CN210724712U - 一种具有复合功能的滤波模块 - Google Patents
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Abstract
一种具有复合功能的滤波模块，包括第一低通滤波电路、分压滤波电路、交流放大电路；所述交流放大电路包括运算放大器U1、电容C4、电阻R5和电阻R4，所述电阻R4的一端与所述运算放大器U1的输出端相连，另一端顺序连接电阻R5、电容C4至第一低通滤波电路的输出端；电阻R4与电阻R5的连接端与运算放大器U1的反相输入端相连；所述分压滤波电路包括电阻R1、电阻R2和电容C1，所述电阻R1与电阻R2串联接地，电阻R1与电阻R2的连接端与运算放大器U1的同相输入端相连；电容C1并联在电阻R2的两端；电阻R1远离电阻R2的一端与第一低通滤波电路的输入端相连，并接收或传递待滤波检测处理的电信号；本实用新型结构简单，可实现采样及信号滤波放大等复合功能。
Description
技术领域
本实用新型属于无线充电技术领域，具体涉及一种具有复合功能的滤波模块。
背景技术
无线充电控制模块中通常包含电压检测、信号解调等电路，通常需要使用两个电路模块进行分别处理，使得电路结构较多，不利于模块小型化，对一些微小型的智能产品会存在成本与PCB板尺寸的影响，为解决这个问题有必要进行相应的改进。
实用新型内容
针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供一种能够提供电压检测与信号解调复合功能的滤波模块。
一种具有复合功能的滤波模块，包括第一低通滤波电路、分压滤波电路、交流放大电路；
所述交流放大电路包括运算放大器U1、电容C4、电阻R5和电阻R4，所述电阻R4的一端与所述运算放大器U1的输出端相连，另一端顺序连接电阻R5、电容C4至第一低通滤波电路的输出端；电阻R4与电阻R5的连接端与运算放大器U1的反相输入端相连；
所述分压滤波电路包括电阻R1、电阻R2和电容C1，所述电阻R1与电阻R2串联接地，电阻R1与电阻R2的连接端与运算放大器U1的同相输入端相连；电容C1并联在电阻R2的两端；电阻R1远离电阻R2的一端与第一低通滤波电路的输入端相连，并接收或传递待滤波检测处理的电信号；
运算放大器U1的输出端用于输出或传递已滤波处理的电信号。
进一步的，还包含二极管D1；二极管D1的阴极与第一低通滤波电路的输入端相连，二极管D1的阳极作为接受或传递待滤波检测处理电信号的输入端。
进一步的，还包含第二低通滤波电路，第二低通滤波电路的输入与运算放大器U1的输出端相连，第二低通滤波电路的输出端作为滤波模块的输出端。
进一步的，所述第二低通滤波电路包含电阻R3，电容C2；电阻R3与电容C2串联接地，电阻R3与电容C2的连接端作为第二低通滤波电路的输出端与运算放大器的输出端相连，电阻R3远离电容C2的一端作为第二低通滤波电路的输入与运算放大器U1的输出端相连。
进一步的，所述第一低通滤波电路包含电阻R6，电容C3，电阻R6串联电容C3接地，电阻R6与电容C3的连接端作为第一低通滤波电路的输出端与电容C4相连，电阻R6远离电容C3的一端作为第一低通滤波电路的输入端与电阻R1相连。
进一步的，还包含第一切换开关与第二切换开关，电阻R6远离电容C3的一端经第一切换开关分别与运算放大器U1的反相输入端、电阻R1远离电容C1的一端择一切换连接；电阻R2经第二切换开关分别与运算放大器U1的反相输入端和同相输入端择一切换连接。
进一步的，所述第一切换开关、第二切换开关为模拟开关。
从直流支路而言，分压滤波电路与运算放大器U1、电阻R4组合，实现了电压的分压跟随检测，当整个滤波模块连接无线充电信号输出时，则可实现电信号的电压采样；而从交流支路而言，包含运算放大器U1在内的交流放大电路结合分压滤波电路、第一低通滤波电路对交流信号进行了滤波及信号放大，以此可用于信号解调；由此，只需要使用一个运算放大器即可实现电压检测与交流信号放大的复合功能作用，精简优化了电路结构，有效降低了成本，更少的零件意味着更少的潜在故障点，使得整个模块更为可靠。
附图说明
图1为实施例1中复合功能滤波模块的电路示意图；
图2为实施例2中一种切换状态的电路示意图；
图3为实施例2中另一种切换状态的电路示意图。
具体实施方式
为了使实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
实施例1
一种具有复合功能的滤波模块，如图1所示，一种具有复合功能的滤波模块，包括第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、分压滤波电路、交流放大电路；
所述交流放大电路包括运算放大器U1、电容C4、电阻R5和电阻R4，所述电阻R4的一端与所述运算放大器U1的输出端相连，另一端顺序连接电阻R5、电容C4至第一低通滤波电路的输出端；电阻R4与电阻R5的连接端与运算放大器U1的反相输入端相连；
所述分压滤波电路包括电阻R1、电阻R2和电容C1，所述电阻R1与电阻R2串联接地，电阻R1与电阻R2的连接端与运算放大器U1的同相输入端相连；电容C1并联在电阻R2的两端；电阻R1远离电阻R2的一端与第一低通滤波电路的输入端相连，并接收或传递待滤波检测处理的电信号。
第二低通滤波电路的输入与运算放大器U1的输出端相连，第二低通滤波电路的输出端作为滤波模块的输出端。
所述第二低通滤波电路包含电阻R3，电容C2；电阻R3与电容C2串联接地，电阻R3与电容C2的连接端作为第二低通滤波电路的输出端与运算放大器的输出端相连，电阻R3远离电容C2的一端作为第二低通滤波电路的输入与运算放大器U1的输出端相连。
所述第一低通滤波电路包含电阻R6，电容C3，电阻R6串联电容C3接地，电阻R6与电容C3的连接端作为第一低通滤波电路的输出端与电容C4相连，电阻R6远离电容C3的一端作为第一低通滤波电路的输入端与电阻R1相连。
另外，还包含二极管D1；二极管D1的阴极与第一低通滤波电路的输入端相连，二极管D1的阳极作为接受或传递待滤波检测处理电信号的输入端。通过二极管D1可将交流电压进行整流，与第一低通滤波电路、分压滤波电路的结合能够得到相对更为平稳的直流电压，通过第二低通滤波电路后输出稳定的检测电压以供后段电路处理使用，且由于二极管D1的整流还能在一定程度上放宽运算放大器U1的供电条件。
从直流支路而言，分压滤波电路与运算放大器U1、电阻R4组合，实现了电压的分压跟随检测，当整个滤波模块连接无线充电信号输出时，则可实现电信号的电压采样；而从交流支路而言，包含运算放大器U1在内的交流放大电路结合分压滤波电路、第一低通滤波电路对交流信号进行了滤波及信号放大，以此可用于信号解调；本实施例中输入直流电压分压后的电压作为输出中心电压，同时放大调制的交流信号附加在中心电压上，达到了同时测量直流信号和调制交流信号的目的。
由此，只需要使用一个运算放大器即可实现电压检测与交流信号放大的复合功能作用，精简优化了电路结构，有效降低了成本，更少的零件意味着更少的潜在故障点，使得整个模块更为可靠。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于不包含二极管D1，但新增了第一切换开关与第二切换开关。电阻R6远离电容C3的一端经第一切换开关分别与运算放大器U1的反相输入端、电阻R1远离电容C1的一端择一切换连接；电阻R2经第二切换开关分别与运算放大器U1的反相输入端和同相输入端择一切换连接，且第一切换开关、第二切换开关同步切换，以保证功能模块的完全转换，切换的一种状态如图2所示，适于电流信号检测，切换的另一种状态如图3所示，基本与实施例1相同，适于电压信号检测。通过第一切换开关与第二切换开关使得电阻R2、电阻R6具有活动连接端，能够使得滤波模块整体既能用于电压采样检测，也可切换为电流采集；由于未包含二极管D1，电流采集的连续性得到了保证，准确度更高，但在电压的检测滤波中适用于加载有直流分量的交流信号场景。所述第一切换开关、第二切换开关为模拟开关，具体连接可采用公共连接端结合类似常开常闭连接端切换选择，也可采用不同的开关对或开关组进行组合实现，此为现有技术，不作赘述；模拟开关的控制端需要连接外部其他诸如单片机之类的控制单元予以实现切换控制；实际使用时，也可以用跳线帽或跳线、继电器代替模拟开关使用，只是存在控制性、体积上的问题。相比实施例1，本实施例既可用于电压检测滤波，也可用于电流检测滤波，但在电阻电容的参数选择上存在更多限制，且需要控制单元配合使用，具有一定的局限性。
本实施例中输入端的直流电压经过直流支路放大后作为输出中心电压，同时按交流支路放大交流调制信号附加在中心电压上，实现按不同比例分别放大直流和交流功能，达到同时测量直流信号和调制交流信号的目的。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种具有复合功能的滤波模块，其特征在于：包括第一低通滤波电路、分压滤波电路、交流放大电路；
所述交流放大电路包括运算放大器U1、电容C4、电阻R5和电阻R4，所述电阻R4的一端与所述运算放大器U1的输出端相连，另一端顺序连接电阻R5、电容C4至第一低通滤波电路的输出端；电阻R4与电阻R5的连接端与运算放大器U1的反相输入端相连；
所述分压滤波电路包括电阻R1、电阻R2和电容C1，所述电阻R1与电阻R2串联接地，电阻R1与电阻R2的连接端与运算放大器U1的同相输入端相连；电容C1并联在电阻R2的两端；电阻R1远离电阻R2的一端与第一低通滤波电路的输入端相连，并接收或传递待滤波检测处理的电信号；
运算放大器U1的输出端用于输出或传递已滤波处理的电信号。
2.根据权利要求1所述的一种具有复合功能的滤波模块，其特征在于：还包含二极管D1；二极管D1的阴极与第一低通滤波电路的输入端相连，二极管D1的阳极作为接受或传递待滤波检测处理电信号的输入端。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有复合功能的滤波模块，其特征在于：还包含第二低通滤波电路，第二低通滤波电路的输入与运算放大器U1的输出端相连，第二低通滤波电路的输出端作为滤波模块的输出端。
4.根据权利要求3所述的一种具有复合功能的滤波模块，其特征在于：所述第二低通滤波电路包含电阻R3，电容C2；电阻R3与电容C2串联接地，电阻R3与电容C2的连接端作为第二低通滤波电路的输出端与运算放大器的输出端相连，电阻R3远离电容C2的一端作为第二低通滤波电路的输入与运算放大器U1的输出端相连。
5.根据权利要求3所述的一种具有复合功能的滤波模块，其特征在于：所述第一低通滤波电路包含电阻R6，电容C3，电阻R6串联电容C3接地，电阻R6与电容C3的连接端作为第一低通滤波电路的输出端与电容C4相连，电阻R6远离电容C3的一端作为第一低通滤波电路的输入端与电阻R1相连。
6.根据权利要求3所述的一种具有复合功能的滤波模块，其特征在于：还包含第一切换开关与第二切换开关，电阻R6远离电容C3的一端经第一切换开关分别与运算放大器U1的反相输入端、电阻R1远离电容C1的一端择一切换连接；电阻R2经第二切换开关分别与运算放大器U1的反相输入端和同相输入端择一切换连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有复合功能的滤波模块，其特征在于：所述第一切换开关、第二切换开关为模拟开关。
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2019
- 2019-10-24 CN CN201921799215.9U patent/CN210724712U/zh active Active
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