一种低成本485隔离电路的电路结构及检测方法与流程

    专利查询2025-04-06  23


    本发明涉及隔离电路,具体为一种低成本485隔离电路的电路结构及检测方法。


    背景技术:

    1、隔离电路是一种在电力和电子系统中广泛应用的电路设计,其主要目的是将电源系统与工作电路相互隔离,以提高系统的安全性、稳定性和减少电气干扰。

    2、在电能表领域中,485的隔离电源用于工频变压器,通过次级隔离输出,经过整流,滤波和稳压后,给485电路提供电压,但使用工频变压器,一是由于工频变压器的体积很大,在小尺寸的壳子就不能使用,例如2p,4p结构的表壳中,二是485输出的次级线圈跟主电源供电线圈都在同一个变压器骨架上,在有些pcb的布局上就会受电源电路限制,不能灵活的布局485电路。

    3、485的隔离电源用于开关电源,高频变压器隔离输出,经过整流,滤波和稳压后,给485电路提供电压,开关电源虽然解决了工频变压器体积大的问题,但一是带来电源成本的增加,二是同工频变压器一样,485的电源的次级线圈和主电源线圈都在同一个高频变压器的骨架上,同时开关电源的高频变压器体积变小,隔离耐压不容易到达,同时跟工频变压器一样,布局受到电源电路限制,不能灵活的放置485电路。

    4、因此,设计实用性强和能够灵活布局摆放的一种低成本485隔离电路的电路结构及检测方法是很有必要的。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种低成本485隔离电路的电路结构及检测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种低成本485隔离电路的电路结构及检测方法,包括220v电网电源、电源系统、系统主mcu模块、485隔离电源模块和485通讯模块,所述电源系统与220v电网电源电性连接,所述系统主mcu模块与电源系统电性连接,所述485隔离电源模块与电源系统电性连接,所述485隔离电源模块与系统主mcu模块由pwm控制,所述485通讯模块与485隔离电源模块电性连接,所述系统主mcu模块与485通讯模块光耦隔离。

    3、根据上述技术方案,所述485隔离电源模块包括三极管的控制电路、高频小型变压器和后端整流滤波稳压输出。

    4、根据上述技术方案,所述485vcc的电源是隔离电源稳定输出的电压。

    5、根据上述技术方案,所述rxd485、txd485、485_ctrl是跟主mcu连接,通过光耦隔离,跟485芯片通讯的接口。

    6、根据上述技术方案,所述j2是表输出到外面的rs485的a,b接口,用于通过485总线跟表进行通讯。

    7、根据上述技术方案,所述pwm输出就是三极管的控制电路中的三极管的控制信号输入,来控制高频的脉冲电流变化。

    8、根据上述技术方案,所述rxd485、txd485、485_ctrl管脚跟485电路连接,用于进行通讯的接口。

    9、一种低成本485隔离电路的检测方法,mcu输出pwm控制信号,pwm控制三极管的导通和截止,在高频变压器产生高频脉冲电流,从而产生高频磁场,在次级线圈中产生耦合电压,经过整理,滤波和稳压,输出稳定电压。

    10、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:

    11、1、本发明,解决了传统工频变压器体积庞大、难以适配小型结构壳体的技术难题,为空间受限的应用场景提供了理想解决方案。

    12、2、本发明,通过简洁的电路设计,降低了生产成本,满足了高耐压性能的要求,有效克服了传统开关电源成本高企及耐压标准难以达成的局限,为用户带来了更加经济且可靠的电源解决方案。

    13、3、本发明,通过将电路巧妙地封装成一个独立单元,使得用户可以根据实际需求,灵活地将该模块安置于任何位置,极大地提升了系统布局的自由度与灵活性。



    技术特征:

    1.一种低成本485隔离电路的电路结构,包括220v电网电源、电源系统、系统主mcu模块、485隔离电源模块和485通讯模块,其特征在于:所述电源系统与220v电网电源电性连接,所述系统主mcu模块与电源系统电性连接,所述485隔离电源模块与电源系统电性连接,所述485隔离电源模块与系统主mcu模块由pwm控制,所述485通讯模块与485隔离电源模块电性连接,所述系统主mcu模块与485通讯模块光耦隔离。

    2.根据权利要求1所述的一种低成本485隔离电路的电路结构,其特征在于:所述485隔离电源模块包括三极管的控制电路、高频小型变压器和后端整流滤波稳压输出。

    3.根据权利要求2所述的一种低成本485隔离电路的电路结构,其特征在于:485vcc的电源是隔离电源稳定输出的电压。

    4.根据权利要求3所述的一种低成本485隔离电路的电路结构,其特征在于:rxd485、txd485、485_ctrl是跟主mcu连接,通过光耦隔离,跟485芯片通讯的接口。

    5.根据权利要求4所述的一种低成本485隔离电路的电路结构,其特征在于:j2是表输出到外面的rs485的a,b接口,用于通过485总线跟表进行通讯。

    6.根据权利要求5所述的一种低成本485隔离电路的电路结构,其特征在于:pwm输出就是三极管的控制电路中的三极管的控制信号输入,来控制高频的脉冲电流变化。

    7.根据权利要求6所述的一种低成本485隔离电路的电路结构,其特征在于:rxd485、txd485、485_ctrl管脚跟485电路连接,用于进行通讯的接口。

    8.一种低成本485隔离电路的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种低成本485隔离电路的电路结构及检测方法,包括220V电网电源、电源系统、系统主MCU模块、485隔离电源模块和485通讯模块,所述电源系统与220V电网电源电性连接,所述系统主MCU模块与电源系统电性连接,所述485隔离电源模块与电源系统电性连接,所述485隔离电源模块与系统主MCU模块由PWM控制。本发明,解决了传统工频变压器体积庞大、难以适配小型结构壳体的技术难题,为空间受限的应用场景提供了理想解决方案,通过将电路巧妙地封装成一个独立单元,使得用户可以根据实际需求,灵活地将该模块安置于任何位置。

    技术研发人员:周杰,薛大腾,雷文斌,吴磊磊
    受保护的技术使用者:启程未来(浙江)物联科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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