负载电路和负载设备的安全以及控制显的尤为重要。原来的车载控制电路抗干扰能力弱，电路性能不稳定，不能满足车载设备长期稳定的运行要求。

发明内容

本发明的目的是：本发明是一种基于光耦隔离的多路模拟开关控制电路，可用于车载设备系统中信号的传输及负载的保护与控制等领域，安全又可靠。

本发明的技术方案：

一种基于光耦隔离的多路模拟开关控制电路，包括控制信号输入检测单元、光耦隔离单元、+15V输入单元、一级控制单元、二级控制单元、三级控制单元，四级控制单元，所述的信号输入检测单元与光耦隔离单元相连接，+15V输入单元与一级控制单元、二级控制单元、三级控制单元、四级控制单元、光耦隔离单元连接。

进一步，所述控制信号输入检测单元包括信号检测发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、限流电阻R5、R9、R13、R17，限流电阻R5、R9、R13、R17的一端，分别与四路控制信号输入端连接，另一端分别与光电耦合器IC的引脚1、引脚3、引脚5、引脚7连接，发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4的正端分别与光电耦合器IC引脚2、引脚4、引脚6、引脚8连接，发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4的负端通过共地连接。

进一步，所述光耦隔离单元包括光电耦合器IC，限流电阻R6、R10、R14、R18，整流二极管D8、D11、D14、D17，

光电耦合器IC的引脚10、引脚12、引脚14、引脚16分别与限流电阻R18、R14、R10、R6的一端一一对应连接，同时与整流二极管D17、D14、D11、D8的正端分别一一对应连接，光电耦合器IC的引脚9、引脚11、引脚13、引脚15通过共地连接。

进一步，所述+15V输入单元包括整流二极管D19、D7、D10、D13、D16，滤波电容C8、C9，电源+15V与二极管D19的正端相连，电容C9的正端与二极管D19的负端连接，电容C9的负端接地，电容C8的一端与二极管D19的负端连接，电容C8的另一端接地，D19、C9、C8的公共端分别与R6、R10、R14、R18的公共端以及二极管D7、D10、D13、D16正端的公共端连接。

进一步，所述的一级控制单元包括电阻R7、R8，高频小功率三极管T1，稳压二极管WD2，滤波电容C4，N沟道MOS场效应管T5，压敏电阻M1，

电阻R7的一端与整流二极管D7的负端连接，电阻R7另一端与电阻R8一端以及高频小功率三极管T1的集电极连接，R8的另一端分别与稳压二极管WD2的负端、滤波电容C4一端以及N沟道MOS场效应管T5的栅极连接，高频小功率三极管T1的基极与二极管D8的负端连接，高频小功率三极管T1的发射极、稳压二极管WD2的正端、滤波电容C4另一端、N沟道MOS场效应管T5的源极均接地，所述的压敏电阻M1一端连接N沟道MOS场效应管T5的源极，另一端连接N沟道MOS场效应管T5的漏极，N沟道MOS场效应管T5的漏极作为信号输出端。

进一步，所述的二级控制单元包括电阻R11、R12，高频小功率三极管T2，稳压二极管WD3，滤波电容C5，N沟道MOS场效应管T6，压敏电阻M2，

电阻R11的一端与整流二极管D10的负端连接，电阻R11另一端与电阻R12一端以及高频小功率三极管T2的集电极连接，R12的另一端分别与稳压二极管WD3的负端、滤波电容C5一端以及N沟道MOS场效应管T6的栅极连接，高频小功率三极管T2的基极与二极管D11的负端连接，高频小功率三极管T2的发射极、稳压二极管WD3的正端、滤波电容C5另一端、N沟道MOS场效应管T6的源极均接地，所述的压敏电阻M2一端连接N沟道MOS场效应管T6的源极，另一端连接N沟道MOS场效应管T6的漏极，N沟道MOS场效应管T6的漏极作为信号输出端。

进一步，所述的三级控制单元包括电阻R15、R16，高频小功率三极管T3，稳压二极管WD4，滤波电容C6，N沟道MOS场效应管T7，压敏电阻M3，

电阻R15的一端与整流二极管D13的负端连接，电阻R15另一端与电阻R16一端以及高频小功率三极管T3的集电极连接，R16的另一端分别与稳压二极管WD4的负端、滤波电容C6一端以及N沟道MOS场效应管T7的栅极连接，高频小功率三极管T3的基极与二极管D14的负端连接，高频小功率三极管T3的发射极、稳压二极管WD4的正端、滤波电容C6另一端、N沟道MOS场效应管T7的源极均接地，所述的压敏电阻M3一端连接N沟道MOS场效应管T7的源极，另一端连接N沟道MOS场效应管T7的漏极，N沟道MOS场效应管T7的漏极作为信号输出端。

进一步，所述的四级控制单元包括电阻R19、R20，高频小功率三极管T4，稳压二极管WD5，滤波电容C7，N沟道MOS场效应管T8，压敏电阻M4，

电阻R19的一端与整流二极管D16的负端连接，电阻R19另一端与电阻R20一端以及高频小功率三极管T4的集电极连接，R20的另一端分别与稳压二极管WD5的负端、滤波电容C7一端以及N沟道MOS场效应管T8的栅极连接，高频小功率三极管T4的基极与二极管D17的负端连接，高频小功率三极管T4的发射极、稳压二极管WD5的正端、滤波电容C7另一端、N沟道MOS场效应管T8的源极均接地，所述的压敏电阻M4一端连接N沟道MOS场效应管T8的源极，另一端连接N沟道MOS场效应管T8的漏极，N沟道MOS场效应管T8的漏极作为信号输出端。

本发明的有益效果：

提供一种基于光耦隔离的多路模拟开关控制电路，包括控制信号输入检测单元、光耦隔离单元、+15V输入单元、一级控制单元、二级控制单元、三级控制单元，四级控制单元七大部分，此电路可以实现信号的有效隔离，对负载设备以及周围电路实现过电压保护，安全又可靠，能够保证控制系统安全稳定的运行，此电路可以实现信号的有效隔离，对负载设备以及周围电路实现过电压保护，安全又可靠，能够保证控制系统安全稳定的运行。

附图说明

图1使本发明的电路结构原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解：

本发明的第一个实施例：

如图1所示，一种基于光耦隔离的多路模拟开关控制电路，包括控制信号输入检测单元、光耦隔离单元、+15V输入单元、一级控制单元、二级控制单元、三级控制单元，四级控制单元，所述的信号输入检测单元与光耦隔离单元相连接，+15V输入单元与一级控制单元、二级控制单元、三级控制单元、四级控制单元、光耦隔离单元连接。

进一步，所述控制信号输入检测单元包括信号检测发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、限流电阻R5、R9、R13、R17，限流电阻R5、R9、R13、R17的一端，分别与四路控制信号输入端连接，另一端分别与光电耦合器IC的引脚1、引脚3、引脚5、引脚7连接，发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4的正端分别与光电耦合器IC引脚2、引脚4、引脚6、引脚8连接，发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4的负端通过共地连接。

进一步，所述光耦隔离单元包括光电耦合器IC，限流电阻R6、R10、R14、R18，整流二极管D8、D11、D14、D17，光电耦合器IC为TLP521－4型号的光电耦合器。

光电耦合器IC的引脚10、引脚12、引脚14、引脚16分别与限流电阻R18、R14、R10、R6的一端一一对应连接，同时与整流二极管D17、D14、D11、D8的正端分别一一对应连接，光电耦合器IC的引脚9、引脚11、引脚13、引脚15通过共地连接。

进一步，所述+15V输入单元包括整流二极管D19、D7、D10、D13、D16，滤波电容C8、C9，电源+15V与二极管D19的正端相连，电容C9的正端与二极管D19的负端连接，电容C9的负端接地，电容C8的一端与二极管D19的负端连接，电容C8的另一端接地，D19、C9、C8的公共端分别与R6、R10、R14、R18的公共端以及二极管D7、D10、D13、D16正端的公共端连接。

进一步，所述的一级控制单元包括电阻R7、R8，高频小功率三极管T1，稳压二极管WD2，滤波电容C4，N沟道MOS场效应管T5，压敏电阻M1，

电阻R7的一端与整流二极管D7的负端连接，电阻R7另一端与电阻R8一端以及高频小功率三极管T1的集电极连接，R8的另一端分别与稳压二极管WD2的负端、滤波电容C4一端以及N沟道MOS场效应管T5的栅极连接，高频小功率三极管T1的基极与二极管D8的负端连接，高频小功率三极管T1的发射极、稳压二极管WD2的正端、滤波电容C4另一端、N沟道MOS场效应管T5的源极均接地，所述的压敏电阻M1一端连接N沟道MOS场效应管T5的源极，另一端连接N沟道MOS场效应管T5的漏极，N沟道MOS场效应管T5的漏极作为信号输出端。

进一步，所述的二级控制单元包括电阻R11、R12，高频小功率三极管T2，稳压二极管WD3，滤波电容C5，N沟道MOS场效应管T6，压敏电阻M2，

电阻R11的一端与整流二极管D10的负端连接，电阻R11另一端与电阻R12一端以及高频小功率三极管T2的集电极连接，R12的另一端分别与稳压二极管WD3的负端、滤波电容C5一端以及N沟道MOS场效应管T6的栅极连接，高频小功率三极管T2的基极与二极管D11的负端连接，高频小功率三极管T2的发射极、稳压二极管WD3的正端、滤波电容C5另一端、N沟道MOS场效应管T6的源极均接地，所述的压敏电阻M2一端连接N沟道MOS场效应管T6的源极，另一端连接N沟道MOS场效应管T6的漏极，N沟道MOS场效应管T6的漏极作为信号输出端。

进一步，所述的三级控制单元包括电阻R15、R16，高频小功率三极管T3，稳压二极管WD4，滤波电容C6，N沟道MOS场效应管T7，压敏电阻M3，

电阻R15的一端与整流二极管D13的负端连接，电阻R15另一端与电阻R16一端以及高频小功率三极管T3的集电极连接，R16的另一端分别与稳压二极管WD4的负端、滤波电容C6一端以及N沟道MOS场效应管T7的栅极连接，高频小功率三极管T3的基极与二极管D14的负端连接，高频小功率三极管T3的发射极、稳压二极管WD4的正端、滤波电容C6另一端、N沟道MOS场效应管T7的源极均接地，所述的压敏电阻M3一端连接N沟道MOS场效应管T7的源极，另一端连接N沟道MOS场效应管T7的漏极，N沟道MOS场效应管T7的漏极作为信号输出端。

进一步，所述的四级控制单元包括电阻R19、R20，高频小功率三极管T4，稳压二极管WD5，滤波电容C7，N沟道MOS场效应管T8，压敏电阻M4，

电阻R19的一端与整流二极管D16的负端连接，电阻R19另一端与电阻R20一端以及高频小功率三极管T4的集电极连接，R20的另一端分别与稳压二极管WD5的负端、滤波电容C7一端以及N沟道MOS场效应管T9的栅极连接，高频小功率三极管T4的基极与二极管D17的负端连接，高频小功率三极管T4的发射极、稳压二极管WD5的正端、滤波电容C7另一端、N沟道MOS场效应管T8的源极均接地，所述的压敏电阻M4一端连接N沟道MOS场效应管T8的源极，另一端连接N沟道MOS场效应管T8的漏极，N沟道MOS场效应管T8的漏极作为信号输出端。

本发明是一种基于光耦隔离的多路模拟开关控制电路，可用于车载设备系统中信号的传输转换及负载的控制等领域，本发明控制信号输入为低电平时，高频小功率三极管导通，N沟道MOS场效应管截止，负载端不得电，当控制信号输入为高电平时，高频小功率三极管截止，N沟道MOS场效应管导通，负载端得电，本发明控制信号传输稳定，抗干扰能力强，对负载和电路本身有较好的保护功能，实现输入信号与负载控制的有效隔离，安全可靠。

详细工作原理：

本发明四路控制信号输入1、2、3、4输入时，信号输入检测单元对应的四路LED1、LED2、LED3、LED4发光，则有信号输入，四路控制信号输入1、2、3、4为低电平时，高频小功率三极管T1、T2、T3、T4导通，N沟道MOS场效应管T5、T6、T7、T8截止，负载1、负载2、负载3、负载4端不得电，当四路控制信号输入1、2、3、4为高电平时，高频小功率三极管T1、T2、T3、T4截止，N沟道MOS场效应管T5、T6、T7、T8导通，负载1、负载2、负载3、负载4端得电，使得负载1、负载2、负载3、负载4工作。本发明控制信号传输稳定，抗干扰能力强，对负载和电路本身有较好的保护功能，实现输入信号与负载控制的有效隔离，安全可靠。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。