CN117175930A - 用于监控系统的干扰抑制模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于监控系统的干扰抑制模块。基于本申请，可以在电源适配器对模拟摄像机集中供电的供电路径中设置干扰抑制模块，干扰抑制模块中的可调节恒流源产生的恒定输出电流可以使干扰抑制模块和模拟摄像机的总功耗恒定，而且，该恒定输出电流的目标电流值能够支持干扰抑制模块中的稳压二极管通过抵消电流波动而使模拟摄像机的输入电压稳定，从而，干扰抑制模块可以与作为波动源头的模拟摄像机协同实现对电流波动的抑制，进而抑制电流波动在视频接收设备的视频地引发的同频干扰。而且，干扰抑制模块可以通过采样检测电流峰值自适应地确定与模拟摄像机相适配的目标电流值，从而可以使干扰抑制模块具有良好的通用性。

Description

用于监控系统的干扰抑制模块

技术领域

本发明涉及抗干扰技术，特别涉及用于监控系统的干扰抑制模块。

背景技术

监控系统可以包括部署在不同点位的模拟摄像机，并且，监控系统对模拟摄像机的供电方式可以采用集中供电，例如，监控系统的模拟摄像机可以分为若干组，每组中的多台模拟摄像机可以由同一个电源适配器集中供电。

通常情况下，由同一个电源适配器集中供电的多台模拟摄像机还会向同一台视频接收设备输出模拟视频信号，例如，该视频接收设备可以是诸如DVR（Digital VideoRecorder，数字硬盘录像机）等视频录制或播放设备，并且，模拟摄像机的地信号除了包括电源适配器的电源地之外，还会包括视频接收设备的视频地。在此情况下，任意一台模拟摄像机的负载工作电流向电源适配器的回流路径，有可能从该模拟摄像机直接通过电源地回流至该电源适配器，或者，也有可能先流向视频接收设备的视频地、再从该视频接收设备流经其他模拟摄像机后回流至电源适配器。也就是，监控系统中可能出现随机途经视频接收设备的电流回流。

若任意模拟摄像机由于本机功能的开启变化而引发功率波动，并且，该模拟摄像机产生的电流回流途经视频接收设备，则，该模拟摄像机的功率波动会通过途经视频接收设备的电流回流而在该视频接收设备的视频地产生同频干扰，在视频地产生的同频干扰会影响视频地为视频信号提供的参考电位波动，进而导致视频信号中产生干扰条纹，影响视频质量。

因此，如何抑制由于集中供电的模拟摄像机的功率波动而在视频接收设备引发的同频干扰，成为现有技术中有待解决的技术问题。

发明内容

本申请的实施例提供了一种用于监控系统的干扰抑制模块，有助于抑制由于集中供电的模拟摄像机的功率波动而在视频接收设备引发的同频干扰。

在本申请的一个实施例中，监控系统包括模拟摄像机、对多台所述模拟摄像机集中供电的电源适配器、以及从多台所述模拟摄像机接收模拟视频信号的视频接收设备，用于监控系统的干扰抑制模块位于所述电源适配器与任意一台所述模拟摄像机之间的供电路径中，并且，所述干扰抑制模块包括：

电源转换电路，将所述电源适配器提供的电源供电电压转换为适配供电电压；

可调节恒流源，基于所述适配供电电压产生恒定输出电流；

稳压二极管，所述稳压二极管反向连接在所述可调节恒流源用于输出所述恒定输出电流的电源输出端与地之间，其中，所述恒定输出电流分流产生流向所述模拟摄像机的负载工作电流、以及流经所述稳压二极管的反向电流；

第一采样电路，用于对所述负载工作电流采样产生第一采样信号；

第二采样电路，用于对所述恒定输出电流采样产生第二采样信号；

控制组件，用于基于所述第一采样信号设定所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流的目标电流值，以及，基于所述第二采样信号控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流达到所述目标电流值；

其中，所述目标电流值促使：所述反向电流响应于所述负载工作电流由于所述模拟摄像机的功率波动而引发的电流波动，产生在促使所述稳压二极管保持稳压状态的前提下抵消所述电流波动的自动调节，以抑制所述电流波动通过途经所述视频接收设备的视频地的电流回流而在所述视频地引发的同频干扰。

在一些示例中，可选地，所述控制组件具体用于：基于所述负载工作电流的电流峰值与所述稳压二极管的最小稳定电流值的电流之和，设定所述目标电流值。

在一些示例中，可选地，所述控制组件进一步用于：在设定所述目标电流值之前，控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流持续预设时长的最大极限值。

在一些示例中，可选地，所述可调节恒流源包括压控恒流源；所述控制组件包括：处理器，用于基于所述第一采样信号设定所述目标电流值，并且，基于所述第二采样信号和所述目标电流值产生脉宽调制信号；信号转换电路，将所述脉宽调制信号转换为对所述可调节恒流源的控制电压，所述控制电压促使所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流达到所述目标电流值。

在一些示例中，可选地，所述信号转换电路响应于所述干扰抑制模块的上电启动产生激活电压，所述激活电压促使所述可调节恒流源在所述模拟摄像机启动之前产生具有缺省初始电流值的所述恒定输出电流，并且，所述缺省初始电流值促使：所述稳压二极管达到稳压状态，以及，所述处理器上电启动；所述控制组件对所述目标电流值的设定包括：响应于所述干扰抑制模块的上电启动而触发的初始设定。

在一些示例中，可选地，所述恒定输出电流还用于分流产生对所述控制组件提供的内部工作电流；所述缺省初始电流值为所述内部工作电流的额定电流值与所述稳压二极管的最小稳定电流值的电流之和，以促使所述稳压二极管达到稳压状态、所述处理器上电启动；所述控制组件具体用于：响应于上电启动成功，控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流持续所述预设时长的最大极限值；响应于所述预设时长的结束，触发对所述目标电流值的初始设定、并控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流达到初始设定的所述目标电流值。

在一些示例中，可选地，所述控制组件对所述目标电流值的设定还包括：响应于所述电流波动的波动幅度超过预设阈值而触发的自动更新设定。

在一些示例中，可选地，所述控制组件具体用于：基于所述第一采样信号，周期性地监测所述电流波动的波动幅度；响应于所述电流波动在任意一个周期时长内的波动幅度超出至所述预设阈值，控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流持续所述预设时长的最大极限值；响应于所述预设时长的结束，触发对所述目标电流值的一次自动更新设定、并控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流达到本次自动更新设定的所述目标电流值。

在一些示例中，可选地，所述可调节恒流源包括：第一晶体管，所述第一晶体管的第一端连接所述电源转换电路用于产生所述适配供电电压的转换输出端，并且，所述第一晶体管的第二端被配置为所述可调节恒流源的所述电源输出端；采样电阻，所述采样电阻串联在所述第一晶体管的第一端与所述电源转换电路的所述转换输出端之间；运算放大器，所述运算放大器的输出端连接所述第一晶体管的控制端，并且，所述运算放大器的负输入端连接所述第一晶体管的第一端；其中，所述运算放大器的正输入端的端电压被置为所述控制电压，并且，当所述控制组件调节所述运算放大器的正输入端的端电压时，所述运算放大器的负输入端的端电压同步变化，所述运算放大器的负输入端的端电压同步变化引发所述第一晶体管的第一端的端电压变化，所述第一晶体管的第一端的端电压变化促使所述第一晶体管导通、并引发所述采样电阻的两端电压变化，并且，所述恒定输出电流的电流值由所述采样电阻的两端电压确定。

在一些示例中，可选地，所述第一晶体管的第二端与所述模拟摄像机之间串联有采样电阻，并且，所述第一采样电路通过检测流经所述采样电阻的电流产生所述第一采样信号；所述第二采样电路通过检测流经所述采样电阻的电流产生所述第二采样信号。

在一些示例中，可选地，所述信号转换电路包括：分压电路，包括串联在所述电源转换电路用于产生所述适配供电电压的转换输出端与地之间的第一分压电阻和第二分压电阻；第二晶体管，所述第二晶体管与旁路电阻串联在所述第一分压电阻的并联支路中，并且，所述第二晶体管的控制端连接所述处理器用于产生所述脉宽调制信号的信号发生端，以使得所述第二晶体管的导通状态受控于所述脉宽调制信号；滤波电路，连接在所述分压电路和所述运算放大器的正输入端之间；其中，所述第一分压电阻在所述干扰抑制模块的上电启动期间内产生缺省分压电压，所述第一分压电阻在所述第二晶体管受控于所述脉宽调制信号的期间内产生与所述脉宽调制信号同频的脉冲分压电压，所述滤波电路将所述脉冲分压电压转换为与所述脉宽调制信号的占空比关联的直流电压，并且，所述控制电压为所述直流电压。

基于上述实施例，可以在电源适配器对模拟摄像机集中供电的供电路径中设置干扰抑制模块，干扰抑制模块中的可调节恒流源产生的恒定输出电流可以使干扰抑制模块和模拟摄像机的总功耗恒定，而且，该恒定输出电流的目标电流值能够支持干扰抑制模块中的稳压二极管通过抵消电流波动而使模拟摄像机的输入电压稳定，从而，干扰抑制模块可以与作为波动源头的模拟摄像机协同实现对电流波动的抑制，进而抑制电流波动在视频接收设备的视频地引发的同频干扰。而且，干扰抑制模块可以通过采样检测电流峰值自适应地确定与模拟摄像机相适配的目标电流值，从而可以使干扰抑制模块具有良好的通用性。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围：

图1为本申请实施例中的监控系统的示例性结构示意图；

图2为本申请实施例中用于如图1所示的监控系统的模拟摄像机的示例性结构示意图；

图3为本申请实施例中用于如图1所示的监控系统的干扰抑制模块的示例性结构示意图；

图4为如图3所示的干扰抑制模块的实例结构示意图；

图5为如图3所示的干扰抑制模块中的稳压二极管的参数特性曲线图；

图6为如图3所示的干扰抑制模块的启动原理示意图；

图7为如图3所示的干扰抑制模块的工作原理示意图；

图8为如图3所示的干扰抑制模块设定目标电流值的触发流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

图1为本申请实施例中的监控系统的示例性结构示意图。请参见图1，在本申请的实施例中，监控系统包括模拟摄像机20、对多台模拟摄像机20集中供电的电源适配器10、以及从多台模拟摄像机20接收模拟视频信号的视频接收设备30。在图1中，仅仅是以提供4路电源输出的电源适配器 10为例进行图示表达，但并不意图限定被电源适配器10集中供电的模拟摄像机20的数量。

基于电源适配器10向任意一台模拟摄像机20提供的电源供电电压V_bus，可以产生流经该模拟摄像机20的电流回路，其中，如图1所示，任意一台模拟摄像机20的电流回路的缺省路径应当为从电源适配器10产生电源供电电压V_bus（在图1中由字母“A”标识），途经该模拟摄像机20（在图1中由字母“B”标识），最终回流到电源适配器10的电源地PGND（在图1中由字母“C”标识）。即，任意一台模拟摄像机20的缺省电流回流路径为图1中示出的A->B->C。

然而，由于模拟摄像机20内并未针对电源适配器10的电源地PGND以及视频接收设备30中的视频地AGND进行隔离，因此，任意一台模拟摄像机20的实际电流回流路径也有可能为图1中示出的A->B->D->E->C、或A->B->D->E->F->C、或A->B->D->E->G->C，即，先流向视频接收设备30的视频地AGND（在图1中由字母“D”标识）、再从该视频接收设备30流经其他模拟摄像机（在图1中分别由字母“E”、“F”、“G”标识）后回流至电源适配器10的电源地PGND（在图1中由字母“C”标识）。

图2为本申请实施例中用于如图1所示的监控系统的模拟摄像机的示例性结构示意图。请参见图2，在本申请的实施例中，模拟摄像机20可以包括电源转换模块21，该电源转换模块21用于将从模拟摄像机20的电源输入接口接收到的输入电压转换为各功能模块所需的工作电压、并对各功能模块提供工作电流。

在图2中，模拟摄像机20开机后缺省启动的基础功能模块包括传感器组件22和处理器组件23，其中，传感器组件22可以包括诸如图像传感器可以包括例如CCD（ChargeCoupled Device，电荷耦合器件）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等图像传感器，处理器组件23可以包括诸如SoC（片上系统）等系统级元件等具有图像处理能力的处理元件，并且，处理器组件23可以控制传感器组件22产生的图像信号以模拟视频信号的形式传送至视频接收设备30。

从图2中还可以看出，模拟摄像机20还可以包括可配置功能模块25，这些可配置功能模块25可以在模拟摄像机20开机后选择性地启动或关闭，并且，可配置功能模块25的启动和关闭会引发模拟摄像机20的功率波动。若监控系统中存在图1中示出的电流回流路径A->B->D->E->C、或A->B->D->F->C、或A->B->D->G->C，则，模拟摄像机20的功率波动引发的电流波动会通过该电流回流路径传递至视频接收设备30的视频地AGND（在图1中由字母“D”标识），以使得用作模拟视频信号的地参考视频地AGND产生同频干扰，进而导致视频画面中叠加干扰条纹。

作为一种可能的处理方式，可以在模拟摄像机20中增设基于变压器的电源隔离模块，例如，Flyback（反激）隔离模块，该电源隔离模块可以在模拟摄像机20中实现电源地PGND和视频地隔离AGND之间的隔离，从而可以切断途经视频地AGND的电流回流路径，即，通过切断在图1中示出的电流回流路径A->B->D->E->C、或A->B->D->F->C或A->B->D->G->C，使电流回流路径仅限于缺省电流回流路径A->B->C。

然而，基于变压器的电源隔离模块的成本较高，因此，如图1和图2所示，在本申请的实施例中，在电源适配器10对模拟摄像机20集中供电的供电路径中设置干扰抑制模块50，即：电源适配器10向任意一台模拟摄像机20提供的电源供电电压V_bus由干扰抑制模块50接收，模拟摄像机20的电源转换模块21的输入电压由干扰抑制模块50提供，干扰抑制模块50还用于向模拟摄像机20的电源转换模块21提供可控的负载工作电流，并且，干扰控制模块50还可以吸收负载工作电流由于模拟摄像机20的功率波动引发的电流波动，从而，即便监控系统中存在图1中示出的电流回流路径A->B->D->E、或A->B->D->F->C、或A->B->D->G->C，电流波动也会在其产生的源头（即模拟摄像机20）处被吸收、而不会传递至视频接收设备30的视频地隔离AGND，进而，通过在电流波动的源头对其实施的抑制，可以间接抑制电流波动通过途经视频接收设备30的电流回流而在视频接收设备30引发的同频干扰。

在本申请的实施例中，电源适配器10与任意一台模拟摄像机20之间的供电路径中都可以设置干扰抑制模块50，其中，该干扰抑制模块50可以是集成在模拟摄像机20中的集成模块，或者，该干扰抑制模块50也可以是独立于模拟摄像机20的独立模块。

图3为本申请实施例中用于如图1所示的监控系统的干扰抑制模块的示例性结构示意图。请参见图3，位于电源适配器10与任意一台模拟摄像机20之间的供电路径中的干扰抑制模块50可以包括：电源转换电路51、可调节恒流源52、稳压电路53、第一采样电路54、第二采样电路55、以及控制组件56。

电源转换电路51具有转换输入端和转换输出端。其中，电源转换电路51的转换输入端连接电源适配器10产生电源供电电压V_bus的一路电源输出接口，电源转换电路51可以将电源适配器10提供的电源供电电压V_bus转换为适配供电电压Vcc，并且，电源转换电路51的转换输出端产生该适配供电电压Vcc。

例如，在本申请的实施例中，电源转换电路51可以包括DC-DC BUCK（直流降压）模块，并且，适配供电电压Vcc小于电源供电电压V_bus。具体地，电源供电电压V_bus可以为12V，并且，适配供电电压Vcc可以为6.89V。

可调节恒流源52具有电源输入端和电源输出端。其中，可调节恒流源52的电源输入端连接电源转换电路51的转换输出端，可调节恒流源52可以基于适配供电电压Vcc产生恒定输出电流Iq，该恒定输出电流Iq从可调节恒流源52的电源输出端输出，并且，可调节恒流源52的电源输出端连接模拟摄像机20的电源输入接口。

图4为如图3所示的干扰抑制模块的实例结构示意图。请参见图4，在本申请的实施例中，可调节恒流源52可以为压控恒流源，在此情况下，可调节恒流源52可以具体包括第一晶体管Q0、第一采样电阻R_pw、以及运算放大器Amp52。

第一晶体管Q0可以诸如为P-MOSFET（Positive channel Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，P型金属氧化物场效应晶体管）等场效应晶体管，或者，也可以为诸如PNP型三极管等线性晶体管。第一晶体管Q0的第一端（例如P-MOSFET的源极S或PNP三极管的发射极e）连接电源转换电路10用于产生适配供电电压Vcc的转换输出端，并且，第一晶体管Q0的第二端（例如P-MOSFET的漏极D或PNP三极管的集电极c）被配置为可调节恒流源52用于输出恒定输出电流Iq的电源输出端。

第一采样电阻R_pw串联在第一晶体管Q0的第一端（例如P-MOSFET的源极S或PNP三极管的发射极e）与电源转换电路10用于产生适配供电电压Vcc的转换输出端之间，因此，通过控制适配供电电压Vcc与第一晶体管Q0的第一端（例如P-MOSFET的源极S或PNP三极管的发射极e）的端电压之间的电压差ΔV，可以调节恒定输出电流Iq的电流值，即，Iq=ΔV/R_pw。

运算放大器Amp52的输出端连接第一晶体管Q0的控制端（例如P-MOSFET的栅极G或PNP三极管的基极b），运算放大器Amp52的负输入端V-连接第一晶体管Q0的第一端（例如P-MOSFET的源极S或PNP三极管的发射极e），并且，基于运算放大器Amp52的虚短特性，运算放大器Amp52的负输入端V-与运算放大器的正输入端V+的端电压基本相等，即，V-≈V+，因此，通过控制运算放大器的正输入端V+的端电压，可以调节运算放大器Amp52的负输入端V-和的端电压、以及第一晶体管Q0的第一端（例如P-MOSFET的源极S或PNP三极管的发射极e）的电压，从而，在由适配供电电压Vcc的运算放大器Amp52的工作期间内，可以通过控制运算放大器的正输入端V+的端电压，触发第一晶体管Q0导通、并且控制第一晶体管Q0的第一端（例如P-MOSFET的源极S或PNP三极管的发射极e）形成的上述电压差ΔV。

稳压电路53包括稳压二极管D0，并且，该稳压二极管D0反向连接在可调节恒流源52用于输出恒定输出电流Iq的电源输出端与地之间。

由于可调节恒流源52的电源输出端同时连接模拟摄像机20的电源输入接口、以及反向连接的稳压二极管D0，因此，恒定输出电流Iq可以分流产生流向模拟摄像机20的负载工作电流Irs、以及流经稳压二极管D0的反向电流Iz。

图5为如图3所示的干扰抑制模块中的稳压二极管的参数特性曲线图。请参见图5：

当反向电流Iz的电流值达到Izk（Knee Point Current，拐点电流）时，稳压二极管D0可以进入两端电压值保持在稳定电压Uz的稳定状态，因此，Izk也被称作稳压二极管D0的最小稳定电流值；

当反向电流Iz的电流值达到甚至超过Izm（Maximum Zener Current，最大工作电流值）时，稳压二极管D0将被反向击穿。

因此，当反向电流Iz的电流值位于以最小稳定电流值Izk为下边界、且上边界小于最大工作电流值Izm的稳压电流范围内时，稳压二极管D0的两端电压可以保持在该稳压二极管D0的稳定电压Uz，从而将可调节恒流源52用于输出恒定输出电流Iq的电源输出端钳位在该稳压二极管D0的稳定电压Uz，进而使得干扰抑制模块50为模拟摄像机20提供的负载工作电压被稳定在稳压二极管D0的稳定电压Uz。其中，稳压二极管D0的稳定电压Uz小于适配供电电压Vcc，例如，若电源供电电压V_bus为12V、适配供电电压Vcc为6.89V，则，稳压二极管D0的稳定电压Uz可以为6.2V。

第一采样电路54用于对负载工作电流Irs采样产生第一采样信号S1。具体地，如图4所示，第一晶体管Q0的第二端（即可调节恒流源52用于输出恒定输出电流Iq的电源输出端）与模拟摄像机20之间串联有第二采样电阻R_sp，并且，第一采样电路54可以通过检测流经第二采样电阻R_sp的电流产生第一采样信号S1。例如，第一采样电路54可以检测第二采样电阻R_sp两端的实时电压，并且，基于第二采样电阻R_sp两端的实时电压、以及第二采样电阻R_sp的阻值，产生用于表征负载工作电流Irs的实时电流值的第一采样信号S1。

第二采样电路55用于对恒定输出电流Iq采样产生第二采样信号S2。具体地，如图4所示，第二采样电路55可以通过检测流经第一采样电阻R_pw的电流产生第二采样信号S2。例如，第二采样电路55可以检测第一采样电阻R_pw两端的实时电压，并且，基于第一采样电阻R_pw两端的实时电压、以及第一采样电阻R_pw的阻值，产生用于表征恒定输出电流Iq的实时电流值的第二采样信号S2。

控制组件56用于基于第一采样信号S1设定可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj，以及，基于第二采样信号S2控制可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq达到当前设定的目标电流值I_obj。例如，当控制组件56调节节运算放大器Amp52的正输入端V+的端电压时，运算放大器Amp52的负输入端V-的端电压同步变化，运算放大器Amp52的负输入端V-的端电压同步变化引发第一晶体管Q0的第一端的端电压变化，第一晶体管Q0的第一端的端电压变化促使第一晶体管Q0导通、并引发第一采样电阻R_pw的两端电压变化，并且，恒定输出电流Iq的电流值由第一采样电阻R_pw的两端电压ΔV确定，即：

运算放大器Amp52的正输入端V+和负输入端V-的端电压越小，第一采样电阻R_pw的两端电压ΔV越大，恒定输出电流Iq的电流值越大；

运算放大器Amp52的正输入端V+和负输入端V-的端电压越大，第一采样电阻R_pw的两端电压ΔV越小，恒定输出电流Iq的电流值越小。

在本申请的实施例中，控制组件56可以具体包括处理器561和信号转换电路562，并且，恒定输出电流Iq还可以进一步分流产生用于处理器561上电启动的内部工作电流Iop。

处理器561可以包括诸如MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）或SoC元件等任意一种具有数字处理能力的处理器件，处理器561可以用于基于第一采样信号S1设定可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj，处理器561还可以用于基于第二采样信号S2和目标电流值I_obj产生PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）信号，并且，信号转换电路562可以将处理器561产生的PWM信号转换为用于控制可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq的控制信号。

图6为如图3所示的干扰抑制模块的启动原理示意图。图7为如图3所示的干扰抑制模块的工作原理示意图。请参见图6和图7，若可调节恒流源52包括压控恒流源，则：

信号转换电路562可以响应于干扰抑制模块50的上电启动而产生激活电压V_act，如图6所示，该激活电压V_act可以促使可调节恒流源52在模拟摄像机20启动之前产生的恒定输出电流Iq具有缺省初始电流值，并且，该缺省初始电流值可以为内部工作电流Iop的额定电流值与稳压二极管D0的最小稳定电流值Izk的电流之和，以促使稳压二极管D0达到稳压状态，并且还同时促使以稳压二极管D0的稳定电压Uz为额定工作电压、以内部工作电流Iop为额定工作电流的处理器561上电启动；

信号转换电路562可以在处理器561和模拟摄像机20均完成上电启动后，将处理器561产生的PWM信号转换为对可调节恒流源52的控制电压V_ctr，并且，该控制电压V_ctr促使可调节恒流源52（即压控恒流源）产生的恒定输出电流Iq达到基于第一采样信号S1设定的目标电流值I_obj。

也就是，运算放大器Amp52的正输入端V+的端电压在处理器561和模拟摄像机20完成上电启之前被置为激活电压V_act（如图6所示）、并且在处理器561和模拟摄像机20均完成上电启动后被控制电压V_ctr（如图7）所示。

请在回看图4、并同时参见图6和图7，信号转换电路561可以具体包括分压电路、第二晶体管T0以及滤波电路。

分压电路包括串联在电源转换电路10用于产生适配供电电压Vcc的转换输出端与地之间的第一分压电阻R_va和第二分压电阻R_vb。

第二晶体管T0可以选用诸如NPN型三极管等线性晶体管，第二晶体管T0与旁路电阻R_pa串联在第一分压电阻R_va的并联支路中，即，旁路电阻R_pa的一端连接第一分压电阻R_va和第二分压电阻R_vb之间的分压节点V_div、另一端连接第二晶体管T0的第一端（例如NPN型三极管的集电极c），第二晶体管T0的第二端（例如NPN型三极管的发射极e）接地，并且，第二晶体管T0的控制端（例如NPN型三极管的基极b）连接处理器561用于产生PWM信号的信号发生端，以使得第二晶体管T0的导通状态受控于处理器561产生的PWM信号。另外，第二晶体管T0的控制端（例如NPN型三极管的基极b）与处理器561用于产生PWM信号的信号发生端之间可以串联有限流电阻R_lm，并且，第二晶体管T0的控制端（例如NPN型三极管的基极b）还可以通过稳压电阻R_pd接地，例如，限流电阻R_lm和稳压电阻R_pd的阻值都可以设定为2.2KΩ。

滤波电路包括滤波电阻R_ft和滤波电容C_ft，其中，滤波电阻R_ft串联在第一分压电阻R_va和第二分压电阻R_vb之间的分压节点V_div与运算放大器的正输入端V+之间，并且，滤波电容C_ft连接在运算放大器的正输入端V+与地之间，即，该滤波电路连接在分压电路和运算放大器的正输入端V+之间。例如，滤波电阻R_ft的阻值可以设定为10KΩ，并且，滤波电容C_ft的电容值可以设定为1μF。

在干扰抑制模块50的上电启动期间内，第二晶体管T0断开，第一分压电阻R_va两端（即第一分压电阻R_va和第二分压电阻R_vb之间的分压节点V_div）产生缺省分压电压Vcc×R_va/(R_va+R_vb)，该缺省分压电压Vcc×R_va/(R_va+R_vb) 经滤波电路滤波后产生施加在运算放大器Amp52的正输入端V+的激活电压V_act，如图6所示，此时的恒定输出电流Iq为前文提及的缺省初始电流值(Vcc-V_act)/R_pw，并且，该缺省初始电流值(Vcc-V_act)/R_pw=Izk+Iop，从而，稳压二极管D0达到稳压状态，同时，以稳压二极管D0的稳定电压Uz为额定工作电压、以内部工作电流Iop为额定工作电流的处理器561上电启动。假设稳定电压Uz为6.2V、最小稳定工作电流Izt为80.5mA，则，缺省初始电流值可以为91mA。

在干扰抑制模块50完成上电启动后，处理器561产生的PWM信号将第二晶体管T0间歇导通，使旁路电阻R_pa间歇性地与第一分压电阻R_va并联，并且，第一分压电阻R_va两端（即第一分压电阻R_va和第二分压电阻R_vb之间的分压节点V_div）的分压电压响应于第二晶体管T0的每次导通而下降至Vcc×(R_va//R_pa) /[(R_va//R_pa)+R_vb]。例如，第一分压电阻R_va的阻值可以设定为150KΩ，第二分压电阻R_vb的阻值可以设定为1.1KΩ，并且，旁路电阻R_pa的阻值可以设定为20KΩ。

从而，如图7所示，第一分压电阻R_va（即第一分压电阻R_va和第二分压电阻R_vb之间的分压节点V_div）在第二晶体管T0受控于PWM信号的期间内产生与PWM信号同频（例如10KHz）的脉冲分压电压，并且，由于第二晶体管T0间歇导通的导通时长与处理器561产生的PWM信号的占空比成正比，因此，滤波电路通过滤波电容C_ft的充放电和储能，可以将脉冲分压电压转换为与PWM信号的占空比关联的直流电压，即，控制电压V_ctr为该直流电压，从而，使得恒定输出电流Iq与PWM信号的占空比具有线性关系，即：

PWM信号的占空比越高，运算放大器Amp52的正输入端V+和负输入端V-的端电压越小，第一采样电阻R_pw的两端电压ΔV越大，恒定输出电流Iq的电流值越大；

PWM信号的占空比越低，运算放大器Amp52的正输入端V+和负输入端V-的端电压越大，第一采样电阻R_pw的两端电压ΔV越小，恒定输出电流Iq的电流值越小。

控制组件56利用控制电压V_ctr对可调节恒流源52的控制包括两个阶段。

在第一阶段，控制组件56（例如处理器561）控制可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq持续预设时长（例如5秒）的最大极限值，以使得模拟摄像机20基于稳压二极管D0的稳定电压Uz和恒定输出电流Iq完成上电启动。

例如，处理器561可以在第一阶段将PWM信号设置为具有预设最大占空比（例如65%），以使得控制电压V_ctr促使可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq持续预设时长（例如5秒）的最大极限值，假设缺省初始电流值为91mA，则，恒定输出电流Iq的最大极限值545mA。

而且，干扰抑制模块50在恒定输出电流Iq持续预设时长的最大极限值的期间内达到最大输出功率，例如，假设扰抑制模块50为模拟摄像机20提供的负载工作电压（即稳定在稳压二极管D0的稳定电压Uz）为6.2V，并且，第一采样电阻R_pw的阻值为0.55Ω，则，恒定输出电流Iq的最大极限值可以使扰抑制模块50的最大输出功率达到3.3W。

基于第一采样信号S1设定可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj，以及，基于第二采样信号S2控制可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq达到当前设定的目标电流值I_obj，则是发生在响应于第一阶段的终止而开始的第二阶段。其中，PWM信号的占空比在第二阶段是基于目标电流值I_obj配置的，例如，PWM信号的占空比的取值范围可以在预先设定的0%-65%的线性范围内。

在第二阶段，当可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq达到基于第一采样信号S1设定的目标电流值I_obj时，从恒定输出电流Iq分流产生的反向电流Iz的电流值位于以最小稳定电流值Izk为下边界、且上边界小于最大工作电流值Izm的稳压电流范围内，从而可以促使稳压二极管D0保持稳压状态，即，从恒定输出电流Iq分流产生的反向电流Iz可以使稳压二极管D0的两端电压保持在该稳压二极管D0的稳定电压Uz。

而且，由于恒定输出电流Iq被控制为保持在目标电流值I_obj的恒定状态，并且，从恒定输出电流Iq分流产生的内部工作电流Iop是恒定的，因此，同样从恒定输出电流Iq分流产生的反向电流Iz和负载工作电流Irs的电流值之和也是不变的，从而：当负载工作电流Irs由于模拟摄像机20的功率波动而产生电流波动时，反向电流Iz会被动地发生自动调节。

综合考虑反向电流Iz为稳压二极管D0提供稳压状态、以及反向电流Iz对电流波动的自动调节能力这两方面的需求，在本申请的实施例中，目标电流值I_obj需要确保：反向电流Iz响应于负载工作电流Irs的电流波动而产生自动调节，被限制在稳压二极管D0的上述稳压电流范围内。

在本申请的实施例中，控制组件56（例如处理器561）可以具体用于：基于第一采样信号S1确定负载工作电流Irs的电流峰值，并且，基于负载工作电流Irs的电流峰值与预先设定的稳压二极管D0的最小稳定电流值Izk的电流之和，设定恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj。

例如，恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj可以设定为等于负载工作电流Irs的电流峰值Irs_max、稳压二极管D0的最小稳定电流值Izk、以及内部工作电流Iop的额定电流值之和，即，I_obj=Irs_max+Izk+Iop。

考虑到内部工作电流Iop的额定电流值远小于负载工作电流Irs和稳压二极管D0的最小稳定电流值Izk，因此，恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj可以设定为约等于负载工作电流Irs的电流峰值Irs_max和稳压二极管D0的最小稳定电流值Izk的电流之和，即，I_obj≈Irs_max+Izk。

若忽略内部工作电流Iop的影响，则，恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj也可以设定为负载工作电流Irs的电流峰值Irs_max和稳压二极管D0的最小稳定电流值Izk的电流之和，即，I_obj=Irs_max+Izk。

无论对恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj的设定算法如何配置，基于负载工作电流Irs的电流峰值Irs_max、以及稳压二极管D0的最小稳定电流值Izk设定的目标电流值I_obj，都是为反向电流Iz提供用于在上述稳压电流范围内自动调节的调节余量。

也就是，控制组件56（例如处理器561）基于第一采样信号S1为恒定输出电流Iq设定的目标电流值I_obj可以促使：反向电流Iz响应于负载工作电流Irs由于模拟摄像机20的功率波动而引发的电流波动，产生在保持稳压二极管D0的稳压状态的前提下抵消该电流波动的自动调节，以抑制电流波动通过途经视频接收设备30的视频地AGND的电流回流而在视频接收设备30的视频地AGND引发的同频干扰。

基于上述实施例，可以在电源适配器10对模拟摄像机20集中供电的供电路径中设置干扰抑制模块50，干扰抑制模块50中的可调节恒流源52可以基于电源适配器10产生恒定输出电流Iq，该恒定输出电流Iq可以使干扰抑制模块50和模拟摄像机20的总功耗恒定；而且，该恒定输出电流Iq可以分流产生流向模拟摄像机20的负载工作电流Irs、以及流经稳压二极管D0的反向电流Iz，并且，干扰抑制模块50的控制组件56通过将恒定输出电流Iq控制为设定的目标电流值I_obj，即，该恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj能够支持干扰抑制模块50中的稳压二极管D0对恒定输出电流的电流波动的抵消（即前文描述的反向电流Iz的自动调节）、并且通过抵消该电流波动而使模拟摄像机20的输入电压稳定，从而，干扰抑制模块50可以与作为波动源头的模拟摄像机20协同实现对电流波动的抑制，进而抑制该电流波动通过途经视频接收设备30的视频地AGND的电流回流而在视频接收设备30的视频地AGND引发的同频干扰。而且，干扰抑制模块50的控制组件56（例如处理器561）可以通过采样检测电流峰值自适应地确定与模拟摄像机20相适配的目标电流值I_obj，而无需通过人工标定的方式确定与模拟摄像机20相适配的目标电流值I_obj，从而可以使干扰抑制模块50具有良好的通用性和易用性。

在本申请的实施例中，控制组件56（例如处理器561）对目标电流值I_obj的设定除了包括响应于干扰抑制模块50的上电启动而触发的初始设定之外，还可以包括：响应于负载工作电流Irs的电流波动的波动幅度超过预设阈值的检测事件而触发的自动更新设定。

图8为如图3所示的干扰抑制模块设定目标电流值的触发流程图。请参见图8，在本申请的实施例中，控制组件56（例如处理器561）对目标电流值I_obj的设定都可以包括：响应于干扰抑制模块50的上电启动而触发的初始设定，以及，其中，干扰抑制模块50的上电启动是指干扰抑制模块50开始基于电源适配器10产生的电源供电电压V_bus而运行工作，并且，负载工作电流Irs的电流波动的波动幅度是由控制组件56（例如处理器561）基于第一采样信号S1检测得到的。

而且，无论是初始设定还是后续的自动更新设定，控制组件56都可以进一步用于：在设定（即初始设定或任意一次自动更新设定）目标电流值I_obj之前，控制可调节恒流源52产生的恒定输出电流Iq持续预设时长的最大极限值。

具体参见图8，干扰抑制模块设定目标电流值的触发流程具体包括：

S800：响应于干扰抑制模块50的上电启动，控制组件56（例如信号转换电路562）产生具有缺省初始电流值Idf的恒定输出电流Iq。

其中，该缺省初始电流值可以为内部工作电流Iop的额定电流值与稳压二极管D0的最小稳定电流值Izk的电流之和，即，该缺省初始电流值可以被设定为Iop+Izk，以促使控制组件56的处理器561上电启动。

在 S800之后，可以响应于干扰抑制模块50的上电启动（例如处理器561的上电启动）成功，跳转至S810。

S810：控制组件56（例如处理器561）控制可调节恒流源20产生的恒定输出电流Iq持续预设时长的最大极限值。

S820：响应于预设时长的结束，触发控制组件56（例如处理器561）对目标电流值I_obj的设定、并控制可调节恒流源20产生的恒定输出电流Iq达到设定的目标电流值I_obj。例如，S820可以基于当前的第一采样信号S1设定恒定输出电流Iq的目标电流值I_obj，并且，基于设定的目标电流值I_obj产生脉宽调制信号，以控制可调节恒流源20产生的恒定输出电流Iq达到设定的目标电流值I_obj。

在干扰抑制模块50的上电启动后，首次在执行S810之后通过执行S820对目标电流值I_obj的设定为初始设定，之后再次在执行S810之后通过执行S820对目标电流值I_obj的设定为自动更新设定。

S830：在完成对目标电流值I_obj的本次设定之后，基于第一采样信号S1周期性地（例如，检测周期可以为10ms）监测负载工作电流Irs的电流波动的波动幅度，并且，检测负载工作电流Irs在每个周期时长内的电流波动的波动幅度是否超过预设阈值（例如，预设阈值可以为30mA）。

若S830检测出负载工作电流Irs的电流波动在任意一个周期时长内的波动幅度超出至预设阈值，则，跳转回S810，以通过再次先后执行S810和S820实现对目标电流值I_obj的自动更新设定。即，负载工作电流Irs的电流波动在任意一个周期时长内的波动幅度超出至预设阈值，则表示当前的目标电流值I_obj不能确保反向电流Iz被限制在稳定电流范围内的自动调节足以抵消电流波动，因而触发对目标电流值I_obj的自动更新设定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于监控系统的干扰抑制模块，其特征在于，所述监控系统包括模拟摄像机、对多台所述模拟摄像机集中供电的电源适配器、以及从多台所述模拟摄像机接收模拟视频信号的视频接收设备，所述干扰抑制模块位于所述电源适配器与任意一台所述模拟摄像机之间的供电路径中，并且，所述干扰抑制模块包括：

电源转换电路，将所述电源适配器提供的电源供电电压转换为适配供电电压；

可调节恒流源，基于所述适配供电电压产生恒定输出电流；

稳压二极管，所述稳压二极管反向连接在所述可调节恒流源用于输出所述恒定输出电流的电源输出端与地之间，其中，所述恒定输出电流分流产生流向所述模拟摄像机的负载工作电流、以及流经所述稳压二极管的反向电流；

第一采样电路，用于对所述负载工作电流采样产生第一采样信号；

第二采样电路，用于对所述恒定输出电流采样产生第二采样信号；

控制组件，用于基于所述第一采样信号设定所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流的目标电流值，以及，基于所述第二采样信号控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流达到所述目标电流值；

其中，所述目标电流值促使：所述反向电流响应于所述负载工作电流由于所述模拟摄像机的功率波动而引发的电流波动，产生在促使所述稳压二极管保持稳压状态的前提下抵消所述电流波动的自动调节，以抑制所述电流波动通过途经所述视频接收设备的视频地的电流回流而在所述视频地引发的同频干扰。

2.根据权利要求1所述的干扰抑制模块，其特征在于，

所述控制组件具体用于：

基于所述负载工作电流的电流峰值与所述稳压二极管的最小稳定电流值的电流之和，设定所述目标电流值。

3.根据权利要求1所述的干扰抑制模块，其特征在于，

所述控制组件进一步用于：

在设定所述目标电流值之前，控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流持续预设时长的最大极限值。

4.根据权利要求1所述的干扰抑制模块，其特征在于，

所述可调节恒流源包括压控恒流源；

所述控制组件包括：

处理器，用于基于所述第一采样信号设定所述目标电流值，并且，基于所述第二采样信号和所述目标电流值产生脉宽调制信号；

信号转换电路，将所述脉宽调制信号转换为对所述可调节恒流源的控制电压，所述控制电压促使所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流达到所述目标电流值。

5.根据权利要求4所述的干扰抑制模块，其特征在于，

所述信号转换电路响应于所述干扰抑制模块的上电启动产生激活电压，所述激活电压促使所述可调节恒流源在所述模拟摄像机启动之前产生具有缺省初始电流值的所述恒定输出电流，并且，所述缺省初始电流值促使：所述稳压二极管达到稳压状态，以及，所述处理器上电启动；

所述控制组件对所述目标电流值的设定包括：响应于所述干扰抑制模块的上电启动而触发的初始设定。

6.根据权利要求5所述的干扰抑制模块，其特征在于，

所述恒定输出电流还用于分流产生对所述控制组件提供的内部工作电流；

所述缺省初始电流值为所述内部工作电流的额定电流值与所述稳压二极管的最小稳定电流值的电流之和，以促使所述稳压二极管达到稳压状态、所述处理器上电启动；

所述控制组件具体用于：

响应于上电启动成功，控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流持续所述预设时长的最大极限值；

响应于所述预设时长的结束，触发对所述目标电流值的初始设定、并控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流达到初始设定的所述目标电流值。

7.根据权利要求4所述的干扰抑制模块，其特征在于，

所述控制组件对所述目标电流值的设定还包括：响应于所述电流波动的波动幅度超过预设阈值而触发的自动更新设定。

8.根据权利要求7所述的干扰抑制模块，其特征在于，

所述控制组件具体用于：

基于所述第一采样信号，周期性地监测所述电流波动的波动幅度；

响应于所述电流波动在任意一个周期时长内的波动幅度超出至所述预设阈值，控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流持续所述预设时长的最大极限值；

响应于所述预设时长的结束，触发对所述目标电流值的一次自动更新设定、并控制所述可调节恒流源产生的所述恒定输出电流达到本次自动更新设定的所述目标电流值。

9.根据权利要求4所述的干扰抑制模块，其特征在于，

所述可调节恒流源包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的第一端连接所述电源转换电路用于产生所述适配供电电压的转换输出端，并且，所述第一晶体管的第二端被配置为所述可调节恒流源的所述电源输出端；

采样电阻，所述采样电阻串联在所述第一晶体管的第一端与所述电源转换电路的所述转换输出端之间；

运算放大器，所述运算放大器的输出端连接所述第一晶体管的控制端，并且，所述运算放大器的负输入端连接所述第一晶体管的第一端；

其中，所述运算放大器的正输入端的端电压被置为所述控制电压，并且，当所述控制组件调节所述运算放大器的正输入端的端电压时，所述运算放大器的负输入端的端电压同步变化，所述运算放大器的负输入端的端电压同步变化引发所述第一晶体管的第一端的端电压变化，所述第一晶体管的第一端的端电压变化促使所述第一晶体管导通、并引发所述采样电阻的两端电压变化，并且，所述恒定输出电流的电流值由所述采样电阻的两端电压确定。

10.根据权利要求9所述的干扰抑制模块，其特征在于，

所述信号转换电路包括：

分压电路，包括串联在所述电源转换电路用于产生所述适配供电电压的转换输出端与地之间的第一分压电阻和第二分压电阻；

第二晶体管，所述第二晶体管与旁路电阻串联在所述第一分压电阻的并联支路中，并且，所述第二晶体管的控制端连接所述处理器用于产生所述脉宽调制信号的信号发生端，以使得所述第二晶体管的导通状态受控于所述脉宽调制信号；

滤波电路，连接在所述分压电路和所述运算放大器的正输入端之间；

其中，所述第一分压电阻在所述干扰抑制模块的上电启动期间内产生缺省分压电压，所述第一分压电阻在所述第二晶体管受控于所述脉宽调制信号的期间内产生与所述脉宽调制信号同频的脉冲分压电压，所述滤波电路将所述脉冲分压电压转换为与所述脉宽调制信号的占空比关联的直流电压，并且，所述控制电压为所述直流电压。