PS2701-1应用开关量输入电路

      随着电力电子中各种装置的数字化、智能化趋势日益明显，需要实时检测各种数字开关如断路器、接触器、负荷开关等位置信号的工作状态，开关量输入电路可对这些工作状态进行实时检测。目前，传统的开关量输入电路抗电磁干扰能力较弱，工作可靠性较低，不利于开关量输入电路的长期稳定运行。本文中开关量输入电路接收外部的数字开关量信号，经过PS2701-1光耦隔离器处理后送到处理器的IO口。此电路更简洁实用，抗干扰能力强，广泛应用于变频器电路中。

      PS2701-1是由一个砷化镓发光二极管和一个NPN硅光电晶体管耦合而成的光耦合器。其具有屏蔽环境光的作用，专为高密度安装应用。

                                                                             示图为PS2701的内部引脚图

                                                                               示图为PS2701-1的实体图

特点

高隔离电压（BV=3750 Vrms）

高速开关（TR=3us，TF=5us）

SOP（小外形封装）型

安全标准：

- UL认证：No.E72422

- BSI批准（BS EN 60065，BS EN 60950）

- CSA认证：No.CA 101391 (CA5A, CAN/CSA-C22.2 60065, 60950)

- SEMKO，NEMKO，DEMKO，FIMKO批准（EN 60065，EN 60950）

- DIN EN 60747-5-5（VDE 0884-5）批准（可选）

应用领域

混合集成电路

测量仪器

电源

可编程逻辑控制器

                                                                         示图为开关量输入电路硬件原理图

      如上图所示，开关量输入电路工作流程如下： 当PW与S1之间为低电平时,光耦隔离器PC1关断,S1-1输出为高电平；当PW与S1之间为高电平时，光耦PC1导通，S1-1输出为低电平；可见本电路接收外部的数字开关量信号，经过处理后送到处理器的IO口。

      在此电路中，光耦隔离器PS2701-1实现了信号的电-光-电的转换传输，同时起到了输入与输出的隔离，避免了电气特性及恶劣工作环境带来的干扰，防止了处理器被烧坏的风险。电阻R1为光耦PC1原边二极管电荷泄放电阻，确保了光耦PC1原边二极管电流从零开始增加；电阻R2为电路的输入阻抗电阻，可限制光耦PC1原边二极管电流，起保护作用；二极管D1与D2构成了整流桥，实现了PW与S1双向输入；稳压二极管Z1提高了原边光耦导通阀值电压，防止干扰时无导通；电阻R3为光耦PC1副边上拉电阻；电容C1、C2为滤波电容，可有效滤除信号上的尖峰和毛刺；电阻R4与电容C3构成了RC低通滤波器，有效截止高频信号的干扰。

      总的来说，PS2701-1光耦实现了开关量输入信号的传输和隔离，并通过其他的器件来匹配电路，提高了开关量输入电路传输的可靠性和抗干扰性。此电路更简洁实用，抗干扰能力强，可广泛应用此电路采集开关量信息如启停信号、正反转信号、多段速信号等。