本發(fā)明涉及變壓器，具體涉及一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、變壓器一般用于傳遞能量，并改變電壓和電流值，也常常用于隔離數(shù)字信號，所謂的“隔離”或“電隔離”是為了使得被隔離的兩部分電路之間沒有電荷的傳遞。本發(fā)明提出一種基于變壓器的新用途，即基于變壓器進(jìn)行模擬量的隔離傳遞。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置及方法，基于變壓器進(jìn)行模擬量的隔離傳遞。

2、本發(fā)明第一實施例提供一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置，所述裝置包括模擬量輸入模塊、對稱方波變換模塊、變壓器模塊、整流模塊以及模擬量輸出模塊，所述模擬量輸入模塊連接對稱方波變換模塊，所述對稱方波變換模塊連接變壓器模塊的初級側(cè)，所述整流模塊連接變壓器模塊的次級側(cè)，所述模擬量輸出模塊連接整流模塊；

3、模擬量輸入模塊，用于輸入模擬量；

4、對稱方波變換模塊，用于將輸入的模擬量變換成對稱交流方波；

5、變壓器模塊，用于將變換后的交流方波從變壓器的初級傳遞到變壓器的次級，通過變壓器實現(xiàn)模擬量的隔離；

6、整流模塊，用于將經(jīng)過變壓器隔離的交流方波進(jìn)行整流，實現(xiàn)模擬量還原；

7、模擬量輸出模塊，用于輸出模擬量。

8、進(jìn)一步地，所述對稱方波變換模塊具體用于將輸入的模擬量變換成電壓幅值與輸入模擬量的電壓幅值成預(yù)設(shè)比例的對稱交流方波。

9、進(jìn)一步地，所述對稱方波變換模塊包括全橋變換器、半橋變換器或推挽變換器。

10、進(jìn)一步地，所述整流模塊包括：構(gòu)成包含二極管的整流電路、構(gòu)成包含可控開關(guān)的同步整流電路、構(gòu)成包含二極管及可控開關(guān)的倍壓整流電路或構(gòu)成包含運算放大器的絕對值電路。

11、進(jìn)一步地，所述模擬量輸入模塊具體用于輸入單極性的模擬量或?qū)㈦p極性的模擬量轉(zhuǎn)變成單極性后再進(jìn)行輸入。

12、進(jìn)一步地，所述模擬量輸出模塊具體用于直接輸出單極性的模擬量或者重新還原成雙極性后再進(jìn)行輸出。

13、進(jìn)一步地，所述對稱方波變換模塊包括振蕩器、開關(guān)s、運放u1、電阻r1以及電阻r2；

14、開關(guān)s的第一不動端連接模擬量輸入端，開關(guān)s的第二不動端連接gnd端，運放u1的正向輸入端連接開關(guān)s的動端，振蕩器的輸出驅(qū)動開關(guān)s的動端在第一不動端和第二不動端之間來回切換導(dǎo)通，運放u1的輸出端連接至變壓器的初級，電阻r2的第一端連接至模擬量輸入端和開關(guān)s的第一不動端之間的節(jié)點，電阻r2的第二端連接至運放u1的負(fù)向輸入端，電阻r1的第一端連接至電阻r2和運放u1的負(fù)向輸入端之間的節(jié)點，電阻r1的第二端連接運放u1的輸出端。

15、進(jìn)一步地，所述對稱方波變換模塊還包括電容c，所述電容c串聯(lián)在運放u1的輸出端和變壓器的初級之間，電阻r1的第二端連接至運放u1的輸出端和電容c之間的節(jié)點。

16、本發(fā)明第二實施例提供一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞方法，所述方法包括：

17、輸入模擬量；

18、將輸入的模擬量變換成對稱交流方波；

19、將變換后的交流方波從變壓器的初級傳遞到變壓器的次級，通過變壓器實現(xiàn)模擬量的隔離；

20、將經(jīng)過變壓器隔離的交流方波進(jìn)行模擬量還原；

21、輸出模擬量。

22、進(jìn)一步地，輸入模擬量，具體包括：

23、輸入單極性的模擬量或?qū)㈦p極性的模擬量轉(zhuǎn)變成單極性后再進(jìn)行輸入。

24、本發(fā)明提供一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置及方法，所述裝置包括模擬量輸入模塊、對稱方波變換模塊、變壓器模塊、整流模塊以及模擬量輸出模塊，所述模擬量輸入模塊連接對稱方波變換模塊，所述對稱方波變換模塊連接變壓器模塊的初級側(cè)，所述整流模塊連接變壓器模塊的次級側(cè)，所述模擬量輸出模塊連接整流模塊；模擬量輸入模塊，用于輸入模擬量；對稱方波變換模塊，用于將輸入的模擬量變換成對稱交流方波；變壓器模塊，用于將變換后的交流方波從變壓器的初級傳遞到變壓器的次級，通過變壓器實現(xiàn)模擬量的隔離；整流模塊，用于將經(jīng)過變壓器隔離的交流方波進(jìn)行整流，實現(xiàn)模擬量還原；模擬量輸出模塊，用于輸出模擬量。本發(fā)明可實現(xiàn)基于變壓器直接進(jìn)行模擬量的傳遞。

技術(shù)特征：

1.一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置，其特征在于，所述裝置包括模擬量輸入模塊、對稱方波變換模塊、變壓器模塊、整流模塊以及模擬量輸出模塊，所述模擬量輸入模塊連接對稱方波變換模塊，所述對稱方波變換模塊連接變壓器模塊的初級側(cè)，所述整流模塊連接變壓器模塊的次級側(cè)，所述模擬量輸出模塊連接整流模塊；

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置，其特征在于，所述對稱方波變換模塊具體用于將輸入的模擬量變換成電壓幅值與輸入模擬量的電壓幅值成預(yù)設(shè)比例的對稱交流方波。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置，其特征在于，所述對稱方波變換模塊包括全橋變換器、半橋變換器或推挽變換器。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置，其特征在于，所述整流模塊包括：構(gòu)成包含二極管的整流電路、構(gòu)成包含可控開關(guān)的同步整流電路、構(gòu)成包含二極管及可控開關(guān)的倍壓整流電路或構(gòu)成包含運算放大器的絕對值電路。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置，其特征在于，所述模擬量輸入模塊具體用于輸入單極性的模擬量或?qū)㈦p極性的模擬量轉(zhuǎn)變成單極性后再進(jìn)行輸入。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置，其特征在于，所述模擬量輸出模塊具體用于直接輸出單極性的模擬量或者重新還原成雙極性后再進(jìn)行輸出。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置，其特征在于，所述對稱方波變換模塊包括振蕩器、開關(guān)s、運放u1、電阻r1以及電阻r2；

8.如權(quán)利要求7所述的一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置，其特征在于，所述對稱方波變換模塊還包括電容c，所述電容c串聯(lián)在運放u1的輸出端和變壓器的初級之間，電阻r1的第二端連接至運放u1的輸出端和電容c之間的節(jié)點。

9.一種基于變壓器的模擬量隔離方法，其特征在于，所述方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于變壓器的模擬量傳遞方法，其特征在于，輸入模擬量，具體包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于變壓器的模擬量隔離傳遞裝置及方法，包括模擬量輸入模塊、對稱方波變換模塊、變壓器模塊、整流模塊以及模擬量輸出模塊；模擬量輸入模塊，用于輸入模擬量；對稱方波變換模塊，用于將輸入的模擬量變換成對稱交流方波；變壓器模塊，用于將變換后的交流方波從變壓器的初級傳遞到變壓器的次級，通過變壓器實現(xiàn)模擬量的隔離；整流模塊，用于將經(jīng)過變壓器隔離的交流方波進(jìn)行整流，實現(xiàn)模擬量還原；模擬量輸出模塊，用于輸出模擬量。本發(fā)明可實現(xiàn)基于變壓器直接進(jìn)行模擬量的傳遞。

技術(shù)研發(fā)人員：趙柯,李振謙,付正權(quán)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連泰思曼科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15