本發(fā)明涉及一種強(qiáng)弱電隔離裝置及電器，屬于電器制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，越來越多的電器產(chǎn)品進(jìn)入普通家庭，這些電器產(chǎn)品極大的方便了人們的生活。為了能夠安全使用，電器產(chǎn)品一般在功能實現(xiàn)部分采用強(qiáng)電供電而在人機(jī)交互的控制部分采用弱電控制以保證操作者的人身安全，因此，在強(qiáng)電部分和弱電部分之間則通過強(qiáng)弱電隔離裝置來實現(xiàn)安全有效的隔離。

現(xiàn)有技術(shù)中的強(qiáng)弱電裝置包括串聯(lián)在I2C串行總線的數(shù)據(jù)線上的雙向信號傳輸光耦隔離電路和串聯(lián)在的時鐘線上單向信號傳輸光耦隔離電路；雙向信號光耦隔離電路和單向信號光耦隔離電路中的光耦均通過上拉電阻連接電源；I2C串行總線的兩端分別連接強(qiáng)電部分電路和弱電部分電路以實現(xiàn)強(qiáng)電部分及弱電部分之間的通訊。

由于通過I2C串行總線的這種強(qiáng)弱電隔離裝置的時鐘信號和強(qiáng)弱電隔離信號分別是通過數(shù)據(jù)線和時鐘線進(jìn)行傳輸?shù)?，不僅需要增加一個光耦隔離電路從而增加整個強(qiáng)弱電隔離裝置的成本，而且還使得整個電路非常復(fù)雜，從而使得電路更容易被干擾。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種強(qiáng)弱電隔離裝置及電器以解決現(xiàn)有技術(shù)中強(qiáng)弱電隔離成本高、抗干擾能力弱的問題。

本發(fā)明提供一種強(qiáng)弱電隔離裝置，包括：強(qiáng)電功能控制電路和弱電功能控制電路，該強(qiáng)電功能控制電路和弱電功能控制電路之間通過單總線進(jìn)行信號傳輸，此單總線上串聯(lián)有雙向信號傳輸?shù)墓怦罡綦x電路。

上述強(qiáng)弱電隔離裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，雙向信號傳輸?shù)墓怦罡綦x電路包括 第一光耦合器、第一三極管、第二光耦合器和第二三極管；其中，第一光耦合器的輸入端與強(qiáng)電功能控制電路連接，第一光耦合器的輸出端連接弱電功能控制電路，第一三極管連接第一光耦合器且為第一光耦合器提供驅(qū)動電流；第二光耦合器的輸入端與弱電功能控制電路連接，第二光耦合器的輸出端連接強(qiáng)電功能控制電路，第二三極管連接第二光耦合器且為第二光耦合器提供驅(qū)動電流。

上述強(qiáng)弱電隔離裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，第一光耦合器包括：封裝在一起的第一發(fā)光二極管和第一光敏三極管，且第一發(fā)光二極管的負(fù)極為輸入端，第一光敏三極管的集電極為輸出端；第一發(fā)光二極管正極連接第一三極管，第一三極管通過上拉電阻連接電源；第二光耦合器包括：封裝在一起的第二發(fā)光二極管和第二光敏三極管，且第二發(fā)光二極管的負(fù)極為輸入端，第二光敏三極管的集電極為輸出端；第二發(fā)光二極管正極連接第二三極管，第二三極管通過上拉電阻連接電源。

上述強(qiáng)弱電隔離裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，第一發(fā)光二極管的負(fù)極為輸入端，第一發(fā)光二極管的正極連接第一三極管的發(fā)射極；第一三極管的集電極和基極通過上拉電阻連接電源；第一三極管的基極還與第一發(fā)光二極管的負(fù)極并線連接強(qiáng)電功能控制電路。

上述強(qiáng)弱電隔離裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，第二發(fā)光二極管的負(fù)極為輸入端，第二發(fā)光二極管的正極連接第二三極管的發(fā)射極；第二三極管的集電極和基極通過上拉電阻連接電源；第二三極管的基極還與第二發(fā)光二極管的負(fù)極并線連接弱電功能控制電路。

上述強(qiáng)弱電隔離裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，強(qiáng)電功能控制電路集成在強(qiáng)電功能控制電路板上，弱電功能控制電路集成在弱電功能控制電路板上；強(qiáng)電功能控制電路板和弱電功能控制電路板設(shè)置有相應(yīng)的功能接口，其中，單總線連接在該功能接口上。

本發(fā)明還提供一種電器，該電器安裝有如上所述的強(qiáng)弱電隔離裝置。

本發(fā)明提供的強(qiáng)弱電隔離裝置及電器不需要在控制信號傳輸電路之外再另設(shè)時鐘信號傳輸電路就可以直接實現(xiàn)控制信號的雙向傳輸和時鐘信號的雙向傳輸。這樣不僅簡化了強(qiáng)弱電隔離裝置的電路結(jié)構(gòu)，降低了電路連接的復(fù) 雜度和制造成本，而且也避免了外設(shè)時鐘信號電路對控制信號電路的影響，增強(qiáng)了強(qiáng)弱電隔離裝置抗干擾能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中強(qiáng)弱電隔離裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中一種光耦隔離電路的電路圖。

其中：

1、強(qiáng)電功能控制電路； 2、弱電功能控制電路；

3、單總線； 4、光耦隔離電路；

5、第一光耦合器； 6、第二光耦合器；

7、第一三極管； 8、第二三極管。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，本發(fā)明不局限于下述的具體實施方式。

圖1為強(qiáng)弱電隔離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，請參閱圖1。

本發(fā)明一方面提供一種強(qiáng)弱電隔離裝置，如圖1所示，該強(qiáng)弱電隔離裝置包括：強(qiáng)電功能控制電路1和弱電功能控制電路2。該強(qiáng)電功能控制電路1和弱電功能控制電路2之間通過單總線3進(jìn)行信號傳輸，此單總線3上串聯(lián)有雙向信號傳輸?shù)墓怦罡綦x電路4。

上述強(qiáng)弱電隔離裝置不需要在控制信號傳輸電路之外再另設(shè)時鐘信號傳輸電路就可以直接實現(xiàn)控制信號的雙向傳輸和時鐘信號的雙向傳輸。這樣不僅簡化了強(qiáng)弱電隔離裝置的電路結(jié)構(gòu)，降低了電路連接的復(fù)雜度和制造成本，而且還避免了外設(shè)時鐘信號電路對控制信號電路的影響，增強(qiáng)了強(qiáng)弱電隔離裝置抗干擾能力。

具體的，可以將強(qiáng)電功能控制電路1和弱電功能控制電路2分別集成在強(qiáng)電功能控制電路板和弱電功能控制電路板上，并且在強(qiáng)電功能控制電路板和弱電功能控制電路板上設(shè)置相應(yīng)的強(qiáng)弱電隔離功能接口，以用于連接單總線3。其中，強(qiáng)電功能控制電路板包括集成在一起的單片機(jī)、采樣電路、功 率控制電路等。弱電功能控制電路板包括集成在一起的單片機(jī)、人機(jī)交互控制電路、電源電路等。通過單總線3上串聯(lián)的光耦隔離電路4將弱電的人機(jī)交互控制電路和強(qiáng)電的功率控制電路隔離開來，不僅能夠保證人操作的安全性，而且強(qiáng)電部分和弱電部分之間的各種操作和參數(shù)設(shè)定的交互，也能及時通過單光耦隔離電路進(jìn)行傳遞。并且強(qiáng)電部分和弱電部分的時鐘信號在各種操作和參數(shù)設(shè)定這些信號進(jìn)行傳輸?shù)耐瑫r也能夠同步進(jìn)行傳輸，可以進(jìn)一步保證強(qiáng)弱電交互過程的準(zhǔn)確性和及時性。

圖2是一種光耦隔離電路的電路圖。如圖2所示，雙向信號傳輸?shù)墓怦罡綦x電路包括第一光耦合器5、第一三極管7、第二光耦合器6和第二三極管8。其中，第一光耦合器5的輸出端連接弱電功能控制電路2，輸入端連接強(qiáng)電功能控制電路1。第一光耦合器5還連接有為第一光耦合器5提供驅(qū)動電流的第一三極管7。第二光耦合器6的輸出端連接強(qiáng)電功能控制電路1，輸入端連接弱電功能控制電路2。第二光耦合器6還連接有為第二光耦合器6提供驅(qū)動電流的第二三極管8。如果有信號從強(qiáng)電功能控制電路1一端傳輸?shù)饺蹼姽δ芸刂齐娐?一端時：該信號傳遞到第一光耦合器5的輸入端，同時，第一三極管7開啟，為第一光耦合器5提供足夠大且穩(wěn)定的驅(qū)動電流以使第一光耦合器5能夠正常工作，以將信號傳遞到弱電功能控制電路2。同理，如果有信號從弱電功能控制電路2一端傳輸?shù)綇?qiáng)電功能控制電路1一端時：該信號傳遞到第二光耦合器6的輸入端，同時，第二三極管8開啟，為第二光耦合器6提供足夠大且穩(wěn)定的驅(qū)動電流，以使第二光耦合器6能夠正常工作以將信號傳遞到強(qiáng)電功能控制電路1。

由于不同廠家或者不同型號的光耦合器具有不同的驅(qū)動電流，因此，在現(xiàn)有的光耦隔離電路4中使用或者更換不同種類或者型號的光耦合器時就需要重新調(diào)整為光耦合器提供驅(qū)動電流的上拉電阻的電阻值。而通過本實施例的三極管為光耦合器提供驅(qū)動電流的方式，由于三極管可以將電流進(jìn)行放大，因此從三極管流出的驅(qū)動電流就具有更大和更穩(wěn)定的電流值，這樣的驅(qū)動電流也就可以驅(qū)動更多種類和型號的光耦合器，因而具有更好的兼容性。

具體的，第一光耦合器5包括：封裝在一起的第一發(fā)光二極管和第一光敏三極管。其中，第一發(fā)光二極管的負(fù)極連接強(qiáng)電功能控制電路1，正極連 接第一三極管7，第一三極管7連接有電源VDD；第一光敏三極管連接弱電功能控制電路2。第二光耦合器6包括：封裝在一起的第二發(fā)光二極管和第二光敏三極管。其中，第二發(fā)光二極管的負(fù)極連接弱電功能控制電路2，正極連接第二三極管8，第二三極管8通過上拉電阻連接電源VCC；第二光敏三極管連接強(qiáng)電功能控制電路1。

由于電路中具有很多各式各樣的雜散信號，這些信號或多或少會對光耦隔離電路4產(chǎn)生干擾，而通過三極管驅(qū)動光耦合器中的發(fā)光二極管的方式，這些雜散信號會被三極管所過濾，從而提高了光耦隔離電路4的抗干擾能力和穩(wěn)定性。

更具體的，為了能夠使第一發(fā)光二極管工作時具有足夠的驅(qū)動電流，在本實施例中將第一三極管7的基極連接兩條分支電路，其中一條分支電路通過上拉電阻R1與電源VDD連接，另一條分支電路從基極引出并與第一發(fā)光二極管的負(fù)極并線后和強(qiáng)電功能控制電路1連接。第一三極管7的發(fā)射極與第一發(fā)光二極管的正極連接。第一三極管7的集電極通過上拉電阻R2與電源VDD連接。第一光敏三極管的發(fā)射極接地，集電極連接弱電功能控制電路2。只要在強(qiáng)電功能控制電路1端輸入低電平，就可以通過電源VDD為第一發(fā)光二極管提供驅(qū)動電流。這個驅(qū)動電流是經(jīng)第一三極管7放大以后的，通過該電流使得第一發(fā)光二極管發(fā)光，從而實現(xiàn)信號的傳輸。

當(dāng)然，可以采用與第一發(fā)光二極管相對稱的結(jié)構(gòu)來點亮第二發(fā)光二極管。將第二三極管8的基極連接兩條分支電路，其中一條分支電路通過上拉電阻R3與電源VCC連接，另一條分支電路從基極引出并與第二發(fā)光二極管的負(fù)極并線后和弱電功能控制電路2連接。第二三極管8的發(fā)射極與第二發(fā)光二極管的正極連接。第二三極管8的集電極通過上拉電阻R4與電源VCC連接。第二光敏三極管的發(fā)射極接地，集電極連接強(qiáng)電功能控制電路。只要在弱電功能控制電路2端輸入低電平，就可以通過電源VCC為第二發(fā)光二極管提供驅(qū)動電流。這個驅(qū)動電流是經(jīng)第二三極管8放大以后的，通過該電流使得第二發(fā)光二極管8發(fā)光，從而實現(xiàn)信號的傳輸。

通過將三極管的基極和光耦合器中發(fā)光二極管負(fù)極與強(qiáng)電功能控制電路1或者弱電功能控制電路2連接的方式，可以進(jìn)一步消除雜散信號的干擾， 提高光耦隔離電路的抗干擾能力。

本發(fā)明的第二方面提供一種電器，該電器安裝有如上所述的強(qiáng)弱電隔離裝置。這種電器可以是家用的電器設(shè)備，比如：電磁爐、電飯鍋、豆?jié){機(jī)等；也可以是工業(yè)用的電器設(shè)備，比如：機(jī)床設(shè)備的控制裝置、工廠流水線的檢查或控制裝置等。

該電器中的強(qiáng)弱電隔離裝置不需要在控制信號傳輸電路之外再另設(shè)時鐘信號傳輸電路就可以直接實現(xiàn)控制信號的雙向傳輸和時鐘信號的雙向傳輸。這樣不僅簡化了強(qiáng)弱電隔離裝置的電路結(jié)構(gòu)，降低了電路連接的復(fù)雜度和制造成本，而且也避免了外設(shè)時鐘信號電路對控制信號電路的影響，增強(qiáng)了強(qiáng)弱電隔離裝置抗干擾能力。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)的描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)特征進(jìn)行簡單替換，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行簡單組合，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行各種簡單變型，這些簡單變換、組合和變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。