CN101651408A - 抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块，包括一级滤波模块：在共模电感(T1)靠近直流电源输入端，正极与负极之间连接一个由放电电阻(R1)和差模电容(Cx)组成的并联支路，另一端流经Y电容(Cy1)和(Cy2)接地；二级滤波模块：滤波电感(T2)一端连接直流电源的输出端，另一端连接一级滤波模块的正负两线，上述滤波模块采用两极滤波电路的形式增大了有效滤波频带的宽度，减小体积，降低了成本，滤波效果好并有双向滤波的功能。

Description

抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块

技术领域

本发明涉及一种滤除电源杂讯的滤波电路模块技术领域，特别涉及一种抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块技术领域。

背景技术

电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)，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任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响，在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。

现有技术的电源滤波电路采用的滤波技术有以下的方案，在电源的输入输出端之间连接一滤波电感，再分别利用X电容和Y电容滤除差模杂讯和共模杂讯；以一个滤波电感为基础，连接上述类型的滤波电路，滤波电感的绕线有抽头引出，所述的引出抽头再同一个跨线电容相连接或同接地电容相连接，使滤波电路具有滤除差模杂讯和共模杂讯的功能。此种滤波技术均以一个滤波电感为基础，只对一定频段内的杂波衰减效果好，但是在宽频范围内，会在某一频点上滤波效果很差，由于设备空间的原因，不能通过增加单个电容的容量或者电感感值来改善滤波效果，因为增加了电容或者电感，势必会增加整个滤波模块的体积。其次，现有技术的滤波电路增加了电容或者电感参数，会对其他的测试有影响，参数并不是越大越好，所以改进的技术应该是要在保证提高此项滤波效果的同时兼顾其他测试项目。

EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是：系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。现有技术为电源对电网的单向滤波，电网对电源无滤波功能。

总结上述现有滤波模块的缺点为：体积大；有效频带窄，滤波效果差；价格高；单向滤波功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块，采用二级滤波电感，避免采用一个大电感来改善滤波效果，减少滤波模块体积20％；滤除的频带宽；采用的元器件少，减少了材料成本。

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块，包括一级滤波模块：在共模电感(T1)靠近直流电源输入端，正负极之间连接一个由放电电阻(R1)和差模电容(Cx)组成的并联支路，另一端流经共模电容(Cy1)和(Cy2)接地；二级滤波模块：差模电感(T2)一端连接直流电源的输出端，另一端连接一级滤波模块的火零两线。

所述共模电感(T1)和差模电感(T2)为串联连接。

所述直流电源的输入端输入110V直流电源。

所述放电电阻(R1)的阻值为660K Ω，差模电容(Cx)的容值为0.47μF，共模电容(Cy1、Cy2)的容值均为4700pF，共模电感(T1)的感值为8mH。

本发明的有益效果为：本发明的滤波模块体积小，可以达到规格长×宽×高为120mm×38.8mm×35.5mm；滤波效果很好，可以达到EN55022Class B的电磁兼客标准，波形非常均匀，不会对EMC测试中的其他项目产品影响，此模块在EMC中的传导干扰，辐射骚扰，辐射抗扰测试也表现良好；具有双向滤波功能，电源对电网，电网对电源都有滤波功能，最大程度的满足阻抗失配原则。

附图说明

图1是抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块的电路图

具体实施方式

以下结合电路图具体描述本发明：此滤波模块是用于直流110V电源上滤除电源的杂讯用。

如图1，其电路的连接结构为在共模电感(T1)靠近直流电源输入端，正负极之间连接一个由放电电阻(R1)和差模电容(Cx)组成的并联支路，另一端流经Y电容(Cy1)和(Cy2)接地；差模电感(T2)一端连接直流电源的输出端，另一端连接流经共模电容(Cy1)和(Cy2)的正负两线，由上述连接可以看出通过T1和T2两个串联的不同电感，把高频段和低频段的差模杂讯分开过滤，共模杂讯用Y电容完成滤波。

根据上述的连接结构可以对其工作原理进行描述，电源的输入端输入110V直流，R1、Cx、T1、Cy1和Cy2组成第一级滤波模块，其中T1为共模电感，滤除电源中的共模杂讯，Cx为差模电容，吸收差模杂讯，Cy1和Cy2为共模电容，吸收共模杂讯，R1为放电电阻，可以对Cx进行放电，保护操作人员的人身安全；滤波电感T2为二级滤波，滤除前一级中无法滤除的高频段杂讯，利用两个不同的电感将电源的杂讯分开滤波，能有效的抑制差模干扰和共模干扰，而共模干扰时工程中重点考虑的干扰，本发明将高频段和低频段的差模杂讯分开滤波，使共模杂讯的滤除更加彻底，最大程度的满足阻抗失配原则。

由上述连接结构可以看到，本发明的电路连接结构采用的是对称结构，这样可以有效的利用电容、电感对EMI杂讯和EMC杂讯的抑制作用，完成EMC滤波作用。电磁兼容(EMC)包括两个方面，一是抗扰度(EMS)，即外界环境对EUT设备的干扰.二是骚扰度(EMI)，即EUT对外界环境的电磁骚扰.所以一个性能优良的EMC滤波器需要具备两个功能即滤除EMI的骚扰和EMS的干扰。本发明电路的对称设计使其具有上述双向滤波功能，即电网对电源、电源对电网应该都具有滤波功能。

为了使上述滤波模块效果达到最佳，本发明的元件经过测试后选择放电电阻(R1)的阻值为660KΩ，差模电容(Cx)的容值为0.47μF，共模电容(Cy1、Cy2)的容值均为4700pF，共模电感(T1)的感值为8mH。

通过上述的二级滤波电路，使本发明的模块具有体积小、有效频带宽，滤波效果好的特点，并且减少了元器件的使用，降低了成本。

Claims (4)

1、一种抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块，其特征在于包括一级滤波模块：在共模电感(T1)靠近电源输入端，正极与负极之间连接一个由放电电阻(R1)和差模电容(Cx)组成的并联支路，另一端流经Y电容(Cy1)和(Cy2)接地；二级滤波模块：差模电感(T2)一端连接直流电源的输出端，另一端连接一级滤波模块的正负两线。

2、如权利要求1所述的抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块，其特征在于所述共模电感(T1)和差模电感(T2)为串联连接。

3、如权利要求1所述的抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块，其特征在于所述直流电源的输入端输入110V直流电源。

4、如权利要求1所述的抑制共模杂讯和差模杂讯的滤波模块，其特征在于所述放电电阻(R1)的阻值为660KΩ，差模电容(Cx)的容值为0.47μF，Y电容(Cy1、Cy2)的容值均为4700pF，共模电感(T1)的感值为8mH。

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