CN103346755A - 一种滤波模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滤波模块，特别涉及一种与西门子智能电气阀门定位器、国产智能电气阀门定位器配套使用的滤波模块。包括接线端子X1、电容滤波器、接插件X2、LC滤波器、磁珠/电容滤波器、接插件X3，接线端子X1通过电容滤波器一路接接插件X2，另一路依次与LC滤波器、磁珠/电容滤波器、接插件X3连接；本发明的有益效果是：滤波模块用电容旁路滤掉低频，电感抑制中频，磁珠吸收高频，大大提高了智能电气阀门定位器的可靠性、抗干扰性，使得智能电气阀门定位器能在恶劣环境场所能正常使用。本电路不仅能配套智能电气阀门定位器使用，也可以用于其它产品的滤波电路，能很好的有效的滤掉各种频率的干扰信号。

Description

一种滤波模块

技术领域

   本发明涉及一种滤波模块，特别涉及一种与西门子智能电气阀门定位器、国产智能电气阀门定位器配套使用的滤波模块。广泛普及智能电气阀门定位器的应用满足客户的不同需求。

背景技术

随着我国工业自动化水平的不断提高，智能化技术突飞猛进的发展，智能电气阀门定位器在工矿企业各个领域得到了广泛的普及和应用。但在环境温度较恶劣、电磁波干扰较强的场所，导致智能电气阀门定位器不能正常使用。为了保证智能电气阀门定位器在不同环境下能正常运行，需将智能电气阀门定位器主板电路远离干扰源，即将智能电气阀门定位器的传感器（导电塑料电位器）部件与智能电气阀门定位器的主体部件（智能定位器主板电路、气控阀、壳体）分体安装。由于传感器远距离传送，引起的干扰信号导致主板电路不能正常工作，为了提高电路的抗干扰性，在两者间之加装滤波模块。滤波模块可有效的滤掉线间干扰信号，很好的通过有用的信号，保正了智能电气阀门定位器在恶劣的环境条件下能正常使运行。目前，国内市场上还没有专用于智能电气阀门定位器的滤波模块。进口西门子、ABB滤波模块成本昂贵，进货周期很长，远远不能满足国内低成本、高质量、快进度的需求，迫却需要开发开发一种低成本高质量的与智能电气阀门定位器配套使用的滤波模块。本发明的滤波模块就为而此设计的。

发明内容

鉴于现有技术的状况，本发明提供了一种与智能电气阀门定位器配套使用的滤波模块，进而提高了智能电气阀门定位器的实用性和可靠性，扩大了使用范围。

   本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种滤波模块，其特征在于：包括接线端子X1、电容滤波器、接插件X2、LC滤波器、磁珠/电容滤波器、接插件X3，所述接线端子X1通过电容滤波器一路接接插件X2，另一路依次与LC滤波器、磁珠/电容滤波器、接插件X3连接。

具体电路连接为：接线端子X1的1号插针接电容C2的一管脚、电感L的1管脚及接插件X2的1号插针，接线端子X1的2号插针接电容C3的一管脚、电感L的2管脚及接插件X2的2号插针，接线端子X1的3号插针接电容C1的一管脚、电感L的3管脚及接插件X2的3号插针，接线端子X1的4号插针接电感L的4管脚及接插件X2的4号插针，接线端子X1的1号插针接基准地位GND，接线端子X1的4号插针接直流电压VCC，电容C1、电容C2、电容C3的另一管脚并接在一起，电感L的5管脚接电容C6、电容C11、电容C4及磁珠L1的一管脚；电感L的6管脚接电容C6的另一管脚、电容C5的一管脚及磁珠 L2的一管脚，电感L的7管脚接接电容C5、电容C11的另一管脚及磁珠 L3的一管脚，电感L的8管脚接电容C4的另一管脚及磁珠L4的一管脚，磁珠L1的另一管脚接电容C8、电容C10、电容C9的一管脚及接插件X3的1号插针并接于基准地位GND，磁珠L2的另一管脚接电容C8的另一管脚、电容C7的一管脚及接插件X3的2号插针，磁珠L3的另一管脚接电容C7、电容C10的另一管脚及接插件X3的3号插针，磁珠L4的另一管脚接电容C9的另一管脚及接插件X3的4号插针。

本发明的有益效果是：本发明的滤波模块的接线端子X1上，接入智能定位器主板电路的直流电压端VCC和基准地位GND，直流电压端VCC的接入便于检测智能主板电源电压，基准地位GND的接入使滤波模块的基准地位GND与智能主板电路的基准地位GND接为一点，实现了系统整体接地的目的，避免了多个基准电位存在一定电位差时会产生的噪声干扰，提高了电路的抗干扰性和可靠性。本发明的电容滤波器在每一条线路上抑制一个0.1UF的贴片电容，滤掉了线间的高次谐波，滤波电容并接在一起的基准电位与整机的基准地位GND分开布设的，做到了输入地电位与输出地电位独立布设，提高了整机的可靠性抗干扰性。本发明的LC滤波器，其中的电感是集成电感，选择了EPSONDE公司生产的数字信号封闭式功率电感，电感量为4*4.7mH，不仅电感量大，集成度高，抑制效果好。电感是储能元件，串接在电路回路，通直流，隔交流，侧重于抑制传导性干扰，中低频干扰信号被电感阻止吸收转换成磁感和热能，滤波频率范围很少超过50MHZ，每个回路电路并接0.1UF电容，低频干扰及高次谐波经电容旁路到GND，二者适当连接可以有效滤掉各种频率的干扰信号。本发明的磁珠/电容滤波器，磁珠是能量转换元件，磁珠设计100Ω/100MHZ，100MHZ 频率时磁珠阻抗相当于100Ω，选择了大体积、铁氧体贴片磁珠，磁珠串联在电路中，磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，吸收电路中的超高频干扰和尖蜂干扰信号，每个回路电路并接0.1UF电容，高次谐波经电容旁路到GND。总之，本发明的滤波模块用电容旁路滤掉低频，电感抑制中频，磁珠吸收高频，大大提高了智能电气阀门定位器的可靠性、抗干扰性，使得智能电气阀门定位器能在恶劣环境场所能正常使用。本发明电路不仅能配套智能电气阀门定位器使用，也可以用于其它产品的滤波电路，能很好的有效的滤掉各种频率的干扰信号。试验证明，该模块滤波效果好，完全可以代替西门子滤波模块。

附图说明

图1为本发明的电路连接框图；

图2为本发明的电路原理图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种滤波模块，整体设计是围绕抗干扰性能的实现来展开的。包括接线端子X1、电容滤波器、接插件X2、LC滤波器、磁珠/电容滤波器、接插件X3，接线端子X1一端接外部传感器-导电塑料电位器R，另一端接电容滤波器，通过电容滤波器与接插件X2、LC滤波器连接，LC滤波器通过磁珠/电容滤波器和接插件X3连接，并通过排线连接到定位器的主板电路的定位器接口D上，形成一个回路电路，实现了导电塑料电位器很好地通过滤波模块连接到主板电路上的功能。

工作原理为：外部传感器-导电塑料电位器由三根导线引到接线端子X1上，经电容滤波器滤掉交流干扰信号，有用的直流信号输入给LC滤波器，LC滤波器滤掉中低频干扰信号后，有用的直流信号输入给磁珠/电容滤波器，磁珠/电容滤波器抑制电磁辐射干扰、超高频干扰，有用的直流信号输入到接插件，由排线连接到智能电气阀门定位器接口处。智能电气阀门定位器D接口检测到传感器的位移信号与给定信号比较，在经过单片机对两种信号偏差与偏差变化率的计算后，通过模糊运算与决策输出相应的控制信号去控制压电阀的开启，从而控制进入调节阀气室的进气量，以此推动阀芯动作并准确定位，实现调节阀自动调节的目的。

接插件X2为备用接口，外部传感器导电塑料电位器R经过端子，直连接到接插件X2，当滤波模块出现故障时，接插件X2由排线连接到智能电气阀门定位器主板电路接口处，不会因为滤波模块故障，影响定位器正常工作。接插件X2的设计，还可以用来测、试校验滤波模块，给调试人员和现场维修人员带来了方便。

电感L设计了集成电感，选择EPCOS的数字信号封闭式功率电感，电感量为4*4.7mH，不仅电感量大，集成度高，抑制效果好。其超小型封装(SO-8)使电路板尺寸得以保持最小，不仅节省了空间，还提高了抗干扰性。在国内数字滤波电路中为首例应用。

磁珠选择了100Ω/100MHZ，100MHZ频率时磁珠阻抗相当于100Ω，选择了铁氧体 、大体积、贴片磁珠，铁氧体磁珠经济耐用，滤除高频躁声效果较显著。

接插件X2、X3选择了molex的产品，不仅能连接西门子智能定位器主板电路的接口，还能连接国产智能定位器主板电路的接口，具有很好的选择性和互换性。

Claims (1)

1. 一种滤波模块，其特征在于：包括接线端子X1、电容滤波器、接插件X2、LC滤波器、磁珠/电容滤波器、接插件X3，所述接线端子X1通过电容滤波器一路接接插件X2，另一路依次与LC滤波器、磁珠/电容滤波器、接插件X3连接；

具体电路连接为：接线端子X1的1号插针接电容C2的一管脚、电感L的1管脚及接插件X2的1号插针，接线端子X1的2号插针接电容C3的一管脚、电感L的2管脚及接插件X2的2号插针，接线端子X1的3号插针接电容C1的一管脚、电感L的3管脚及接插件X2的3号插针，接线端子X1的4号插针接电感L的4管脚及接插件X2的4号插针，接线端子X1的1号插针接基准地位GND，接线端子X1的4号插针接直流电压VCC，电容C1、电容C2、电容C3的另一管脚并接在一起，电感L的5管脚接电容C6、电容C11、电容C4及磁珠L1的一管脚；电感L的6管脚接电容C6的另一管脚、电容C5的一管脚及磁珠 L2的一管脚，电感L的7管脚接接电容C5、电容C11的另一管脚及磁珠 L3的一管脚，电感L的8管脚接电容C4的另一管脚及磁珠L4的一管脚，磁珠L1的另一管脚接电容C8、电容C10、电容C9的一管脚及接插件X3的1号插针并接于基准地位GND，磁珠L2的另一管脚接电容C8的另一管脚、电容C7的一管脚及接插件X3的2号插针，磁珠L3的另一管脚接电容C7、电容C10的另一管脚及接插件X3的3号插针，磁珠L4的另一管脚接电容C9的另一管脚及接插件X3的4号插针。

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