CN107678999A - 一种i2c隔离电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种I2C隔离电路，包括：SLC输出控制部分和SDA输出控制部分；所述SLC输出控制部分包括：输入时钟信号SLC_ETC、输入电压信号VCC_ETC、输入电压VCC、输入限流电阻R1、输入限流电阻R2、N_MOS管Q1、输出时钟信号SCL、输出限流电阻R3；所述SDA输出控制部分包括：输入数字信号SDA_ETC、输入电压信号VCC_ETC、输入电压VCC、输入电压VCC、输入限流电阻R4、输入限流电阻R5、N_MOS管Q2、输出数据信号SDA、输出限流电阻R6。本发明通过入N_MOS管，将输入的数字信号SDA_ETC、SDA_ETC转换为输出信号SCL、SDA的高低电平，能保证I2C总线的通讯响应速度，当输入时钟信号SCL_ETC、SDA_ETC有高压过来时保护与I2C总线连接的相关器件不被烧坏，具有稳定性好、防高压、成本低的优点。

Description

一种I2C隔离电路
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种I2C隔离电路。
背景技术
I2C是一种流行的串行协议，适用于电源控制器、ADC、DAC、EEPROM 以及其他器件，在某些数据采集和电源控制设备中，必须把I2C主设备与一个或多个从设备隔离开来，以便解决噪声、接地和安全等问题，现有技术的I2C通讯是总线直接与MCU连接发送数据，当电容的输入时钟信号SCL_ETC、输入数据信号SDA_ETC端有高电压过来时，高压通过I2C总线直接进入MCU或者其他器件，导致元件损坏。
因此，本领域的专业技术人员需要迫切解决的一个技术问题就是：如何能创新的提出一种措施，提供一种I2C隔离电路，对I2C信号进行快速的、安全的隔离，解决当输入时钟信号SCL_ETC、SDA_ETC有高压过来时把与I2C总线连接的相关器件烧坏的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种I2C隔离电路，以解决现有技术中的当输入信号SCL_ETC、SDA_ETC有高压过来时把与I2C总线连接的相关器件烧坏的问题。
所述I2C隔离电路包括：SLC输出控制部分和SDA输出控制部分；
所述SLC输出控制部分包括：输入时钟信号SLC_ETC、输入电压信号VCC_ETC、输入电压VCC、输入限流电阻R1、输入限流电阻R2、N_MOS管Q1、输出数据信号SCL、输出限流电阻R3，所述输入时钟信号SLC_ETC连接所述N_MOS管Q1的漏极连接，所述输入电压信号VCC_ETC通过所述输入限流电阻R2与所述N_MOS管Q1的漏极连接，所述输入电压VCC分别通过输入限流电阻R1与所述N_MOS管Q1的栅极连接、通过输出限流电阻R3与所述N_MOS管Q1的源极连接，所述输出时钟信号SCL与所述N_MOS管Q1的源极连接；
所述SDA输出控制部分包括：输入数据信号SDA_ETC、输入电压信号VCC_ETC、输入电压VCC、输入电压VCC、输入限流电阻R4、输入限流电阻R5、N_MOS管Q2、输出数据信号SDA、输出限流电阻R6，所述输入时钟信号SDA_ETC连接所述N_MOS管Q2的漏极连接，所述输入电压信号VCC_ETC通过所述输入限流电阻R5与所述N_MOS管Q2的漏极连接，所述输入电压VCC分别通过输入限流电阻R4与所述N_MOS管Q2的栅极连接、通过输出限流电阻R6与所述N_MOS管Q2的源极连接，所述输出数据信号SDA与所述N_MOS管Q2的源极连接。
基于上述I2C隔离电路的另一个实施例中，所述输入限流电阻R1、输入限流电阻R4的阻值为1K欧姆。
基于上述I2C隔离电路的另一个实施例中，所述输入限流电阻R2、输入限流电阻R5的阻值为10K欧姆。
基于上述I2C隔离电路的另一个实施例中，所述输出限流电阻R3、输出限流电阻R6的阻值为10K欧姆。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
本发明的I2C隔离电路通过在电路中加入N_MOS管，利用N_MOS的开关特性，将输入信号SDA_ETC、SDA_ETC转换为输出信号SCL、SDA的高低电平，能可靠保证I2C总线的通讯响应速度，当输入信号SCL_ETC、SDA_ETC有高压过来时保护与I2C总线连接的相关器件不被烧坏，具有稳定性好、防高压、成本低的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的I2C隔离电路的一个实施例的电路结构示意图；
图中：1 SLC输出控制部分、2 SDA输出控制部分。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种I2C隔离电路及检测方法进行更详细地说明。
图1是本发明的I2C隔离电路的一个实施例的电路结构示意图，如图1所示，该I2C隔离电路包括：
SLC输出控制部分1和SDA输出控制部分2；
所述SLC输出控制部分1包括：输入时钟信号SLC_ETC、输入电压信号VCC_ETC、输入电压VCC、输入限流电阻R1、输入限流电阻R2、N_MOS管Q1、输出时钟信号SCL、输出限流电阻R3，所述输入时钟信号SLC_ETC连接所述N_MOS管Q1的漏极连接，所述输入电压信号VCC_ETC通过所述输入限流电阻R2与所述N_MOS管Q1的漏极连接，所述输入电压VCC分别通过输入限流电阻R1与所述N_MOS管Q1的栅极连接、通过输出限流电阻R3与所述N_MOS管Q1的源极连接，所述输出时钟信号SCL与所述N_MOS管Q1的源极连接；
所述SDA输出控制部分2包括：输入数据信号SDA_ETC、输入电压信号VCC_ETC、输入电压VCC、输入电压VCC、输入限流电阻R4、输入限流电阻R5、N_MOS管Q2、输出数据信号SDA、输出限流电阻R6，所述输入时钟信号SDA_ETC连接所述N_MOS管Q2的漏极连接，所述输入电压信号VCC_ETC通过所述输入限流电阻R5与所述N_MOS管Q2的漏极连接，所述输入电压VCC分别通过输入限流电阻R4与所述N_MOS管Q2的栅极连接、通过输出限流电阻R6与所述N_MOS管Q2的源极连接，所述输出数据信号SDA与所述N_MOS管Q2的源极连接。
所述输入限流电阻R1、输入限流电阻R4的阻值为1K欧姆；所述输入限流电阻R2、输入限流电阻R5的阻值为10K欧姆；所述输出限流电阻R3、输出限流电阻R6的阻值为10K欧姆。
I2C隔离电路的工作原理如下:
输入时钟信号SCL_ETC发低电平时，N_MOS管Q1的源极通过二极管被拉为低电平，则N_MOS管Q1的栅极与源极之间的电压大于2.5V，N_MOS管Q1正常开启，则输出时钟信号SCL被拉为低电平；
输入时钟信号SDA_ETC发低电平时，N_MOS管Q2的源极通过二极管被拉为低电平，则N_MOS管Q2的栅极与源极之间的电压大于2.5V，N_MOS管Q2正常开启，则输出数据信号SDA被拉为低电平；
输入时钟信号SCL_ETC发高电平时，N_MOS管Q1的源极电压与栅极电压迅速减小至N_MOS管Q1关闭，则输出时钟信号SCL被输出电阻R3迅速上拉为输入电压VCC的电压；
输入数据信号SDA_ETC发高电平时，N_MOS管Q2的源极电压与栅极电压迅速减小至N_MOS管Q2关闭，则输出数据信号SDA被输出电阻R6迅速上拉为输入电压VCC的电压。
以上对本发明所提供的一种I2C隔离电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种I2C隔离电路，其特征在于，包括：SLC输出控制部分和SDA输出控制部分；
所述SLC输出控制部分包括：输入时钟信号SLC_ETC、输入电压信号VCC_ETC、输入电压VCC、输入限流电阻R1、输入限流电阻R2、N_MOS管Q1、输出时钟信号SCL、输出限流电阻R3，所述输入时钟信号SLC_ETC连接所述N_MOS管Q1的漏极连接，所述输入电压信号VCC_ETC通过所述输入限流电阻R2与所述N_MOS管Q1的漏极连接，所述输入电压VCC分别通过输入限流电阻R1与所述N_MOS管Q1的栅极连接、通过输出限流电阻R3与所述N_MOS管Q1的源极连接，所述输出时钟信号SCL与所述N_MOS管Q1的源极连接；
所述SDA输出控制部分包括：输入数字信号SDA_ETC、输入电压信号VCC_ETC、输入电压VCC、输入电压VCC、输入限流电阻R4、输入限流电阻R5、N_MOS管Q2、输出数据信号SDA、输出限流电阻R6，所述输入数字信号SDA_ETC连接所述N_MOS管Q2的漏极连接，所述输入电压信号VCC_ETC通过所述输入限流电阻R5与所述N_MOS管Q2的漏极连接，所述输入电压VCC分别通过输入限流电阻R4与所述N_MOS管Q2的栅极连接、通过输出限流电阻R6与所述N_MOS管Q2的源极连接，所述输出数据信号SDA与所述N_MOS管Q2的源极连接。
2.根据权利要求1所述的I2C隔离电路，其特征在于，所述输入限流电阻R1、输入限流电阻R4的阻值为1K欧姆。
3.根据权利要求1所述的I2C隔离电路，其特征在于，所述输入限流电阻R2、输入限流电阻R5的阻值为10K欧姆。
4.根据权利要求1所述的I2C隔离电路，其特征在于，所述输出限流电阻R3、输出限流电阻R6的阻值为10K欧姆。
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