本發(fā)明涉及隔離電路，尤其涉及一種有源無源自動切換隔離器。

背景技術：

1、在工業(yè)和電子系統(tǒng)中，傳感器和其他電子設備之間的信號傳輸常常會受到各種干擾，如電磁干擾、地線環(huán)路干擾等。隔離電路通過在電路的兩個部分之間提供電氣隔離，有效地避免了這些干擾，保證了信號的穩(wěn)定傳輸和設備的正常運行。

2、現(xiàn)有技術中，對于有源型變送器和無源型變送器的隔離電路是兩個單獨的模塊，使用不同的產品則需要單獨安裝使用相應的隔離模塊，使用更換變送器十分不便。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種有源無源自動切換隔離器。本發(fā)明要解決的技術問題通過以下技術方案實現(xiàn)：

2、本發(fā)明實施例第一方面提供一種有源無源自動切換隔離器，包括：電源變換電路、輸入采集電路和輸出電路；

3、所述輸入采集電路，包括：輸入切換模塊、采集轉換模塊和振蕩模塊；

4、所述輸入切換模塊，與所述采集轉換模塊連接或與所述振蕩模塊連接，用于根據(jù)輸入的有源信號或無源信號進行連接切換，以將輸入的信號發(fā)送至所述采集轉換模塊或者所述振蕩模塊；

5、所述采集轉換模塊，與所述振蕩模塊連接，用于將有源信號或者無源信號的電流信號轉換放大并輸入至所述振蕩模塊；

6、所述振蕩模塊，通過第三互感器與所述輸出電路連接；

7、所述電源變換電路，用于為所述輸入切換模塊、所述采集轉換模塊和所述振蕩模塊提供電源，以及通過所述輸入切換模塊為輸入的無源信號配電。

8、在本發(fā)明的一個實施例中，所述輸入切換模塊，包括：第一繼電器、第二繼電器、二極管d7、電容c56、電感l(wèi)3、電阻r19、n型三極管q2、n型三極管q1、電阻r18、雙向瞬變抑制二極管tvs5、電感l(wèi)8、電感l(wèi)12、電容c53、電解電容e3、電容c54和電容c55；

9、第一繼電器的第一引腳與電容c56的一端和第三電源端連接，第八引腳與電容c56的另一端和第二地端gnd2連接，電容c56還與二極管d7并聯(lián)；

10、第一繼電器的第三引腳與輸入端j12a連接，第一繼電器的第四引腳與電感l(wèi)3的一端連接，電感l(wèi)3的另一端電阻r19的一端和n型三極管q2的發(fā)射極連接，電阻r9的另一端與n型三極管q2的基極連接，n型三極管q2的集電極與n型三極管q1的基極連接，n型三極管q1的發(fā)射極與n型三極管q2的基極連接，n型三極管q1的集電極與第二電源端和電阻r18的另一端連接，電阻r18的一端與n型三極管q1的基極連接；

11、第一繼電器的第二引腳與雙向瞬變抑制二極管tvs5的一端連接，雙向瞬變抑制二極管tvs5的另一端與第二繼電器的第七引腳連接，第二繼電器的第六引腳與輸入端j12b連接；

12、雙向瞬變抑制二極管tvs5的一端還與電感l(wèi)8的一端連接，雙向瞬變抑制二極管tvs5的另一端還與電感l(wèi)12的一端連接，電感l(wèi)8的另一端與電容c53的一端連接，電容c53的另一端與電感l(wèi)12的另一端連接；

13、電容c53還與電解電容e3和電容c54并聯(lián)，電容c54與振蕩模塊連接，其中，電解電容e3的正極與電容c53的一端連接。

14、在本發(fā)明的一個實施例中，所述采集轉換模塊，包括：雙向瞬變抑制二極管tvs2、雙向瞬變抑制二極管tvs3、電感l(wèi)9、電感l(wèi)11、電容c42、自恢復保險f2、電容c40、共模電感l(wèi)10、電容c15、電阻r62、電容c16、第一放大器、可變電阻rt1、可變電阻rt2、電阻r66、電容c41、電阻r67、電阻r28、電容c22、電阻r29、電阻r20、電阻r32、電阻r33、電阻r30、電阻r31、電阻r34、第二放大器、電阻r35、電容c23、電阻r36、電阻r37、n型場效應管mq6和n型場效應管mq7；

15、雙向瞬變抑制二極管tvs2的一端與第一繼電器的第四引腳連接，雙向瞬變抑制二極管tvs2的另一端與第二繼電器的第五引腳連接；雙向瞬變抑制二極管tvs2的另一端還與輸入端j11a、電感l(wèi)9的一端和雙向瞬變抑制二極管tvs3的一端連接，雙向瞬變抑制二極管tvs3的另一端與輸入端j11b和電感l(wèi)11的一端連接，雙向瞬變抑制二極管tvs3還與電容c42并聯(lián)；

16、電感l(wèi)9的另一端與自恢復保險f2的一端連接，自恢復保險f2的另一端與電容c40的一端連接，電容c40的另一端與電感l(wèi)11的另一端連接，電容c40的一端還與共模電感l(wèi)10的第二端連接，電容c40的另一端還與共模電感l(wèi)10的第一端連接；

17、共模電感l(wèi)10的第三端和第四端于電容c15并聯(lián)，電容c15與電阻r62并聯(lián)，電阻r62的一端與電阻r64的一端連接，電阻r64的另一端與電容c16的一端和第一放大器的第三引腳連接，電容c16的另一端與電阻r62和第二地端gnd2連接；

18、第一放大器的第一引腳與電阻rt1的一端連接，第一放大器的第八引腳與電阻rt2的一端連接，第一放大器的第七引腳與電阻rt1的另一端、電阻rt2的另一端和第三電源端的正極連接；第一放大器的第二引腳與電阻r66的一端以及電阻r67的一端連接，第一放大器的第六引腳與電阻r28的一端以及電阻r66的另一端連接，電阻r67的另一端接地，第一放大器的第四引腳與第三電源端的負極連接，電容c41與電阻r66并聯(lián)；

19、電容c22的一端與電阻r28的另一端連接，電容c22的另一端與第二地端gnd2連接；電阻r29、電阻r20、電阻r32、電阻r33依次串聯(lián)，并共同與電容c22并聯(lián)；電阻r30與電阻r29并聯(lián)，電阻r31與電阻r20并聯(lián)且與電阻r30串聯(lián)；

20、第二放大器的第三引腳依次接入至連接電阻r30與電阻r31的線路和連接電阻r29與電阻r20的線路中；第二放大器的第二引腳與電阻r34的一端以及電容c23的一端連接，電阻r34的另一端與第二地端gnd2連接；第二放大器的第七引腳第三電源端的正極連接，第二放大器的第四引腳與第三電源端的負極連接；第二放大器的第六引腳與電阻r35的一端連接，電阻r35的另一端與電容c23的另一端和n型場效應管mq6的柵極連接，n型場效應管mq6的源極與電阻r36的一端連接，電阻r36的另一端接入至連接電容c23與電阻r34的線路中；

21、n型場效應管mq7的柵極與電容r35的另一端連接，n型場效應管mq7的源極與電阻r37的一端連接，電阻r37的另一端接入至連接電容c23與電阻r34的線路中；n型場效應管mq6的漏極和n型場效應管mq7的漏極與振蕩模塊連接。

22、在本發(fā)明的一個實施例中，所述振蕩模塊，包括：二極管d8、電容c55、電阻r38、電阻r39、電容c24、電容c25、二極管d11b、二極管d11a、電容c26、電感l(wèi)5a、n型三極管q3a、p型三極管q3b、電感l(wèi)5b、電容c27和電容c28；

23、二極管d8的正極與第一電源端連接，二極管d8的負極與電阻r38的一端、電容c55的一端連接，電容c55與電容c54并聯(lián)，電阻r38的另一端電容c24的一端連接，電容c24的另一端與電容c25的一端連接，電容c25的另一端與電阻r39的另一端連接，電阻r39的另一端與電容c55的另一端連接；

24、二極管d11b的負極與電容c24的一端連接，二極管d11b的正極與電容c24的另一端連接，二極管d11a的負極與電容c25的一端連接，二極管d11a的正極與電容c25的另一端連接，二極管d11b的正極與二極管d11a的負極連接，二極管d11b的正極與二極管d11a的負極與電容c26的一端和電感l(wèi)5a的一端連接；電容c26的另一端和電感l(wèi)5a的另一端均與n型三極管q3a的發(fā)射極連接，n型三極管q3a的發(fā)射極還與電感l(wèi)5b的一端和p型三極管q3b的發(fā)射極連接，n型三極管q3a的基極與二極管d11b的負極連接，n型三極管q3a的集電極與電容c27的一端連接，電容c27的另一端與電容c28的一端連接，電容c28的另一端與p型三極管q3b的集電極連接，p型三極管q3b的基極與二極管d11a的正極連接；

25、電感l(wèi)5b另一端和電容c28的一端分別與第三互感器的第一端和第五端連接。

26、在本發(fā)明的一個實施例中，所述輸出電路，包括：二極管d12a、二極管d12b、電容c30、電容c31、電容c29、電容c32、共模電感l(wèi)7、電容c52、自恢復保險f3和雙向瞬變抑制二極管tvs4；

27、第三互感器的第六端與二極管d12a的正極和二極管d12b的負極連接，第三互感器的第十端連接第一地端gno1；

28、二極管d12a和二極管d12b串聯(lián)，電容c30的兩端分別與二極管d12a的正極和二極管d12b的負極連接，電容c31與電容c30串聯(lián)，電容c31的另一端與第一地端gno1連接；電容c32與電容c30并聯(lián)，電容c29與電容c32串聯(lián)且電容c29的一端與第一地端gno1連接，共模電感l(wèi)7的第一端和第二端與電容c32的兩端連接，共模電感l(wèi)7的第三端和第四端于電容c52的兩端連接，電容c52的一端與自恢復保險f3的一端連接，自恢復保險f3的另一端與雙向瞬變抑制二極管tvs4的一端連接，雙向瞬變抑制二極管tvs4的另一端與電容c52的另一端連接，雙向瞬變抑制二極管tvs4的兩端與兩個輸出端連接。

29、在本發(fā)明的一個實施例中，所述電源變換電路，包括：電壓轉換電路、變壓器線圈驅動電路、變壓器、第一交流電壓整流濾波電路、第二交流電壓整流濾波電路和第三交流電壓整流濾波電路；

30、所述電壓轉換電路與所述變壓器線圈驅動電路連接，所述變壓器線圈驅動電路與變壓器的一端連接，變壓器的另一端與所述第一交流電壓整流濾波電路、所述第二交流電壓整流濾波電路和所述第三交流電壓整流濾波電路連接；

31、所述第一交流電壓整流濾波電路，用于為所述振蕩模塊提供電源；

32、所述第二交流電壓整流濾波電路，通過所述輸入切換模塊為輸入的無源信號配電；

33、所述第三交流電壓整流濾波電路，用于為所述輸入切換模塊和所述采集轉換模塊提供電源。

34、在本發(fā)明的一個實施例中，所述電壓轉換電路，包括：總線供電端子、雙向瞬變抑制二極管tvs1、電容c1、共模電感l(wèi)6、電容c7、電感l(wèi)1、電感l(wèi)4、自恢復保險f1、二極管d1、電容c6、電解電容e1、電容c2、電阻r1、電阻r2、電容c3、電源芯片、電容c4、肖特基二極管d2、電感l(wèi)2、電阻r3、電阻r4、電阻r5、電容c38、電容c37、電解電容e2、穩(wěn)壓管z1、電阻r6、電容c5和振蕩芯片

35、總線供電端子的第四引腳和第五引腳與供電電源的正極和負極連接，雙向瞬變抑制二極管tvs1的兩端分別與總線供電端子的第四引腳和第五引腳連接，電容c1與雙向瞬變抑制二極管tvs1并聯(lián)，電容c1的兩端與共模電感l(wèi)6的第一端和第二端連接，共模電感l(wèi)6的第三端和第四端與電容c7的兩端連接，電容c7的一端與電感l(wèi)1的一端連接，電感l(wèi)1的另一端與自恢復保險f1的一端連接，自恢復保險f1的另一端與二極管d1的正極連接，二極管d1的負極與電容c6的一端連接，電容c6的另一端與電感l(wèi)4的另一端連接，電感l(wèi)4的一端與電容c7的另一端連接；

36、電解電容e1與電容c6并聯(lián)，電容c2與電解電容e1并聯(lián)，電容c2的一端還與電阻r1的一端連接，電阻r2的另一端與電阻r2的一端連接，電阻r2的另一端與電容c2的另一端連接，電阻r1的兩端還分別與電源芯片的vin端和en端連接，電容c3與電阻r2并聯(lián)，電容c3的另一端與電源芯片的gnd端連接，電源芯片的gnd端接地；

37、電源芯片的bst端和sw端分別與電容c4的兩端連接，電容c4與sw端連接的一端與電感l(wèi)2的一端和肖特基二極管d2的負極連接，肖特基二極管d2的正極接地且與電阻r5的一端連接，電阻r5的另一端與電阻r4的一端連接，電阻r4的另一端與電阻r3的一端和電源芯片的fb端連接，電阻r3的另一端和電感l(wèi)2的另一端連接，電感l(wèi)2的另一端與電容c38的一端連接，電容c38的另一端與電阻r5的一端連接；

38、電容c37與電容c38并聯(lián)，電解電容e2與電容c37并聯(lián)，電解電容e2的正極與穩(wěn)壓管z1的負極連接，穩(wěn)壓管z1的正極與振蕩芯片的第四引腳、第五引腳、第十四引腳和第六引腳連接，振蕩芯片的第十引腳和第十一引腳與變壓器線圈驅動電路連接，振蕩芯片的第一引腳和第三引腳與電容c5的兩端連接，振蕩芯片的第二引腳和第三引腳與電阻r6的兩端連接，振蕩芯片的第八引腳、第九引腳、第七引腳和第十二引腳均與電解電容e2的負極連接。

39、在本發(fā)明的一個實施例中，所述變壓器線圈驅動電路，包括：二極管d16、電阻r7、電阻r9、二極管d17、電阻r8、電阻r10、n型場效應管mq1和n型場效應管mq2；

40、二極管d16的負極和電阻r7的一端均與振蕩芯片的第十引腳連接，二極管d16的正極與電阻r7的另一端連接，二極管d16的正極還與電阻r8的一端連接，電阻r8的另一端與振蕩芯片的第十二引腳連接，振蕩芯片的第十一引腳與電阻r9的一端和二極管d17的負極連接，電阻r9的另一端與二極管d17的正極連接，二極管d17的正極還與電阻r10和n型場效應管mq2的柵極連接，電阻r10的另一端與電阻r8的另一端連接，n型場效應管mq2的漏極與變壓器一端的第三端連接，n型場效應管mq2的源極與電阻r10的另一端和n型場效應管mq1的源極連接；

41、n型場效應管mq1的柵極與電阻r8的一端連接，n型場效應管mq1的漏極與變壓器一端的第一端連接，變壓器一端的第二端與穩(wěn)壓管z1的負極連接。

42、在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一交流電壓整流濾波電路，包括：二極管d5a、二極管d5b、二極管d6a、二極管d6b、電容c14、電容c17、電容c18和電阻r17；

43、變壓器另一端的第九端與二極管d6a的負極連接，變壓器另一端的第十端與二極管d5a的負極連接；

44、二極管d5a的正極與二極管d6a的正極連接，二極管d5a的負極與二極管d5b的正極連接，二極管d5b的負極與二極管d6b的負極連接，二極管d6b的正極與二極管d6a的負極連接，二極管d6a的正極與電容c14的一端連接，二極管d6b的負極與電容c14的另一端連接，電容c17與電容c14并聯(lián)，電容c18與電容c17并聯(lián)，電容c18與二極管d6a的正極連接的一端與第二地端gnd2連接，電阻r17的一端與電容c18的一端連接且與第一電源端連接，電阻r17的另一端與電容c18的與第二地端gnd2連接的一端連接。

45、在本發(fā)明的一個實施例中，所述第二交流電壓整流濾波電路，包括：二極管d4a、二極管d4b、電容c12、電容c13、電容c19和電阻r16；

46、變壓器另一端的第八端與二極管d4a的正極連接，二極管d4a的負極與電容c12的一端連接，電容c12的另一端與變壓器另一端的第七端連接；二極管d4a的正極和負極分別與二極管d4b的正極和負極連接；電容c13與電容c12并聯(lián)，電容c19與電容c13并聯(lián)，電阻r16與電容c19并聯(lián)的另一端與電容，電阻r16與電容c12連接的一端與第二地端gnd2連接，電阻r16的另一端與第二電源端連接；

47、所述第三交流電壓整流濾波電路，包括：二極管d3a、二極管d3b、電容c10、電容c11、電容c20、電容c33、電容c21、電容c34、電容c35、電容c36、電阻r15和發(fā)光二極管；

48、變壓器另一端的第五端與第二地端gnd2連接，變壓器另一端的第六端與二極管d3b的正極連接，二極管d3b的負極電容c10的一端連接，電容c10的另一端與電容c11的一端和第二地端gnd2連接，電容c11的另一端與二極管d3a的正極連接，二極管d3a的負極與二極管d3b的正極連接；

49、電容c20與電容c10并聯(lián)，電容c33與電容c20串聯(lián)且與電容c11并聯(lián)，電容c21與電容c20并聯(lián)，電容c34與電容c21串聯(lián)且與電容c33并聯(lián)，電容c35與電容c21并聯(lián)，電容c36與電容c35串聯(lián)且與電容c34并聯(lián)，電容c35與電阻r15和發(fā)光二極管串聯(lián)，發(fā)光二極管的負極連接電容c35和電容c36之間的串聯(lián)電路中；電容c35與電阻r15直接的串聯(lián)電路上連接第三電源端的正極，電容c35與電阻r15直接的串聯(lián)電路上還連接第三電源端的正極，電容c36與二極管d3a的正極連接的一端與第三電源端的負極連接。

50、本發(fā)明的有益效果：

51、本發(fā)明的隔離器能夠適配兼容有源型信號和無源信號，一個設備即可兼容兩種信號隔離，在更換有源或無源信號時，無需更換隔離器，擴展了使用場景，提升了使用的便捷性，滿足用戶的不同產品的使用需求。

52、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

53、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。