[发明专利]一种交流纹波信号的滤除电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频信号领域，尤其涉及的是一种交流纹波信号的滤除电路及方法。

背景技术

单级功率因数校正AC/DC变换直流电源或者低频直流电源的输出往往会叠加一个工频的交流信号，该交流信号在音频等应用领域会产生低频的嗡嗡交流噪声，通常的解决办法是在直流输出端外加一个或几个高容量的电解电容，该电解电容不单体积大，而且滤除工频交流信号的能力也有限不能实现有效地恒压控制。另一种解决办法通过外加DC/DC芯片来实现平滑的直流输出，从而把交流工频信号滤除，但这种解决方法由于引入了一个高频的开关信号，会产生高频的EMI辐射等问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交流纹波信号的滤除电路及方法，旨在解决将直流电源输出中的交流工频信号滤除的现有技术，有的滤除效果差；有的会产生高频的EMI辐射的问题。

本发明的技术方案如下：

一种交流纹波信号的滤除电路，其中，包括同步整流电路、微控制器、驱动模块、电流传感器、第一电压传感器和第二电压传感器，所述第一电压传感器连接同步整流电路的输入端，将输入端电压采集送入微控制器；所述驱动模块连接微控制器，将微控制器的控制信号传递到同步整流电路；所述电流传感器和第二电压传感器连接在同步整流电路的输出端上，将输出端的电压和电流采集送入微控制器中。

所述的交流纹波信号的滤除电路，其中，所述同步整流电路包括第一场效应管、第二场效应管、电感和电容；所述第一场效应管和第二场效应管的基极分别连接在驱动模块上；第一场效应管的源极、第二场效应管的漏极以及电感三端相连接；第一场效应管的漏极为同步整流电路的输入端，第二场效应管的源极接地，电感的另一端为同步整流电路的输出端，且在输出端上连接有一接地电容。

所述的交流纹波信号的滤除电路，其中，所述电流传感器为一高精度的电流互感器。

所述的交流纹波信号的滤除电路，其中，所述微处理器中包括AD转换模块、核心处理模块和PWM模块，所述AD转换模块对外连接电流传感器、第一电压传感器和第二电压传感器，对内连接核心处理模块；所述PWM模块对外连接驱动模块，对内连接核心处理模块。

一种交流纹波信号的滤除方法，其包括以下步骤：

步骤S1：对微控制器进行初始化；

步骤S2：设置中断控制，在中断等待时间内启动采集输出信号，并对采集的输出信号进行AD转换；

步骤S3：监测AD转换是否结束，否则结束接续步骤S2，是则执行步骤S4；

步骤S4：根据采样得到的输出信号计算需要控制的电压与实际输出电压的误差值；

步骤S5：通过比例积分调节误差值，以求得场效应管开关的时间；

步骤S6：微控制器根据求得的时间控制输出的PWM信号的占空比，驱动模块根据PWM信号控制场效应管的开和关。

所述的交流纹波信号的滤除方法，其中，对微控制器进行的初始化包括给控制寄存器赋初值，所述控制寄存器包括AD采样模块的寄存器，PWM模块的寄存器，输入输出引脚的控制寄存器。

所述的交流纹波信号的滤除方法，其中，AD转换结束之后寄存器的标志位自动会设置为1。

所述的交流纹波信号的滤除方法，其中，为使程序的正常运行还需要禁止看门狗。

所述的交流纹波信号的滤除方法，其中，对采样的数据进行AD转换后还要进行数字滤波处理，经过数字滤波处理后再进行比例积分调节。

本发明的有益效果：本发明通过基于单片机系统的交流信号滤波方法，采用了同步整流的架构，由单片机直接进行恒压控制，由单片机启动AD采样对输出电压进行采样，根据AD采样的结果来计算实际电压和需要控制的电压之差，再计算出PWM信号占空比，调节输出电压，减少实际电压和控制电压之差，从而达到恒压的效果，也就是有效地滤除交流工频信号的干扰且不会产生高频的EMI辐射。

附图说明

图1是本发明提供的交流纹波信号的滤除电路的原理框图。

图2是本发明提供的交流纹波信号的滤除方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。