一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器制造技術

本發明專利技術公開了一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器，包括輸入端(1)、輸出端(5)。所述的輸入端(1)含有I1、I2、EGND三個接口，所述的輸出端(5)含有I+、I?、EGND三個接口，在輸入端(1)、輸出端(5)之間還順序設有TVS管(2)、整流橋(3)、共模濾波器(4)及濾波電容；所述的濾波電容含有電容C1、電容C2、電容C3,電容C1、電容C2、電容C3順序連接并形成回路。本發明專利技術可顯著提高儀表及系統的抗干擾能力、抑制強電場和感應雷對設備的破壞，用戶在輸入端接線時無需區分正負極，避免了極性連接錯誤造成設備損壞，用于諧振式密度計測量的4?20mA電流傳輸電路以及各種4?20mA電流環應用場合，特別適合在礦山選礦廠應用的諧振式密度計中應用。

An electric current loop interface adapter for automatic protection of lightning protection and input polarity

The invention discloses a current ring interface adapter for automatically adjusting lightning protection and input polarity, which comprises an input terminal (1) and an output terminal (5). The input end of the (1) I1, I2, EGND contains three interfaces, wherein the output end of the (5) I+, I, EGND contains three interfaces at the input end (1) and output (5) between the sequence with TVS tube (2), bridge rectifier (3) common mode filter (4) and filter capacitor; filter capacitor comprising a capacitor C1, a capacitor C2, a capacitor C3, a capacitor C1, a capacitor C2, a capacitor C3 connected in sequence to form a loop. The invention can significantly improve the inhibition of instrument and system anti-interference ability, strong electric field and lightning damage to the equipment, the user does not need to distinguish between positive and negative input end of the wiring, avoid the polarity connection error causing damage to the equipment, for 4 20mA current transmission circuit measuring resonance density meter and 4 20mA the current loop applications, especially suitable for application in resonant density in the mine concentrator.

【技術實現步驟摘要】
一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器
本專利技術屬于測控儀表
，具體涉及一種用于諧振式密度計測量的4-20mA電流傳輸電路，同時也適用各種4-20mA電流環應用場合，特別適合在礦山選礦廠應用的諧振式密度計中應用。
技術介紹
電流環是一種模擬通信方式，與各種現代數字通信方式相比，它不需要復雜的編碼、解碼工作，通信方式簡單；具有較高的抗干擾能力，在噪聲環境復雜的工業現場具有很高的可靠性。目前，現有的電流環電路，存在以下缺陷：(1)在強電磁環境下應用，易引入電磁干擾，影響到系統的穩定性；(2)在野外應用時，易引入雷電造成儀表或設備系統損壞；(3)接線要注意區分正負極性，錯誤的連接會造成信號不能傳輸，甚至會造成接口電路損壞。為解決電流環接口電路存在的上述問題，《華電技術》2013年12月發表的“4-20mA電流輸出回路抗射頻干擾研究”一文中針對電流環回路所遭遇的射頻干擾問題進行了探討，采取的措施是在線路中設置磁珠抑制高頻干擾。《電子設計及應用》2006年第8期發表的“4-20mA電流環隔離接口芯片IDC3516的應用”一文提及了IDC3516芯片，該芯片可以實現電流環電氣隔離，通過電氣隔離消除電磁干擾信號。上述已有的措施只是局部性的且不成系統，功能上只能抑制和消除電磁干擾信號，無法滿足電流環接口電路的防雷要求，也不能實現輸入極性自動調整的功能。
技術實現思路
為了克服現有技術存在的上述不足，本專利技術提供了一種電路性能穩定、可靠性高、抗干擾的防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器，可以有效的抑制電磁干擾信號通過電流環電路，防止雷電對設備系統的損害，用戶在接線時無需區分正負極，避免了接線錯誤造成設備的損壞。為實現本專利技術的上述目的，本專利技術一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器采用以下技術方案：本專利技術一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器包括輸入端、輸出端。所述的輸入端含有I1、I2、EGND三個接口，所述的輸出端含有I+、I-、EGND三個接口，在輸入端、輸出端之間還順序設有TVS管、整流橋、共模濾波器及濾波電容；所述的濾波電容含有電容C1、電容C2、電容C3,電容C1、電容C2、電容C3順序連接并形成回路。所述輸入端的I1通過TVS管的Z1接EGND，所述輸入端的I2通過TVS管的Z2接EGND，所述輸入端的I1通過TVS管的Z3連接I2。所述整流橋的AC1端連接輸入端的I1，所述整流橋的AC2端連接輸入端的I2，所述整流橋的輸出端DC+連接共模濾波器的第一個輸入引腳；所述整流橋的輸出端DC-連接共模濾波器的第二個輸入引腳。所述輸出端的I+與共模濾波器的第一輸出引腳連接，所述輸出端的I-與共模濾波器的第二輸出引腳連接，所述輸出端的I+通過電容C1與EGND連接，所述輸出端的I-通過電容C2與EGND連接，所述輸出端的I+通過電容C3與輸出端的I-連接。為增強抗干擾能力，抑制強電場和感應雷對設備的破壞，適應諧振式密度計測量測量環境特別是鐵礦山選礦廠強電磁環境、強噪聲環境等惡劣環境的需求，所述的整流橋采用DB107，所述的共模濾波器采用SCM7038F，所述的TVS管的Z1、Z2皆采用P6KE36A,所述的TVS管的Z3采用P6KE36CA。本專利技術一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器的工作原理為：當輸入端的I1為正、I2為負時，輸入電流經整流橋整流后使輸出端的I+為正、I-為負。當輸入端的I1為負、I2為正時，輸入電流經整流橋整流后使輸出端仍然以I+為正、I-為負。當干擾信號由輸入端的I1與I2引入時，干擾信號經共模濾波器和電容C1、C2、C3抑制和過濾，避免了干擾信號對輸出的影響。當雷電引入到輸入端時，雷電高壓高于TVS管的閾值電壓時，TVS管導通高壓經過AGND端泄放到大地，避免了雷電高壓對后級的破壞。本專利技術一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器采用以上技術方案后，具有以下優點：可顯著提高儀表及系統的抗干擾能力、抑制強電場和感應雷對設備的破壞，用戶在輸入端接線時無需區分正負極，避免了極性連接錯誤造成設備損壞。附圖說明圖1為本專利技術一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器電路原理框圖；圖2為本專利技術本專利技術防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器電路結構聯系示意圖。附圖標記為：1-輸入端；2-TVS管；3-整流橋；4-共模濾波器；5-輸出端，a-共模濾波器的第一輸出引腳，b-共模濾波器的第一輸出引腳，c-共模濾波器的第二輸出引腳，d-共模濾波器的第二個輸入引腳。具體實施方式下面結合附圖和實施例對專利技術一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器做進一步詳細說明。由圖1所示的本專利技術一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器電路原理框圖并結合圖2看出，本專利技術防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器是由輸入端1、TVS管2、整流橋3、共模濾波器4、濾波電容、輸出端5順序聯接構成，所述的輸入端1含有I1、I2、EGND三個接口，所述的輸出端5含有I+、I-、EGND三個接口，所述的濾波電容含有電容C1、電容C2、電容C3,電容C1、電容C2、電容C3順序連接并形成回路；所述的整流橋3為DB107，所述的共模濾波器4為SCM7038F。所述輸入端1的I1通過TVS管2的Z1接EGND，所述輸入端1的I2通過TVS管2的Z2接EGND，所述輸入端1的I1通過TVS管的Z3連接I2；所述的TVS管2的Z1、Z2皆采用P6KE36A,所述的TVS管2的Z3采用P6KE36CA。所述整流橋3的AC1端連接輸入端1的I1，所述整流橋3的AC2端連接輸入端1的I2，所述整流橋3的輸出端DC+連接共模濾波器4的第一個輸入引腳a，所述整流橋3的輸出端DC-連接共模濾波器4的第二個輸入引腳d；所述輸出端5的I+與共模濾波器4的第一輸出引腳b連接，所述輸出端5的I-與共模濾波器4的第二輸出引腳c連接，所述輸出端5的I+通過電容C1與EGND連接；所述輸出端5的I-通過電容C2與EGND連接，所述輸出端5的I+通過電容C3與輸出端5的I-連接。本專利技術一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器已經在諧振式密度計及其它礦山測量儀表中應用，兩年多的現場應用實踐證明，本專利技術具有電路性能穩定、可靠性高、可防雷、抗干擾性能好的特點，技術效果、經濟效果明顯。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器，包括輸入端(1)、輸出端(5)，其特征在于：所述的輸入端(1)含有I1、I2、EGND三個接口，所述的輸出端(5)含有I+、I?、EGND三個接口，在輸入端(1)、輸出端(5)之間還順序設有TVS管(2)、整流橋(3)、共模濾波器(4)及濾波電容；所述的濾波電容含有電容C1、電容C2、電容C3,電容C1、電容C2、電容C3順序連接并形成回路；所述輸入端(1)的I1通過TVS管(2)的Z1接EGND，所述輸入端(1)的I2通過TVS管(2)的Z2接EGND，所述輸入端(1)的I1通過TVS管的Z3連接I2；所述整流橋(3)的AC1端連接輸入端(1)的I1，所述整流橋(3)的AC2端連接輸入端(1)的I2，所述整流橋(3)的輸出端DC+連接共模濾波器(4)的第一個輸入引腳(a)，所述整流橋(3)的輸出端DC?連接共模濾波器(4)的第二個輸入引腳(d)；所述輸出端(5)的I+與共模濾波器(4)的第一輸出引腳(b)連接，所述輸出端(5)的I?與共模濾波器(4)的第二輸出引腳(c)連接，所述輸出端(5)的I+通過電容C1與EGND連接；所述輸出端(5)的I?通過電容C2與EGND連接，所述輸出端(5)的I+通過電容C3與輸出端(5)的I?連接。...

【技術特征摘要】
1.一種防雷、輸入極性自動調整的電流環接口適配器，包括輸入端(1)、輸出端(5)，其特征在于：所述的輸入端(1)含有I1、I2、EGND三個接口，所述的輸出端(5)含有I+、I-、EGND三個接口，在輸入端(1)、輸出端(5)之間還順序設有TVS管(2)、整流橋(3)、共模濾波器(4)及濾波電容；所述的濾波電容含有電容C1、電容C2、電容C3,電容C1、電容C2、電容C3順序連接并形成回路；所述輸入端(1)的I1通過TVS管(2)的Z1接EGND，所述輸入端(1)的I2通過TVS管(2)的Z2接EGND，所述輸入端(1)的I1通過TVS管的Z3連接I2；所述整流橋(3)的AC1端連接輸入端(1)的I1，所述整流橋(3)的AC2端連接輸入端(1)的I2，所述整流橋(3)的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：程小舟，周德君，許金萍，胡平，駱俊，朱果，常勤明，
申請(專利權)人：中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司，華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34