CN103752413B - 一种高频除尘电源的二次电压调理电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频除尘电源的二次电压调理电路，包括依次顺序连接的滤波抑制电路、RC滤波电路、二阶巴特沃斯滤波电路、反相放大电路、光耦隔离电路和跟随限幅电路。输入信号经过滤波抑制电路对信号滤波抑制之后经过RC滤波电路滤波，将信号经过二阶巴特沃斯滤波电路进行滤波后输入反相放大电路、反相输出后通过光耦隔离电路进行光电信号转换输出进入跟随限幅电路，且又一次进行RC滤波后输入到数字信号处理器。本发明包含多重的滤波电路可保证输入到数字信号处理器的信号的精确性。电路高次波失真小，高频衰减特性好，拥有很好的抗干扰性。
Description
技术领域
本发明属于高频除尘电源领域，尤其涉及一种由光耦HCPL-600和二阶巴特沃斯滤波电路组成的高频除尘电源的二次电压调理电路。
背景技术
随着工业水平的逐步提高，电力电子技术的发展，传统的工频除尘电源已经无法满足现阶段的供电需求。取代工频电源的高频除尘电源具有输出效率高，输出纹波小能够较大幅度的提高除尘效率，实现节能，但高频供电方式相对于工频供电方式的系统复杂性也随之增加。高频静电除尘电源系统是一种高频化、小型化、轻量化的电源系统，系统的开关频率很高，因此，系统在工作的电磁干扰信号也相应的增加，从而使得对模拟信号的采集困难加大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高频除尘电源的二次电压调理电路，该电路将采集板采集来的二次电压信号经过滤波，多重滤波后使得信号更加的稳定，通过光耦隔离后将数模信号隔离互不干扰，经过跟随限幅电路处理后直接输入数字信号处理器。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种高频除尘电源的二次电压调理电路，其特征在于：该电路包括依次顺序连接的滤波抑制电路、RC滤波电路、二阶巴特沃斯滤波电路、反相放大电路、光耦隔离电路和跟随限幅电路。
本发明中，滤波抑制电路包括第一电容、瞬态二极管，第一电容并联接在信号输入端和模拟地之间。瞬态抑制二极管阴极接模拟地。
所述的RC滤波电路包括第1电阻、第2电容，构成一阶RC低通滤波器,第二电容接模拟地。
所述的二阶巴特沃斯滤波电路包括第2电阻、第3电阻、第3电容、第4电容和第1放大器。电路采用多重反馈性低通滤波电路结构具有高次波失真小，高频衰减特性好，直流增益可以自设定的优点。
所述的反相放大电路包括第4电阻、第5电阻、第6电阻，电位器和第2放大器。其中第4电阻接于第2放大器的2脚和二阶巴特沃斯滤波电路端。第6电阻正相接模拟地，第5电阻串接电阻器跨接于反相输入端和输出端。该电路通过调节第4电阻和第5电阻值可以改变反相的放大倍数。
所述的光耦隔离电路包括第7电阻、第8电阻、第9电阻、第5电容、第6电容、第3放大器、第4放大器和光耦。该电路的主要特点是实现光电信号的转变，实现信号的隔离，数字地模拟地分明，电路的增益值由第7电阻和第9电阻的阻值决定。同个调节阻值比值对信号进行相应的放大缩小。
所述的跟随限幅电路包括第5放大器、第10电阻、第7电容和稳压管。放大器输出外接RC低通滤波器，稳压管接于电路输出端和数字地之间。
本发明中，输入信号经过滤波抑制电路对信号滤波抑制之后经过RC滤波电路滤波，将信号经过二阶巴特沃斯滤波电路进行滤波后输入反相放大电路、反相输出后通过光耦隔离电路进行光电信号转换输出进入跟随限幅电路，且又一次进行RC滤波后输入到数字信号处理器。
本发明包含多重的滤波电路可保证输入到数字信号处理器的信号的精确性。电路高次波失真小，高频衰减特性好，拥有很好的抗干扰性。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图1和图2对本发明作详细的说明：
如图1所示，一种高频除尘电源的二次电压调理电路，该电路包括依次顺序连接的滤波抑制电路1、RC滤波电路2、二阶巴特沃斯滤波电路3、反相放大电路4、光耦隔离电路5和跟随限幅电路6。
滤波抑制电路，包括第1电容C1、瞬态二极管T，第1电容并联接在信号输入端和模拟地之间，瞬态抑制二极管阴极接模拟地。为保证输入信号幅值且减小干扰，所选的第1电容C1取值在10nf—20nf，以保证可以滤除高于20khz的干扰信号，所取的瞬态抑制二极管电压限值为5v。
RC滤波电路，包括第1电阻R1、第2电容C2，构成一阶RC低通滤波器,第2电容接模拟地形成一阶低通RC滤波器对输入信号进行滤波。
二阶巴特沃斯滤波电路，包括第2电阻R2、第3电阻R3、第3电容C3、第4电容C4和第1放大器U1A。电路的设计采用归一化的方法，查阅电阻电容标准值，选取电路中电阻的阻值均相等为R，第4电容的容值与第3电容的容值相等。为提高滤波电路的精度，电阻选取精度为1％的贴片电阻，电容选取5％精度的贴片电容。
反相放大电路，包括第4电阻R4、第5电阻R5、第6电阻R6，电位器和第2放大器U1B。其中第四电阻接于第2放大器的2脚和二阶巴特沃斯滤波电路端。第6电阻正相接模拟地，第5电阻串接电阻器跨接于反相输入端和输出端。通过改变第4电阻和第5电阻的阻值使得该电路的反向放大倍数为0.2倍，电阻器的作用在于调节放大倍数，取其范围0—500欧姆。
光耦隔离电路，包括第7电阻R7、第8电阻R8、第9电阻R9、第5电容C5、第6电容C6，第3放大器U2A、第4放大器U4A和光耦U3。此处选择的光耦型号为HCPL-600，通过调节第7电阻和第9电阻的阻值比对信号进行相应的放大缩小。该电路的主要特点是实现光电信号的转变，实现信号的隔离，数字地模拟地分明。
跟随限幅电路，包括第5放大器U4B、第10电阻R10、第7电容C7和稳压管。第7电容C7和第10电阻R10构成一阶RC滤波电路对输出信号进行滤波，稳压管接于电路输出端和数字地之间，其型号为5.1v的稳压管。
Claims (1)
1.一种高频除尘电源的二次电压调理电路，其特征在于：该电路包括依次顺序连接的滤波抑制电路（1）、RC滤波电路（2）、二阶巴特沃斯滤波电路（3）、反相放大电路（4）、光耦隔离电路（5）和跟随限幅电路（6）；所述的滤波抑制电路（1）包括第1电容和瞬态抑制二极管，第1电容并联接在信号输入端和模拟地之间；瞬态抑制二极管阴极接模拟地、阳极接信号输入端；所述的RC滤波电路（2）包括第1电阻和第2电容，且第1电阻和第2电容构成一阶RC低通滤波器；所述的二阶巴特沃斯滤波电路（3）包括第2电阻、第3电阻、第3电容、第4电容和第1放大器；二阶巴特沃斯滤波电路（3）采用多重反馈性低通滤波电路结构，高次波失真小，高频衰减特性好，直流增益可以自设定；所述的反相放大电路（4）包括第4电阻、第5电阻、第6电阻、电位器和第2放大器；其中第4电阻接于第2放大器的反相输入端和二阶巴特沃斯滤波电路（3）的输出端之间；第6电阻接于第2放大器的正相输入端与模拟地之间，第5电阻串接电阻器后跨接于第2放大器的反相输入端和输出端之间；该反相放大电路（4）通过调节第4电阻和第5电阻的阻值来改变反相放大倍数；所述的光耦隔离电路（5）包括第7电阻、第8电阻、第9电阻、第5电容、第6电容、第3放大器、第4放大器和光耦；光耦隔离电路（5）实现光电信号的转变和模拟信号与数字信号的隔离，使数字地模拟地分明，光耦隔离电路（5）的增益值由第7电阻和第9电阻的阻值决定；通过调节第7电阻和第9电阻的阻值比值对光耦隔离电路（5）的输入信号进行相应的放大缩小；所述的跟随限幅电路（6）包括第5放大器、第10电阻、第7电容和稳压管；第5放大器输出外接第10电阻和第7电容构成的RC低通滤波器，稳压管接于跟随限幅电路的输出端和数字地之间。
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