CN204362012U - 应用于eps电源系统的滤波电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种应用于EPS电源系统的滤波电路，包括信号获取模块、低通滤波模块及数字滤波器模块；所述数字滤波器模块包括A/D采样单元及椭圆滤波器单元；所述信号获取模块输入有EPS电源系统检测信号，信号获取模块连接低通滤波模块，低通滤波模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元，A/D采样单元与椭圆滤波器单元相连。本实用新型有益效果在于选用椭圆滤波器作为数字滤波器，配合信号获取模块及低通滤波模块几个简单电路即可实现特性好、稳定性强的滤波效果，可以在保留有效信号的同时，更好的消除低频干扰。

Description

应用于EPS电源系统的滤波电路
技术领域
本实用新型涉及电源系统技术，尤其是指一种应用于EPS电源系统的滤波电路。
背景技术
现有的EPS电源系统检测信号大多采用模拟滤波器。模拟滤波器输出通过数字信号处理芯片AD转换，AD转换结果作为系统控制输入。采用这类滤波器，系统器件多，电路复杂，会有电压漂移、温度漂移和噪声等问题，易受干扰，系统稳定性较差。同时，一般滤波器很难消除EPS电源系统中成分较大的3次，5次等低次谐波。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种滤波效果好且简单的应用于EPS电源系统的滤波电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：本实用新型还涉及一种应用于EPS电源系统的滤波电路，包括信号获取模块、低通滤波模块及数字滤波器模块；所述数字滤波器模块包括A/D采样单元及椭圆滤波器单元；
所述信号获取模块输入有EPS电源系统检测信号，信号获取模块连接低通滤波模块，低通滤波模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元，A/D采样单元与椭圆滤波器单元相连。
上述中，所述信号获取模块包括电压获取单元及电流获取单元；所述低通滤波模块包括第一RC低通滤波器单元及第二RC低通滤波器单元；所述EPS电源系统检测信号分为EPS电源系统电压检测信号及EPS电源系统电流检测信号；所述EPS电源系统电压检测信号输入电压获取单元后通过第一RC低通滤波单元传输至数字滤波器模块的A/D采样单元；所述EPS电源系统电压检测信号输入电流获取单元后通过第二RC低通滤波单元传输至数字滤波器模块的A/D采样单元。
上述中，还包括电压输出限幅模块及电流输出限幅模块；所述电压获取单元包括电压比例放大器及电压跟随器；
所述电流获取单元包括电流比例放大器及电流跟随器；所述EPS电源系统电压检测信号输入电压比例放大器，电压比例放大器还输入有偏置信号，电压比例放大器与电压跟随器相连，电压跟随器连接第一RC低通滤波单元，第一RC低通滤波单元连接电压输出跟随模块，电压输出跟随模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元；
所述EPS电源系统电流检测信号输入电流比例放大器，电流比例放大器还输入有偏置信号，电流比例放大器与电流跟随器相连，电流跟随器连接第二RC低通滤波单元，第二RC低通滤波单元连接电流输出跟随模块，电流输出跟随模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元。
本实用新型的有益效果在于：选用椭圆滤波器作为数字滤波器，配合信号获取模块及低通滤波模块几个简单电路即可实现特性好、稳定性强的滤波效果，可以在保留有效信号的同时，更好的消除低频干扰。
附图说明
下面结合附图详述本实用新型的具体结构
图1为本实用新型的电路原理框图；
图2为本实用新型的具体实施例1的电路原理框图；
图3为本实用新型的具体实施例2的电路原理框图；
图4为本实用新型的应用效果示意图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，本实用新型还涉及一种应用于EPS电源系统的滤波电路，包括信号获取模块、低通滤波模块及数字滤波器模块；所述数字滤波器模块包括A/D采样单元及椭圆滤波器单元；
所述信号获取模块输入有EPS电源系统检测信号，信号获取模块连接低通滤波模块，低通滤波模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元，A/D采样单元与椭圆滤波器单元相连。
本专利选用的Ellipt低通滤波器单元其振幅平方函数为：
A 2 ( Ω ) = | H a ( jΩ ) | 2 = 1 1 + ϵ 2 R N 2 ( Ω , L )
式中RN(Ω，L)为雅克比椭圆函数，而L则为波纹性质的参量。
椭圆滤波器单元的特点在于：幅值响应在通带和阻带内都是等波纹的，而对于给定的阶数和给定的波纹要求，椭圆滤波器能获得教其他滤波器更窄的过渡带宽，因此就这点而言，椭圆滤波器是最优的。
而椭圆滤波器单元选用传递函数系数ai，bi可根据限定的滤波指标测试获得。
选用椭圆滤波器作为数字滤波器，配合信号获取模块及低通滤波模块几个简单电路即可实现特性好、稳定性强的滤波效果，参见图4，可以在保留有效信号的同时，更好的消除低频干扰。
实施例1：
参见图2，上述中，所述信号获取模块包括电压获取单元及电流获取单元；所述低通滤波模块包括第一RC低通滤波器单元及第二RC低通滤波器单元；所述EPS电源系统检测信号分为EPS电源系统电压检测信号及EPS电源系统电流检测信号；所述EPS电源系统电压检测信号输入电压获取单元后通过第一RC低通滤波单元传输至数字滤波器模块的A/D采样单元；所述EPS电源系统电压检测信号输入电流获取单元后通过第二RC低通滤波单元传输至数字滤波器模块的A/D采样单元；所述低通滤波模块用于滤除检测信号中高于500HZ-1000HZ的高频成分。
本实施例中采用了RC电路作为低通滤波模块，采用RC电路可根据公式
fs＝1/2πRC≤500-1000Hz
计算得到电阻R与电容C的值，具备电路简单的好处。
而EPS电源系统检测信号则分成了EPS电源系统电压检测信号及EPS电源系统电流检测信号两路，通过对电流电压的分别采集可更好的确保数字滤波器的滤波效果。
实施例2：
参见图3，上述中，还包括电压输出限幅模块及电流输出限幅模块；所述电压获取单元包括电压比例放大器及电压跟随器；
所述电流获取单元包括电流比例放大器及电流跟随器；所述EPS电源系统电压检测信号输入电压比例放大器，电压比例放大器还输入有偏置信号，电压比例放大器与电压跟随器相连，电压跟随器连接第一RC低通滤波单元，第一RC低通滤波单元连接电压输出跟随模块，电压输出跟随模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元；
所述EPS电源系统电流检测信号输入电流比例放大器，电流比例放大器还输入有偏置信号，电流比例放大器与电流跟随器相连，电流跟随器连接第二RC低通滤波单元，第二RC低通滤波单元连接电流输出跟随模块，电流输出跟随模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元。
该电路具备构成简单且安全性高的优点。
实施例3：
上述中，所述电流比例放大器、电流跟随器、流比例放大器、电流跟随器各包括一运算放大器；所述电压输出限幅模块及电流输出限幅模块各包括一组相反设置、分别接地与电源的二极管。
实施例4：
上述中，所述数字滤波模块包括型号为TMS320F28016的信号处理芯片。
TMS320F28016的信号处理芯片是一个具备了A/D采样I/O口并具备充足的计算能力，可很好的满足数字滤波器计算的需求。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种应用于EPS电源系统的滤波电路，其特征在于：包括信号获取模块、低通滤波模块及数字滤波器模块；所述数字滤波器模块包括A/D采样单元及椭圆滤波器单元；
所述信号获取模块输入有EPS电源系统检测信号，信号获取模块连接低通滤波模块，低通滤波模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元，A/D采样单元与椭圆滤波器单元相连。
2.如权利要求1所述的应用于EPS电源系统的滤波电路，其特征在于：所述信号获取模块包括电压获取单元及电流获取单元；所述低通滤波模块包括第一RC低通滤波器单元及第二RC低通滤波器单元；所述EPS电源系统检测信号分为EPS电源系统电压检测信号及EPS电源系统电流检测信号；所述EPS电源系统电压检测信号输入电压获取单元后通过第一RC低通滤波单元传输至数字滤波器模块的A/D采样单元；所述EPS电源系统电压检测信号输入电流获取单元后通过第二RC低通滤波单元传输至数字滤波器模块的A/D采样单元。
3.如权利要求2所述的应用于EPS电源系统的滤波电路，其特征在于：还包括电压输出限幅模块及电流输出限幅模块；所述电压获取单元包括电压比例放大器及电压跟随器；
所述电流获取单元包括电流比例放大器及电流跟随器；所述EPS电源系统电压检测信号输入电压比例放大器，电压比例放大器还输入有偏置信号，电压比例放大器与电压跟随器相连，电压跟随器连接第一RC低通滤波单元，第一RC低通滤波单元连接电压输出跟随模块，电压输出跟随模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元；
所述EPS电源系统电流检测信号输入电流比例放大器，电流比例放大器还输入有偏置信号，电流比例放大器与电流跟随器相连，电流跟随器连接第二RC低通滤波单元，第二RC低通滤波单元连接电流输出跟随模块，电流输出跟随模块连接数字滤波器模块的A/D采样单元。
4.如权利要求3所述的应用于EPS电源系统的滤波电路，其特征在于：所述电流比例放大器、电流跟随器、流比例放大器、电流跟随器各包括一运算放 大器；所述电压输出限幅模块及电流输出限幅模块各包括一组相反设置、分别接地与电源的二极管。
5.如权利要求1所述的应用于EPS电源系统的滤波电路，其特征在于：所述数字滤波模块包括型号为TMS320F28016的信号处理芯片。
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