CN110212742A - 一种不产生大启动电流的直流电源滤波器 - Google Patents

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孙明伟
赵玲革
龙雨霞
李跃
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Abstract

本发明公开了一种不产生大启动电流的直流电源滤波器，包括：由电容和电感组成的差模、共模滤波网络；在差模、共模滤波网络的一个或多个差模电容的支路上串联一个电阻。在差模电容上串联的电阻可有效降低电路启动瞬间产生的大电流，使电路开启瞬间不至于产生大的瞬时启动电流；与普通电源滤波器相比，能够将启动电流降低到原来的1/5～1/10。

Description

一种不产生大启动电流的直流电源滤波器
技术领域
本发明属于电容器技术领域，涉及一种直流电源滤波器，具体涉及一种不产生大启动电流的直流电源滤波器。
背景技术
电源滤波器是有效抑制传导电磁干扰传输的经济可靠的无源器件，包含由电容、电感组成的差模、共模滤波器网络；由于大容量差模电容存在于正负母线之间，设备启动瞬间电容器充电，电路处于瞬间短路状态，施加电压使电路产生巨大的启动冲击电流，启动电流的计算公式如下：
其中，Ic代表电路产生的启动电流；C代表电容器的电容量；dv代表电压变化量；dt代表时间变化量(开关时间)。
根据以上公式，在其他条件不变的情况下，电容量越大，则启动电流越大。而大的启动电流会对电路中的其他器件产生损伤，或者可能导致保护装置的电源出现短时中断或损坏，影响设备正常工作。
一般的电源滤波器，为保证高的滤波效果，都需要在正负母线之间使用容量较大的差模电容器，与此同时，其不可避免地带来了大启动电流的困扰。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种不产生大启动电流的直流电源滤波器。
本发明公开了一种不产生大启动电流的直流电源滤波器，包括：由电容和电感组成的差模、共模滤波网络；
在差模、共模滤波网络的一个或多个差模电容的支路上串联一个电阻。
作为本发明的进一步改进，所述差模、共模滤波网络包括：自输入端至输出端依次设置的共模电感L1，差模电感L2、L3和共模电感L4；
所述共模电感L1与输入端之间设有差模电容C1，所述共模电感L1与差模电感L2、L3之间设有差模电容C2，所述差模电感L2、L3与共模电感L4之间设有差模电容C3，所述共模电感L4与输出端之间设有差模电容C4，所述差模电容C4与输出端之间设有共模电容C5、C6。
作为本发明的进一步改进，所述共模电感L1采用高μ磁芯绕制电感。
作为本发明的进一步改进，所述差模电容C2的支路上串联有电阻R1，所述差模电容C3的支路上串联有电阻R2，所述差模电容C4的支路上串联有电阻R3。
作为本发明的进一步改进，所述电阻的阻值为0.1Ω～20Ω。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的直流电源滤波器可以有效抑制电路中DC/DC电源模块工作时所产生的传导电磁干扰，在差模电容上串联的电阻可有效降低电路启动瞬间产生的大电流，使电路开启瞬间不至于产生大的瞬时启动电流；与普通电源滤波器相比，能够将启动电流降低到原来的1/5～1/10。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的不产生大启动电流的直流电源滤波器的电路原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种不产生大启动电流的直流电源滤波器，包括：电容、电感、电阻、线路板和外壳，电容和电感组成差模、共模滤波网络。
本发明的关键是在差模、共模滤波网络的一个或多个差模电容的支路上串联一个电阻，通过串联的电阻可有效降低电路启动瞬间产生的大电流，使电路开启瞬间不至于产生大的瞬时启动电流；与普通电源滤波器相比，能够将启动电流降低到原来的1/5～1/10。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，本发明提供一种不产生大启动电流的直流电源滤波器，包括：差模、共模滤波网络；
本发明的差模、共模滤波网络包括：自输入端至输出端依次设置的共模电感L1，差模电感L2、L3和共模电感L4；共模电感L1与输入端之间设有差模电容C1，共模电感L1与差模电感L2、L3之间设有差模电容C2，差模电感L2、L3与共模电感L4之间设有差模电容C3，共模电感L4与输出端之间设有差模电容C4，差模电容C4与输出端之间设有共模电容C5、C6。其中：
差模电容C1、C2、C3、C4为差模噪声信号提供低阻抗，吸收噪声，降低干扰；
共模电容C5、C6抑制共模噪声，有效减少传导电磁干扰；
共模电感L1采用高μ磁芯绕制电感，获得较大的电感量，对瞬态电流起缓解作用；
差模电感L2、L3，可以有效的抑制尖峰电流，抑制传导电磁干扰；
共模电感L4为共模扼流圈，可以有效抑制传导电磁干扰。
本发明在差模电容C2的支路上串联有电阻R1，差模电容C3的支路上串联有电阻R2，差模电容C4的支路上串联有电阻R3；电阻R1、R2和R3用于吸收各自支路产生的冲击电流，电阻R(电阻R1、R2和R3)的阻值范围：0.1Ω～20Ω。
本发明的优点为：
本发明通过在输入端使用较大的电感量的共模电感L1以及给每个支路串联电阻R1、R2、R3的方式，降低滤波器产生的瞬间启动电流；同时与电感L2、L3、L4、及电容C1、C2、C3、C4、C5、C6形成匹配网络，具有优良的滤波性能；同时，与普通电源滤波器相比，本发明的直流电源滤波器能够将启动电流降低到原来的1/5～1/10。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种不产生大启动电流的直流电源滤波器，其特征在于，包括：由电容和电感组成的差模、共模滤波网络；
在差模、共模滤波网络的一个或多个差模电容的支路上串联一个电阻。
2.如权利要求1所述的直流电源滤波器，其特征在于，所述差模、共模滤波网络包括：自输入端至输出端依次设置的共模电感L1，差模电感L2、L3和共模电感L4；
所述共模电感L1与输入端之间设有差模电容C1，所述共模电感L1与差模电感L2、L3之间设有差模电容C2，所述差模电感L2、L3与共模电感L4之间设有差模电容C3，所述共模电感L4与输出端之间设有差模电容C4，所述差模电容C4与输出端之间设有共模电容C5、C6。
3.如权利要求2所述的直流电源滤波器，其特征在于，所述共模电感L1采用高μ磁芯绕制电感。
4.如权利要求2所述的直流电源滤波器，其特征在于，所述差模电容C2的支路上串联有电阻R1，所述差模电容C3的支路上串联有电阻R2，所述差模电容C4的支路上串联有电阻R3。
5.如权利要求1-4中任一项所述的直流电源滤波器，其特征在于，所述电阻的阻值为0.1Ω～20Ω。
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