一种EMC共模滤波电路制造技术

技术编号:3405477 阅读:435 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开的EMC共模滤波电路,包括滤波电感、第一级滤波电容、第二级滤波电容,滤波电感包括至少两个位于EMC共模滤波电路的输入线上的第一原绕组、第二原绕组,滤波电感的剩余空间里增绕有跨电势面绕组,跨电势面绕组跨接在两个不同的等电势面之间,第一级滤波电容连接在EMC共模滤波电路的一个输入线与第一等电势面之间,第二级滤波电容连接在EMC共模滤波电路的一个输出线与第二等电势面之间;跨电势面绕组与滤波电感的至少一个原绕组的同名端之间接有共模滤波电容,形成至少两级共模滤波电路。本发明专利技术增强了对共模干扰源的抑制能力,在实现同等抑制能力的情况下,本发明专利技术的EMC共模滤波电路相对于现有技术体积更小、成本更低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及EMC ( Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容性)滤 波电路,尤其涉及一种EMC共模滤波电路
技术介绍
目前人们对电子设备的电磁兼容问题越来越关注,特别是电子设备的 传导发射和辐射发射问题直接影响到人们的身体健康,所以对电子设备的 EMC要求也越来越严酷和越来越规范。而电子设备的制造厂家们随着竞争 的加剧对设备的成本和体积的要求也越来越高,成本越少、体积越小竞争 力就越强。而EMC电路由于其宽频率范围的要求,体积很难做小,特别 是滤波电感,为增加其滤波效果,我们通常用环形电感,环形电感绕线复 杂,成本难以下降,体积也难以减小。另外高压X电容和Y电容由于现有 工艺水平下也难以将容量做大,体积做小。所以在目前的电源模块产品中 EMC滤波电路通常要占到整个电源模块体积的五分之一到二分之一左右, 成本通常也要占十分之一到三分之一左右,特别是二次电源模块外围配置 的EMC滤波电路有时比电源模块本身还要大。EMC干扰源中,可分为差 模干扰模式和共模干扰模式,在实际应用中,特别是对电源产品,大多数 情况下都是共模干扰影响为主要的,另一方面在传导高频段和辐射频段, 共模干扰更是主要的千扰源头,所以在电源产品中为了解决共模干扰问题, 常需要用多级共模滤波电路,极大地增加了产品的成本和体积压力。图1所示的电路就是现有的EMC共模滤波电路。这种EMC滤波电路 的缺点如下对于上述共模滤波电路,其对共模干扰源抑制能力有限。要 实现对共模干扰较好的抑制,所需采用的共模滤波电路体积大、成本高。 虽然可以通过两级共模级连增强共模滤波能力,但会极大地增加体积和成本。
技术实现思路
本专利技术就是为了克服上述不足,提出一种EMC共模滤波电路,增强 对共模干扰的抑制能力,且体积小、成本低。为此,本专利技术的EMC共模滤波电路, 一种EMC共模滤波电路,包括 滤波电感、第一级滤波电容、第二级滤波电容,所述滤波电感包括至少两 个位于所述EMC共模滤波电路的输入线上的第一原绕组、第二原绕组, 所述滤波电感的剩余空间里增绕有跨电势面绕组,所述跨电势面绕组跨接 在两个不同的等电势面之间,所述第一级滤波电容连接在所述EMC共模 滤波电路的一个输入线与第一等电势面之间,所述第二级滤波电容连接在 所述EMC共模滤波电路的一个输出线与第二等电势面之间;所述跨电势 面绕组与所述滤波电感的至少一个原绕组的同名端之间接有共模滤波电 容,形成至少两级共模滤波电路。优选地,所述跨电势面绕组是一个,所述等电势面为两个。所述共模滤波电容的一端与第一级滤波电容所连接的输入线相连,另 一端与第二等电势面相连。所述共模滤波电容的一端与第二级滤波电容所连接的输出线相连,另 一端与第一等电势面相连。所述跨电势面绕组是一个,所述等电势面为2个;所述跨电势面绕组 跨接在第一等电势面和第二等电势面之间,所述滤波电感还包括第三原绕 组,所述跨电势面绕组与至少一个原绕组的同名端之间接有共模滤波电容, 形成至少两级共模滤波电路。所述跨电势面绕组是两个,包括相互连接的第一跨电势面绕组和第二 跨电势面绕组,所述第一跨电势面绕组和第二跨电势面绕组间接有第三等 电势面,所述第一跨电势面绕组跨接在第二等电势面和第三等电势面之间, 所述第二跨电势面绕组跨接在第一等电势面和第三等电势面之间,所述第 一、二跨电势面绕组分别与所述滤波电感的至少一个原绕组的同名端之间 接有共模滤波电容,形成至少两级共模滤波电路。与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下通过在共模滤波电感中增 设跨等电势面的绕组使单级共模滤波电路变换成两级或多级共模滤波电 路,增强了对共模干扰源的抑制能力。本专利技术不改变其磁环大小和特性、 不改变绕线线径和各绕组匝数的前提下,在保证绝缘强度的前提下,在原 滤波电感上增加一个或多个跨等电势面的绕组,从而在实现同等抑制能力 的情况下,本专利技术的EMC共模滤波电路相对于现有技术体积更小、成本更低。附图说明图1是通常所用的EMC共模滤波电路;图2是图1对共模电压干扰源抑制的等效电路图3是图1对对共模电流干扰源抑制的等效电路图4是本专利技术具体实施方式一的示意图5是本专利技术具体实施方式一的等效电路图6是本专利技术具体实施方式一对L相的共模电压干扰源抑制的等效电 路简化图7是本专利技术具体实施方式一对差模电流干扰源抑制的等效电路简化图8a是两种EMC电路对共模电压型噪音抑制能力对比图; 图8b是两种EMC电路对共模电流型噪音抑制能力对比图; 图9是本专利技术具体实施方式二的示意图; 图IO是本专利技术具体实施方式三的示意图; 图11是本专利技术具体实施方式四的示意图; 图12是本专利技术具体实施方式五的示意图。具体实施例方式为了便于下面的描述,下面先对现有的如图1所示的EMC共模滤波 电路的工作原因进行说明并对这种单级共模滤波电路对噪音的抑制能力进 行理论分析。先对L相的共模电压干扰和共模电流干扰的抑制能力进行分析,由于 正常情况下电感Ll两绕组匝数相同,绕在同一磁环上,电感量是相等的 (为方便说明,假设两绕组电感量为L1A、 LIB; L1A=L1B)。它的对共 模电压干扰源抑制的等效电路可简化成图2。如图2所示,Vd为从电路内 的共模电压干扰源,为方便说明,忽略干扰源内阻Ri; Vcio为差模电压干 扰源在电源端口匹配阻抗Zo上的分量。电路对干扰源的抑制能力从Vio 与W的传递函数来表达,关系式如下<formula>formula see original document page 6</formula>分母量越大,电路对干扰源的抑制能力越强。对共模电流干扰源抑制的等效电路可简化成图3。如图3所示,电路对差模电流干扰源的抑制能力从Ii0与Ii的传递函数来表达,关系式如下 7cZo —__^_对N相的共模干扰抑制能力应与L相同。<formula>formula see original document page 7</formula>下面用几个具体实施方式介绍本专利技术在传统共模EMC电路基础上的 改进型EMC共模滤波电路,其主要改进点在于我们对传统的EMC共模 滤波电路的滤波电感进行改进,我们在不改变其磁环大小和特性、不改变 绕线线径和各绕组匝数的前提下,在保证绝缘强度的前提下,在原滤波电 感上增加一个或多个跨等电势面的绕组,该跨等电势面的绕组跨接在两个 不同的等电势面之间,从而减少内部共模干扰源直接通过回流路径传到端 口的分量。该跨等电势面的绕组相对于滤波电感的原来两个共模绕组是相 对独立的,它的匝数可以根据滤波电感的剩余空间进行灵活设计,它甚至 可以在两个原绕组上分别增加若干匝数的线圈而形成,由于这个跨等电势 面的绕组没有功率电流流过,主要考虑对地的浪涌电流和雷击电流能满足 要求就可,故线径可以较细。这样,它对原共模电感两个绕组几乎没有影 响,电感量不变,电感大小不变,电感尺寸不变,但对共模干扰的滤波能力 可以从一级变为两级,且对于两相的共模干扰影响是一致的,即通过增加 一个或多个跨等电势面的绕组,就可以使两相的共模滤波由一级变为两级 或更多级。从而使它对共模干扰的滤波能力大大提高。具体实施方式一下面我们以一种带跨等电势面的绕组的单相共模滤本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种EMC共模滤波电路,包括滤波电感(L1)、第一级滤波电容、第二级滤波电容,所述滤波电感(L1)包括至少两个位于所述EMC共模滤波电路的输入线上的第一原绕组(L1A)、第二原绕组(L1B),其特征是:    所述滤波电感(L1)的剩余空间里增绕有跨电势面绕组,所述跨电势面绕组跨接在两个不同的等电势面之间,所述第一级滤波电容连接在所述EMC共模滤波电路的一个输入线与第一等电势面之间,所述第二级滤波电容连接在所述EMC共模滤波电路的一个输出线与第二等电势面之间;所述跨电势面绕组与所述滤波电感(L1)的至少一个原绕组的同名端之间接有共模滤波电容,形成至少两级共模滤波电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴连日
申请(专利权)人:艾默生网络能源系统有限公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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