本實用新型涉及控制電路領域，具體涉及一種控制導引信號采集電路。
背景技術：
設計用于電動汽車與充電樁設備之間信號傳輸和通信的電路，由于該信號用于：電動汽車與充電樁的連接確認、充電連接裝置載流能力和供電設備供電功率的識別、充電過程的監測、充電系統的停止，非常重要；同時由于汽車充電樁的使用現場大都在戶外，工況復雜，沖擊大電流、雷電會引發電磁噪聲干擾，這種傳導輸入系統的噪聲，如果不加以有效抑制，將嚴重影響控制導引信號采集電路，引起系統誤判，從而引發誤動作。另外根據安全規范要求，還需要有電擊防護的功能，也要求該信號隔離，以免發生人身傷害；如果導引電路的絕緣性能設計不合理，將影響用戶的正常使用，甚至損壞充電樁等供電設備。為了實現電平的線性轉換和不把現場電噪聲干擾引入單片機控制系統，一般采用光電隔離法和隔離放大器法二種常用的方法。光電隔離電路更簡潔，線性度也更好。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種適用于電動汽車交(直)流充電樁的控制導引信號采集電路。
為解決上述技術問題，本實用新型提供一種控制導引信號采集電路，包括信號濾波電路、信號隔離放大電路和模/數轉換電路；所述信號隔離放大電路包括電壓/電流變換器，電流/電壓變換器，光電耦合器U3；其中所述電壓/電流變換器的輸入端與所述信號濾波電路連接，所述電壓/電流變換器的輸出端與所述光電耦合器U3連接，所述電流/電壓變換器的輸入端與所述光電耦合器U3連接，所述電流/電壓變換器的輸出端與所述模/數轉換電路連接。
優選地，所述電壓/電流變換器包括電阻R3、電阻R4、光電二極管PD1、LED和前級運算放大器U1A；其中所述電阻R3的一端與所述信號濾波電路；所述前級運算放大器U1A的反相輸入端與所述電阻R3的另一端連接，所述前級運算放大器U1A的正相輸入端接地；所述LED與所述光電耦合器U3連接，所述LED的負極與所述前級運算放大器U1A的輸出端連接，所述LED的正極與電源連接；在所述前級運算放大器U1A的輸出端與所述LED之間串聯電阻R4；所述光電二極管PD1與所述光電耦合器U3連接，所述光電二極管PD1的負極與所述電阻R3的另一端連接，所述光電二極管PD1的正極接地。
優選地，所述電流/電壓變換器包括電阻R5、電阻R6、光電二極管PD2和后級運算放大器U2A；其中所述光電二極管PD2與所述光電耦合器U3連接，所述光電二極管PD2的負極與所述后級運算放大器U2A的反相輸入端連接，所述光電二極管PD2的正極通過所述電阻R6接地；所述后級運算放大器U2A的正極與所述光電二極管PD2的正極連接；所述電阻R5連接在所述后級運算放大器U2A的反相輸入端與所述后級運算放大器U2A的輸出端之間。
優選地，所述光電耦合器U3為雙光電二極管的線性光電耦合器。
優選地，所述信號濾波電路包括電感L和電容C；其中所述電感L的一端與輸入二極管D的負極連接，所述電感L的另一端通過所述電容C接地。
優選地，還包括電阻R1，所述電阻R1的一端連接在所述電感L與所述電容C的連接點，所述電阻R1的另一端與所述電阻R3的一端連接。
優選地，還包括分壓電阻R2，所述分壓電阻R2的一端連接在所述電阻R1與所述電阻R3的連接點，所述電阻R2的另一端接地。
優選地，在所述后級運算放大器U2A的輸出端還連接有限流電阻R7。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：電路更簡潔，線性度也更好，實現電平的線性轉換和不把現場電噪聲干擾引入單片機控制系統。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征目的和優點將會變得更明顯。
圖1為本實用新型控制導引信號采集電路原理圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。
如圖1所示，本實用新型提供一種控制導引信號采集電路，包括信號濾波電路、信號隔離放大電路和模/數轉換電路；信號隔離放大電路包括電壓/電流變換器，電流/電壓變換器，光電耦合器U3；其中電壓/電流變換器的輸入端與信號濾波電路連接，電壓/電流變換器的輸出端與光電耦合器U3連接，電流/電壓變換器的輸入端與光電耦合器U3連接，電流/電壓變換器的輸出端與模/數轉換電路連接。
電壓/電流變換器包括電阻R3、電阻R4、光電二極管PD1、LED和前級運算放大器U1A；其中電阻R3的一端與信號濾波電路；前級運算放大器U1A的反相輸入端與電阻R3的另一端連接，前級運算放大器U1A的正相輸入端接地；LED與光電耦合器U3連接，LED的負極與前級運算放大器U1A的輸出端連接，LED的正極與電源連接；在前級運算放大器U1A的輸出端與LED之間串聯電阻R4；光電二極管PD1與光電耦合器U3連接，光電二極管PD1的負極與電阻R3的另一端連接，光電二極管PD1的正極接地。
電流/電壓變換器包括電阻R5、電阻R6、光電二極管PD2和后級運算放大器U2A；其中光電二極管PD2與光電耦合器U3連接，光電二極管PD2的負極與后級運算放大器U2A的反相輸入端連接，光電二極管PD2的正極通過電阻R6接地；后級運算放大器U2A的正極與光電二極管PD2的正極連接；電阻R5連接在后級運算放大器U2A的反相輸入端與后級運算放大器U2A的輸出端之間。
光電耦合器U3為雙光電二極管的線性光電耦合器。信號濾波電路包括電感L和電容C；其中電感L的一端與輸入二極管D的負極連接，電感L的另一端通過電容C接地。還包括電阻R1，電阻R1的一端連接在電感L與電容C的連接點，電阻R1的另一端與電阻R3的一端連接。還包括分壓電阻R2，分壓電阻R2的一端連接在電阻R1與電阻R3的連接點，電阻R2的另一端接地。在后級運算放大器U2A的輸出端還連接有限流電阻R7。
信號濾波電路，是作為充電樁控制導引信號采集電路前級。信號濾波電路用作抑制和濾除外界電磁高頻噪聲對信號的干擾。
濾波電路采用LC二階低通濾波器。一般來講，濾波器的品質由過渡帶的帶寬和通帶紋波等參數評價。電感L和電容C組成了LC低通無源濾波器。過渡帶陡度與濾波器類型有關，但是，最主要的決定因數還是濾波器的階數。對于只有一個L、C或只有一個電阻R、C元件的濾波器而言，LC濾波器是二階濾波器，電阻RC濾波器是一階濾波器，二階濾波器的過渡帶帶寬要窄很多，以低通濾波器為例，其阻帶衰減要快很多，因此，一般來說，LC的效果較電阻RC好。所需采樣的信號在一些狀態下，會有1kHz頻率左右的方波信號，而在另些狀態下，只是電平信號。根據這一特定條件，設計采用LC低通濾波器。
信號隔離放大電路，是作為充電樁控制導引信號采集電路后級，起電信號放大、電氣隔離作用。
以流經光耦內含的光電二極管的電流作為輸入前級運算放大器的反饋變量。而另一光電二極管作為模擬信號的輸出，經放大供后級電路測量，滿足了即隔離，又能精確測量的要求。
電阻R3，電阻R4，光電二極管PD1，LED和前級運算放大器U1A組成閉環的U/I變換器，電阻R5，電阻R6，光電二極管PD2和后級運算放大器U2A組成閉環的I/U變換器。
光電耦合器U3是具有雙光電二極管的線性光電耦合器，當發光二極管流過電流If時，其所發出的光會使得在二只相似的光電二極管中，正比與發光強度的電流Id1，Id2。
Id1＝K×Id2，K為常數，約等于1。
利用運放“虛短”、“虛斷”的基本原理，可以得到下式：
顯然，被測電壓Vin和輸出電壓Vout存在比例關系，只要適當的選取電阻R1，電阻R2，電阻R3，和電阻R5，電阻R6的電阻值，就能得到與輸入成正比且電氣隔離的輸出電壓值。
模/數轉換電路，包含在LPC1778單片機內。經濾波、放大、隔離的信號送入模/數轉換電路，將模擬信號轉換成數字量化的數字信號，供單片機用作判定系統的工作狀態。工作狀態穩定后，信號可分為：12VDC、9VDC、9VPWM、6VPWM。上述信號分別對應的工作狀態為：待機/結束停機、確認連接/準備就緒、信息通信、能量傳遞。
以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，這并不影響本實用新型的實質內容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。