CN101610027A - 一种功率因数校正用电磁干扰抑制电路 - Google Patents

一种功率因数校正用电磁干扰抑制电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种功率因数校正用电磁干扰抑制电路，其特征在于：设有一个共模电感，所述共模电感的一个线圈串联连接在PFC功率级电路与DC/DC变换功率级电路之间的相线上，所述共模电感的另一个线圈串联连接在PFC功率级电路与DC/DC变换功率级电路之间的地线上。本发明与现有技术对比的有益效果是：可以有效阻止PFC功率级电路的共模干扰通过PFC母线窜入DC/DC变换功率级电路，显著减少这两级电路之间的EMI干扰，进而提高直流电源模块输出电路的EMC。

Description

一种功率因数校正用电磁干扰抑制电路
技术领域
本发明涉及抑制电磁干扰，尤其是涉及一种功率因数校正用电磁干扰抑制电路。
背景技术
现有的直流电源模块一般都包括依次逐级连接的输入电磁干扰(Electromagnetic Interference，简称EMI)滤波器、功率因数校正(PowerFactor Correction，简称PFC)功率级、DC/DC变换功率级。PFC功率级电路一般包括整流桥B1和一不隔离的升压开关电源电路，简称Boost电路，其中Boost电路是一种最基本的DC/DC拓扑，如图1所示的设有一个开关管S1和一个二极管D1，或者是其对应的衍生软开关电路；C1为并联在PFC输出母线上的滤波电容，实际电路中可以是1个滤波电容，也可以是多个滤波电容并联。图1中Vin为交流或者直流电源输入，R1为负载。
对于现有的直流电源模块电路，PFC电路存在较大的EMI干扰，可以从PFC侧，通过PFC直流母线、DC/DC功率级，传递到输出电路；DC/DC功率级也存在较大的EMI干扰，可以从DC/DC侧通过PFC直流母线、PFC功率级，传递到输入电路，这样就会使整流模块的EMI性能变差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术存在的缺陷，提出一种功率因数校正用电磁干扰抑制电路。
本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。
这种功率因数校正用电磁干扰抑制电路的特点是：
设有一个共模电感，其两个线圈反向绕制在同一铁芯上，匝数和相位都相同，差模电流在磁芯中产生的磁力线方向相反，相互抵消，即直流和频率很低的差模信号都可以通过，而仅对共模电流有电感作用，即对高频共模噪声呈现很大的阻抗。
所述共模电感的一个线圈串联连接在PFC功率级电路与DC/DC变换功率级电路之间的相线上，所述共模电感的另一个线圈串联连接在PFC功率级电路与DC/DC变换功率级电路之间的地线上。
在PFC功率级电路和DC/DC变换功率级电路中间增加共模电感后，可以有效阻止PFC功率级电路的共模干扰通过PFC母线窜入DC/DC变换功率级电路，显著减少这两级电路之间的EMI干扰，进而提高直流电源模块输出电路的电磁兼容性能(Electromagnetic Compatibility，简称EMC)。
本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
所述PFC功率级电路包括采用可控开关器件的单级boost电路及其衍生软开关电路的PFC功率级电路。
所述衍生软开关电路是无桥PFC电路或全桥PFC电路。
所述DC/DC变换功率级电路是设有谐振电路的DC/DC变换功率级电路、半桥DC/DC变换功率级电路或全桥DC/DC变换功率级电路，其变压器原边的电流是类正弦波，而不是通常PWM模式下的方波。
所述PFC功率级电路的可控开关器件是晶闸管、功率MOSFET或IGBT。
本发明与现有技术对比的有益效果是：
可以有效阻止PFC功率级电路的共模干扰通过PFC母线窜入DC/DC变换功率级电路，显著减少这两级电路之间的EMI干扰，进而提高直流电源模块输出电路的EMC。
附图说明
图1是未采用本发明电路的直流电源模块的电路图；
图2是采用本发明电路的典型直流电源模块的电路图；
图3是采用本发明电路的一种直流电源模块的电路图；
图4是采用本发明电路的又一种直流电源模块的电路图；
图5是采用本发明电路的再一种直流电源模块的电路图。
具体实施方式
下面对照附图结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式一
如图2所示的直流电源模块，其PFC功率级电路采用包括整流桥B1和一不隔离的升压开关电源的Boost电路，DC/DC变换功率级电路采用设有谐振电路的半桥DC/DC变换功率级电路。所采用的功率因数校正用电磁干扰抑制电路设有共模电感L2，其一个线圈串联连接在PFC功率级电路与DC/DC变换功率级电路之间的相线上，另一个线圈串联连接在PFC功率级电路与DC/DC变换功率级电路之间的地线上。具体实施方式一还将图1中并联在PFC输出母线上的滤波电容C1分开为滤波电容C1和滤波电容C2，分别跨接在共模电感L2两侧的输入、输出端。
具体实施方式一可以有效阻止PFC功率级电路的共模干扰通过PFC母线窜入DC/DC变换功率级电路，显著减少这两级电路之间的EMI干扰，进而提高直流电源模块输出电路的EMC。
具体实施方式二
如图3所示的直流电源模块，其PFC功率级电路采用无桥PFC电路，DC/DC变换功率级电路、所采用的功率因数校正用电磁干扰抑制电路与具体实施方式一相同。能够实现与具体实施方式一同样的抑制EMI功能。
具体实施方式三
如图4所示的直流电源模块，其PFC功率级电路采用无桥PFC电路，与具体实施方式二的电路不同之处是：将图3中PFC功率级电路的二极管D1、D2用功率MOSFET S7、S8替代。DC/DC变换功率级电路、所采用的功率因数校正用电磁干扰抑制电路都与具体实施方式一相同。能够实现与具体实施方式一同样的抑制EMI功能。
具体实施方式四
如图5所示的直流电源模块，其DC/DC变换功率级电路采用设有谐振电路的全桥DC/DC变换功率级电路，PFC功率级电路、所采用的功率因数校正用电磁干扰抑制电路都与具体实施方式一相同。能够实现与具体实施方式一同样的抑制EMI功能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种功率因数校正用电磁干扰抑制电路，其特征在于：
设有一个共模电感，所述共模电感的一个线圈串联连接在PFC功率级电路与DC/DC变换功率级电路之间的相线上，所述共模电感的另一个线圈串联连接在PFC功率级电路与DC/DC变换功率级电路之间的地线上。
2.如权利要求1所述的功率因数校正用电磁干扰抑制电路，其特征在于：
所述PFC功率级电路包括采用可控开关器件的单级boost电路及其衍生软开关电路的PFC功率级电路。
3.如权利要求1或2所述的功率因数校正用电磁干扰抑制电路，其特征在于：
所述衍生软开关电路是无桥PFC电路或全桥PFC电路。
4.如权利要求3所述的功率因数校正用电磁干扰抑制电路，其特征在于：
所述DC/DC变换功率级电路是设有谐振电路的DC/DC变换功率级电路、半桥DC/DC变换功率级电路或全桥DC/DC变换功率级电路。
5.如权利要求4所述的功率因数校正用电磁干扰抑制电路，其特征在于：
所述PFC功率级电路的可控开关器件是晶闸管、功率MOSFET或IGBT。
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