共模噪声减少设备和方法技术

一种实施例共模噪声减少设备包括共模扼流圈、平衡电感器、第一电容器和第二电容器。共模扼流圈置于输入dc源与隔离式功率转换器的一次侧网络之间。平衡电感器耦合于所述隔离式功率转换器的一次绕组的上部端子与所述输入dc源的负端子之间。所述第一电容器耦合于所述隔离式功率转换器的变压器的一次侧的所述上部端子与所述变压器的二次侧的上部端子之间。所述第二电容器耦合于所述隔离式功率转换器的所述变压器的所述一次侧的下部端子与所述变压器的所述二次侧的下部端子之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于功率转换器的，且更特定来说，涉及用于串并联谐振转换器的。
技术介绍
电信网络电力系统通常包含将电力从ac公共事业线路转换到48V dc配电母线的ac-dc级，和将48V dc配电母线转换到多个电压电平以用于所有类型的电信负荷的dc/dc级。常规的ac-dc级可包括多种EMI过滤器、由四个二极管形成的桥式整流器、功率因数校正电路和隔离式dc/dc功率转换器。dc/dc级可包括多个隔离式dc/dc转换器。隔离式dc/dc转换器可使用不同的电力拓扑技术来实施，例如LLC谐振转换器、逆向转换器、正向转换器、半桥转换器、全桥转换器等。在电信网络电力系统中，隔离式dc/dc转换器可产生共模噪声。更特定来说，隔离式dc/dc转换器可包括至少一个一次侧开关以斩断输入dc电压，以便产生越过变压器的一次侧的ac电压。为了实现紧密的解决方案，隔离式dc/dc转换器可在高切换频率，例如IMHz下操作。此高切换频率可产生越过一次侧的高且快的电压摆动。此外，可存在耦合于变压器的一次侧与二次侧之间的多个寄生电容器。高频电压摆动和寄生电容器导致隔离式dc/dc转换器中的共模噪声，因为变压器的寄生电容器为从高频电压摆动得到的共模电流提供低阻抗导电路径。为了控制来自共模噪声的电磁干扰(EMI)污染，已引入多种国际标准。举例来说，EMI标准EN55022等级B适用于隔离式dc/dc转换器。根据常规技术，可使用共模扼流圈来衰减共模噪声。可将共模扼流圈放置于输入dc电压源与隔离式dc/dc转换器的一次侧切换网络之间。共模扼流圈可使来自输入dc源的dc电流通过，同时阻挡从一次侧切换网络产生的共模电流。然而，有效的共模扼流圈可具有较大的电感值，这可能需要较大且昂贵的线圈。此类较大且昂贵的线圈还可增加隔离式dc/dc转换器的大小，引入额外成本并降低隔离式dc/dc转换器的效率。
技术实现思路
本专利技术的优选实施例提供用于在隔离式功率转换器中减少共模噪声的设备和方法，通过这些实施例，总地来说能解决或回避上述和其它问题，且总地来说能实现技术上面的优势。根据一实施例，一种设备包括共模扼流圈、平衡电感器、第一电容器和第二电容器。共模扼流圈安置于输入dc源与隔离式功率转换器的一次侧网络之间。平衡电感器耦合于隔离式功率转换器的一次绕组的上部端子与输入dc源的负端子之间。第一电容器耦合于隔离式功率转换器的变压器的一次侧的上部端子与变压器的二次侧的上部端子之间。第二电容器耦合于隔离式功率转换器的变压器的一次侧的下部端子与变压器的二次侧的下部端子之间。根据另一实施例，一种系统包括隔离式功率转换器和平衡阻抗网络。隔离式功率转换器包括耦合到输入dc源的一次侧网络、耦合到一次侧网络的变压器、耦合到变压器的二次侧的整流器，和耦合到整流器的输出过滤器。平衡阻抗网络包括共模扼流圈、平衡电感器、第一电容器和第二电容器。共模扼流圈安置于输入dc源与隔离式功率转换器的一次侧网络之间。平衡电感器耦合于隔离式功率转换器的变压器的一次侧的上部端子与输入dc源的负端子之间。第一电容器耦合于隔离式功率转换器的变压器的一次侧的上部端子与变压器的二次侧的上部端子之间。第二电容器耦合于隔离式功率转换器的变压器的一次侧的下部端子与变压器的二次侧的下部端子之间。根据又一实施例，一种方法包括确定稱合于隔离式功率转换器的变压器的一次侧的上部端子与变压器的二次侧的上部端子之间的第一寄生电容器的第一电容值；确定耦合于隔离式功率转换器的变压器的一次侧的下部端子与变压器的二次侧的下部端子之间的第二寄生电容器的第二电容值；确定耦合于变压器的一次侧与输入dc源之间的共模扼流圈的电感值；以及将平衡电感器耦合于变压器的一次侧的上部端子与输入dc源的负端子之间。平衡电感器的电感值经配置以使得平衡电感器的电感值与共模扼流圈的电感值之间的比率等于第一电容值与第二电容值之间的比率。本专利技术的一实施例的优势是减少隔离式功率转换器的共模噪声以便改进隔离式功率转换器的效率、可靠性和成本。前述内容已非常广泛地概述了本专利技术的特征和技术优点，以便可较好地理解以下对本专利技术的详细描述。下文中将描述本专利技术的额外特征和优点，其形成本专利技术的权利要求书的标的物。所属领域的技术人员应了解，所揭示的概念和具体实施例可容易地用作用于修改或设计用于实现本专利技术的相同目的的其它结构或过程的基础。所属领域的技术人员还应意识到，此类等效构造不脱离所附权利要求书中所阐述的本专利技术的精神和范围。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参考以下结合附图进行的描述，其中图1说明根据一实施例具有平衡阻抗网络的隔离式dc/dc转换器的方框图；图2说明根据一实施例的平衡阻抗网络和隔离式dc/dc转换器的方框图；图3说明根据一实施例的隔离式dc/dc转换器和平衡阻抗网络的等效电路；图4说明使用平衡阻抗网络的LLC谐振转换器的方框图；图5说明使用平衡阻抗网络的LLC谐振转换器的示意图；图6说明图5中所示的电路配置的等效电路；图7说明使用由耦合的电感器配置形成的平衡阻抗网络的LLC谐振转换器的示意图8说明使用包含平衡电容器的平衡阻抗网络的LLC谐振转换器的示意图；图9说明图8中所不的电路配直的等效电路；图10说明使用包含辅助电感器的平衡阻抗网络的LLC谐振转换器的示意图；图11说明图10中所示的电路配置的等效电路；图12说明使用包含辅助电感器和两个平衡电容器的平衡阻抗网络的LLC谐振转换器的示意图；图13说明图12中所示的电路配置的等效电路。除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明各种实施例的相关方面，且各图不一定是按比例绘制的。具体实施例方式下文详细论述当前优选实施例的制作和使用。然而，应了解，本专利技术提供可在广泛多种具体上下文中体现的许多适用的专利技术性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以制作和使用本专利技术的具体方式，而不限制本专利技术的范围。将在具体上下文中相对于优选实施例描述本专利技术，即串并联谐振转换器的共模噪声减少设备。在整个描述中，将串并联转换器替代地称为LLC谐振转换器，因为串并联转换器通常被称为LLC谐振转换器。然而，本专利技术还可应用于多种隔离式功率转换器，包含半桥转换器、全桥转换器、逆向转换器、正向转换器、推挽转换器等。此外，本专利技术还可应用于多种功率因数校正电路。首先参看图1，其根据一实施例说明具有平衡阻抗网络的隔离式dc/dc转换器的方框图。隔离式dc/dc转换器100包括输入过滤器104、一次侧网络106、变压器108、整流器110和输出过滤器112。另外，平衡阻抗网络102置于隔离式dc/dc转换器100的一次侧与二次侧之间。应注意，如由虚线A-A’指示，包含输入dc源VIN、输入过滤器104和一次侧网络106的虚线左侧通常被称为隔离式dc/dc转换器100的一次侧。另一方面，包含整流器110和输出过滤器112的虚线A-A’右侧通常被称为隔离式dc/dc转换器100的二次侦U。此外，如图1中所示，变压器108置于所述一次侧与所述二次侧之间。实际上，变压器108提供隔离式dc/dc转换器100的一次侧与二次侧之间的电隔离。图1展示一次侧网络106经由输入过滤器104耦合到输入dc源VIN。依据不同的功率转换器拓扑，一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.13 US 61/382,229;2011.08.26 US 13/219,4761.一种设备，其包括: 共模扼流圈，其安置于输入dc源与隔离式功率转换器的一次侧网络之间； 平衡电感器，其耦合于所述隔离式功率转换器的一次绕组的上部端子与输入dc源的负端子之间； 第一电容器，其耦合于所述隔离式功率转换器的变压器的一次侧的所述上部端子与所述变压器的二次侧的上部端子之间；以及 第二电容器，其耦合于所述隔离式功率转换器的所述变压器的所述一次侧的下部端子与所述变压器的所述二次侧的下部端子之间。2.根据权利要求1所述的设备，其中 所述第一电容器为所述变压器的第一集总绕组间电容器；且 所述第二电容器为所述变压器的第二集总绕组间电容器。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述平衡电感器与所述共模扼流圈耦合以形成集成的磁性装置。4.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括与所述第一电容器并联连接的第一平衡电容器。5.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括与所述第二电容器并联连接的第二平衡电容器。6.根据权利要求1所述 的设备，其进一步包括耦合于所述变压器的所述一次侧与所述平衡电感器之间的辅助电感器。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述隔离式转换器是LLC谐振转换器。8.一种系统，其包括: 隔离式功率转换器，其包括 一次侧网络，其耦合到输入dc源； 变压器，其耦合到所述一次侧网络； 整流器，其耦合到所述变压器的二次侧；以及 输出过滤器，其耦合到所述整流器；以及 平衡阻抗网络，其包括 共模扼流圈，其安置于所述输入dc源与所述隔离式功率转换器的一次侧网络之间；平衡电感器，其耦合于所述隔离式功率转换器的所述变压器的一次侧的上部端子与所述输入dc源的负端子之间； 第一电容器，其耦合于所述隔离式功率转换器的所述变压器的所述一次侧的所述上部端子与所述变压器的所述二次侧的上部端子之间；以及 第二电容器，其耦合于所述隔离式功率转换器的所述变压器的所述一次侧的下部端子与所述变压器的所述二次侧的下部端子之间。9.根据权利要求8所述的系统，其进一步包括由所述共模扼流圈和所述平衡电感器形成的集成的磁性装置。10.根据权利要求8所述的系统，其中所述平衡电感器与所述共模扼流圈之间的电感比率等于所述第一电容器与所述第二电容器之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅电波，毛衡春，蔡兵，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：
国别省市：