本发明涉及电动汽车充电设施，具体地，涉及一种带有隔离功能的电动汽车控制导引信号检测电路。
背景技术：
电动汽车充电桩的控制导引电路用于产生充电桩与电动汽车之间的握手信号，电动汽车通过识别此握手信号决定是否充电以及以多大的电流充电，充电桩通过识别此握手信号决定是否给电动汽车充电。
当充电桩与电动汽车连接时，产生握手信号的控制导引电路比较容易受外界的干扰，如果将握手信号不经过隔离直接输入到mcu进行处理，外界的干扰可能会影响mcu的正常工作，可采用光耦进行隔离，但是传统的光耦隔离器不具有线性的隔离功能，隔离输出端不能跟随隔离输入端线性变化。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种带有隔离功能的电动汽车控制导引信号检测电路，通过引入线性光耦、两个运放和少量电阻电容，实现了隔离输出端跟随隔离输入端线性变化的功能，满足隔离要求，同时结构简单成本低廉。
根据本发明提供的带有隔离功能的电动汽车控制导引信号检测电路，包括峰值检波电路和隔离电路；
其中，所述峰值检波电路包括二极管d1、二极管d2、电阻r1、电阻r6、电容c3以及运放u1a；二极管d1的负极连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端、电阻r6的一端连接运放u1a的正相输入端，电阻r6的另一端接地；
运放u1a的输出端连接二极管d2的正极，二极管d2的负极连接运放u1a的反相输入端、电阻r4的一端，电容c3的一端，电容c3的另一端接地；
所述隔离电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r3、电阻r7、电容c1、电容c2、电容c4、运放u1b、运放u3a以及线性光耦u2；
运放u1b的反相输入端连接电阻r4的一端、电容c1的一端、线性光耦u2中光敏二极管pd4的负极；运放u1b的正相输入端、光敏二极管pd4的正极接地；运放u1b的输出端连接电容c1的一端、电阻r5的一端；电阻r5的另一端连接线性光耦u2中led的负极，led的正极连接电源端；运放u3a的反相输入端连接光敏二极管pd2的负极、电容c2的一端、电阻r3的一端；电容c2的另一端、电阻r3的另一端、电阻r7的一端连接运放u3a的输出端，运放u3a的正相输入端、光敏二极管pd2的正极接地；
电容c4的一端连接电阻r7的另一端，另一端接地。
优选地，所述线性光耦u2采用型号为hcnr201的光耦。
优选地，还包括电源模块；所述电源端连接所述电源模块。
优选地，所述二极管d1的正极为输入端，电阻r7的另一端为输出端；
所述峰值检波电路，用于检测控制导引信号cp_in方波的高电平值；隔离电路，用于将反映cp_in方波的电平信号cp_out接入mcu同时将控制导引部分电路与mcu部分电路隔离开。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明在不使用复杂的隔离电路的条件下，对控制导引电路进行隔离，使得mcu能正确的检测握手信号同时又能与控制导引电路进行有效的隔离，满足隔离要求，结构简单成本低廉。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明中带隔离功能的电动汽车控制导引信号检测电路的框图。
图2为本发明中带隔离功能的电动汽车控制导引信号检测电路的具体的电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本实施例中，本发明提供的带有隔离功能的电动汽车控制导引信号检测电路，包括峰值检波电路和隔离电路；
其中，所述峰值检波电路包括二极管d1、二极管d2、电阻r1、电阻r6、电容c3以及运放u1a；二极管d1的负极连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端、电阻r6的一端连接运放u1a的正相输入端，电阻r6的另一端接地；
运放u1a的输出端连接二极管d2的正极，二极管d2的负极连接运放u1a的反相输入端、电阻r4的一端，电容c3的一端，电容c3的另一端接地；
所述隔离电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r3、电阻r7、电容c1、电容c2、电容c4、运放u1b、运放u3a以及线性光耦u2；
运放u1b的反相输入端连接电阻r4的另一端、电容c1的一端、线性光耦u2中光敏二极管pd4的负极；运放u1b的正相输入端、光敏二极管pd4的正极接地；运放u1b的输出端连接电容c1的一端、电阻r5的一端；电阻r5的另一端连接线性光耦u2中led的负极，led的正极连接电源端；运放u3a的反相输入端连接光敏二极管pd2的负极、电容c2的一端、电阻r3的一端；电容c2的另一端、电阻r3的另一端、电阻r7的一端连接运放u3a的输出端，运放u3a的正相输入端、光敏二极管pd2的正极接地；
电容c4的一端连接电阻r7的另一端，另一端接地。
所述线性光耦u2采用型号为hcnr201的光耦。
本发明提供的带有隔离功能的电动汽车控制导引信号检测电路，还包括电源模块；所述电源端连接所述电源模块。
所述二极管d1的正极为输入端，电阻r7的另一端为输出端；所述峰值检波电路，用于检测控制导引信号cp_in方波的高电平值；隔离电路，用于将反映cp_in方波的电平信号cp_out接入mcu同时将控制导引部分电路与mcu部分电路隔离开。
在峰值检波电路中，控制导引信号cp_in是频率为1khz的正负12伏方波信号，峰值检波电路的功能是检测方波信号的高电平的大小，将方波信号转换成直流电平信号，此直流电平信号的值等于方波信号高电平的大小。
cp_in信号经过二极管d1、电阻r1、电阻r6后变为高电平缩小四倍、低电平变为零伏的方波，运放u1a、二极管d2、电容c3、电容r4组成的电路检测此方波的高电平值，具体工作方式为：当运放u1a的正向输入端电压升高时，运放u1a的输出会增大进而强迫运放u1a的反向输入端跟随正向输入端增大，此运放u1a的反向输入端即为此电路的输出端也是后续电路的输入端，当运放u1a的反向输入端电压下降时，运放u1a的输出会减到最小值，但是由于运放u1a的输出端接二极管d2的阳极，所以二极管d2不会导通，不会强迫运放u1a的反向输入端跟随正向输入端变化，反向输入端的电压只会通过电阻r4、电容c3放电作用慢慢降低，但是由于电阻r4、电容c3的时常数远远大于1ms，因此在方波的低电平期间，运放u1a的反向输入端电压基本不变，实现了将方波信号转换成直流电平信号的功能，且直流电平值等于方波高电平值。
在隔离电路中，电阻r4、电容c1、运放u1b、电阻r5、led和光敏二极管pd1组成隔离输入端；光敏二极管pd2、电阻r3、电容c2、运放u3a、电阻r7、电容c4组成隔离输出端。
线性光耦u2的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接收电路用于反馈，这样，虽然两个光接收电路都是非线性的，但两个光接收电路的非线性都是一样的，所以就可以通过反馈通路的非线性来抵消直流通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。
在线性光耦u2中，流过led、光敏二极管pd1、光敏二极管pd2的电流分别记作iled，ipd1，ipd2，ipd1和ipd2基本与iled成线性关系，线性系数分别记为k1和k2，即：
k1和k2一般很小，并且随温度变化较大，但芯片的设计使得k1和k2相等。在下面可以看到，在外围电路的设计中，真正影响输出输入比值的是二者的比值k3，线性光耦正是利用这种特性才能达到满意的线性度的。
设此模块的输入电压为vin，运放u1b的反向输入端电压为vi，运放u1b的输出端电压为vo，在运放不饱和正常工作的情况下二者满足下面的关系：
vo＝vo0-g·vi(1)
其中vo0是在运放差模为0时的输出电压，g为运放u1b的增益，一般很大。
忽略运放输入端的输入电流，可以认为通过r4的电流为ipd1，根据欧姆定律得：
通过r5两端的电流为iled，根据欧姆定律得：
其中vled为光耦内发光led的阴极电压，考虑到led导通时的电压基本不变，这里作为常数对待，根据光耦的特性有：
将上述四个表达式整合可得：
考虑到g很大，可以做以下近似：
这样得到隔离输出端电压与隔离输入端电压的关系为：
可见在上述电路中，输出和输入成正比，并且比例系数只由k3和r4，r3确定，一般选r4＝r3，达到只隔离不放大的目的。
在实际的电路中，型号为hcnr201光耦合器中，k3的误差为±5％，电阻r4，电阻r3的精度为1％，电容c1，电阻c2用于滤除高频干扰，r7，c4也用于滤除高频干扰，经测试，电路能比较精准的检测控制导引信号，并且能将mcu部分电路与控制导引电路有效隔离，完全满足充电桩实用要求。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。