CN101707435A - 一种emi滤波电路及使用该滤波电路的led电源驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于接收输入交流电的整流桥(100)和用于接收整流后的直流电压的后级模块(200)，还包括连接在所述整流桥(100)和所述后级模块(200)之间用于EMI滤波的第一共模滤波模块(300)。本发明还涉及使用该滤波电路的LED电源驱动电路。实施本发明的EMI滤波电路和LED电源驱动电路，只需使用一级共模电感就可达到理想EMI滤除效果，因此电路设计简单，用到的器件较少；并且由于将共模电感的位置放到整流桥的后面和后级模块的前面，因此降低了共模电感的温度，并且可以使得后级模块的电容与共模电感组合，加强了滤波效果。

Description

一种EMI滤波电路及使用该滤波电路的LED电源驱动电路
技术领域
本发明涉及滤波电路，更具体地说，涉及一种EMI滤波电路及使用该滤波电路的LED电源驱动电路。
背景技术
LED光源由于具备发光率高，光谱分布均匀、高效节能、寿命长、低压可控等特性，被广泛应用于城市绿化照明、矿井灯、手电筒、机动车的室内外照明灯。但是，在现有技术的LED电源驱动电路中，EMI滤波处理设计较复杂，滤波效果不好。
图1示出了现有技术的LED电源驱动电路中的EMI滤波电路的典型实施例。如图1所示，交流电从CN1输入，经保险管FS1、共模电感L1，热敏电阻TH1、共模电感L2、到整流桥BR1，经整流后得到一个直流电压供给后级模块。串联连接的共模电感L1与安规电容CY1、CY2起到滤除共模干扰的作用，安规电容CX1起到滤除差模干扰的作用，共模电感L2与L1组成两级共模滤波模块，加强了滤除共模干扰的效果。
然而，在图1示出的EMI滤波电路中，需要同时用到共模电感L2与L1组成两级共模滤波模块，因此存在电路设计复杂的缺陷；并且在功率较大的电路中，共模电感的温度过高，大功率电路中需要容量较大的安规电容才能起到抑制干扰的作用，共模电感温度过高不利于电路中各电子元器件的工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的电路设计复杂，并且在功率较大的电路中，共模电感L2的温度过高的缺陷，提供一种电路设计简单，在使用过程中电感温度较低的EMI滤波电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种EMI滤波电路，包括用于接收输入交流电的整流桥和用于接收整流后的直流电压的后级模块，还包括连接在所述整流桥和所述后级模块之间用于EMI滤波的第一共模滤波模块。
在本发明所述的EMI滤波电路中，所述第一共模滤波模块包括第一共模电感，所述第一共模电感的a端连接到所述整流桥的输出e端，所述第一共模电感的b端连接到所述整流桥的输出f端，所述第一共模电感的c端连接到所述后级模块的输入正极，所述第一共模电感的d端连接到所述后级模块的输入负极。在本发明所述的EMI滤波电路中，所述EMI滤波电路进一步包括连接在所述输入交流电和所述整流桥的输入g端和输入h端之间用于EMI滤波的第二共模滤波模块。
输入g端输入h端在本发明所述的EMI滤波电路中，所述第二共模滤波模块包括第二共模电感、第一电容和第二电容；其中所述第二共模电感的a端和b端与输入交流电相连，所述第一电容和第二电容串联后连接到所述第二共模电感的c端和d端之间，所述第一电容和第二电容的连接点接地。
在本发明所述的EMI滤波电路中，所述EMI滤波电路进一步包括连接在所述第二共模滤波模块和所述整流桥的输入g端和输入h端之间用于差模滤波的差模滤波模块.输入g端输入h端在本发明所述的EMI滤波电路中，所述差模滤波模块进一步包括第三电容、第一电阻和第二电阻，其中所述第三电容分别连接在所述整流桥的输入g端和输入h端之间，所述第一电阻和第二电阻串联后连接到所述第三电容的两端.
在本发明所述的EMI滤波电路中，所述EMI滤波电路进一步包括热敏电阻，所述热敏电阻连接到所述第二共模电感的c端和所述整流桥的输入g端之间。
在本发明所述的EMI滤波电路中，所述EMI滤波电路进一步包括压敏电阻，所述压敏电阻连接在所述整流桥的输入h端和所述第二共模电感的c端之间。
在本发明所述的EMI滤波电路中，所述EMI滤波电路进一步包括连接在所述第二共模电感的a端和输入交流电之间的保险管。
在本发明所述的EMI滤波电路中，所述后级模块可进一步包括第一输出电容和第二输出电容，所述第一和第二输出电容的正极与所述第一共模电感的c端相连，所述第一和第二输出电容的负极与所述第一共模电感的d端相连。
本发明解决其技术问题采用的又一技术方案是，构造一种LED电源驱动电路，其包括一种EMI滤波电路，所述EMI滤波电路包括用于接收输入交流电的整流桥和用于接收整流后的直流电压的后级模块，还包括连接在所述整流桥和所述后级模块之间用于EMI滤波的第一共模滤波模块。
在本发明所述的LED电源驱动电路中，所述第一共模滤波模块包括第一共模电感，所述第一共模电感的a端连接到所述整流桥的输出e端，所述第一共模电感的b端连接到所述整流桥的输出f端，所述第一共模电感的c端连接到所述后级模块的输入正极，所述第一共模电感的d端连接到所述后级模块的输入负极。
实施本发明的EMI滤波电路和LED电源驱动电路，只需使用一级共模电感就可达到理想EMI滤除效果，因此电路设计简单，用到的器件较少；并且由于将共模电感的位置放到整流桥的后面和后级模块的前面，因此降低了共模电感的温度，并且可以使得后级模块的电容与共模电感组合，加强了滤波效果。更进一步地，实施本发明的EMI滤波电路和LED电源驱动电路还使得即使在大功率电路中，也无需使用到共模滤波电容，因此差模滤波模块中电容可以选择较小的电容值。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是现有技术的LED电源驱动电路中的EMI滤波电路的典型实施例的电路原理图；
图2是本发明的EMI滤波电路的第一实施例的原理框图；
图3是本发明的EMI滤波电路的第二实施例的原理框图；
图4是本发明的EMI滤波电路的第三实施例的电路原理图；
图5是本发明的LED电源驱动电路的第一实施例的电路原理图。
具体实施方式
如图2所示，在本发明的第一实施例中，EMI滤波电路可包括用于接收输入交流电的整流桥100和用于接收整流后的直流电压的后级模块200，以及连接在整流桥100和后级模块200之间用于EMI滤波的第一共模滤波模块300.实施本发明的EMI滤波电路和LED电源驱动电路，使用简单的电路和器件达到理想EMI滤除效果，并且由于将共模电感的位置放到整流桥的后面和后级模块的前面，因此降低了共模电感的温度.
在本发明的一个实施例中，第一共模滤波模块300包括第一共模电感，第一共模电感的第一端连接到整流桥100的第一输出端，第一共模电感的第二端连接到整流桥100的第二输出端，第一共模电感的第三端连接到后级模块的输入正极，第一共模电感的第四端连接到后级模块的输入负极。
在本发明的其他实施例中，第一共模滤波模块300还可进一步包括连接在第一共模电感的第一端和第二端之间的滤波电容。在本发明的又一优选实施例中，第一共模滤波模块300还可进一步包括连接在第一共模电感的第三端和第四端之间的滤波电容。
图3是本发明的EMI滤波电路的第二实施例的原理框图。如图3所示，EMI滤波电路可包括用于接收输入交流电的整流桥100和用于接收整流后的直流电压的后级模块200，连接在整流桥100和后级模块200之间的第一共模滤波模块300，连接在输入交流电和整流桥100的第一输入端和第二输入端之间的第二共模滤波模块400，以及连接在第二共模滤波模块400和整流桥100的第一输入端和第二输入端之间的差模滤波模块500。
在本发明的一个实施例中，第二共模滤波模块400可包括第二共模电感、第一电容和第二电容；其中第二共模电感的第一端和第二端与输入交流电相连，第一电容和第二电容串联后连接到第二共模电感的第三端和第四端之间，第一电容和第二电容的连接点接地。
在本发明的一个实施例中，差模滤波模块500进一步包括第三电容、第一电阻和第二电阻，其中第三电容分别连接在整流桥100的第一输入端和第二输入端之间，第一电阻和第二电阻串联后连接到第三电容的两端。
在本发明的再一优选实施例中，后级模块可进一步包括第一输出电容和第二输出电容，第一和第二输出电容的正极与第一共模电感的第三端相连，第一和第二输出电容的负极与述第一共模电感的第四端相连。
实施本发明的EMI滤波电路和LED电源驱动电路，使用简单的电路和器件达到理想EMI滤除效果，并且由于将共模电感的位置放到整流桥的后面和后级模块的前面，因此降低了共模电感的温度，并且可以使得后级模块的电容与共模电感组合，加强了滤波效果。更进一步地，实施本发明的EMI滤波电路和LED电源驱动电路还使得即使在大功率电路中，差模滤波模块中电容可以选择较小的电容值。
图4是本发明的EMI滤波电路的第三实施例的电路原理图.如图4所示，电感L1的a端和b端分别连接到输入交流电的两端.保险管FS1连接到输入交流电和电感L1的a端之间，以防止电流过大.安规电容CY1、CY2串联后连接在电感L1的c端和d端之间，用于与电感L1一起构成第二共模滤波模块400以起到滤除共模干扰的作用.压敏电阻MYV1连接在整流桥100的输入h端和电感L1的第三端之间，以用来保护电路不受电网高电压的破坏.热敏电阻TH1连接到电感L1的c端和整流桥100的输入g端之间，用来降低冷启动时的浪涌电流.安规电容CX1连接到整流桥100的输入g端和输入h端之间，电阻R1、R2串联后与安规电容CX1并联形成差模滤波模块500以起到滤除差模干扰的作用，电阻R1，R2的作用是给CX1电容放电.整流桥100将交流电整流后得到一个直流电压经共模电感L2共模滤波后提供给后级模块200.在此，共模电感L2和电感L1形成两级共模滤波模块，加强了滤除共模干扰的效果.后级模块包括输出电容C1和C2，电容C1和C2的正极连接到共模电感L2的第三端、负极连接到共模电感L2的第四端，其与共模电感L2组合还可以加强滤波效果，特别是对传导干扰改善有较好的效果.
在本发明的简化实施例中，由于把共模电感L2移到整流桥100之后，后级模块之前，因此电感L1、安规电容CY1、CY2可以省掉，安规电容CX1可以使用较小容量的电容，就可以得到较好的EMI滤波效果。另外在功率相对较大电路中，共模电感L2的温度值比较高但将其移到整流桥100后级后，温度值将下降。
图5是本发明的LED电源驱动电路的第一实施例的电路原理图。该电路用于一款18W功率输出LED电源驱动电路，其中的输入EMI滤波部分采用本发明的EMI滤波电路，其通过采用简单的电路和器件达到理想EMI滤除效果。
如图5所示，在该LED电源驱动电路中，交流电从JP1输入，经保险管FS1、热敏电阻NTC1，到整流桥100，整流后得到一个直流电压供给后级模块。串联连接的共模电感LF1连接在整流桥后、后级模块的电解电容C2之间，起到滤除共模干扰的作用。安规电容CX1连接在保险管FS1之后、热敏电阻NTC1之前并起到滤除差模干扰的作用。电阻R1，R2串连后并接在安规电容CX1两端以起到放电作用。电阻R3是一个压敏电阻，其两端连接在输入交流的火线和零线两端，保护电路不受电网高电压的破坏。
在该电路中第二共模滤波模块已经省掉，安规电容CX1可以使用102C/250V容量的电容，就可以得到较好的EMI滤波效果。另外在本发明的LED电源驱动电路中，共模电感的温度值下降近10℃。
本领域技术人员知悉，本发明的EMI滤波电路除了应用在LED电源驱动电路外，还可以在其他场合和电路中使用。此外，本发明LED电源驱动电路除了包括本发明的EMI滤波电路外，还可包括现有技术中任何已知的模块和功能。本领域技术人员在本发明的教导下，可以将本发明的EMI滤波电路应用到LED电源驱动电路和其他驱动电路中。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种EMI滤波电路，包括用于接收输入交流电的整流桥(100)和用于接收整流后的直流电压的后级模块(200)，其特征在于，还包括连接在所述整流桥(100)和所述后级模块(200)之间用于EMI滤波的第一共模滤波模块(300)。
2.根据权利要求1所述的EMI滤波电路，其特征在于，所述第一共模滤波模块(300)包括第一共模电感(L2)，所述第一共模电感(L2)的a端连接到所述整流桥(100)的输出e端，所述第一共模电感(L2)的b端连接到所述整流桥(100)的输出f端，所述第一共模电感(L2)的c端连接到所述后级模块(200)的输入正极，所述第一共模电感(L2)的d端连接到所述后级模块的输入负极。
3.根据权利要求2所述的EMI滤波电路，其特征在于，所述EMI滤波电路进一步包括连接在所述输入交流电和所述整流桥(100)的输入g端和输入h端之间用于EMI滤波的第二共模滤波模块(400)。
4.根据权利要求3所述的EMI滤波电路，其特征在于，所述第二共模滤波模块(400)包括第二共模电感(L1)、第一电容(CY1)和第二电容(CY2)；其中所述第二共模电感(L1)的a端和b端与输入交流电相连，所述第一电容(CY1)和第二电容(CY2)串联后连接到所述第二共模电感(L1)的c端和d端之间，所述第一电容(CY1)和第二电容(CY2)的连接点接地。
5.根据权利要求4所述的EMI滤波电路，其特征在于，所述EMI滤波电路进一步包括连接在所述第二共模滤波模块(400)和所述整流桥(100)的输入g端和输入h端之间用于差模滤波的差模滤波模块(500)。
6.根据权利要求5所述的EMI滤波电路，其特征在于，所述差模滤波模块(500)进一步包括第三电容(CX1)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，其中所述第三电容(CX1)分别连接在所述整流桥(100)的输入g端和输入h端之间，所述第一电阻(R1)和第二电阻(R2)串联后连接到所述第三电容(CX1)的两端。
7.根据权利要求5所述的EMI滤波电路，其特征在于，所述EMI滤波电路进一步包括热敏电阻，所述热敏电阻连接到所述第二共模电感的c端和所述整流桥(100)的输入g端之间。
8.根据权利要求7所述的EMI滤波电路，其特征在于，所述EMI滤波电路进一步包括压敏电阻和保险管，所述压敏电阻连接在所述第二共模电感的c端和所述整流桥(100)的输入h端之间；所述保险管连接在所述第二共模电感的a端和输入交流电之间。
9.根据权利要求5所述的EMI滤波电路，其特征在于，所述后级模块(200)可进一步包括第一输出电容(C1)和第二输出电容(C2)，所述第一输出电容(C1)和第二输出电容(C2)的正极与所述共模电感(L2)的c端相连，所述第一输出电容(C1)和第二输出电容(C2)的负极与所述第一共模电感的d端相连。
10.一种LED电源驱动电路，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一条权利要求所述的EMI滤波电路。
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