一种滤波电路及开关电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种滤波电路，应用于开关电源，其包括：整流模块、串联谐振模块及滤波模块；整流模块、串联谐振模块与滤波模块均为并联连接，用以降低开关频率在1MHz以下的差模干扰。所述串联谐振模块包括N阶并联连接的谐振组件，N为大于等于1的自然数，每一阶谐振组件由谐振电容和谐振电感串联构成；串联谐振模块接入供电电源后与整流模块并联再与滤波模块并联，滤波模块作为所述滤波电路的输出端与电源产品的输入端连接。本申请利用串联谐振模块在谐振频率点时的阻抗为0，来提供传导干扰信号的滤波回路，进而增加对应频率点附近的传导裕量，降低开关频率在1MHz以内的差模干扰；本申请电路结构简单、成本低、体积小且易于设计。计。计。

【技术实现步骤摘要】
一种滤波电路及开关电源


[0001]本技术涉及开关电源领域，尤其涉及一种带有传导干扰滤波电路的大功率开关电源。

技术介绍

[0002]电磁兼容(EMC，全称Electromagnetic Compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的其他设备产生无法承受的电磁干扰的能力。故EMC包括2个方面，一是设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰(Electromagnetic Interference，即EMI)不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility，即EMS)。EMI干扰又分为传导方向和辐射方向两类，本技术提出的滤波电路主要是解决传导方向的干扰。
[0003]国际认证标准中，开关电源的传导干扰限制标准大多引用CISPR32/EN55032CLASS B标准中传导干扰限值规范，详见图1所示。据分析，在1MHz以下的传导干扰主要以差模分量为主。为滤除1MHz以内的差模干扰，常采用时输入火线(L线)、零线(N线)上并联X电容、串联差模电感组合成差模滤波器电路。但是在大功率、高功率密度开关电源产品设计时，因为其体积有限，无法采用较大的X电容和差模电感。且当前开关电源中的差模电感均采用一个线圈再加铁氧体磁环或磁棒做绕组中间的铁芯，当线圈上通过的电流较大时铁芯会出现饱和，该状态下差模电感类似于没有铁芯的空心线圈，进而导致差模电感感量急剧下降，失去滤除差模干扰的功能。<br/>[0004]测试产品为1500W开关电源，未添加本技术所述的滤波电路时，传导测试曲线如图2所示，在低频段，也即开关频率小于等于1MHz的频率段，准峰值曲线呈现出明显的尖峰状，特别是开关频率的倍频点，曲线尖峰非常高导致传导裕量较小；图2对应的测试数据如表1所示，在开关频率为183kHz处测得的传导平均值裕量只有2.3dB，不符合高EMI性能要求应用(裕量要求≥3dB)。
[0005]表1
[0006]IDFrequencyProbeCableAtten.DetectorMeter ReadMeas LevelLimitLimit Dist.1183.000kHz0.20.210.0C_AVG41.652.054.3
‑
2.32186.000kHz0.20.210.0QPeak48.058.464.2
‑
5.8

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本技术提供一种滤波电路，用以解决大功率、高功率密度开关电源产品的传导干扰问题，特别是1MHz以下的开关频率倍频点的传导裕量不足问题。
[0008]本技术的目的是通过下述技术方案实现的：
[0009]第一方面，提供一种滤波电路，应用于开关电源，包括：整流模块、串联谐振模块及滤波模块；所述整流模块、所述串联谐振模块与所述滤波模块均为并联连接，用以实现开关频率在1MHz以下的差模干扰的降低。
[0010]进一步地，所述串联谐振模块包括N阶并联连接的谐振组件，N为大于等于1的自然数，每一阶谐振组件由谐振电容和谐振电感串联构成；所述谐振电容的第一端作为所述谐振组件的第一端，所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接，所述谐振电感的第二端作为所述谐振组件的第二端；第一阶谐振组件连接供电电源，最后一阶谐振组件与所述整流模块的输入端连接，所述整流模块的输出端与所述滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端作为所述滤波电路的输出端。
[0011]进一步地，所述整流模块接入供电电源；所述串联谐振模块包括N阶并联连接的谐振组件，N为大于等于1的自然数，每一阶谐振组件由谐振电容和谐振电感串联构成；所述谐振电容的第一端作为所述谐振组件的第一端，所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接，所述谐振电感的第二端作为所述谐振组件的第二端；第一阶谐振组件与所述整流模块的输出端连接，最后一阶谐振组件与所述滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端作为所述滤波电路的输出端。
[0012]进一步地，所述整流模块为全波整流电路或半波整流电路。
[0013]进一步地，所述滤波模块为滤波电容C。
[0014]第二方面，提供一种滤波电路，应用于开关电源，包括：整流模块、串联谐振模块及滤波模块；所述整流模块为整流桥U；所述串联谐振模块包括N阶并联连接的谐振组件，N为大于等于1的自然数，每一阶谐振组件由谐振电容和谐振电感串联构成；所述谐振电容的第一端作为所述谐振组件的第一端，所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接，所述谐振电感的第二端作为所述谐振组件的第二端；所述滤波模块为滤波电容C；
[0015]第一阶谐振组件的第一端与供电电源的L线连接，第一阶谐振组件的第二端与供电电源的N线连接；后一阶谐振组件与前一阶谐振组件并联连接，最后一阶谐振组件的第一端与所述整流桥U的第一输入端连接，最后一阶谐振组件的第二端与所述整流桥U的第二输入端连接；所述整流桥U的第一输出端与所述滤波电容C的第一端连接；所述整流桥U的第二输出端分别与所述滤波电容C的第二端和地端GND连接；所述滤波电容C的第一端作为所述滤波电路的第一输出端与电源产品的正输入端连接，所述滤波电容C的第二端作为所述滤波电路的第二输出端与电源产品的负输入端连接。
[0016]第三方面，提供一种滤波电路，应用于开关电源，包括：整流模块、串联谐振模块及滤波模块；所述整流模块为整流桥U，所述串联谐振模块包括N阶并联连接的谐振组件，N为大于等于1的自然数，每一阶谐振组件由谐振电容和谐振电感串联构成；所述谐振电容的第一端作为所述谐振组件的第一端，所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接，所述谐振电感的第二端作为所述谐振组件的第二端；所述滤波模块为滤波电容C；
[0017]所述整流桥U的第一输入端与供电电源的L线连接，第二输入端与供电电源的N线连接，第一输出端与第一阶谐振组件的第一端连接，第二输出端与第一阶谐振组件的第二端连接；后一阶谐振组件与前一阶谐振组件并联连接，最后一阶谐振组件的第一端与所述滤波电容C的第一端连接，最后一阶谐振组件的第二端分别与所述滤波电容C的第二端和地端GND连接；所述滤波电容C的第一端作为所述滤波电路的第一输出端与电源产品的正输入端连接，所述滤波电容C的第二端作为所述滤波电路的第二输出端与电源产品的负输入端连接。
[0018]进一步地，所述整流桥U为全波整流桥或半波整流桥。
[0019]第四方面，提供一种开关电源，包括上述任一项所述的滤波电路。
[0020]本技术的工作原理后面会结合具体实施例进行详细说明，此处不赘述，与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0021]本申请通过设计所述滤波电路，尤其是所述滤波电路中的串联谐振模块，能够有效滤除大功率开关电源产品的传导干扰，特别是1MHz以下的开关频率倍频点的传导干扰；无需在输入源的火线和零线上并联体积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波电路，应用于开关电源，其特征在于，包括：整流模块、串联谐振模块及滤波模块；所述整流模块、所述串联谐振模块与所述滤波模块均为并联连接，用以实现开关频率在1MHz以下的差模干扰的降低。2.根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于：所述串联谐振模块包括N阶并联连接的谐振组件，N为大于等于1的自然数，每一阶谐振组件由谐振电容和谐振电感串联构成；所述谐振电容的第一端作为所述谐振组件的第一端，所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接，所述谐振电感的第二端作为所述谐振组件的第二端；第一阶谐振组件连接供电电源，最后一阶谐振组件与所述整流模块的输入端连接，所述整流模块的输出端与所述滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端作为所述滤波电路的输出端。3.根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于：所述整流模块接入供电电源；所述串联谐振模块包括N阶并联连接的谐振组件，N为大于等于1的自然数，每一阶谐振组件由谐振电容和谐振电感串联构成；所述谐振电容的第一端作为所述谐振组件的第一端，所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接，所述谐振电感的第二端作为所述谐振组件的第二端；第一阶谐振组件与所述整流模块的输出端连接，最后一阶谐振组件与所述滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端作为所述滤波电路的输出端。4.根据权利要求1
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3任一项所述的滤波电路，其特征在于：所述整流模块为全波整流电路或半波整流电路。5.根据权利要求1
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3任一项所述的滤波电路，其特征在于：所述滤波模块为滤波电容C。6.一种滤波电路，应用于开关电源，其特征在于，包括：整流模块、串联谐振模块及滤波模块；所述整流模块为整流桥U；所述串联谐振模块包括N阶并联连接的谐振组件，N为大于等于1的自然数，每一阶谐振组件由谐振电容和谐振电感串联构成；所述谐振电容的第一端作为所述谐振组件的第一端，所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接，所述谐振电感的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：关文龙，李伟雷，王志燊，程志勇，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：