一种充电桩枪头CC信号采集电路的制作方法

本实用新型涉及充电桩技术领域，具体地说，涉及一种充电桩枪头CC信号采集电路。

背景技术：

在电桩插枪过程中，通常需要对插枪CC(Connection Confirm)信号进行采集以用来判断充电桩枪头是否插好，以免因枪头没有插好时强行充电，而导致枪头和枪座的接触电阻过大，进而引起起火、爆炸等意外事故。

目前大多数充电桩的插枪CC信号采集电路一般构造为“前端用运放，中间加线性光耦，后段用运放”的方式，这种方式线性度并不太好，而且涉及分离元器件很多，功耗也相对较大。

技术实现要素：

本实用新型的内容是提供一种充电桩枪头CC信号采集电路，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本实用新型的一种充电桩枪头CC信号采集电路，其包括插枪CC电压调理电路、隔离运放电路、隔离电源电路和运放电路；隔离电源电路包括DC-DC隔离电源芯片，且其输入端为+5V，输出端也为+5V；插枪CC电压调理电路包括用于与插枪CC连接的接头YCINOV，接头YCINOV同时通过一电阻R1接入DC-DC隔离电源芯片输出端，接头YCINOV后级依次通过电阻R3和电阻R8接地；隔离运放电路包括隔离运放芯片，隔离运放芯片包括输入端VIN、同相输出端VOUT+和反相输出端VOUT-，输入端VIN与电阻R3后级连接；运放电路包括运算放大器，运算放大器构成差分放大电路，运算放大器的同相端与同相输出端VOUT+连接，运算放大器的反相端与反相输出端VOUT-连接，运算放大器输出端与上位机连接。

本实用新型的一种充电桩枪头CC信号采集电路中，隔离运放电路和运放电路的设计，能够使得上位机处接收到的信号能够具备较佳的线性度且采集过程中抗干扰能够较佳。另外，由于本实用新型不再采用现有同类电路中的如光耦，从而大大降低了分离元器件的数量，进而能够有效地较大降低整个电路的功耗。

作为优选，电阻R8两端并联有电容C11。从而能够较佳地对采集信号进行滤波。

作为优选，电阻R3后级与输入端VIN件串联有电阻R4，电阻R4后级与接地间设有电容C12。电阻R4和电容C12能够构成RC滤波电路，从而能够较佳的滤出杂波。

作为优选，电阻R1的阻值为3.3KΩ，电阻R3和电阻R8的阻值均为1KΩ。从而使得采集电压能够具有较好的电压分布阶段，且容错性好。

附图说明

图1为实施例1中的一种充电桩枪头CC信号采集电路的电路框图；

图2为实施例1中的一种充电桩枪头CC信号采集电路的电路图；

图3为实施例1中的隔离电源电路的电路图；

图4为实施例1中的插枪CC电压调理电路的电路图；

图5为实施例1中的隔离运放电路的电路图；

图6为实施例1中的运放电路的电路图；

图7为实施例1中的插枪CC电压调理电路在插枪过程中的电路图；

图8为实施例1中的插枪CC电压调理电路在插枪完成时的电路图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本实用新型进行解释而并非限定。

实施例1

如图1、2所示，本实施例提供了一种充电桩枪头CC信号采集电路，其包括插枪CC电压调理电路、隔离运放电路、隔离电源电路和运放电路。

如图3所示，隔离电源电路包括现有的DC-DC隔离电源芯片U1，且其输入电压和输出电压均为+5V。

如图4所示，插枪CC电压调理电路包括用于与插枪CC连接的接头YCINOV，接头YCINOV同时通过一电阻R1接入DC-DC隔离电源芯片U1的输出端，接头YCINOV后级依次通过电阻R3和电阻R8接地。

本实施例中，电阻R1的阻值为3.3KΩ，电阻R3和电阻R8的阻值均为1KΩ；电阻R8两端并联有电容C11，电容C11构成一级滤波电路；电阻R3后级串联有电阻R4，电阻R4后级与接地间设有电容C12，电阻R4和电容C12构成二级滤波电路。

如图5所示，隔离运放电路包括隔离运放芯片U2，隔离运放芯片U2包括输入边供电端VDD1、输入端VIN、关断端SHDN、输入边接地端GND1、输出边供电端VDD2、同相输出端VOUT+、反相输出端VOUT-和输出边接地端GND2。

本实施例中，输入边供电端VDD1接入DC-DC隔离电源芯片U1的输出端，输出边供电端VDD2通入+5V电压，输入端VIN接入电阻R4后级，关断端SHDN、输入边接地端GND1和输出边接地端GND2均接地，且输入边接地端GND1和输出边接地端GND2为隔离接地。

如图6所示，运放电路包括运算放大器U3，运算放大器U3与电阻R5、电阻R9、电阻R2和电阻R10共同构成差分放大电路，且运算放大器的同相端通过电阻R5与同相输出端VOUT+连接，运算放大器的反相端通过电阻R9与反相输出端VOUT-连接，电阻R2设于运算放大器U3的同相端与接地间，电阻R10设于运算放大器U3的反相端与输出端间，运算放大器U3的输出端与上位机MCU的AD引脚连接。

本实施例中，电阻R5和电阻R9的阻值相等且均为100KΩ，电阻R2和电阻R10的阻值相等且均为200KΩ；运算放大器U3的同相端与反相端间还同时连接电阻R6和电容C9，电阻R6和电容C9用于滤除一定的共模干扰；电阻R2的两端并联有电容C7，电阻R10的两端并联有电容C13，电容C7和电容C13用于提供差分信号滤波功能；运算放大器U3的输出端处还设有通过电阻R7和电容C10组成RC滤波电路。

通过上述的电路构造，使得本实施例中的采集电路具备较佳的线性度和抗干扰能力，且功耗也较低。

本实施例的一种充电桩枪头CC信号采集电路的工作过程主要包括如下3个阶段：

1、开始插枪阶段

此时插枪CC电压调理电路的电路图参见图4。+5V隔离电压由电阻R1、R3和R8分压后，信号通过电容C11进行一级滤波，然后再通过R4、C12进行二级滤波，然后进入隔离运放芯片U2，此时进入隔离运放芯片U2输入端VIN的电压为：

VIN＝+5V*[R8/(R1+R3+R8)]＝5*[1/(3.3+1+1)]V＝5/5.3V。

此外，本实施例中的隔离运放电路的放大倍数为1，VIN依次经隔离运放电路和运放电路处理后，输出给上位机MCU的AD引脚的电压为：

VOUT＝VIN*1*R2/R5＝(5/5.3)*1*(200/100)＝1.887V。

2、正在插枪阶段

此时插枪CC电压调理电路的电路图参见图7，+5V隔离电压由电阻R1、R3、R8和R11(R11阻值为1KΩ)分压，此时进入隔离运放芯片U2输入端VIN的电压为：

VIN＝VIN*{1/[(R3+2)*R1+R3+1]}＝5/11.9V。

输出给上位机MCU的AD引脚的电压为：

VOUT＝VIN*1*R2/R5＝(5/11.9)*1*(200/100)＝0.84V

3、插枪成功阶段

此时插枪CC电压调理电路的电路图参见图8，+5V隔离电压由电阻R1、R3、R8、R11和R12(R12阻值为1KΩ)分压，此时进入隔离运放芯片U2输入端VIN的电压为：

VIN＝VIN*{1/[(2*R3+3)*R1+R3+1]}＝5/18.5V。

输出给上位机MCU的AD引脚的电压为：

VOUT＝VIN*1*R2/R5＝(5/18.5)*1*(200/100)＝0.54V

以上示意性的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。所以，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。