基于HCNR201的電壓采集隔離電路設計
電壓隔離電路如圖5所示。電路實現信號與系統(tǒng)隔離及線性測量雙重功能,主要由HCNR201及運放構成。工作原理:LED、PD1、Q1及運放U1等組成測量電路的輸入部分并形成負反饋,U2、PD2等構成電路的輸出部分;當輸入電壓變化時,在運放U1的作用下,LED電流IF隨著調整;光耦的物理結構決定PD1與LED成線性比例,所以流過PD1的電流IPD1跟隨著輸入電壓變化;又PD2與PD1成嚴格比例關系,同樣IPD2跟隨輸入電壓變化,通過運放U2及電位器R1將IPD2轉換成輸出電壓,最終實現輸出電壓與輸入電壓的精密線性關系。補償電容C1及C2用于改進電路穩(wěn)定性、減小電路輸出噪聲及限制電路的工作帶寬于10 kHz左右內;二極管D1起續(xù)流作用,防止LED完全關斷時過高反壓加在LED兩端。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/177865.htm
2.3 實驗分析
在確定具體的參數后搭建電路,并對該電路進行驗證。前端輸入電壓由微機電源經可變電阻分壓后提供,電路的輸入/輸出電壓經萬用表測量后得出相應數據。隔離前后輸入/輸出電壓的比較如表1所列。
由表1中的數據可以得到通過Matlab繪出的實際圖形。輸入/輸出電壓及其最小二乘擬合直線如圖6所示。其中“口”表示理想狀態(tài)下的數據點,“*”表示實測所對應的數據點,連線是最小二乘法對所測數據進行的擬合直線,該擬合直線的方程為y=0.9969x+0.0091,其最佳斜率為0.9969。
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