带PLC共模噪声抑制的开关电源制造技术

本发明专利技术公开了带PLC共模噪声抑制的开关电源，涉及开关电源技术领域，PLC信号首先到达电源的L、N线流入差模电感L1、差模电感L2，压敏电阻设置在LISN后面，X电容位于压敏电阻之后，共模电感之前，E1绕组用来抵消初次共模电流，达到抑制变压器的共模，实现最低成本的PLC功能噪声抑制技术；本发明专利技术通过应用外围电路，并引入低共模噪声变压器绕线结构，将电源整机共模干扰降低，实现带PLC功能智能家居设备的开关电源既有低成本的优势，又符合带PLC功能的共模噪声抑制技术；通过PLC功能的共模抑制的电路设计和共模噪声抑制技术的高频干扰信号抑制变压器可实现符合IEC

【技术实现步骤摘要】
带PLC共模噪声抑制的开关电源


[0001]本专利技术涉及开关电源
，具体为带PLC共模噪声抑制的开关电源。

技术介绍

[0002]随5G技术普及，国内外大批知名企业进入智能家居赛道。早期智能家居采用有线技术虽数据传输可靠性强、传输速率高的特点，但其体积庞大、灵活差、布线复杂、成本高，当下已力不从心，取而代之的是无线通信/网络技术。目前主流智能家居技术大部分采低成本的电力线载波通信(Power Line Communication，PLC)技术，它是指利用配电网中的电力线作为传输媒介，实现数据传递和信息交换的一种新技术（如下图1）。
[0003]智能家居PLC技术优点：智能互联，通过电力线载波通信不再是以前的点对点通信，符合智能网络结构。健康环保，电子技术的广泛已有大量的电子射频污染伤害，但电力载波技术是通过电力线在传输信号，不会产生任何对身体有害的射频干扰。调试简单，无需额外布线，利用现有的电力网便能实现家居的智能化。
[0004]带PLC功能的智能家居技术电源难点：一般通信类供电的电源（如下图2）只要配系统能通过EN55032标准测试，传导/辐射有3~6db余量即可。但智能家居因PLC技术介入有其自身特点，除满足上述标准外还需要满足IEC
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62684标准，共模干扰2V以内。因此供电设备的抗共模干扰能力提出更高的技术要求和新的挑战，带PLC功能的智能家居终端设备配普通电源通常会出现以下问题：1、系统PLC丢失，终端系统无法应答。
[0005]2、控制触摸面板失灵，终端系统乱码。
[0006]3、控制端自动或错误的发出控制信号，终端系统不随操作者意愿应答。
[0007]4、若更严重的可能损坏端终设备出现意外或质量可靠性问题。
[0008]综上可知，一般电源搭配带PLC功能的智能家居会因电源的共模噪声大，电源的共模噪声会通过电力线污染系统，难以实现PLC技术控制终端设备目的。

技术实现思路

[0009]本专利技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：带PLC共模噪声抑制的开关电源，包括输入EMC滤波单元、输入整流滤波单元、输入滤波单元、输入检测控制单元、输出滤波单元、输出电压检测单元和高频干扰信号抑制变压器；输入整流滤波单元设置在输入EMC滤波单元之后，输入整流滤波单元的整流桥BD1的输出正极V+，连接输入滤波单元的输入端，并与高频干扰信号抑制变压器的 T1B绕组的异名端连接，输入检测控制单元用于侦测输入电压波形，以用于确定输出电压及作为频率检测的参考，输出滤波单元连接在高频干扰信号抑制变压器的T1C绕组上，输出电压检测单元用于侦测输出电压并提供反馈；输入EMC滤波单元包括差模电感L1、差模电感L2、阻性负载R10、阻性负载R11、压敏电阻MOV1、冷启动限流电阻NTC1、共模电感LF1和X电容CX1；差模电感L1与阻性负载R11并联形成第一电路，第一电
路的第一端最终连接至电源L线，第一电路的第二端通过冷启动限流电阻NTC1与共模电感LF1的第一组绕组的一端连接；差模电感L2与阻性负载R10并联形成第二电路，第二电路的第一端连接至电源N线，第二电路的第二端与共模电感LF1的第二组绕组的一端连接；X电容CX1的一端连接在第一电路的第二端与冷启动限流电阻NTC1之间，X电容CX1的另一端连接在第二电路的第二端与共模电感LF1的第二组绕组的一端之间；压敏电阻MOV1的一端连接在第一电路的第二端与X电容CX1的一端之间，压敏电阻MOV1的另一端连接在第二电路的第二端与X电容CX1的另一端之间；在高频干扰信号抑制变压器的最内侧绕制第一输出绕组N1；在第一输出绕组N1之外，绕制T1B绕组；在T1B绕组之外，绕制T1A绕组，T1A绕组为四根并绕；在T1A绕组之外，绕制第二输出绕组N4；在第一输出绕组N1与T1B绕组之间，插入一层绕组E1，绕组E1为四根并绕，均绕6圈，绕组E1的起始端与T1A绕组的尾端连接；第一输出绕组N1和第二输出绕组N4构成T1C绕组。
[0011]本专利技术提供如下技术方案：输入检测控制单元包括主控单片微计算机U1、供电整流二极管D1、限流电阻R15、限流电阻R13、滤波电容C7和滤波电容C10；供电整流二极管D1的阳极通过限流电阻R15与高频干扰信号抑制变压器的T1A绕组的同名端连接，供电整流二极管D1的阴极通过限流电阻R13与主控单片微计算机U1的电源端VCC连接，滤波电容C7和滤波电容C10均接在供电整流二极管D1的阴极与接地端之间；输入整流滤波单元的整流桥BD1的输出正极V+还通过电阻R8、电阻R9、电阻J1所组成的电阻串与供电整流二极管D1的阴极连接。
[0012]本专利技术提供如下技术方案：输出电压检测单元包括电阻R17、电阻R18、电阻R25和电容C8；电阻R17和电阻R18串接后分别接在高频干扰信号抑制变压器的T1A绕组的两端，主控单片微计算机U1的检测端FB连接在电阻R17和电阻R18的分压点上，电阻R25和电容C8均连接在主控单片微计算机U1的检测端FB与接地端之间。
[0013]本专利技术提供如下技术方案：输入滤波单元包括滤波电容C1、滤波电容C2、电阻R5、电阻R6、电阻R7，电阻R14、吸收电容C3、吸收电容C4、阻尼二极管D2，滤波电容C1与滤波电容C2串接后形成的电容串，电阻 R5与电阻R14串接后形成的电阻串，电阻R6与电阻R7并联后形成第三电路，电容串与电阻并联后，其一端与整流桥BD1的输出正极V+连接，其另一端与第三电路的一端连接，第三电路的另一端连接与阻尼二极管D2的阴极连接，阻尼二极管D2的阳极连接在高频干扰信号抑制变压器的 T1B绕组的同名端上。
[0014]本专利技术提供如下技术方案：输出滤波单元包括整流芯片U2以及外围电路。
[0015]本专利技术提供如下技术方案：T1B绕组共62匝，第一层21匝，第二层21匝，第三层20匝，第三层导线落入第二层两导线间的凹缝绕制。
[0016]本专利技术提供如下技术方案：差模电感L1的电感值为50
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300μH、差模电感L2的电感值为50
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300μH。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：PLC信号首先到达电源的L、N线流入差模电感L1、差模电感L2，可有效降低对PLC信号的衰减，压敏电阻MOV1存在静态电容，设置在LISN后面，可有效避免吸收PLC信号，X电容CX1位于压敏电阻MOV1之后，共模电感LF1之前，有效降低对PLC信号的衰减，E1屏蔽绕组用来抵消初次共模电流，以达到抑制高频变压器的共模，实现最低成本的PLC功能噪声抑制技术；
本专利技术通过应用外围电路，并引入低共模噪声变压器绕线结构，将电源整机共模干扰降低，实现带PLC功能智能家居设备的开关电源既有低成本的优势，又符合带PLC功能的共模噪声抑制技术；通过PLC功能的共模抑制的电路设计和共模噪声抑制技术的高频干扰信号抑制变压器可实现符合IEC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.带PLC共模噪声抑制的开关电源，其特征在于，包括输入EMC滤波单元、输入整流滤波单元、输入滤波单元、输入检测控制单元、输出滤波单元、输出电压检测单元和高频干扰信号抑制变压器；输入整流滤波单元设置在输入EMC滤波单元之后，输入整流滤波单元的整流桥BD1的输出正极V+，连接输入滤波单元的输入端，并与高频干扰信号抑制变压器的 T1B绕组的异名端连接，输入检测控制单元用于侦测输入电压波形，以用于确定输出电压及作为频率检测的参考，输出滤波单元连接在高频干扰信号抑制变压器的T1C绕组上，输出电压检测单元用于侦测输出电压并提供反馈；输入EMC滤波单元包括差模电感L1、差模电感L2、阻性负载R10、阻性负载R11、压敏电阻MOV1、冷启动限流电阻NTC1、共模电感LF1和X电容CX1；差模电感L1与阻性负载R11并联形成第一电路，第一电路的第一端最终连接至电源L线，第一电路的第二端通过冷启动限流电阻NTC1与共模电感LF1的第一组绕组的一端连接；差模电感L2与阻性负载R10并联形成第二电路，第二电路的第一端连接至电源N线，第二电路的第二端与共模电感LF1的第二组绕组的一端连接；X电容CX1的一端连接在第一电路的第二端与冷启动限流电阻NTC1之间，X电容CX1的另一端连接在第二电路的第二端与共模电感LF1的第二组绕组的一端之间；压敏电阻MOV1的一端连接在第一电路的第二端与X电容CX1的一端之间，压敏电阻MOV1的另一端连接在第二电路的第二端与X电容CX1的另一端之间；在高频干扰信号抑制变压器的最内侧绕制第一输出绕组N1；在第一输出绕组N1之外，绕制T1B绕组；在T1B绕组之外，绕制T1A绕组，T1A绕组为四根并绕；在T1A绕组之外，绕制第二输出绕组N4；在第一输出绕组N1与T1B绕组之间，插入一层绕组E1，绕组E1为四根并绕，均绕6圈，绕组E1的起始端与T1A绕组的尾端连接；第一输出绕组N1和第二输出绕组N4构成T1C绕组。2.根据权利要求1所述的带PLC共模噪声抑制的开关电源，其特征在于，输入检测控制单元包括主控单片微计算机U1、供电整流二极管D1、限流电阻R15、限流电阻R13、滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄子田，黎晓君，黄韶添，
申请(专利权)人：东莞市石龙富华电子有限公司，
类型：发明
国别省市：