CN105958962A

CN105958962A - 一种用于照明计量配电箱的滤波电路

Info

Publication number: CN105958962A
Application number: CN201610395116.9A
Authority: CN
Inventors: 侯国亮
Original assignee: Hebei Meite Electric Equipment Co Ltd
Current assignee: Langfang Meishuo Electrical Equipment Co., Ltd
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2036-06-07
Also published as: CN105958962B

Abstract

本发明公开了一种用于照明计量配电箱的滤波电路，包括前置滤波电路，前置滤波电路连接有放大电路，放大电路连接有后置滤波电路，后置滤波电路通过反馈电路连接至前置滤波电路。本发明能够改进现有技术的不足，提高了对于动态变化的噪声信号的过滤效果。

Description

一种用于照明计量配电箱的滤波电路

技术领域

本发明涉及照明计量配电箱技术领域，尤其是一种用于照明计量配电箱的滤波电路。

背景技术

照明计量配电箱是在低压供电系统末端负责完成电能控制、计量、保护、转换和分配的设备。其中为了保证电能控制和计量回路的准确性，需要对其测量信号进行滤波处理。现有的滤波电路对于动态变化的噪声信号的过滤效果不佳，降低了照明计量配电箱对于电能控制和计量的准确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于照明计量配电箱的滤波电路，能够解决现有技术的不足，提高了对于动态变化的噪声信号的过滤效果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种用于照明计量配电箱的滤波电路，包括前置滤波电路，前置滤波电路连接有放大电路，放大电路连接有后置滤波电路，后置滤波电路通过反馈电路连接至前置滤波电路。

作为优选，所述前置滤波电路的第一输入端通过串联的第一电阻和第一电容连接至第一运放的反相输入端，第一电阻和第一电容之间通过第二电容接地，第一运放的反相输入端通过第二电阻接地，第一运放的反相输入端连接至第一三极管的集电极，第一三极管的基极通过第三电阻连接至第一电阻和第一电容之间，第一三极管的发射极通过第三电容接地，第一电阻和第一电容之间通过第四电阻连接至第一运放的输出端，第一运放的正相输入端通过第五电阻接地，第一运放的正相输入端通过第六电阻连接至第一运放的输出端，第一运放的输出端通过第七电阻连接至第二运放的反相输入端，第一电阻和第一电容之间通过第四电容连接至第二运放的正相输入端，第二运放的正相输入端通过第八电阻接地，第二运放的反相输入端通过第九电阻连接至第二运放的输出端，第二运放的输出端通过第十电阻连接至第一输出端。

作为优选，所述放大电路的第二输入端通过第十一电阻连接至第三运放的正相输入端，第三运放的反相输入端通过第十二电阻接地，第三运放的反相输入端通过第十三电阻连接至第三运放的输出端，第三运放的输出端通过串联的第十四电阻和第十五电阻连接至第四运放的正相输入端，第三运放的输出端通过第五电容连接至第五运放的反相输入端，第五运放的反相输入端通过第十六电阻连接至第五运放的输出端，第五运放的正相输入端通过第十七电阻接地，第五运放的输出端通过第十八电阻连接至第二三极管的基极，第二三极管的集电极通过第十九电阻连接至第十四电阻和第十五电阻之间，第二三极管的发射极通过第六电容连接至第四运放的正相输入端，第四运放的正相输入端通过第二十电阻接地，第四运放的反相输入端通过第二十一电阻接地，第四运放的反相输入端通过第二十二电阻连接至第四运放的输出端，第四运放的输出端通过第二十三电阻连接至第二输出端。

作为优选，所述后置滤波电路的第三输入端通过串联的第一电感、第二十四电阻、第二十五电阻和第二十六电阻连接至第三输出端，第一电感和第二十四电阻之间通过第七电容接地，第二十四电阻和第二十五电阻之间通过第八电容接地，第二十四电阻和第二十五电阻之间通过第二十七电阻和第二十八电阻分别连接至第六运放的正相输入端和反相输入端，第六运放的正相输入端通过低九电容接地，第六运放的反相输入端通过第二十九电阻连接至第六运放的输出端，第六运放的输出端通过第三十电阻连接至第三三极管的基极，第三三极管的集电极连接至第二十五电阻和第二十六电阻之间，第三三极管的发射极通过串联的第三十一电阻和第十电容接地，第三三极管的发射极通过第十一电容连接至第四三极管的基极，第四三极管的集电极连接至第三输出端，第四三极管的发射极通过第三十二电阻连接至第五三极管的集电极，第五三极管的集电极通过第十二电容接地，第五三极管的发射极通过第十三电容接地，第五三极管的基极通过第三十三电阻连接至第四三极管的发射极。

作为优选，所述反馈电路的第四输入端通过第三十四电阻连接至第七运放的反相输入端，第七运放的正相输入端通过第三十五电阻接地，第七运放的反相输入端通过并联的第三十六电阻和第十四电容连接至第七运放的输出端，第七运放的输出端连接至第四输出端；第四输入端连接至第三输出端上，第四输出端连接至第一电阻和第一电容之间。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明利用前置滤波电路和后置滤波电路本身的自调节功能，可以根据输入信号进行快速调整。放大电路可以有效抑制信号放大过程中的杂波增益。反馈电路可以形成独立的反馈回路，使得整个电路形成双回路反馈，从而提升整个滤波电路的滤波效果。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的原理图。

图2是本发明一个具体实施方式中前置滤波电路的电路图。

图3是本发明一个具体实施方式中放大电路的电路图。

图4是本发明一个具体实施方式中后置滤波电路的电路图。

图5是本发明一个具体实施方式中反馈电路的电路图。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-5，发明一个具体实施方式包括前置滤波电路1，前置滤波电路1连接有放大电路2，放大电路2连接有后置滤波电路3，后置滤波电路3通过反馈电路4连接至前置滤波电路1。所述前置滤波电路1的第一输入端IN1通过串联的第一电阻R1和第一电容C1连接至第一运放A1的反相输入端，第一电阻R1和第一电容C1之间通过第二电容C2接地，第一运放A1的反相输入端通过第二电阻R2接地，第一运放A1的反相输入端连接至第一三极管Q1的集电极，第一三极管Q1的基极通过第三电阻R3连接至第一电阻R1和第一电容C1之间，第一三极管Q1的发射极通过第三电容C3接地，第一电阻R1和第一电容C1之间通过第四电阻R4连接至第一运放A1的输出端，第一运放A1的正相输入端通过第五电阻R5接地，第一运放A1的正相输入端通过第六电阻R6连接至第一运放A1的输出端，第一运放A1的输出端通过第七电阻R7连接至第二运放A2的反相输入端，第一电阻R1和第一电容C1之间通过第四电容C4连接至第二运放A2的正相输入端，第二运放A2的正相输入端通过第八电阻R8接地，第二运放A2的反相输入端通过第九电阻R9连接至第二运放A2的输出端，第二运放A2的输出端通过第十电阻R10连接至第一输出端OUT1。所述放大电路2的第二输入端IN2通过第十一电阻R11连接至第三运放A3的正相输入端，第三运放A3的反相输入端通过第十二电阻R12接地，第三运放A3的反相输入端通过第十三电阻R13连接至第三运放A3的输出端，第三运放A3的输出端通过串联的第十四电阻R14和第十五电阻R15连接至第四运放A4的正相输入端，第三运放A3的输出端通过第五电容C5连接至第五运放A5的反相输入端，第五运放A5的反相输入端通过第十六电阻R16连接至第五运放A5的输出端，第五运放A5的正相输入端通过第十七电阻R17接地，第五运放A5的输出端通过第十八电阻R18连接至第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的集电极通过第十九电阻R19连接至第十四电阻R14和第十五电阻R15之间，第二三极管Q2的发射极通过第六电容C6连接至第四运放A4的正相输入端，第四运放A4的正相输入端通过第二十电阻R20接地，第四运放A4的反相输入端通过第二十一电阻R21接地，第四运放A4的反相输入端通过第二十二电阻R22连接至第四运放A4的输出端，第四运放A4的输出端通过第二十三电阻R23连接至第二输出端OUT2。所述后置滤波电路3的第三输入端IN3通过串联的第一电感L1、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25和第二十六电阻R26连接至第三输出端OUT3，第一电感L1和第二十四电阻R24之间通过第七电容C7接地，第二十四电阻R24和第二十五电阻R25之间通过第八电容C8接地，第二十四电阻R24和第二十五电阻R25之间通过第二十七电阻R27和第二十八电阻R28分别连接至第六运放A6的正相输入端和反相输入端，第六运放A6的正相输入端通过低九电容C9接地，第六运放A6的反相输入端通过第二十九电阻R29连接至第六运放A6的输出端，第六运放A6的输出端通过第三十电阻R30连接至第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的集电极连接至第二十五电阻R25和第二十六电阻R26之间，第三三极管Q3的发射极通过串联的第三十一电阻R31和第十电容C10接地，第三三极管Q3的发射极通过第十一电容C11连接至第四三极管Q4的基极，第四三极管Q4的集电极连接至第三输出端OUT3，第四三极管Q4的发射极通过第三十二电阻R32连接至第五三极管Q5的集电极，第五三极管Q5的集电极通过第十二电容C12接地，第五三极管Q5的发射极通过第十三电容C13接地，第五三极管Q5的基极通过第三十三电阻R33连接至第四三极管Q4的发射极。所述反馈电路4的第四输入端IN4通过第三十四电阻R34连接至第七运放A7的反相输入端，第七运放A7的正相输入端通过第三十五电阻R35接地，第七运放A7的反相输入端通过并联的第三十六电阻R36和第十四电容C14连接至第七运放A7的输出端，第七运放A7的输出端连接至第四输出端OUT4；第四输入端IN4连接至第三输出端OUT3上，第四输出端OUT4连接至第一电阻R1和第一电容C1之间。

另外，电路中还包括一个控制器5，第十四电容C14选用可变电容。控制器5的信号输入端分别连接至第一输入端IN1、第二输入端IN2、第三输入端IN3和第三输出端OUT3。控制器5通过信号输出端控制第十四电容C14的电容值。

控制器5将采集到的四路输入信号分别进行傅里叶变换，对比各个展开式中的频段因式，分别列出缺失项和增加项，使用负向系数对缺失项进行加权合并，使用负系数对增加项进行加权合并，正系数和负系数的绝对值与其对应的因式最大幅值成正比。将加权合并后的因式进行傅里叶反变化，形成目标信号，通过调整第十四电容C14，对目标信号进行针对性过滤。新组成的目标信号可以有效反映出滤波过程中杂波信号的变化情况，通过对杂波信号变化情况进行有针对性的反馈信号调整，可以有效提高整个滤波电路的过滤效果。

本发明对于动态变化的噪声信号的过滤效率可以达到98%以上，相比于现有技术70～80%的平均水平，具有明显的提升。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种用于照明计量配电箱的滤波电路，其特征在于：包括前置滤波电路（1），前置滤波电路（1）连接有放大电路（2），放大电路（2）连接有后置滤波电路（3），后置滤波电路（3）通过反馈电路（4）连接至前置滤波电路（1）。

2.根据权利要求1所述的用于照明计量配电箱的滤波电路，其特征在于：所述前置滤波电路（1）的第一输入端（IN1）通过串联的第一电阻（R1）和第一电容（C1）连接至第一运放（A1）的反相输入端，第一电阻（R1）和第一电容（C1）之间通过第二电容（C2）接地，第一运放（A1）的反相输入端通过第二电阻（R2）接地，第一运放（A1）的反相输入端连接至第一三极管（Q1）的集电极，第一三极管（Q1）的基极通过第三电阻（R3）连接至第一电阻（R1）和第一电容（C1）之间，第一三极管（Q1）的发射极通过第三电容（C3）接地，第一电阻（R1）和第一电容（C1）之间通过第四电阻（R4）连接至第一运放（A1）的输出端，第一运放（A1）的正相输入端通过第五电阻（R5）接地，第一运放（A1）的正相输入端通过第六电阻（R6）连接至第一运放（A1）的输出端，第一运放（A1）的输出端通过第七电阻（R7）连接至第二运放（A2）的反相输入端，第一电阻（R1）和第一电容（C1）之间通过第四电容（C4）连接至第二运放（A2）的正相输入端，第二运放（A2）的正相输入端通过第八电阻（R8）接地，第二运放（A2）的反相输入端通过第九电阻（R9）连接至第二运放（A2）的输出端，第二运放（A2）的输出端通过第十电阻（R10）连接至第一输出端（OUT1）。

3.根据权利要求2所述的用于照明计量配电箱的滤波电路，其特征在于：所述放大电路（2）的第二输入端（IN2）通过第十一电阻（R11）连接至第三运放（A3）的正相输入端，第三运放（A3）的反相输入端通过第十二电阻（R12）接地，第三运放（A3）的反相输入端通过第十三电阻（R13）连接至第三运放（A3）的输出端，第三运放（A3）的输出端通过串联的第十四电阻（R14）和第十五电阻（R15）连接至第四运放（A4）的正相输入端，第三运放（A3）的输出端通过第五电容（C5）连接至第五运放（A5）的反相输入端，第五运放（A5）的反相输入端通过第十六电阻（R16）连接至第五运放（A5）的输出端，第五运放（A5）的正相输入端通过第十七电阻（R17）接地，第五运放（A5）的输出端通过第十八电阻（R18）连接至第二三极管（Q2）的基极，第二三极管（Q2）的集电极通过第十九电阻（R19）连接至第十四电阻（R14）和第十五电阻（R15）之间，第二三极管（Q2）的发射极通过第六电容（C6）连接至第四运放（A4）的正相输入端，第四运放（A4）的正相输入端通过第二十电阻（R20）接地，第四运放（A4）的反相输入端通过第二十一电阻（R21）接地，第四运放（A4）的反相输入端通过第二十二电阻（R22）连接至第四运放（A4）的输出端，第四运放（A4）的输出端通过第二十三电阻（R23）连接至第二输出端（OUT2）。

4.根据权利要求3所述的用于照明计量配电箱的滤波电路，其特征在于：所述后置滤波电路（3）的第三输入端（IN3）通过串联的第一电感（L1）、第二十四电阻（R24）、第二十五电阻（R25）和第二十六电阻（R26）连接至第三输出端（OUT3），第一电感（L1）和第二十四电阻（R24）之间通过第七电容（C7）接地，第二十四电阻（R24）和第二十五电阻（R25）之间通过第八电容（C8）接地，第二十四电阻（R24）和第二十五电阻（R25）之间通过第二十七电阻（R27）和第二十八电阻（R28）分别连接至第六运放（A6）的正相输入端和反相输入端，第六运放（A6）的正相输入端通过低九电容（C9）接地，第六运放（A6）的反相输入端通过第二十九电阻（R29）连接至第六运放（A6）的输出端，第六运放（A6）的输出端通过第三十电阻（R30）连接至第三三极管（Q3）的基极，第三三极管（Q3）的集电极连接至第二十五电阻（R25）和第二十六电阻（R26）之间，第三三极管（Q3）的发射极通过串联的第三十一电阻（R31）和第十电容（C10）接地，第三三极管（Q3）的发射极通过第十一电容（C11）连接至第四三极管（Q4）的基极，第四三极管（Q4）的集电极连接至第三输出端（OUT3），第四三极管（Q4）的发射极通过第三十二电阻（R32）连接至第五三极管（Q5）的集电极，第五三极管（Q5）的集电极通过第十二电容（C12）接地，第五三极管（Q5）的发射极通过第十三电容（C13）接地，第五三极管（Q5）的基极通过第三十三电阻（R33）连接至第四三极管（Q4）的发射极。

5.根据权利要求4所述的用于照明计量配电箱的滤波电路，其特征在于：所述反馈电路（4）的第四输入端（IN4）通过第三十四电阻（R34）连接至第七运放（A7）的反相输入端，第七运放（A7）的正相输入端通过第三十五电阻（R35）接地，第七运放（A7）的反相输入端通过并联的第三十六电阻（R36）和第十四电容（C14）连接至第七运放（A7）的输出端，第七运放（A7）的输出端连接至第四输出端（OUT4）；第四输入端（IN4）连接至第三输出端（OUT3）上，第四输出端（OUT4）连接至第一电阻（R1）和第一电容（C1）之间。