一种智能的带隔离的电桥电路论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种智能的带隔离的电桥电路，包括光耦隔离子电路、电桥控制子电路，其中：所述光耦隔离子电路采用TLP281‑4芯片，实现输入端与输出端的信号隔离，所述光耦隔离子电路的输入端与处理器的IO口电连接，所述处理器输出控制信号，光耦隔离子电路输出端与所述电桥控制子电路电连接。利用光耦隔离子电路、电桥控制子电路的设计，使电桥在20V至30V的非稳压供电范围内均能可靠工作，很好的满足了工程领域对隔离、集成度和可靠性要求。使用高性能的MOS管桥路可以驱动大功率负载，宽范围内的工作电压都使得本实用新型在电机控制中具有很好的通用性。

主设计要求

1.一种智能的带隔离的电桥电路，其特征在于，包括光耦隔离子电路、电桥控制子电路，其中：所述光耦隔离子电路采用TLP281-4芯片，实现输入端与输出端的信号隔离，所述光耦隔离子电路的输入端与处理器的IO口电连接，所述处理器输出控制信号，光耦隔离子电路输出端与所述电桥控制子电路电连接。

设计方案

1.一种智能的带隔离的电桥电路，其特征在于，包括光耦隔离子电路、电桥控制子电路，其中：

所述光耦隔离子电路采用TLP281-4芯片，实现输入端与输出端的信号隔离，所述光耦隔离子电路的输入端与处理器的IO口电连接，所述处理器输出控制信号，光耦隔离子电路输出端与所述电桥控制子电路电连接。

2.根据权利要求1所述的智能的带隔离的电桥电路，其特征在于，所述光耦隔离子电路中的TLP281-4芯片集成有4个光电耦合器，所述4个光电耦合器的正极端和负极端分别为TLP281-4芯片1至8端输入端，所述光耦隔离子电路还包括电阻R709、电阻R710、电阻R711、电阻R712、电阻R713、电阻R714、电阻R715、电阻R716，其中：

所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的正极端1端与电阻R709的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的负极端2端接收处理器输出的控制信号IN_M1，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的正极端3端与电阻R710的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的负极端4端接收处理器输出的控制信号IN_M2，所述TLP281-4芯片中的第三光电耦合器的正极端5端与电阻R711的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第三光电耦合器的负极端6端接收处理器输出的控制信号IN_M3，所述TLP281-4芯片中的第四光电耦合器的正极端7端与电阻R712的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的集电极16端输出信号OUT_M1并与电阻R713的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的集电极14端输出信号OUT_M2并与电阻R714的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第三电耦合器的集电极12端输出信号OUT_M3并与电阻R715的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第四电耦合器的集电极10端输出信号OUT_M2并与电阻R716的一端电连接，所述TLP281-4芯片中四个光电耦合器的发射极15端、13端、11端、9端接地；

所述电阻R709的另一端、电阻R710的另一端、电阻R711的另一端、电阻R712的另一端均与3.3V电源电连接；

所述电阻R713的另一端、电阻R714的另一端、电阻R715的另一端、电阻R716的另一端均与5V电源电连接。

3.根据权利要求2所述的智能的带隔离的电桥电路，其特征在于，所述电桥控制子电路包括电阻R601、电阻R602、电阻R603、电阻R604、电阻R605、电阻R606、电阻R607、电阻R608、电阻R609、电阻R610、电阻R611、电阻R612、电阻R613、电阻R614、电阻R615、电阻R634、电阻R635、与门U601A、与门U601B、与门U601C、与门U601D、三极管Q601、三极管Q604、三极管Q607、三极管Q608、PNP型场效应管Q602、PNP型场效应管Q603、NPN型场效应管Q605 NPN型场效应管Q606、发光二极管D601和发光二极管D602，其中：

电阻R602的一端与信号OUT_M1电连接，另一端和与门U601A的第一输入端电连接；

电阻R607的一端与信号OUT_M2电连接，另一端分别和与门U601A的第二输入端、与门U601B的第一输入端、与门U601B的第二输入端电连接；

电阻R609的一端与信号OUT_M1电连接，另一端和与门U601C的第一输入端电连接；

电阻R615的一端与信号OUT_M3电连接，另一端分别和与门U601D的第二输入端、与门U601D的第一输入端、与门U601D的第二输入端电连接；

与门U601A的输出端与电阻R605的一端电连接、与门U601B的输出端与电阻R606的一端电连接、与门U601C的输出端与电阻R610的一端电连接、与门U601D的输出端与电阻R614的一端电连接；

电阻R605的另一端与三极管Q601的基极电连接，电阻R606的另一端与三极管Q604的基极电连接，电阻R610的另一端与三极管Q607的基极电连接，电阻R614的另一端与三极管Q608的基极电连接；

三极管Q601的集电极与电阻R601的一端电连接，三极管Q604的集电极分别与电阻R634的一端、NPN型场效应管Q605的栅极电连接，三极管Q607的集电极与电阻R608的一端电连接，三极管Q608的集电极分别与电阻R635的一端、NPN型场效应管Q606的栅极电连接；三极管Q601的发射极、三极管Q604的发射极、三极管Q607的发射极、三极管Q608的发射极均接地；

电阻R601的另一端分别与电阻R603的一端、PNP型场效应管Q602的栅极电连接，电阻R634另一端分别与电阻R635的另一端，电阻R608的另一端分别与电阻R604、PNP型场效应管Q603的栅极电连接；

电阻R603的另一端、电阻R604的另一端、PNP型场效应管Q602的源极、PNP型场效应管Q603的源极均与24V电源电连接；

PNP型场效应管Q602的漏极分别与NPN型场效应管Q605的漏极、电阻R612的一端、电阻R613的一端电连接并输出信号MOTERR1B，PNP型场效应管Q603的漏极分别与NPN型场效应管Q606的漏极、发光二极管D601的负极、发光二极管D602的正极电连接并输出信号MOTER1A；

电阻R612的另一端与发光二极管D601的正极电连接，电阻R613的另一端与发光二极管D602的负极电连接；

NPN型场效应管Q605的源极、NPN型场效应管Q606的源极均与电阻R611的一端电连接并输出信号TEST1，电阻R611的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的智能的带隔离的电桥电路，其特征在于，还包括线性隔离放大子电路，所述线性隔离放大子电路采用线性隔离芯片HCNR200，线性隔离放大子电路的输入端与信号TEST1电连接，输出端与处理器的模数转换外设ADC连接，实现对电桥控制子电路电流的实时检测。

5.根据权利要求4所述的智能的带隔离的电桥电路，其特征在于，所述线性隔离放大子电路还包括电阻R306、电阻R307、电阻R308、电阻R309、电阻R310、运算放大器U303A、运算放大器U303B、运算放大器U305A、可调电阻R311、电容C314、电容C315、电容C316，其中：

电阻R307的一端与信号TEST1电连接，另一端与运算放大器U303B的同相输入端电连接；

运算放大器U303B的反相输入端分别与电阻R309的一端、电容C314的一端、电阻R310的一端电连接，运算放大器U303B的反相输入端的输出端分别与电容C314的另一端、电阻R310的另一端、电阻R308的一端电连接；

所述电阻R309的另一端接地；

电阻R308的另一端分别与运算放大器U303A的反相输入端、电容C315的一端、线性隔离芯片HCNR200的CA2端电连接；

运算放大器U303A的同相输入端接地，输出端分别与电容C315的另一端、电阻R306的一端电连接，运算放大器U303A的正电源端分别与5V电源、线性隔离芯片HCNR200的AN1端电连接，运算放大器U303A的负电源端接地；

电阻R306的另一端与线性隔离芯片HCNR200的CA1端电连接；

线性隔离芯片HCNR200的AN2端接地，线性隔离芯片HCNR200的CA3 端分别与运算放大器U305A的反相输入端、可调电阻R311的一端、电容C316的一端电连接，线性隔离芯片HCNR200的AN3端接地；

运算放大器U305A的同相输入端接地，运算放大器U305A的输出端分别与可调电阻R311的另一端、电容C316的另一端电连接并作为信号输出节点CurrentTest端输出Vout电压至处理器中，处理运算放大器U305A的正电源端接5V电源，负电源端接地。

6.根据权利要求5所述的智能的带隔离的电桥电路，其特征在于，所述处理器采用ARM芯片STM32F103。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电桥电路设计领域，更具体地，涉及一种智能的带隔离的电桥电路。

背景技术

电桥电路在电路设计中已广泛应用，在工程应用领域，产品的集成度、可靠性、成本因素等是不可忽视的，而在工业现场、更或是军用产品中，对电桥电路还需作隔离处理。

实用新型内容

本实用新型提供一种智能的带隔离的电桥电路，设计一种高可靠、低成本的带隔离电桥电路。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种智能的带隔离的电桥电路，包括光耦隔离子电路、电桥控制子电路，其中：

上述方案实现了控制端信号与电桥供电电压间的隔离。

优选地，所述光耦隔离子电路中的TLP281-4芯片集成有4个光电耦合器，所述4个光电耦合器的正极端和负极端分别为TLP281-4芯片1至8端输入端，所述光耦隔离子电路还包括电阻R709、电阻R710、电阻R711、电阻R712、电阻R713、电阻R714、电阻R715、电阻R716，其中：

所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的正极端1端与电阻R709的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的负极端2端接收处理器输出的控制信号IN_M1，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的正极端3端与电阻R710的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的负极端4端接收处理器输出的控制信号IN_M2，所述TLP281-4芯片中的第三光电耦合器的正极端5端与电阻R711的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第三光电耦合器的负极端6端接收处理器输出的控制信号IN_M3，所述TLP281-4芯片中的第四光电耦合器的正极端7端与电阻R712的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的集电极16端输出信号OUT_M1并与电阻R713的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的集电极14端输出信号OUT_M2 并与电阻R714的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第三电耦合器的集电极 12端输出信号OUT_M3并与电阻R715的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第四电耦合器的集电极10端输出信号OUT_M2并与电阻R716的一端电连接，所述TLP281-4芯片中四个光电耦合器的发射极15端、13端、11端、9端接地；

所述电阻R709的另一端、电阻R710的另一端、电阻R711的另一端、电阻 R712的另一端均与3.3V电源电连接；

所述电阻R713的另一端、电阻R714的另一端、电阻R715的另一端、电阻 R716的另一端均与5V电源电连接。

本电路采用光电耦合器TLP281-4芯片，原边与处理器的普通IO口相连，光电耦合器TLP281-4芯片的输出连接电桥控制子电路，控制端信号节点为 IN_M1、IN_M2、IN_M3，隔离输出端信号节点为OUT_M1、OUT_M2、OUT_M3。当控制信号为逻辑1时，隔离输出端信号为逻辑1；当控制信号为逻辑0时，隔离输出端信号为逻辑0，通过对处理器IO口的编程以实现不同的控制逻辑。

优选地，所述电桥控制子电路包括电阻R601、电阻R602、电阻R603、电阻R604、电阻R605、电阻R606、电阻R607、电阻R608、电阻R609、电阻R610、电阻R611、电阻R612、电阻R613、电阻R614、电阻R615、电阻R634、电阻 R635、与门U601A、与门U601B、与门U601C、与门U601D、三极管Q601、三极管Q604、三极管Q607、三极管Q608、PNP型场效应管Q602、PNP型场效应管Q603、NPN型场效应管Q605NPN型场效应管Q606、发光二极管D601和发光二极管D602，其中：

电阻R602的一端与信号OUT_M1电连接，另一端和与门U601A的第一输入端电连接；

电阻R607的一端与信号OUT_M2电连接，另一端分别和与门U601A的第二输入端、与门U601B的第一输入端、与门U601B的第二输入端电连接；

电阻R609的一端与信号OUT_M1电连接，另一端和与门U601C的第一输入端电连接；

电阻R615的一端与信号OUT_M3电连接，另一端分别和与门U601D的第二输入端、与门U601D的第一输入端、与门U601D的第二输入端电连接；

三极管Q601的集电极与电阻R601的一端电连接，三极管Q604的集电极分别与电阻R634的一端、NPN型场效应管Q605的栅极电连接，三极管Q607的集电极与电阻R608的一端电连接，三极管Q608的集电极分别与电阻R635的一端、NPN型场效应管Q606的栅极电连接；三极管Q601的发射极、三极管Q604 的发射极、三极管Q607的发射极、三极管Q608的发射极均接地；

电阻R603的另一端、电阻R604的另一端、PNP型场效应管Q602的源极、 PNP型场效应管Q603的源极均与24V电源电连接；

PNP型场效应管Q602的漏极分别与NPN型场效应管Q605的漏极、电阻 R612的一端、电阻R613的一端电连接并输出信号MOTERR1B，PNP型场效应管Q603的漏极分别与NPN型场效应管Q606的漏极、发光二极管D601的负极、发光二极管D602的正极电连接并输出信号MOTER1A；

电阻R612的另一端与发光二极管D601的正极电连接，电阻R613的另一端与发光二极管D602的负极电连接；

NPN型场效应管Q605的源极、NPN型场效应管Q606的源极均与电阻R611 的一端电连接并输出信号TEST1，电阻R611的另一端接地。

电桥电路的输出驱动端为MOTER1A、MOTER1B，MOTER1A、MOTER1B 间电压U _{AB<\/sub>为正时表示正向导通，负时表示反相导通，利用场效应管的开关特性实现正反向驱动，控制信号OUT_M1、OUT_M2、OUT_M3与桥路输出间的逻辑关系图如下表1所示；}

由表1可见，本电路很好的解决了共态导通现象，表中仅有唯一的输入组态引起桥路正向或反向导通，因此电路有效避免了错误的逻辑输入或信号干扰导致的桥路工作异常。电路中2个不同的发光二极管指示了电桥的输出状态。

表1

优选地，还包括线性隔离放大子电路，所述线性隔离放大子电路采用线性隔离芯片HCNR200，线性隔离放大子电路的输入端与信号TEST1电连接，输出端与处理器的模数转换外设ADC连接，实现对电桥控制子电路电流的实时检测，使电路具备实时电流检测能力，电阻R611为一个精密采样电阻，用于对电桥电流的实时检测。

优选地，所述线性隔离放大子电路还包括电阻R306、电阻R307、电阻R308、电阻R309、电阻R310、运算放大器U303A、运算放大器U303B、运算放大器 U305A、可调电阻R311、电容C314、电容C315、电容C316，其中：

电阻R307的一端与信号TEST1电连接，另一端与运算放大器U303B的同相输入端电连接；

所述电阻R309的另一端接地；

电阻R308的另一端分别与运算放大器U303A的反相输入端、电容C315的一端、线性隔离芯片HCNR200的CA2端电连接；

电阻R306的另一端与线性隔离芯片HCNR200的CA1端电连接；

线性隔离芯片HCNR200的AN2端接地，线性隔离芯片HCNR200的CA3 端分别与运算放大器U305A的反相输入端、可调电阻R311的一端、电容C316 的一端电连接，线性隔离芯片HCNR200的AN3端接地；

运算放大器U305A的同相输入端接地，运算放大器U305A的输出端分别与可调电阻R311的另一端、电容C316的另一端电连接并作为信号输出节点 CurrentTest端输出Vout电压至处理器中，处理运算放大器U305A的正电源端接 5V电源，负电源端接地。

线性隔离放大电路由运算放大器和线性隔离芯片HCNR200组成，HCNR200 为一种带负反馈的高灵敏度线性隔离芯片，其输入与输出呈一种良好的线性关系，电路中隔离放大器的增益可通过调整可调电阻R311来实现。信号输出节点 CurrentTest端电压Vout与运算放大器U303A的输出电压V1之间关系为：

其中K为HCNR200的比例因子，为常数。

运放U303B构成一比例放大电路，根据电路理论知识，电阻R611端检测电流Iin与输出节点CurrentTest端电压Vout存在等式关系如下：

Vout直接与处理器的模数转换外设ADC连接，实现对电桥电流Iin的实时检测。通过调整可调电阻R311的阻值实现输出电压与输入电流的比例关系。

优选地，所述处理器采用ARM芯片STM32F103。

STM32F103为12位ADC，是一种逐次逼近型模拟数字转换器。它有多达 18个通道，可测量16个外部和2个内部信号源。各通道的A\/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

利用光耦隔离子电路、电桥控制子电路的设计，使电桥在20V至30V的非稳压供电范围内均能可靠工作，很好的满足了工程领域对隔离、集成度和可靠性要求。使用高性能的MOS管桥路可以驱动大功率负载，宽范围内的工作电压都使得本实用新型在电机控制中具有很好的通用性。

附图说明

图1为实施例1中一种智能的带隔离的电桥电路模块图。

图2为实施例2中一种智能的带隔离的电桥电路模块图。

图3为光耦隔离子电路示意图。

图4为电桥控制子电路示意图。

图5为线性隔离放大子电路。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1

本实施例提供一种智能的带隔离的电桥电路，如图1，包括光耦隔离子电路、电桥控制子电路，其中：

所述光耦隔离子电路中的TLP281-4芯片集成有4个光电耦合器，所述4个光电耦合器的正极端和负极端分别为TLP281-4芯片1至8端输入端，所述光耦隔离子电路还包括电阻R709、电阻R710、电阻R711、电阻R712、电阻R713、电阻R714、电阻R715、电阻R716，如图3，其中：

所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的正极端1端与电阻R709的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的负极端2端接收处理器输出的控制信号IN_M1，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的正极端3端与电阻R710的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的负极端4端接收处理器输出的控制信号IN_M2，所述TLP281-4芯片中的第三光电耦合器的正极端5端与电阻R711的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第三光电耦合器的负极端6端接收处理器输出的控制信号IN_M3，所述TLP281-4芯片中的第四光电耦合器的正极端7端与电阻R712的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的集电极16端输出信号OUT_M1并与电阻R713的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的集电极14端输出信号OUT_M2 并与电阻R714的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第三电耦合器的集电极 12端输出信号OUT_M3并与电阻R715的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第四电耦合器的集电极10端输出信号OUT_M2并与电阻R716的一端电连接，所述TLP281-4芯片中四个光电耦合器的发射极15端、13端、11端、9端接地；

所述电阻R709的另一端、电阻R710的另一端、电阻R711的另一端、电阻 R712的另一端均与3.3V电源电连接；

所述电阻R713的另一端、电阻R714的另一端、电阻R715的另一端、电阻 R716的另一端均与5V电源电连接。

,所述电桥控制子电路如图4，包括电阻R601、电阻R602、电阻R603、电阻R604、电阻R605、电阻R606、电阻R607、电阻R608、电阻R609、电阻R610、电阻R611、电阻R612、电阻R613、电阻R614、电阻R615、电阻R634、电阻 R635、与门U601A、与门U601B、与门U601C、与门U601D、三极管Q601、三极管Q604、三极管Q607、三极管Q608、PNP型场效应管Q602、PNP型场效应管Q603、NPN型场效应管Q605NPN型场效应管Q606、发光二极管D601和发光二极管D602，其中：

电阻R602的一端与信号OUT_M1电连接，另一端和与门U601A的第一输入端电连接；

电阻R607的一端与信号OUT_M2电连接，另一端分别和与门U601A的第二输入端、与门U601B的第一输入端、与门U601B的第二输入端电连接；

电阻R609的一端与信号OUT_M1电连接，另一端和与门U601C的第一输入端电连接；

电阻R615的一端与信号OUT_M3电连接，另一端分别和与门U601D的第二输入端、与门U601D的第一输入端、与门U601D的第二输入端电连接；

三极管Q601的集电极与电阻R601的一端电连接，三极管Q604的集电极分别与电阻R634的一端、NPN型场效应管Q605的栅极电连接，三极管Q607的集电极与电阻R608的一端电连接，三极管Q608的集电极分别与电阻R635的一端、NPN型场效应管Q606的栅极电连接；三极管Q601的发射极、三极管Q604 的发射极、三极管Q607的发射极、三极管Q608的发射极均接地；

电阻R603的另一端、电阻R604的另一端、PNP型场效应管Q602的源极、 PNP型场效应管Q603的源极均与24V电源电连接；

PNP型场效应管Q602的漏极分别与NPN型场效应管Q605的漏极、电阻 R612的一端、电阻R613的一端电连接并输出信号MOTERR1B，PNP型场效应管Q603的漏极分别与NPN型场效应管Q606的漏极、发光二极管D601的负极、发光二极管D602的正极电连接并输出信号MOTER1A；

电阻R612的另一端与发光二极管D601的正极电连接，电阻R613的另一端与发光二极管D602的负极电连接；

NPN型场效应管Q605的源极、NPN型场效应管Q606的源极均与电阻R611 的一端电连接并输出信号TEST1，电阻R611的另一端接地。

表1

所述处理器采用ARM芯片STM32F103。

实施例2

本实施例提供一种智能的带隔离的电桥电路，如图2，包括光耦隔离子电路、电桥控制子电路和线性隔离放大子电路，其中：

所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的正极端1端与电阻R709的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的负极端2端接收处理器输出的控制信号IN_M1，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的正极端3端与电阻R710的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的负极端4端接收处理器输出的控制信号IN_M2，所述TLP281-4芯片中的第三光电耦合器的正极端5端与电阻R711的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第三光电耦合器的负极端6端接收处理器输出的控制信号IN_M3，所述TLP281-4芯片中的第四光电耦合器的正极端7端与电阻R712的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第一光电耦合器的集电极16端输出信号OUT_M1并与电阻R713的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第二光电耦合器的集电极14端输出信号OUT_M2 并与电阻R714的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第三电耦合器的集电极 12端输出信号OUT_M3并与电阻R715的一端电连接，所述TLP281-4芯片中的第四电耦合器的集电极10端输出信号OUT_M2并与电阻R716的一端电连接，所述TLP281-4芯片中四个光电耦合器的发射极15端、13端、11端、9端接地；

所述电阻R709的另一端、电阻R710的另一端、电阻R711的另一端、电阻 R712的另一端均与3.3V电源电连接；

所述电阻R713的另一端、电阻R714的另一端、电阻R715的另一端、电阻 R716的另一端均与5V电源电连接。

,所述电桥控制子电路如图4，包括电阻R601、电阻R602、电阻R603、电阻R604、电阻R605、电阻R606、电阻R607、电阻R608、电阻R609、电阻R610、电阻R611、电阻R612、电阻R613、电阻R614、电阻R615、电阻R634、电阻R635、与门U601A、与门U601B、与门U601C、与门U601D、三极管Q601、三极管Q604、三极管Q607、三极管Q608、PNP型场效应管Q602、PNP型场效应管Q603、NPN型场效应管Q605NPN型场效应管Q606、发光二极管D601和发光二极管D602，其中：

电阻R602的一端与信号OUT_M1电连接，另一端和与门U601A的第一输入端电连接；

电阻R607的一端与信号OUT_M2电连接，另一端分别和与门U601A的第二输入端、与门U601B的第一输入端、与门U601B的第二输入端电连接；

电阻R609的一端与信号OUT_M1电连接，另一端和与门U601C的第一输入端电连接；

电阻R615的一端与信号OUT_M3电连接，另一端分别和与门U601D的第二输入端、与门U601D的第一输入端、与门U601D的第二输入端电连接；

三极管Q601的集电极与电阻R601的一端电连接，三极管Q604的集电极分别与电阻R634的一端、NPN型场效应管Q605的栅极电连接，三极管Q607的集电极与电阻R608的一端电连接，三极管Q608的集电极分别与电阻R635的一端、NPN型场效应管Q606的栅极电连接；三极管Q601的发射极、三极管Q604 的发射极、三极管Q607的发射极、三极管Q608的发射极均接地；

电阻R603的另一端、电阻R604的另一端、PNP型场效应管Q602的源极、 PNP型场效应管Q603的源极均与24V电源电连接；

PNP型场效应管Q602的漏极分别与NPN型场效应管Q605的漏极、电阻 R612的一端、电阻R613的一端电连接并输出信号MOTERR1B，PNP型场效应管Q603的漏极分别与NPN型场效应管Q606的漏极、发光二极管D601的负极、发光二极管D602的正极电连接并输出信号MOTER1A；

电阻R612的另一端与发光二极管D601的正极电连接，电阻R613的另一端与发光二极管D602的负极电连接；

NPN型场效应管Q605的源极、NPN型场效应管Q606的源极均与电阻R611 的一端电连接并输出信号TEST1，电阻R611的另一端接地。

表1

所述处理器采用ARM芯片STM32F103。

还包括线性隔离放大子电路，如图5，所述线性隔离放大子电路采用线性隔离芯片HCNR200，线性隔离放大子电路的输入端与信号TEST1电连接，输出端与处理器的模数转换外设ADC连接，实现对电桥控制子电路电流的实时检测，使电路具备实时电流检测能力，电阻R611为一个精密采样电阻，用于对电桥电流的实时检测，包括电阻R306、电阻R307、电阻R308、电阻R309、电阻R310、运算放大器U303A、运算放大器U303B、运算放大器U305A、可调电阻R311、电容C314、电容C315、电容C316，其中：

电阻R307的一端与信号TEST1电连接，另一端与运算放大器U303B的同相输入端电连接；

所述电阻R309的另一端接地；

电阻R308的另一端分别与运算放大器U303A的反相输入端、电容C315的一端、线性隔离芯片HCNR200的CA2端电连接；

电阻R306的另一端与线性隔离芯片HCNR200的CA1端电连接；

线性隔离芯片HCNR200的AN2端接地，线性隔离芯片HCNR200的CA3 端分别与运算放大器U305A的反相输入端、可调电阻R311的一端、电容C316 的一端电连接，线性隔离芯片HCNR200的AN3端接地；

运算放大器U305A的同相输入端接地，运算放大器U305A的输出端分别与可调电阻R311的另一端、电容C316的另一端电连接并作为信号输出节点 CurrentTest端输出Vout电压至处理器中，处理运算放大器U305A的正电源端接 5V电源，负电源端接地。

其中K为HCNR200的比例因子，为常数。

运放U303B构成一比例放大电路，根据电路理论知识，电阻R611端检测电流Iin与输出节点CurrentTest端电压Vout存在等式关系如下：

Vout直接与处理器的模数转换外设ADC连接，实现对电桥电流Iin的实时检测。通过调整可调电阻R311的阻值实现输出电压与输入电流的比例关系。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

设计图

一种智能的带隔离的电桥电路论文和设计

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全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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