CN102244469A - 可抑制电流谐波的开关电源 - Google Patents

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Abstract

一种可抑制电流谐波的开关电源，该开关电源连接于交流电源与负载之间，包括EMI电路、谐波抑制电路、整流滤波电路以及反激变换电路，该EMI电路用于滤除交流电源及开关电源本身可能产生的电磁噪声，该谐波抑制电路位于EMI电路与整流滤波电路之间，具有预定的电感值，用于滤除EMI电路输出的交流信号中的高频电流谐波。该整流滤波电路，用于将通过谐波抑制电路滤除高频电流谐波的交流信号进行整流滤波成直流信号。该反激变换电路，用于将整流滤波电路输出的直流电压通过反激变换转换成负载所需要的电压。本发明的开关电源，无需与现有技术开关电源一样通过功因校正器对整流滤波电路输出的直流电压进行稳压，节约了成本。

Description

可抑制电流谐波的开关电源
技术领域
本发明涉及一种开关电源，特别是涉及一种可抑制电流谐波的开关电源。
背景技术
如图1所示，为一传统的开关电源的电路框图。该开关电源1将从一交流电源10输出的交流电转换成直流电输出至负载20。目前传统的开关电源1一般由四部分组成，第一部分为EMI(ElectromagneticInterference，电磁干扰防护)电路30，该EMI电路30用于滤除交流电源10及开关电源1本身可能产生的电磁噪声。第二部分为整流滤波电路40，整流滤波电路40将该交流电路电源输入及EMI电路10输出的交流电进行整流滤波成直流电。第三部分为一功因校正器(Power factorcorrector，PFC)50，用于使开关电源1输出稳定在某一水平，例如将整流滤波电路40输出的直流电转变成400伏(V)左右的直流电压。第四部分为反激变换电路60，用于将功因校正器30输出的直流电压通过反激变换转换成所需要的小直流电压，例如5V、12V等，从而为不同的负载20供电。
传统的开关电源1采用功因校正器50将开关电源输出稳定在某一水平，可抑制电流信号中的高频电流谐波的影响，然而，由于功因校正器50结构复杂，导致传统的开关电源1成本较高。
发明内容
本发明提供一种开关电源，能有效地抑制电流谐波且成本较低。
一种可抑制电流谐波的开关电源，该开关电源连接于交流电源与负载之间，包括电磁干扰防护电路、谐波抑制电路、整流滤波电路以及反激变换电路。该电磁干扰防护电路用于滤除交流电源及开关电源本身可能产生的电磁噪声。该谐波抑制电路位于电磁干扰防护电路与整流滤波电路之间，具有预定的电感值，用于滤除电磁干扰防护电路输出的交流信号中的高频电流谐波。该整流滤波电路，用于将通过谐波抑制电路滤除高频电流谐波的交流信号进行整流滤波成直流信号。该反激变换电路，用于将整流滤波电路输出的直流电压通过反激变换转换成负载所需要的电压。
本发明的开关电源，通过该谐波抑制电路在交流信号进行整流滤波之前对交流信号进行谐波抑制，滤除了高频突变的电流谐波，而无需与现有技术开关电源一样通过功因校正器对整流滤波电路输出的直流电压进行稳压，节约了成本。
附图说明
图1为现有技术中开关电源的电路框图。
图2为本发明一实施方式中可抑制电流谐波的开关电源的电路框图。
图3为本发明一实施方式中可抑制电流谐波的开关电源的电路框图。
主要元件符号说明
  开关电源   1，2
  交流电源   10
  负载   20
  EMI电路   30
  整流滤波电路   40
  功因校正器   50
  反激变换电路   60
  谐波抑制电路   70
  火线输出端   301
  零线输出端   302
  第一输入端   401
  第二输入端   402
  第一电感线圈   701
  第二电感线圈   702
  磁芯   703
具体实施方式
请参阅图2，为本发明一实施方式中可抑制电流谐波的开关电源的电路框图。与现有技术中开关电源1相比，本实施方式中的开关电源2增加了谐波抑制电路70，减少了现有技术开关电源1中的功因校正器50，并且该谐波抑制电路70位于EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰防护)电路30和整流滤波电路40之间。该谐波抑制电路70具有预定的电感值，该预定的电感值很大，例如10(mH)毫亨，可有效地对EMI电路30输出的交流信号进行谐波抑制，从而出现高频突变的电流谐波(即高频电流谐波)不会传送到整流滤波电路40。通过该谐波抑制电路70，在交流信号进行整流滤波之前对交流信号进行谐波抑制，滤除了高频突变的电流谐波，而无需与现有技术开关电源1一样通过功因校正器50对整流滤波电路40输出的直流电压进行稳压。
请一并参阅图3，为图2所示的开关电源2中谐波抑制电路70的一具体电路图。在本实施方式中，谐波抑制电路70包括第一电感线圈701、第二电感线圈702以及磁芯703。
在本实施方式中，EMI电路30包括火线输出端301和零线输出端302，整流滤波电路40包括第一输入端401以及第二输入端402。第一电感线圈701位于火线输出端301以及第一输入端401之间并分别与之电连接，第二电感线圈702位于零线输出端302以及第二输入端402之间并分别与之电连接。该第一电感线圈701以及第二电感线圈702分别具有一预定的电感值，用于对EMI电路30的火线输出端301和零线输出端302所输出的交流信号进行谐波抑制，并将该经过谐波抑制的交流信号分别传送给整流滤波电路40的第一输入端401以及第二输入端402。在本实施方式中，该第一、第二电感线圈701、702电感值相等，该第一、第二电感线圈701、702电感值即为该谐波抑制电路70的电感值。
由于谐波抑制电路70对交流信号的谐波抑制能力决定于电感值的大小，谐波抑制电路70的电感值越大，对高频谐波的抑制能力越强。在本实施方式中，谐波抑制电路70的第一电感线圈701以及第二电感线圈702的电感值L＝N2/R(公式一)，其中，N为第一电感线圈701或第二电感线圈702绕线的匝数，R为磁芯703的磁阻。由公式一可知，第一、第二电感线圈701、702的电感值与第一、第二电感线圈701、702绕线的匝数的平方成正比，与磁芯703的磁阻成反比。从而，谐波抑制电路70对火线输出端301的谐波抑制能力决定于第一电感线圈701绕线的匝数和磁芯703的磁阻，对零线输出端302输出信号的谐波抑制能力决定于第二电感线圈702绕线的匝数和磁芯703的磁阻。由公式一可知，线圈绕线匝数越多，磁芯磁阻越小，谐波抑制电路70的电感值越大，对交流信号的谐波抑制能力越强，从而可根据成本、所需的谐波抑制强度确定第一、第二电感线圈701、702的预定电感值的大小，进而选择第一电感线圈701、第二电感线圈702绕线的匝数和磁芯703的磁阻。
在本实施方式中，该整流滤波电路40可为桥式整流滤波器等。
本发明的开关电源2，通过该谐波抑制电路70在交流信号进行整流滤波之前对交流信号进行谐波抑制，滤除了高频突变的电流谐波，而无需与现有技术开关电源1一样通过功因校正器50对整流滤波电路40输出的直流电压进行稳压，节约了成本。

Claims (5)

1.一种可抑制电流谐波的开关电源，该开关电源连接于交流电源与负载之间，包括电磁干扰防护电路、整流滤波电路、以及反激变换电路，该电磁干扰防护电路用于滤除交流电源及开关电源本身可能产生的电磁噪声，其特征在于，该可抑制电流谐波的开关电源还包括：
谐波抑制电路，该谐波抑制电路位于电磁干扰防护电路与整流滤波电路之间，具有预定的电感值，用于滤除电磁干扰防护电路输出的交流信号中的高频电流谐波；
该整流滤波电路，用于将通过谐波抑制电路滤除高频电流谐波的交流信号进行整流滤波成直流信号；
该反激变换电路，用于将整流滤波电路输出的直流电压通过反激变换转换成负载所需要的电压。
2.如权利要求1所述的可抑制电流谐波的开关电源，其特征在于，该谐波抑制电路包括第一电感线圈、第二电感线圈以及磁芯。
3.如权利要求2所述的可抑制电流谐波的开关电源，其特征在于，电磁干扰防护电路包括火线输出端以及零线输出端，该整流滤波电路包括第一输入端以及第二输入端，该谐波抑制电路的第一电感线圈位于该火线输出端以及第一输入端之间并分别与之电连接，第二电感线圈位于该零线输出端以及第二输入端之间并分别与之电连接。
4.如权利要求3所述的可抑制电流谐波的开关电源，其特征在于，该第一电感线圈具有预定的电感值，用于滤除电磁干扰防护电路火线输出端输出的交流信号中的高频电流谐波，该第二电感线圈同样具有预定的电感值，用于滤除电磁干扰防护电路零线输出端输出的交流信号中的高频电流谐波。
5.如权利要求4所述的可抑制电流谐波的开关电源，其特征在于，该第一、第二电感线圈的电感值与第一、第二电感线圈绕线的匝数的平方成正比，与磁芯的磁阻成反比。
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