CN104104216A - 开关电源滤波电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种开关电源滤波电路，所述开关电源滤波电路在电流的输入端设置用于抑制浪涌电流冲击的电感器抑制电路，在电流的变换环节设置用于对来自交流市电部分与高低压直流变换部分所产生的谐波等干扰进行抑制的谐波吸收电路，在电流的输出端设置用于将可能出现并输出给供电设备对象的高频干扰进行过滤的低压高频滤波电路。也就是说，开关电源滤波电路在输入端、输出端及变换环节都采取了对干扰的抑制措施，从而使得整个开关电源滤波电路处于非常安全的工作环境中，无论是对开关电源设备自身而言，还是对被充电的便携式移动设备而言，都提供了非常稳定、可靠、安全及纯净的电源。

Description

开关电源滤波电路

技术领域

本发明涉及电源滤波电路，尤其涉及一种开关电源滤波电路。

背景技术

随着智能手机、平板电脑、掌上游戏机等便携式移动设备普遍应用，用于给所述便携式移动设备充电的各种各样的小功率的开关电源设备也被广泛使用。所述小功率开关电源设备，如充电器、电源适配器等，在其安全性、可靠性、稳定性及纯净性方面，都存在相当大的不足甚至隐患，不仅使所述开关电源设备本身容易出现爆炸这样明显的事故，而且，由于必须经常对所述移动设备需要较长时间频繁充电，所述开关电源设备输出的电源质量，直接决定了被充电的便携式移动设备在充电过程中的安全状况。事实上，许多出现在所述便携式移动设备上的各种莫名其妙的故障，都和所述便携式移动设备在充电时被所述开关电源设备的供电电源污染甚至冲击损伤直接有关。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关电源滤波电路，所述开关电源滤波电路可以有效提升开关电源输出的电流的安全性、稳定性、可靠性及纯净度，从而可以大大提高便携式移动设备在充电过程中的安全性及消费者使用所述便携式移动设备的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种开关电源滤波电路，设于开关电源设备内，用于对所述开关电源设备的电源输入端与电源输出端之间的电流进行滤波处理。所述开关电源滤波电路包括电感器抑制电路、高压工频整流电路、第一滤波电路、高低压直流变换电路、低压高频整流电路及第二滤波电路。所述电感器抑制电路与所述电源输入端电性连接，用于抑制所述电源输入端输入的交流电的浪涌电流冲击。所述高压工频整流电路电性连接于所述电源输入端与所述第一滤波电路之间，用于将所述交流电转换为高压直流电信号。所述第一滤波电路电性连接于所述高压工频整流电路与所述高低压直流变换电路之间，用于滤除所述高压直流电信号中的高频谐波干扰电信号。所述高低压直流变换电路电性连接于所述第一滤波电路与所述低压高频整流电路之间，用于将所述高压直流电信号转换为低压高频电信号。所述低压高频整流电路电性连接于所述高低压直流变换电路与所述第二滤波电路之间，用于将所述低压高频电信号转换为低压直流电信号。所述第二滤波电路电性连接于所述低压高频整流电路与所述电源输出端之间，用于滤除所述低压直流电信号中的高频干扰电信号。所述开关电源滤波电路还包括谐波吸收电路，所述谐波吸收电路电性连接于所述高压工频整流电路与所述高低压直流变换电路之间，用于对来自所述高压工频整流电路及所述高低压直流变换电路所产生的干扰及谐波进行抑制。

优选地，所述谐波吸收电路包括压敏电阻，所述第一滤波电路包括第一滤波电容，所述压敏电阻与所述第一滤波电容并联，所述压敏电阻用于抑制所述高压直流电信号中的瞬间高压高频干扰电信号。

优选地，所述谐波吸收电路还包括第六滤波电容，所述第六滤波电容与所述压敏电阻并联，用于滤除所述高压直流电信号中的高频电信号。

优选地，所述谐波吸收电路包括第六滤波电容，所述第一滤波电路包括第一滤波电容，所述第六滤波电容与所述第一滤波电容并联，所述第六滤波电容用于滤除所述高压直流电信号中的高频电信号。

优选地，所述第六滤波电容为瓷片电容、X电容及Y电容三种电容中的任意一种。

优选地，所述电感器抑制电路电性连接于所述电源输入端与所述高压工频整流电路之间，且包括第一电感器及第二电感器，所述第一电感器电性连接于所述电源输入端的火线输入端，所述第二电感器电性连接于所述电源输入端的零线输入端。

优选地，所述电感器抑制电路包括第一电感器，所述第一电感器电性连接于所述高压工频整流电路与所述第一滤波电路之间，用于抑制所述高压直流电信号中的浪涌电流冲击。

优选地，所述开关电源滤波电路还包括低压高频滤波电路，所述低压高频滤波电路电性连接于所述第二滤波电路与所述电源输出端之间，所述低压高频滤波电路用于抑制叠加在所述低压直流电信号上的高频干扰电信号。

优选地，所述低压高频滤波电路包括第二滤波电容，所述第二滤波电路包括第三滤波电容，所述第三滤波电容与所述第二滤波电容并联。

优选地，所述开关电源滤波电路还包括第三滤波电路，所述第三滤波电路电性连接于所述低压高频滤波电路与所述电源输出端之间，所述第三滤波电路包括第五滤波电容，所述低压高频滤波电路还包括第三电感器、第四电感器及第四滤波电容，所述第四滤波电容与所述第二滤波电容并联，所述第三电感器电性连接于所述第三滤波电容的阳极与所述第五滤波电容的阳极之间，所述第四电感器电性连接于所述第三滤波电容的阴极及所述第五滤波电容的阴极之间。

由此可见，本发明提供开关电源滤波电路，通过在所述开关电源滤波电路的高压工频整流电路与所述高低压直流变换电路之间设置谐波吸收电路，所述谐波吸收电路对来自所述高压工频整流电路及所述高低压直流变换电路所产生干扰及谐波进行抑制，从而进一步提高了输出电源的稳定性、可靠性及纯净度，从而大大提高便携式移动设备在充电过程中的安全性及消费者使用所述便携式移动设备的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。

图l是本发明第一种优选实施方式提供的开关电源滤波电路的电路示意图。

图2是本发明第二种精简实施方式提供的开关电源滤波电路的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请同时参照图1，本发明提供的开关电源滤波电路100，设于开关电源设备的电源输入端与电源输出端之间，用于对电源输入端与电源输出端之间的电流进行滤波处理。所述电源输出端直接连接便携式移动设备，用于对所述便携式移动设备进行充电。所述开关电源设备可以为充电器、电源适配器等。

所述开关电源滤波电路100包括电感器抑制电路10、高压工频整流电路20、第一滤波电路30、谐波吸收电路40、高低压直流变换电路50、低压高频整流电路60及第二滤波电路70。

需要特别说明的是，本发明提供的开关电源滤波电路100可以普遍适用于所有开关电源设备的滤波电路，用于对电源输入端输入的交流电、和经过整流之后的高压直流电、以及经过高低压转换后输出的低压直流电进行滤波处理。

所述电感器抑制电路10用于抑制所述电源输入端输入的交流电的浪涌电流冲击。当所述电源输入端接入所述电感器抑制电路10后，所述电源输入端的交流电的绝大部分的浪涌电流冲击被抑制在后级电路可以承受的安全范围之内。

所述高压工频整流电路20电性连接于所述电源输入端与所述第一滤波电路30之间，用于将所述交流电转换为高压直流电信号。

所述第一滤波电路30电性连接于所述高压工频整流电路20与所述高低压直流变换电路50之间，用于滤除所述高压直流电信号中的高频谐波干扰电信号。

所述谐波吸收电路40电性连接于所述高压工频整流电路20与所述高低压直流变换电路50之间，并与所述第一滤波电路30并联，用于对来自所述高压工频整流电路20及所述高低压直流变换电路50所产生的干扰及谐波进行抑制。

所述高低压直流变换电路50电性连接于所述第一滤波电路30与所述低压高频整流电路60之间，用于将所述高压直流电信号转换为低压高频电信号。

所述低压高频整流电路60电性连接于所述高低压直流变换电路50与所述第二滤波电路70之间，用于将所述低压高频电信号转换为低压直流电信号。

所述第二滤波电路70电性连接于所述低压高频整流电路60与所述电源输出端之间，用于滤除所述低压直流电信号中的高频干扰电信号，所述低压直流电信号通过所述电源输出端输出给所述便携式移动设备。

由此可见，本发明提供的开关电源滤波电路100，通过在所述开关电源滤波电路100的高压工频整流电路20与所述高低压直流变换电路50之间设置谐波吸收电路40，所述谐波吸收电路40对来自所述高压工频整流电路20及所述高低压直流变换电路50所产生干扰及谐波进行抑制，从而大大提高了输出电源的稳定性、可靠性及纯净度，从而大大提高便携式移动设备在充电过程中的安全性及消费者使用所述便携式移动设备的可靠性。

具体地，所述谐波吸收电路40包括压敏电阻VR，所述第一滤波电路30包括第一滤波电容C1，所述压敏电阻VR与所述第一滤波电容C1并联。所述压敏电阻VR用于抑制所述高压直流电信号中的瞬间高压高频干扰电信号。本实施方式中，所述第一滤波电容C1为高压电解电容。

进一步地，所述谐波吸收电路40还包括第六滤波电容C6，所述第六滤波电容C6与所述压敏电阻VR并联，用于滤除所述高压直流电信号中的高频电信号。

换而言之，在第一种优选实施方式中，所述谐波吸收电路40包括所述压敏电阻VR及与所述压敏电阻VR并联的第六滤波电容C6，如图1所示。在所述压敏电阻VR及所述第六滤波电容C6的共同作用下，所述高压直流电信号中的高频电信号及瞬间高压高频干扰电信号被抑制，从而使得所述高压直流电信号的波形更加趋于平直。

需特别说明的是，所述压敏电阻VR的电压阀值尽可能小，以便更有效抑制掉谐波成分。而第六滤波电容C6的容量可以根据实际情况做选择，并且可以采取多个并联使用的方式，以达到更加理想的效果。

在其它实施方式中，所述谐波吸收电路40也可以仅包括第六滤波电容C6，不包括压敏电阻VR。所述第六滤波电容C6与所述第一滤波电容C1并联，所述第六滤波电容C6用于滤除所述高压直流电信号中的高频电信号。

在第一种及第二种实施方式中，所述第六滤波电容C6为瓷片电容。在其它的实施方式中，所述第六滤波电容C6也可以为X电容、Y电容或者其它的高压高频专用滤波电容。

在第一种优选实施方式中，所述电感器抑制电路10电性连接于所述电源输入端与所述高压工频整流电路20之间，且包括第一电感器L1及第二电感器L2。所述第一电感器L1电性连接于所述电源输入端的火线输入端，所述第二电感器L2电性连接于所述电源输入端的零线输入端，如图1所示。当所述电源输入端接入所述第一电感器L1及所述第二电感器L2后，所述第一电感器L1及所述第二电感器L2能将电源输入端输入的交流电的绝大部分的浪涌电流冲击抑制在后级电路可以承受的安全范围之内。

在第二种精简实施方式中，所述电感器抑制电路10仅包括第一电感器L1，所述第一电感器L1电性连接于所述高压工频整流电路20与所述第一滤波电路30之间，用于抑制所述高压直流电信号中的浪涌电流冲击。

在其它的实施方式中，所述第一电感器L1及所述第二电感器L2也可以更换为线绕电阻器，所述线绕电阻器同样具有相当的抑制浪涌电流冲击和抑制共模干扰的效果。

进一步地，所述开关电源滤波电路100还包括低压高频滤波电路80。所述低压高频滤波电路80电性连接于所述第二滤波电路70与所述电源输出端之间，所述高频滤波电路80用于抑制叠加在所述低压直流电信号上的高频干扰电信号。

由此可见，本发明提供的开关电源滤波电路100，在电流的输入端设置用于抑制浪涌电流冲击的电感器抑制电路10，在电流的变换环节设置用于对来自交流市电部分与高低压直流变换部分所产生的谐波等干扰进行抑制的谐波吸收电路40，在电流的输出端设置用于将可能出现并输出给供电设备对象的高频干扰进行过滤的低压高频滤波电路80。也就是说，所述开关电源滤波电路100在输入端、输出端及变换环节都采取了对干扰的抑制措施，从而使得整个开关电源滤波电路100处于非常安全的工作环境中，无论是对开关电源设备自身而言，还是对被充电的所述便携式移动设备而言，都是非常稳定、可靠、安全及纯净的电源，大大提高了开关电源设备及使用所述开关电源设备的便携式移动设备的安全性及可靠性。

在第一种优选实施方式中，所述第二滤波电路70包括第三滤波电容C3。所述开关电源滤波电路100还包括第三滤波电路90，所述第三滤波电路90电性连接于所述低压高频滤波电路80与所述电源输出端之间。本实施方式中，所述第三滤波电路90包括第五滤波电容C5，所述第三滤波电容C3及所述第五滤波电容C5均为常规的滤波电解电容。

本实施方式中，所述低压高频滤波电路80包括第二滤波电容C2、第三电感器L3、第四电感器L4及第四滤波电容C4。所述第三滤波电容C3与所述第二滤波电容C2并联，所述第四滤波电容C4与所述第二滤波电容C2并联。所述第三电感器L3电性连接于所述第三滤波电容C3的阳极与所述第五滤波电容C5的阳极之间，所述第四电感器L4电性连接于所述第三滤波电容C3的阴极及所述第五滤波电容C5的阴极之间，如图1所示。本实施方式中，所述第三电感器L3及所述第四电感器L4为磁珠电感，所述第二滤波电容C2及所述第四滤波电容C4均为高频滤波电容。

在第二种精简实施方式中，所述低压高频滤波电路80仅包括第二滤波电容C2，所述第二滤波电容C2与所述第三滤波电容C3并联。

由此可见，本发明提供的开关电源滤波电路100，通过在电流输入端设置用于抑制浪涌电流冲击的电感器抑制电路10，在电流的中间变换环节设置与第一滤波电路30并联的第六滤波电容C6及压敏电阻VR，用于对来自交流市电部分与高低压直流变换部分所产生的谐波等干扰进行抑制，且在电源的输出端设置用于将可能出现并输出给供电设备对象的高频干扰进行过滤的高频滤波电路80，从而使得整个开关电源滤波电路100处于非常安全的工作环境中，无论是对开关电源自身而言，还是对被充电的所述便携式移动设备而言，都是非常稳定、可靠、安全及纯净的电源，大大提高了开关电源设备及使用所述开关电源设备的便携式移动设备的安全性及可靠性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种开关电源滤波电路，设于开关电源设备内，用于对所述开关电源设备的电源输入端与电源输出端之间的电流进行滤波处理，所述开关电源滤波电路包括电感器抑制电路、高压工频整流电路、第一滤波电路、高低压直流变换电路、低压高频整流电路及第二滤波电路，所述电感器抑制电路与所述电源输入端电性连接，用于抑制所述电源输入端输入的交流电的浪涌电流冲击，所述高压工频整流电路电性连接于所述电源输入端与所述第一滤波电路之间，用于将所述交流电转换为高压直流电信号，所述第一滤波电路电性连接于所述高压工频整流电路与所述高低压直流变换电路之间，用于滤除所述高压直流电信号中的高频谐波干扰电信号，所述高低压直流变换电路电性连接于所述第一滤波电路与所述低压高频整流电路之间，用于将所述高压直流电信号转换为低压高频电信号，所述低压高频整流电路电性连接于所述高低压直流变换电路与所述第二滤波电路之间，用于将所述低压高频电信号转换为低压直流电信号，所述第二滤波电路电性连接于所述低压高频整流电路与所述电源输出端之间，用于滤除所述低压直流电信号中的高频干扰电信号，其特征在于，所述开关电源滤波电路还包括谐波吸收电路，所述谐波吸收电路电性连接于所述高压工频整流电路与所述高低压直流变换电路之间，用于对来自所述高压工频整流电路及所述高低压直流变换电路所产生的干扰及谐波进行抑制。

2.如权利要求1所述的开关电源滤波电路，其特征在于，所述谐波吸收电路包括压敏电阻，所述第一滤波电路包括第一滤波电容，所述压敏电阻与所述第一滤波电容并联，所述压敏电阻用于抑制所述高压直流电信号中的瞬间高压高频干扰电信号。

3.如权利要求2所述的开关电源滤波电路，其特征在于，所述谐波吸收电路还包括第六滤波电容，所述第六滤波电容与所述压敏电阻并联，用于滤除所述高压直流电信号中的高频电信号。

4.如权利要求1所述的开关电源滤波电路，其特征在于，所述谐波吸收电路包括第六滤波电容，所述第一滤波电路包括第一滤波电容，所述第六滤波电容与所述第一滤波电容并联，所述第六滤波电容用于滤除所述高压直流电信号中的高频电信号。

5.如权利要求3或4所述的开关电源滤波电路，其特征在于，所述第六滤波电容为瓷片电容、X电容及Y电容三种电容中的任意一种。

6.如权利要求1所述的开关电源滤波电路，其特征在于，所述电感器抑制电路电性连接于所述电源输入端与所述高压工频整流电路之间，且包括第一电感器及第二电感器，所述第一电感器电性连接于所述电源输入端的火线输入端，所述第二电感器电性连接于所述电源输入端的零线输入端。

7.如权利要求1所述的开关电源滤波电路，其特征在于，所述电感器抑制电路包括第一电感器，所述第一电感器电性连接于所述高压工频整流电路与所述第一滤波电路之间，用于抑制所述高压直流电信号中的浪涌电流冲击。

8.如权利要求1所述的开关电源滤波电路，其特征在于，所述开关电源滤波电路还包括低压高频滤波电路，所述低压高频滤波电路电性连接于所述第二滤波电路与所述电源输出端之间，所述低压高频滤波电路用于抑制叠加在所述低压直流电信号上的高频干扰电信号。

9.如权利要求8所述的开关电源滤波电路，其特征在于，所述低压高频滤波电路包括第二滤波电容，所述第二滤波电路包括第三滤波电容，所述第三滤波电容与所述第二滤波电容并联。

10.如权利要求9所述的开关电源滤波电路，其特征在于，所述开关电源滤波电路还包括第三滤波电路，所述第三滤波电路电性连接于所述低压高频滤波电路与所述电源输出端之间，所述第三滤波电路包括第五滤波电容，所述低压高频滤波电路还包括第三电感器、第四电感器及第四滤波电容，所述第四滤波电容与所述第二滤波电容并联，所述第三电感器电性连接于所述第三滤波电容的阳极与所述第五滤波电容的阳极之间，所述第四电感器电性连接于所述第三滤波电容的阴极及所述第五滤波电容的阴极之间。