采集辐射性电磁干扰并利用其能量的切换式电源供应器制造技术

本发明专利技术有关于一种采集辐射性EMI并利用其能量的切换式电源供应器，包括产生辐射性EMI的关键组件，及与所述关键组件产生的辐射性EMI的频段相对应的天线，天线贴附于所述关键组件上或埋设于所述关键组件内，天线的一端电连接整流器，整流器电连接储能电容器或可充电电池。本发明专利技术可简化抑制辐射性EMI的电路设计，降低成本，且可达成散逸能量的回收和再利用的节能目的。

【技术实现步骤摘要】
采集辐射性电磁干扰并利用其能量的切换式电源供应器
本专利技术是有关于一种切换式电源供应器，且特别是有关于一种可抑制电磁干扰（electromagneticinterference，EMI）的切换式电源供应器。
技术介绍
请参见图1，图1是传统切换式电源供应器藉由X、Y电容器抑制EMI的电路示意图。切换式电源供应器包括桥式整流器、电源转换器、储能电容器C1和C2。切换式电源供应器藉由电源转换器中功率开关组件的快速切换，将每单位时间内预转换能量切割成若干等分进行处理后，再分别传送至输出端。如遇到输出过高或过低时，只需要调整每一等分中有效功率大小即可。当功率开关组件切换频率越高，表示每单位时间内切割越多等分，每一等分相对需要负担的功率越低，电源转换器中各组件上负担的能量越小，组件自然就可以使用较低规格。此外，电源转换器中变压器和电感器等磁性组件在磁场变化越快时其感应电压就越高，因此操作在越高频率下就可使用越短的导线产生所需电压，组件尺寸也就可以做得越小。高频切换在切换式电源供应器中已经是必然的模式，若干等分能量在每次切割中，势必产生一定的损耗，这些损耗以热和噪声的形式表现出来。频率范围较低的噪声由导线传递至输入端电源的火线L和零线N，故称为传导性EMI，而频率范围较高的噪声则由辐射传递至空间中，故称为辐射性EMI。为了解决传导性和辐射性EMI，普遍的方式是藉由X电容器Cx1和Cx2以及共模扼流线圈L1和L2所构成的电路来滤除传导性EMI，并藉由Y电容器Cy1～Cy7将高频噪声排放至地端来减低辐射性EMI，地端泛指输入端电源的地线G、或是使用切换式电源供应器的电子产品中的大面积铁件，如铁制外壳或背板铁件。Y电容器放置的位置取决于不同切换式电源供应器架构所产生的不同频段噪声，并根据噪声强弱以不同电容值所产生的容抗将对应频段的噪声排放至地端来减低辐射性EMI。这些Y电容器因将噪声排放至地端而会产生不同对地漏电流汇入地端。为了避免使用者在使用电子产品时发生触电的危险，不同国家有不同漏电流规范，故所允许装设的Y电容器电容值总量都不同，这表示如果要让电子产品销售于各国间，就需要以最严格的漏电流规范来设计Y电容器，造成在设计上有一定的难度。请参见图2，图2的（a）和（b）是传统切换式电源供应器藉由两种缓振电路抑制辐射性EMI的电路示意图。对于高频噪声的抑制，除了藉由Y电容器将高频噪声排放至地端外，亦可藉由被动组件所构成的缓振电路连接到可能产生高频噪声的组件，以便将组件产生的高频能量转换为热散逸至空间中来减低辐射性EMI。例如，如图2的（a）所示，将由电阻器R1和电容器C3所构成的缓振电路并联连接到电源转换器中的功率开关组件──二极管D1。如图2的（b）所示，将由电容器C4所构成的缓振电路并联连接到电源转换器中的功率开关组件──功率晶体管Q1，但是电容器C4因功率晶体管Q1的缘故需要使用耐高压电容器，导致成本较高。此外，若要达到较好的缓振效果，缓振电路中需要使用较大电容值的电容器，以限制功率开关组件的电压和电流变化率，但是缓和的电压和电流变化率会使功率开关组件温度上升较快，需要使用耐高温功率开关组件或增大与其连接的散热器，导致成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种采集辐射性EMI并利用其能量的切换式电源供应器，可简化抑制辐射性EMI的电路设计，降低成本，同时还达到散逸能量的回收与再利用的节能效果。为达到上述目的，本专利技术提出一种采集辐射性EMI并利用其能量的切换式电源供应器，其包括产生辐射性EMI的关键组件，其特征在于：其还包括与关键组件产生的辐射性EMI的频段相对应的天线，天线贴附于所述关键组件上或埋设于所述关键组件内，天线的一端电连接整流器，整流器电连接储能电容器或可充电电池。在本专利技术一实施例中，所述关键组件包括变压器、功率开关组件或散热器。所述功率开关组件包括二极管、晶体管或可控硅整流器（thyristor）。在本专利技术一实施例中，所述天线是呈城墙线形（rampartline）的微型化平面天线（miniaturizedplanarantennas）。在本专利技术一实施例中，所述切换式电源供应器还包括电源转换器和所述电源转换器的控制芯片，所述控制芯片的供电端电连接所述储能电容器的第一端，所述储能电容器的第二端接地，所述储能电容器的第一端和第二端电连接辅助电源，所述整流器电连接第一二极管的阳极端，所述第一二极管的阴极端电连接所述储能电容器的第一端。在本专利技术一实施例中，所述辅助电源包括位于变压器一次侧的辅助绕组和第二二极管，所述辅助绕组的第一端电连接所述第二二极管的阳极端，所述第二二极管的阴极端电连接所述储能电容器的第一端，所述辅助绕组的第二端接地。在本专利技术一实施例中，所述切换式电源供应器适用于液晶显示器或液晶电视。所述天线贴附于所述液晶显示器或液晶电视的塑料外壳上或埋设于所述液晶显示器或液晶电视的塑料外壳内。藉由上述技术手段，将不同频段的天线布设于切换式电源供应器中会产生辐射性EMI的关键组件（如变压器、功率开关组件或与所述功率开关组件连接的散热器）、或是布设于使用所述切换式电源供应器的电子产品（如液晶显示器或液晶电视）的塑料外壳，因此可将关键组件产生的固定频段辐射性EMI从空间中采集并转换成能量回存到储能电容器或可充电电池，以便供给切换式电源供应器或使用所述切换式电源供应器的电子产品利用，例如供电给切换式电源供应器中的控制芯片、或作为待机电源或紧急电源使用。所以，可简化抑制辐射性EMI的电路设计，降低成本，同时还达成散逸能量的回收与再利用的节能效果。为让本专利技术上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是传统切换式电源供应器藉由X、Y电容器抑制EMI的电路示意图。图2的（a）和（b）是传统切换式电源供应器藉由两种缓振电路抑制辐射性EMI的电路示意图。图3的（a）是本专利技术切换式电源供应器中电源转换器的一种示意性实施方式的电路示意图，（b）是所述电源转换器中各关键组件间相关波形的波形图。图4的（a）是本专利技术切换式电源供应器中变压器的一种示意性实施方式的侧视示意图，（b）是所述变压器的俯视示意图。图5是本专利技术切换式电源供应器中电源转换器控制芯片的供电电路的一种示意性实施方式的电路示意图。图6是本专利技术液晶显示器或液晶电视等电子产品的塑料外壳的一种示意性实施方式的正视示意图。标号说明11：绕线架12：接脚13：绝缘外壳20：基材21：天线22：导线23：整流器60：塑料外壳61：装配孔C1、C2、C5：储能电容器C3、C4：电容器Cj、Coss：寄生电容器Cx1、Cx2：X电容器Cy1～Cy7：Y电容器D1、D2、D3：二极管L1、L2：共模扼流线圈Q1：功率晶体管R1、R2：电阻器T1：变压器Lp：一次侧绕组Ls：二次侧绕组La：辅助绕组L：火线N：零线G：地线Vd、Vg、Vq：电压VCC：供电端Ip：电流f1～f6：频率t：时间。具体实施方式在以下实施例中，相同或相似的组件标号代表相同或相似的组件。此外，以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向，因此使用的方向用语是用来说明的，而并非用来限制本专利技术。请参见图3，图3的（a）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采集辐射性电磁干扰并利用其能量的切换式电源供应器，其包括产生辐射性电磁干扰的关键组件，其特征在于：其还包括与所述关键组件产生的辐射性电磁干扰的频段相对应的天线，所述天线贴附于所述关键组件上或埋设于所述关键组件内，所述天线的一端电连接整流器，所述整流器电连接储能电容器或可充电电池。

【技术特征摘要】
1.一种采集辐射性电磁干扰并利用其能量的切换式电源供应器，其包括产生辐射性电磁干扰的关键组件，其特征在于：其还包括基材，所述基材的一面上印刷有导线和与所述关键组件产生的辐射性电磁干扰的频段相对应的天线并以表面帖装技术设置有整流器，所述天线的一端籍由所述导线电连接所述整流器，所述整流器籍由所述导线电连接在一起并电连接储能电容器或可充电电池，所述基材的另一面上涂布粘胶以便贴附于所述关键组件上；其中，所述关键组件包括变压器、功率开关组件或散热器，所述天线是呈城墙线形的微型化平面天线；其中，所述切换式电源供应器还包括电源转换器和所述电源转换器的控制芯片，所述控制芯片的供电端电连接所述储能电容器的第一端，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林立韦，李振强，
申请(专利权)人：冠捷投资有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81