本實(shí)用新型涉及一種海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路。

背景技術(shù)：

海底觀測網(wǎng)是將觀測設(shè)備放到海底，并將這些觀測設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，從而在海底形成一個(gè)原始數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，然后再將采集數(shù)據(jù)送到岸上的基地進(jìn)行分析處理的一種網(wǎng)絡(luò)。

Siim是海底設(shè)備接口模塊（Subsea Instrument Interface Modules）的英文縮寫，它連接海底觀測設(shè)備，為其供電和與其通信。受海底環(huán)境限制，要求Siim需要具有很高的可靠性，另外Siim連接多個(gè)觀測設(shè)備，輸出隔離和輸出控制也很重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路，提高Siim的可靠性，解決輸出隔離和輸出控制的問題。

為了解決所述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路，包括場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路、繼電器隔離電路和電源隔離電路，所述電源隔離電路包括波形產(chǎn)生電路、與波形產(chǎn)生輸出端連接的逆變電路、以及與逆變電路輸出端連接的多個(gè)整流濾波電路，整流濾波電路的輸出端與場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路、繼電器隔離電路相連，電源隔離電路為場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路和繼電器隔離電路提供電源。

本實(shí)用新型所述海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路，所述波形產(chǎn)生電路包括驅(qū)動(dòng)芯片U3、電阻R7、電阻R9、電容C4、電容C9、電容C10、二極管D10，電容C4、電阻R7、電阻R9、電容C9依次串聯(lián)并兩端接地，驅(qū)動(dòng)芯片的8腳連接于電容C4、電阻R7之間并連接+12V電源，驅(qū)動(dòng)芯片的7腳連接于電阻R7、R9之間，驅(qū)動(dòng)芯片的6腳連接于電阻R9、電容C9之間并且連接驅(qū)動(dòng)芯片的2腳，驅(qū)動(dòng)芯片的5腳通過電容C10接地，驅(qū)動(dòng)芯片的1腳接地，驅(qū)動(dòng)芯片的4腳接+12V電源，驅(qū)動(dòng)芯片的3腳連接逆變電路并通過二極管D10接地，二極管D10的陽極接地；所述逆變電路包括場效應(yīng)管Q3、電容C7、穩(wěn)壓二極管D8、變壓器U2和電阻R15，電阻R15連接于驅(qū)動(dòng)芯片的3腳與場效應(yīng)管Q3的柵極之間，場效應(yīng)管Q3的源極接地，場效應(yīng)管Q3的漏極分別連接穩(wěn)壓二極管D8的陽極和變壓器U2主線圈的一端，穩(wěn)壓二極管D8的陰極、變壓器U2主線圈的另一端連接至+12V電源并通過電容C7接地，變壓器U2有多個(gè)次級(jí)線圈，每個(gè)次級(jí)線圈連接1個(gè)整流濾波電路；整流濾波電路包括二極管D6、電阻R6、電容C5、電阻R5，變壓器U2次級(jí)線圈的一端通過二極管D6、電阻R6連接輸出端VB1，變壓器U2次級(jí)線圈的另一端連接輸出端VS1，電容C5、電阻R5并聯(lián)于變壓器U2次級(jí)線圈的兩端之間。

本實(shí)用新型所述海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路，所述場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路包括場效應(yīng)管Q1、場效應(yīng)管Q2、電阻R1、電阻R2、電阻R4、二極管D3、二極管D4、二極管D5、電感C1和驅(qū)動(dòng)芯片U1；驅(qū)動(dòng)芯片U1的1腳連接整流濾波電路的輸出端VB1，驅(qū)動(dòng)芯片U1的3腳通過電阻R4連接整流濾波電路的輸出端VS1，電感C1連接于驅(qū)動(dòng)芯片的1腳與3腳之間；驅(qū)動(dòng)芯片U1的2腳與電阻R1、電阻R2的一端連接，電阻R1的另一端與場效應(yīng)管Q1的柵極連接，電阻R2的另一端與場效應(yīng)管Q2的柵極連接，場效應(yīng)管Q1的漏極、場效應(yīng)管Q2的漏極與+48V連接，場效應(yīng)管Q1的源極與場效應(yīng)管Q2的源極連接后分別連接至+48V-IN、VS1；驅(qū)動(dòng)芯片U1的8腳連接外部驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)芯片U1的6腳、7腳并接于地，二極管D3、二極管D4、二極管D5串連于第一驅(qū)動(dòng)芯片的3腳與6腳之間并且二極管的陰極接3腳，陽極接6腳。

本實(shí)用新型所述海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路，所述繼電器隔離電路包括光電耦合器LS1、繼電器RL1、繼電器RL2、二極管D1、二極管D2、接插件J2、電阻R3，光電耦合器LS1的1腳通過電阻R3接+5V電源，光電耦合器LS1的2腳外部驅(qū)動(dòng)，光電耦合器LS1的4腳、6腳連接+12V電源，光電耦合器LS1的5腳與二極管D1的陰極、二極管D2的陰極、繼電器RL1的2腳、繼電器RL2的2腳連接；二極管D1的陽極與繼電器RL1的1腳連接并接于地；二極管D2的陽極與繼電器RL2的1腳連接并接于地；繼電器RL1的4腳與場效應(yīng)管Q2的源極連接；繼電器RL2的4腳與-48V電源電壓輸出連接；接插件J2的1腳與繼電器RL1的3腳連接；接插件J2的2腳與繼電器RL2的3腳連接。

本實(shí)用新型所述海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路，所述變壓器U2有4個(gè)次級(jí)線圈。

本實(shí)用新型所述海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路，驅(qū)動(dòng)芯片U1型號(hào)采用IR2181，驅(qū)動(dòng)芯片U3型號(hào)采用LM555，場效應(yīng)管Q3型號(hào)采用IRFD12、第一穩(wěn)壓二極管D8型號(hào)采用1.5KE51CA。

本實(shí)用新型所述海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路，光電耦合器LS1的型號(hào)采用PVG612，繼電器RL1、第二繼電器RL2型號(hào)采用G81B245。

本實(shí)用新型的有益效果：1、可靠性高，本實(shí)用新型中采用電子開關(guān)和機(jī)械開關(guān)相結(jié)合的方式完成隔離控制，這種控制方式即解決了場效應(yīng)管等電子開關(guān)電氣不隔離的缺點(diǎn)也解決了繼電器等機(jī)械開關(guān)觸點(diǎn)拉弧的缺點(diǎn)。2、隔離效果好，本實(shí)用新型中采用高真空繼電器能夠承受10KV的直流電壓。3、控制電路隔離供電，擴(kuò)展能力強(qiáng)。本實(shí)用新型中電子開關(guān)和機(jī)械開關(guān)的控制電路采用隔離供電，可實(shí)現(xiàn)多路隔離控制，有利于擴(kuò)展。

附圖說明

圖1為電源隔離電路原理圖；

圖2為場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路原理圖；

圖3為繼電器隔離電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

一種海底觀測網(wǎng)Siim輸出隔離控制電路，包括場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路、繼電器隔離電路和電源隔離電路，所述電源隔離電路包括波形產(chǎn)生電路、與波形產(chǎn)生輸出端連接的逆變電路、以及與逆變電路輸出端連接的多個(gè)整流濾波電路，整流濾波電路的輸出端與場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路、繼電器隔離電路相連，電源隔離電路為場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路和繼電器隔離電路提供電源。

本實(shí)施例中，所述的電源隔離電路可以提供4路隔離電源，能夠?yàn)?路場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路和繼電器隔離電路提供電源，由于4路場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路和繼電器隔離電路具有相同的特征，因此本實(shí)施例中只對(duì)1路場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路和繼電器隔離電路進(jìn)行說明。

如圖1所示，為電源隔離電路原理圖，電源隔離電路由波形產(chǎn)生電路、逆變電路和整流濾波電路組成。

所述波形產(chǎn)生電路包括驅(qū)動(dòng)芯片U3、電阻R7、電阻R9、電容C4、電容C9、電容C10、二極管D10，電容C4、電阻R7、電阻R9、電容C9依次串聯(lián)并兩端接地，驅(qū)動(dòng)芯片的8腳連接于電容C4、電阻R7之間并連接+12V電源，驅(qū)動(dòng)芯片的7腳連接于電阻R7、R9之間，驅(qū)動(dòng)芯片的6腳連接于電阻R9、電容C9之間并且連接驅(qū)動(dòng)芯片的2腳，驅(qū)動(dòng)芯片的5腳通過電容C10接地，驅(qū)動(dòng)芯片的1腳接地，驅(qū)動(dòng)芯片的4腳接+12V電源，驅(qū)動(dòng)芯片的3腳連接逆變電路并通過二極管D10接地，二極管D10的陽極接地。

所述逆變電路包括場效應(yīng)管Q3、電容C7、穩(wěn)壓二極管D8、變壓器U2和電阻R15，波形產(chǎn)生電路為場效應(yīng)管Q3提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，逆變電路實(shí)現(xiàn)供電電源隔離。電阻R15連接于驅(qū)動(dòng)芯片的3腳與場效應(yīng)管Q3的柵極之間，場效應(yīng)管Q3的源極接地，場效應(yīng)管Q3的漏極分別連接穩(wěn)壓二極管D8的陽極和變壓器U2主線圈的一端，穩(wěn)壓二極管D8的陰極、變壓器U2主線圈的另一端連接至+12V電源并通過電容C7接地，變壓器U2有多個(gè)次級(jí)線圈，每個(gè)次級(jí)線圈連接1個(gè)整流濾波電路；整流濾波電路包括二極管D6、電阻R6、電容C5、電阻R5，變壓器U2次級(jí)線圈的一端通過二極管D6、電阻R6連接輸出端VB1，變壓器U2次級(jí)線圈的另一端連接輸出端VS1，電容C5、電阻R5并聯(lián)于變壓器U2次級(jí)線圈的兩端之間。

如圖2所示，為場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路原理圖，所述場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路包括場效應(yīng)管Q1、場效應(yīng)管Q2、電阻R1、電阻R2、電阻R4、二極管D3、二極管D4、二極管D5、電感C1和驅(qū)動(dòng)芯片U1；第一驅(qū)動(dòng)芯片U1同時(shí)控制第一場效應(yīng)管Q1和第二場效應(yīng)管Q2的開通和關(guān)斷。驅(qū)動(dòng)芯片U1的1腳連接整流濾波電路的輸出端VB1，驅(qū)動(dòng)芯片U1的3腳通過電阻R4連接整流濾波電路的輸出端VS1，電感C1連接于驅(qū)動(dòng)芯片的1腳與3腳之間；驅(qū)動(dòng)芯片U1的2腳與電阻R1、電阻R2的一端連接，電阻R1的另一端與場效應(yīng)管Q1的柵極連接，電阻R2的另一端與場效應(yīng)管Q2的柵極連接，場效應(yīng)管Q1的漏極、場效應(yīng)管Q2的漏極與+48V連接，場效應(yīng)管Q1的源極與場效管Q2的源極連接后分別連接至+48V-IN、VS1；驅(qū)動(dòng)芯片U1的8腳連接外部驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)芯片U1的6腳、7腳并接于地，二極管D3、二極管D4、二極管D5串連于第一驅(qū)動(dòng)芯片的3腳與6腳之間并且二極管的陰極接3腳，陽極接6腳。

所述繼電器隔離電路包括光電耦合器LS1、繼電器RL1、繼電器RL2、二極管D1、二極管D2、接插件J2和電阻R3，第一光電耦合器LS1同時(shí)控制第一繼電器RL1和第二繼電器RL2的開通和閉合。光電耦合器LS1的1腳通過電阻R3接+5V電源，光電耦合器LS1的2腳外部驅(qū)動(dòng)，光電耦合器LS1的4腳、6腳連接+12V電源，光電耦合器LS1的5腳與二極管D1的陰極、二極管D2的陰極、繼電器RL1的2腳、繼電器RL2的2腳連接；二極管D1的陽極與繼電器RL1的1腳連接并接于地；二極管D2的陽極與繼電器RL2的1腳連接并接于地；繼電器RL1的4腳與場效應(yīng)管Q2的源極連接；繼電器RL2的4腳與-48V電源電壓輸出連接；接插件J2的1腳與繼電器RL1的3腳連接；接插件J2的2腳與繼電器RL2的3腳連接。

本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)芯片U1型號(hào)采用IR2181，驅(qū)動(dòng)芯片U3型號(hào)采用LM555，場效應(yīng)管Q3型號(hào)采用IRFD12、第一穩(wěn)壓二極管D8型號(hào)采用1.5KE51CA。光電耦合器LS1的型號(hào)采用PVG612，繼電器RL1、第二繼電器RL2型號(hào)采用G81B245。

以上描述的僅是本實(shí)用新型的基本原理和優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型作出的改進(jìn)和替換，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。