【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于emi濾波器領域，特別是涉及一種基于rc阻尼器的無源emi濾波器。
技術介紹
1、開關電源通過開關器件的高頻通斷實現能量的高效傳遞與轉換。然而，開關器件高頻導通與關斷時，會產生極大的電流和電壓變化速率(dv/dt、di/dt)，導致高頻電磁干擾(electromagnetic?interference,emi)的產生。為抑制電磁干擾對開關電源自身以及周圍設備正常工作，同時限制外界噪聲信號進入開關電源，確保開關電源的安全可靠運行，一般在其前端配置無源emi濾波器。
2、無源emi濾波器通常由多個lc結構組成。在開關電源中，lc結構的高q值以及可能出現的“振鈴”現象給其正常工作的穩定性帶來巨大威脅。如何使用無源emi濾波器有效濾除電磁干擾信號，同時又能弱化甚至避免其帶給開關電源正常工作的威脅，是目前亟待解決的問題。
技術實現思路
1、針對上述現有技術的不足，本專利技術所要解決的技術問題是：提供一種基于rc阻尼器的無源emi濾波器。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種基于rc阻尼器的無源emi濾波器，包括沿從無源emi濾波器的輸入端至無源emi濾波器的輸出端的方向逐級依次設置的串模噪聲抑制支路、前級共模噪聲抑制支路、共軛線圈、后級共模噪聲抑制支路和差模噪聲抑制支路，所述串模噪聲抑制支路用于對傳導線路的高頻差共模噪聲進行抑制；所述前級共模噪聲抑制支路用于對傳導線路的高頻共模噪聲進行抑制；所述共軛線圈用于對傳導線路
4、進一步的，所述串模噪聲抑制支路包括串模電感器和串模電容器；所述串模電感器的第一端與正電壓輸入端in+電連接，所述串模電感器的第二端與串模電容器的第一端電連接，所述串模電容器的第二端與負電壓輸入端in-電連接，所述串模電容器的第二端還接地。
5、進一步的，所述前級共模噪聲抑制支路包括第一共模電容器和第二共模電容器，所述共軛線圈包括兩個電感量相同的共模電感器，所述第一共模電容器的第一端和共軛線圈中第一個共模電感的第一端均與串模電容器的第一端電連接，所述第一共模電容器的第二端與公共地線連接，所述第二共模電容器的第一端和共軛線圈中第二個共模電感的第一端均與串模電容器的第二端電連接，所述第二共模電容器的第二端與公共地線連接。
6、進一步的，所述后級共模噪聲抑制支路包括第三共模電容器、第四共模電容器和共模阻尼電阻；所述第三共模電容器的第一端與共軛線圈中第二個共模電感的第二端電連接，所述第四共模電容器的第一端與共軛線圈中第一個共模電感的第二端電連接；所述第三共模電容器的第二端和第四共模電容器的第二端均與共模阻尼電阻的第一端電連接，所述共模阻尼電阻的第二端與公共地線相連。
7、進一步的，所述差模噪聲抑制支路包括差模電感、第一差模電容器、第二差模電容器和差模阻尼電阻；所述差模電感的第一端與第四共模電容器的第一端電連接，所述差模電感的第二端與正電壓輸出端out+電連接；所述第一差模電容器的第一端和第二差模電容器的第一端均與差模電感的第二端電連接，所述第一差模電容器的第二端與第三共模電容器的第一端的電連接，所述第二差模電容器的第二端與差模阻尼電阻的第一端電連接，所述差模阻尼電阻的第二端與第三共模電容器的第一端的電連接，所述差模阻尼電阻的第二端還與負電壓輸出端out-電連接。
8、進一步的，所述串模電感器的電感量lsourse和差模電感的電感量ldm均為μh級別；所述串模電容器的容值cpi、第一差模電容器的容值cx1和第二差模電容器的容值cx2均為μf級別；所述第一共模電容器的容值cy1、第二共模電容器的容值cy2、第三共模電容器的容值cy3和第四共模電容器的容值cy4均為pf級別。
9、進一步的，所述第一共模電容器的容值cy1和第二共模電容器的容值cy2滿足cy1＝cy2；所述第三共模電容器的容值cy3和第四共模電容器的容值cy4滿足cy3＝cy4；所述第一差模電容器的容值cx1和第二差模電容器的容值cx2滿足如下關系式：
10、
11、進一步的，所述串模電容器的容值cpi滿足第一條件和第二條件，
12、所述第一條件為：
13、
14、所述第二條件為：
15、
16、其中，fs表示開關電源設備的開關頻率，單元為khz。
17、進一步的，所述共模阻尼電阻的阻值rcm的計算公式如下：
18、
19、其中，qcm表示共模em?i濾波器的品質因數；lcm表示共軛線圈中一個共模電感的電感量。
20、進一步的，所述差模阻尼電阻的阻值rdm的計算公式如下：
21、
22、其中，qdm表示差模emi濾波器的品質因數。
23、本專利技術中，通過在后級共模噪聲抑制支路和差模噪聲抑制支路中引入rc阻尼器結構，可以減緩信號的振蕩速度，從而降低“振鈴”現象的出現，提高em?i濾波器的可靠性。另外，采用本實施例的基于rc阻尼器的改進型無源emi濾波器，在降低“振鈴”現象的出現的同時，還能夠給雙極點系統引入零點，降低其品質因數。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：包括沿從無源EMI濾波器的輸入端至無源EMI濾波器的輸出端的方向逐級依次設置的串模噪聲抑制支路、前級共模噪聲抑制支路、共軛線圈、后級共模噪聲抑制支路和差模噪聲抑制支路，所述串模噪聲抑制支路用于對傳導線路的高頻差共模噪聲進行抑制；所述前級共模噪聲抑制支路用于對傳導線路的高頻共模噪聲進行抑制；所述共軛線圈用于對傳導線路的共模噪聲進行抑制；所述后級共模噪聲抑制支路用于采用帶RC阻尼器的結構對傳導線路的低頻共模噪聲進行抑制；所述差模噪聲抑制支路用于采用帶RC阻尼器的結構對傳導線路的低頻差模噪聲進行抑制；所述串模噪聲抑制支路、前級共模噪聲抑制支路、共軛線圈、后級共模噪聲抑制支路形成共模EMI濾波器，所述差模噪聲抑制支路形成差模EMI濾波器。
2.如權利要求1所述的基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：所述串模噪聲抑制支路包括串模電感器和串模電容器；所述串模電感器的第一端與正電壓輸入端IN+電連接，所述串模電感器的第二端與串模電容器的第一端電連接，所述串模電容器的第二端與負電壓輸入端IN-電連接，所述串模電容器的第二端
3.如權利要求2所述的基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：所述前級共模噪聲抑制支路包括第一共模電容器和第二共模電容器，所述共軛線圈包括兩個電感量相同的共模電感器，所述第一共模電容器的第一端和共軛線圈中第一個共模電感的第一端均與串模電容器的第一端電連接，所述第一共模電容器的第二端與公共地線連接，所述第二共模電容器的第一端和共軛線圈中第二個共模電感的第一端均與串模電容器的第二端電連接，所述第二共模電容器的第二端與公共地線連接。
4.如權利要求3所述的基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：所述后級共模噪聲抑制支路包括第三共模電容器、第四共模電容器和共模阻尼電阻；所述第三共模電容器的第一端與共軛線圈中第二個共模電感的第二端電連接，所述第四共模電容器的第一端與共軛線圈中第一個共模電感的第二端電連接；所述第三共模電容器的第二端和第四共模電容器的第二端均與共模阻尼電阻的第一端電連接，所述共模阻尼電阻的第二端與公共地線相連。
5.如權利要求4所述的基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：所述差模噪聲抑制支路包括差模電感、第一差模電容器、第二差模電容器和差模阻尼電阻；所述差模電感的第一端與第四共模電容器的第一端電連接，所述差模電感的第二端與正電壓輸出端OUT+電連接；所述第一差模電容器的第一端和第二差模電容器的第一端均與差模電感的第二端電連接，所述第一差模電容器的第二端與第三共模電容器的第一端的電連接，所述第二差模電容器的第二端與差模阻尼電阻的第一端電連接，所述差模阻尼電阻的第二端與第三共模電容器的第一端的電連接，所述差模阻尼電阻的第二端還與負電壓輸出端OUT-電連接。
6.如權利要求5所述的基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：所述串模電感器的電感量LSOURSE和差模電感的電感量LDM均為μH級別；所述串模電容器的容值CPI、第一差模電容器的容值CX1和第二差模電容器的容值CX2均為μF級別；所述第一共模電容器的容值CY1、第二共模電容器的容值CY2、第三共模電容器的容值CY3和第四共模電容器的容值CY4均為pF級別。
7.如權利要求6所述的基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：所述第一共模電容器的容值CY1和第二共模電容器的容值CY2滿足CY1＝CY2；所述第三共模電容器的容值CY3和第四共模電容器的容值CY4滿足CY3＝CY4；所述第一差模電容器的容值CX1和第二差模電容器的容值CX2滿足如下關系式：
8.如權利要求6所述的基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：所述串模電容器的容值CPI滿足第一條件和第二條件，
9.如權利要求6所述的基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：所述共模阻尼電阻的阻值RCM的計算公式如下：
10.如權利要求6所述的基于RC阻尼器的無源EMI濾波器，其特征在于：所述差模阻尼電阻的阻值RDM的計算公式如下：
...【技術特征摘要】
1.一種基于rc阻尼器的無源emi濾波器，其特征在于：包括沿從無源emi濾波器的輸入端至無源emi濾波器的輸出端的方向逐級依次設置的串模噪聲抑制支路、前級共模噪聲抑制支路、共軛線圈、后級共模噪聲抑制支路和差模噪聲抑制支路，所述串模噪聲抑制支路用于對傳導線路的高頻差共模噪聲進行抑制；所述前級共模噪聲抑制支路用于對傳導線路的高頻共模噪聲進行抑制；所述共軛線圈用于對傳導線路的共模噪聲進行抑制；所述后級共模噪聲抑制支路用于采用帶rc阻尼器的結構對傳導線路的低頻共模噪聲進行抑制；所述差模噪聲抑制支路用于采用帶rc阻尼器的結構對傳導線路的低頻差模噪聲進行抑制；所述串模噪聲抑制支路、前級共模噪聲抑制支路、共軛線圈、后級共模噪聲抑制支路形成共模emi濾波器，所述差模噪聲抑制支路形成差模emi濾波器。
2.如權利要求1所述的基于rc阻尼器的無源emi濾波器，其特征在于：所述串模噪聲抑制支路包括串模電感器和串模電容器；所述串模電感器的第一端與正電壓輸入端in+電連接，所述串模電感器的第二端與串模電容器的第一端電連接，所述串模電容器的第二端與負電壓輸入端in-電連接，所述串模電容器的第二端還接地。
3.如權利要求2所述的基于rc阻尼器的無源emi濾波器，其特征在于：所述前級共模噪聲抑制支路包括第一共模電容器和第二共模電容器，所述共軛線圈包括兩個電感量相同的共模電感器，所述第一共模電容器的第一端和共軛線圈中第一個共模電感的第一端均與串模電容器的第一端電連接，所述第一共模電容器的第二端與公共地線連接，所述第二共模電容器的第一端和共軛線圈中第二個共模電感的第一端均與串模電容器的第二端電連接，所述第二共模電容器的第二端與公共地線連接。
4.如權利要求3所述的基于rc阻尼器的無源emi濾波器，其特征在于：所述后級共模噪聲抑制支路包括第三共模電容器、第四共模電容器和共模阻尼電阻；所述第三共模電容器的第一端與共軛線圈中第二個共模電感的第二端電連接，所述第四共模電容器的第一端與共軛線圈中第一個共模電感的第二端電連接；所述第三共模電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張杰，蔡杰，羅遠杰，劉一鍇，陳璞，向睿，劉晁瑞，左江濤，熊德鑫，鄒華昌，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第二十四研究所，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。