一种基于波形识别的抗干扰电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种可以对于较强干扰进行滤波和屏蔽，可以防止产品因干扰而出现工作不稳定状态，而且信号波形识别的方式易于实现，电路简单、运行更稳定的具有特定波形识别的基于波形识别的抗干扰电路。它包括信号采集电路、比较器电路、基准电压电路、信号滤波处理及输出控制电路，信号采集电路由电阻R4、R5、R6、R7、电容C2、二极管D1、D2组成；比较器电路由电阻R1、R3、R8、电容C1、C3和运放U1A组成；所述基准电压电路由电阻R2、R9组成；所述信号滤波处理及输出控制电路由单片机MCU和MOS管Q1、Q2、Q3、Q4组成；信号采集电路由漏电保护硬件电路组成。
【专利说明】
一种基于波形识别的抗干扰电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种用于车载逆变器的电路结构，特别是指一种主要在车载及对抗干扰性能要求较高的场合上使用的DC/AC逆变器的一种基于波形识别的抗干扰电路。
【背景技术】
[0002]—般地车载电子产品虽然都有抗干扰性能要求，但抗干扰水平较低，如果干扰信号较强，即产品在较强磁场或者电场干扰情况下，产品会由于干扰较大而出现不能正常工作状况，此时要么出现产品工作紊乱，或者要么出现关断输出，从而不能正常工作，在对产品抗电磁干扰性能较高的场合就无法适用，此种方式缺点是如果产品处于较强的干扰环境中，会出现短暂关机或者长时间不工作现象。严重时会影响汽车的正常运行，影响汽车安全运行，所以有必需设计一种可以屏蔽较强干扰的结构，来实现产品稳定工作的目的。
[0003]鉴于以上问题，现有技术中急需要一种可以对于较强干扰进行滤波和屏蔽的结构，用来防止产品工作状态不稳定，而且在应用上要求信号波形识别的技术易于实现，电路简单、运行更稳定的具有特定波形识别的抗干扰结构。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种可以对于较强干扰进行滤波和屏蔽，可以防止产品因干扰而出现工作不稳定状态，而且信号波形识别的方式易于实现，电路简单、运行更稳定的具有特定波形识别的基于波形识别的抗干扰电路。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为:一种基于波形识别的抗干扰电路，它包括四个MOS管Ql、Q2、Q3、Q4，九个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，两个二极管Dl、D2，三个电容Cl、C2、C3，一个单片机MCU和一个运算放大器UlA;所述的单片机M⑶和MOS管Ql、Q2、Q3、Q4组成信号滤波处理及输出控制电路;所述的电阻R4、R5、R6、R7、电容〇2、二极管01、02组成信号采集电路;所述的电阻1?1、1?、1?8、电容(:1工3和运算放大器1]1八组成比较器电路;所述的电阻R2、R9组成基准电压电路;所述的单片机MCU的四个控制信号输出端分别连接四个MOS管Ql、Q2、Q3、Q4;四个MOS管之间同时还连接有电源和负载RO; RO的两端分别连接有火线和零线，火线和零线之间分别还通过两个二极管D1、D2相连，两个二极管D1、D2的正极连接于同一节点，且此节点依次通过电阻R4、R5、R6、R7后接地;所述的电阻R6和电阻R7之间还通过电容C2接地，运算放大器UlA的第一引脚通过电阻Rl接入单片机MCU的信号输入端，运算放大器UlA的第一引脚通过电阻Rl后同时还通过电阻R8接地;所述的运算放大器UlA的第二引脚通过电容C3与第一引脚相连，所述的运算放大器UlA的第二引脚还通过电阻R2连接有2.5V电压信号，所述的运算放大器UlA的第二引脚还通过电阻R9接地;所述的运算放大器UlA的第三引脚通过电阻R3接入电阻R6和电阻R7之间；所述的运算放大器UlA的第四引脚接地;所述的运算放大器UlA的第八引脚连接有电源VCC，所述的运算放大器UlA的第八引脚还通过电容Cl接地。
[0006]采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果:它包括信号采集电路、比较器电路、基准电压电路、信号滤波处理及输出控制电路，所述的信号采集电路由电阻R4、R5、R6、R7、电容C2、二极管Dl、D2组成;所述的比较器电路由电阻Rl、R3、R8、电容Cl、C3和运放UlA组成;所述基准电压电路由电阻R2、R9组成;所述信号滤波处及输出控制电路由单片机MCU和MOS管Q1、Q2、Q3、Q4组成;所述的信号采集电路由漏电保护硬件电路组成，当逆变器输出端的零线产生漏电信号，经过电阻R4、R5、R6、R7分压，在电阻R7和电容C2上得到采样信号，采样的信号为方波信号，方波信号的周期和逆变器输出波形周期一致，均为20毫秒，频率为50Hz;采样信号和基准电压2.5V比较，经过运放输出为方波信号，频率为50Hz，周期为20ms，通过电阻Rl和R8分压，取样到单片机MCU输入端，单片机对此取样信号进行滤波处理，结合图2所示，250us采样一次，一个周期20ms内共采样80次，经过3个周期的判断，如果与漏电信号波形一致，单片机MCU认为此信号确实为漏电信号所导致，单片机即可做出相应输出响应，如果与漏电信号不一致，说明此信号为干扰信号，单片机可不给予理睬，视为无用信号，不给予响应。正是根据采样信号波形的特征，给出了相应判断，达到了波形识别的目的，屏蔽掉干扰信号，起到了软件滤波的效果。
[0007]同理，当逆变器输出端的火线产生漏电信号，分析过程同上述一样。
[0008]因此，本实用新型所述的基于波形识别的判断功能构成了优良的抗干扰技术。
[0009]采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果:既可以对于漏电保护信号进行有效识别，起到保护作用，同时又能防止较强电磁干扰导致信号失真所带来的单片机误动作，极大地提高产品的抗干扰性，使产品工作更加稳定可靠。
[0010]综上所述，本实用新型提供了一种可以对于较强干扰进行滤波及屏蔽干扰的技术，运用此项技术可以防止产品工作状态不稳定，而且信号波形识别的技术方式易于实现，电路简单、运行更稳定的具有特定波形识别的抗干扰电路。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型中基于波形识别的抗干扰电路的结构示意图。
[0012]图2是本实用新型中采样波形示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
[0014]结合附图1和附图2，一种基于波形识别的抗干扰电路，它包括四个MOS管Ql、Q2、Q3、04，九个电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8、1?9，两个二极管01、02，三个电容(:1丄2、03，一个单片机M⑶和一个运算放大器UlA;所述的单片机M⑶和MOS管Ql、Q2、Q3、Q4组成信号滤波处理及输出控制电路;所述的电阻R4、R5、R6、R7、电容C2、二极管D1、D2组成信号采集电路；所述的电阻則、!《、1?8、电容(:1工3和运算放大器1]14组成比较器电路;所述的电阻1?2、1?9组成基准电压电路;所述的单片机MCU的四个控制信号输出端分别连接四个MOS管Ql、Q2、Q3、Q4;四个MOS管之间同时还连接有电源和负载R0; RO的两端分别连接有火线和零线，火线和零线之间分别还通过两个二极管D1、D2相连，两个二极管D1、D2的正极连接于同一节点，且此节点依次通过电阻R4、R5、R6、R7后接地;所述的电阻R6和电阻R7之间还通过电容C2接地，运算放大器UlA的第一引脚通过电阻Rl接入单片机M⑶的信号输入端，运算放大器UlA的第一引脚通过电阻Rl后同时还通过电阻R8接地;所述的运算放大器UlA的第二引脚通过电容C3与第一引脚相连，所述的运算放大器UlA的第二引脚还通过电阻R2连接有2.5V电压信号，所述的运算放大器UlA的第二引脚还通过电阻R9接地;所述的运算放大器UlA的第三引脚通过电阻R3接入电阻R6和电阻R7之间；所述的运算放大器UlA的第四引脚接地;所述的运算放大器UlA的第八引脚连接有电源VCC，所述的运算放大器UlA的第八引脚还通过电容Cl接地。
[0015]本实用的工作原理为:当逆变器输出端的零线产生漏电信号，经过电阻R4、R5、R6、R7分压，在电阻R7和电容C2上得到采样信号，采样的信号为方波信号，方波信号的周期和逆变器输出波形周期一致，均为20毫秒，频率为50Hz;采样信号和基准电压2.5V比较，经过运放输出为方波信号，频率为50Hz，周期为20ms，通过电阻Rl和R8分压，取样到单片机MCU输入端，单片机对此取样信号进行滤波处理，250us采样一次，一个周期20ms内共采样80次，经过3个周期的判断，如果与漏电信号波形一致，单片机MCU认为此信号确实为漏电信号所导致，单片机即可做出相应输出响应，如果与漏电信号不一致，说明此信号为干扰信号，单片机可不给予理睬，视为无用信号，不给予响应。正是根据采样信号波形的特征，给出了相应判断，达到了波形识别的目的，屏蔽掉干扰信号，起到了软件滤波的效果。
[0016]本实用新型一种基于波形识别的抗干扰技术的逆变器应用在车载DC/AC逆变电源，是在对现有的逆变电源的基础上做出的有益改进，具有非常重要的实践意义。其在产品在使用的过程中，如果产品置于较强的电磁场环境里，可以通过波形识别技术，实现对于干扰信号的滤波及屏蔽效果，从而保证产品工作在稳定状态，提高产品的抗干扰性能，具有非常重要的实践意义。
[0017]当然，对于各个领域的逆变电源，如果需求较强抗干扰性能，都可以使用本新型一种基于波形识别的抗干扰技术的逆变器，只要其结构相似，功能相同，都在本专利的保护范围内，在此不再赘述。
[0018]S卩，本实用新型一种既可以对于漏电保护信号进行有效识别，起到保护作用，同时又能防止较强电磁干扰导致信号失真所带来的单片机误动作，极大地提高产品的抗干扰性，使产品工作更加稳定可靠，而且控制方式易于实现，电路简单成本低的一种基于波形识别的抗干扰技术，极具有市场竞争能力和创新性。
[0019]以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于波形识别的抗干扰电路，其特征在于:它包括四个MOS管Ql、Q2、Q3、Q4，九个电阻1?1、1?2、1?、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8、1?9，两个二极管01、02，三个电容(:1工2、03，一个单片机M⑶和一个运算放大器UlA;单片机M⑶和MOS管Ql、Q2、Q3、Q4组成信号滤波处理及输出控制电路;所述的电阻R4、R5、R6、R7、电容C2、二极管D1、D2组成信号采集电路;所述的电阻Rl、R3、R8、电容C1、C3和运算放大器UlA组成比较器电路;所述的电阻R2、R9组成基准电压电路；所述的单片机MCU的四个控制信号输出端分别连接四个MOS管Ql、Q2、Q3、Q4;四个MOS管之间同时还连接有电源和负载R0;R0的两端分别连接有火线和零线，火线和零线之间分别还通过两个二极管Dl、D2相连，两个二极管D1、D2的正极连接于同一节点，且此节点依次通过电阻R4、R5、R6、R7后接地;所述的电阻R6和电阻R7之间还通过电容C2接地，运算放大器UlA的第一引脚通过电阻Rl接入单片机MCU的信号输入端，运算放大器UlA的第一引脚通过电阻Rl后同时还通过电阻R8接地;所述的运算放大器UlA的第二引脚通过电容C3与第一引脚相连，所述的运算放大器UlA的第二引脚还通过电阻R2连接有2.5V电压信号，所述的运算放大器UlA的第二引脚还通过电阻R9接地;所述的运算放大器UlA的第三引脚通过电阻R3接入电阻R6和电阻R7之间；所述的运算放大器UlA的第四引脚接地;所述的运算放大器UlA的第八引脚连接有电源VCC，所述的运算放大器UlA的第八引脚还通过电容Cl接地。
【文档编号】G01R1/18GK205426976SQ201620211253
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】薛圣立, 陈波
【申请人】上海奉天电子股份有限公司