CN110557015A - 电气噪声抑制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电气噪声抑制装置，该电气噪声抑制装置包含：电力接收电路，用于接收电源转换器传来的电源信号；二极管，设置于该电力接收电路的正负两极之间，以形成电流回路；石墨板；以及电磁波吸收部，耦接于该石墨板；其中，该二极管的阳极与阴极的其中之一耦接于该石墨板，使得该石墨板与该电磁波吸收部得以吸收该电流回路中的电磁波与噪声。电气噪声抑制装置可吸收电源信号中的电磁波与噪声，并将处理后的结果反馈到所在的电力系统中，所以能有效降低整体系统的电气回路中的噪声、电磁波干扰、电子散射、静电、或杂音等各种不理想情况。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备，尤指一种可提升电子设备运作效能的电气噪声抑制装置。
背景技术
在许多的家庭用电力系统、商业用电力系统、或是汽、机车电力系统中，常会因为电源不稳定、某些电路元件老旧、或是线路劣化，而在整个系统的电气回路中产生噪声、电磁波干扰(EMI)、电子散射、静电、或杂音等各种不理想情况。
前述的不理想情况会降低整体系统的运作效能，也可能让依赖许多电子装置运作的设备(例如，各式汽车与机车)中的零元件产生非预期性的震动或额外的噪音。
发明内容
有鉴于此，如何减轻或消除上述相关领域中的缺失，实为有待解决的问题。
本说明书提供一种电气噪声抑制装置的实施例，其包含：电力接收电路，用于接收电源转换器传来的电源信号；二极管，设置于所述电力接收电路的正负两极之间，以形成电流回路；石墨板；以及电磁波吸收部，耦接于所述石墨板；其中，所述二极管的阳极与阴极的其中之一耦接于所述石墨板，使得所述石墨板与所述电磁波吸收部得以吸收所述电流回路中的电磁波与噪声。
本说明书另提供一种电气噪声抑制装置的实施例，其包含：电力接收电路，用于接收电源转换器传来的电源信号；二极管，设置于所述电力接收电路的正负两极之间，以形成电流回路；电磁干扰滤波器，耦接于所述二极管的阳极与阴极的其中之一，用于滤除所述电流回路中的电磁干扰成份；静电吸收片，耦接于所述电磁干扰滤波器，用于吸收所述电流回路中的静电成份；石墨板，耦接于所述静电吸收片；电磁波吸收部，耦接于所述石墨板；以及电磁干扰屏蔽垫，位于所述石墨板与所述电磁波吸收部之间，用于吸收所述电流回路中的电磁干扰成份，并作为所述石墨板与所述电磁波吸收部之间的电流导体，使得所述石墨板与所述电磁波吸收部得以吸收所述电流回路中的电磁波与噪声；其中，所述石墨板的体积介于所述电磁波吸收部的体积的7％至25％之间。
上述实施例的优点之一，是电气噪声抑制装置可吸收电源信号中的电磁波与噪声，并将处理后的结果反馈到所在的电力系统中，所以能有效降低整体系统的电气回路中的噪声、电磁波干扰、电子散射、静电、或杂音等各种不理想情况。
上述实施例的另一优点，是电气噪声抑制装置的运作无需利用复杂的微处理器或精密的电子电路来加以控制，所以能长时间稳定操作，并将故障发生的可能性降到最低。
本发明的其他优点将搭配以下的说明和附图进行更详细的解说。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明一实施例的电气噪声抑制装置简化后的组合示意图。
图2为本发明的电气噪声抑制装置的第一实施例简化后的内部构造分解示意图。
图3为本发明的电气噪声抑制装置的第二实施例简化后的内部构造分解示意图。
图4为本发明的电气噪声抑制装置的第三实施例简化后的内部构造分解示意图。
图5为本发明的电气噪声抑制装置的第四实施例简化后的内部构造分解示意图。
图6为本发明的电气噪声抑制装置的第五实施例简化后的内部构造分解示意图。
图7为本发明的电气噪声抑制装置的第六实施例简化后的内部构造分解示意图。
图8为本发明的电气噪声抑制装置的第七实施例简化后的内部构造分解示意图。
图9为本发明的电气噪声抑制装置的第八实施例简化后的内部构造分解示意图。
图10为本发明的电气噪声抑制装置的第九实施例简化后的内部构造分解示意图。
【附图标记列表】
100 电气噪声抑制装置(electrical noise suppressing device)
102 电源转换器(power adapter)
104 连接器(connector)
110 壳体(housing)
112 连接端口(connection port)
120 电流回路(current loop)
222 电力接收电路(power receiving circuit)
224 二极管(diode)
130 电磁干扰滤波器(EMI filter)
140 静电吸收片(electrostatic absorption sheet)
242 中空部(hollow portion)
150 石墨板(graphite plate)
160 电磁波吸收部(electromagnetic wave absorber)
170 电磁干扰屏蔽垫(EMI shielding gasket)
具体实施方式
以下将配合相关附图来说明本发明的实施例。在附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或方法流程。
请参考图1与图2。图1为本发明一实施例的电气噪声抑制装置100简化后的组合示意图。图2为电气噪声抑制装置100的第一实施例简化后的内部构造分解示意图。
在本实施例中，电气噪声抑制装置100包含有：壳体110、设置于壳体110上的连接端口112、以及设置于壳体110之内的电流回路120、电磁干扰滤波器130、静电吸收片140、石墨板150、电磁波吸收部160、与电磁干扰屏蔽垫170。
实作上，电磁干扰滤波器130可用各种合适的静噪滤波片(EMI filter sheet)、或静噪滤波板(EMI filter plate)来实现。静电吸收片140可用各种合适的微波吸收体或静电吸收膜来实现。电磁波吸收部160可用各种合适的EMI吸波片或EMI噪声吸收材来实现。电磁干扰屏蔽垫170可用各种合适的导电泡棉来实现。
如图2所示，电气噪声抑制装置100内的电流回路120包含有电力接收电路222与二极管224。电力接收电路222用于接收电源转换器102通过连接器104与连接端口112传来的电源信号Sin。二极管224则设置于电力接收电路222的正负两极之间，以形成电流回路。
在运作时，电气噪声抑制装置100可通过电源转换器102，自电源插座、汽车、机车等各种可提供电力给电气噪声抑制装置100的外部设备接收电力。电源转换器102可将接收到的电力转换为直流电形式，并通过传输线与连接器104传送至电气噪声抑制装置100的连接端口112，以进入电气噪声抑制装置100内部的电流回路120。
实作上，电源转换器102可以用各种合适的交流至直流转换电路(AC-to-DCconverter)、或直流至直流转换电路(DC-to-DC converter)来实现。例如，在抑制汽车电力系统噪声的应用中，电源转换器102可用能输出直流电压信号的车用点烟器接头的形式来实现。
如图1所示，本实施例中的静电吸收片140环绕电磁干扰滤波器130，并位于石墨板150上方，所以会同时与电磁干扰滤波器130及石墨板150两者相接触。电磁干扰屏蔽垫170则位于石墨板150与电磁波吸收部160之间，直接与石墨板150与电磁波吸收部160两者接触，以作为石墨板150与电磁波吸收部160之间的电流导体。
在组装时，可将静电吸收片140直接环绕在电磁干扰滤波器130外侧以形成图1的结构，或是先将静电吸收片140弯折成具有中空部242的结构，然后再将电磁干扰滤波器130插入静电吸收片140的中空部242中。请注意，实作上并不局限电磁干扰滤波器130与静电吸收片140两者的长度要等长，电磁干扰滤波器130的长度可以略长于静电吸收片140，也可以略短于静电吸收片140。
另外，电磁波吸收部160可利用将单一软质的EMI吸波片多次折迭所形成的块状结构来实现，但这只是一实施例，而非局限本发明的实际实施方式。例如，也可将多个EMI吸波片或EMI噪声吸收材以层层堆迭方式形成电磁波吸收部160。
由于电磁干扰滤波器130、静电吸收片140、石墨板150、电磁波吸收部160、与电磁干扰屏蔽垫170都是导电体，所以电流可以在电磁干扰滤波器130、静电吸收片140、石墨板150、电磁波吸收部160、与电磁干扰屏蔽垫170之间传导。
在图2的实施例中，电磁干扰滤波器130耦接于二极管224的阳极。因此，电磁干扰滤波器130可滤除电流回路中部份频段的电磁干扰成份，静电吸收片140可吸收电流回路中的静电成份，石墨板150与电磁波吸收部160可吸收电流回路中的部分频段的电磁波与噪声，电磁干扰屏蔽垫170则可吸收电流回路中的部分频段的电磁干扰成份。
前述电磁干扰滤波器130、静电吸收片140、石墨板150、电磁波吸收部160、与电磁干扰屏蔽垫170的信号处理频段各有不同，但搭配运作时可吸收电源信号Sin中的多个频段的电磁波与噪声。
根据实验的结果，将前述电磁波吸收部160的体积设计成介于40～80立方公分之间，能在体积与电磁波吸收效果之间取得较佳的平衡。另外，将前述石墨板150的体积设计成介于电磁波吸收部160的体积的7％至25％之间，所产生的整体电力噪声抑制效果较为理想。
实作上，如图2所示，也可改将静电吸收片140或石墨板150耦接于二极管224的阳极，以产生与前述架构类似的功效。
请注意，前述图1与图2中的架构只是一示范性的实施例，并非局限本发明的实际实施方式。例如，图3至图10为本发明的电气噪声抑制装置100的其他实施例简化后的内部构造分解示意图。
如图3所示，实作上也可将前述图2架构中的电磁干扰滤波器130、静电吸收片140、或石墨板150，改耦接于二极管224的阴极。在此耦接方式下，电磁干扰滤波器130、静电吸收片140、石墨板150、电磁波吸收部160、与电磁干扰屏蔽垫170同样可发挥前述图2实施例中的功能，并产生与图2实施例类似的技术优点。
如图4所示，实作上也可将电磁干扰滤波器130改设置于石墨板150上方，使电磁干扰滤波器130接触石墨板150，并将静电吸收片140同时环绕电磁干扰滤波器130与石墨板150两者，使静电吸收片140同时与电磁干扰滤波器130及石墨板150两者相接触。
在图4的实施例中，静电吸收片140直接与电磁波吸收部160或电磁干扰屏蔽垫170接触，且电磁干扰滤波器130、静电吸收片140或石墨板150的其中之一，会耦接于二极管224的阳极。在图4的架构中，电磁干扰滤波器130、静电吸收片140、石墨板150、电磁波吸收部160、与电磁干扰屏蔽垫170同样可发挥与前述图2实施例中的相应元件相同的功能，并产生与图2实施例类似的技术优点。
如图5所示，实作上也可将前述图4架构中的电磁干扰滤波器130、静电吸收片140、或石墨板150，改耦接于二极管224的阴极。在此耦接方式下，电磁干扰滤波器130、静电吸收片140、石墨板150、电磁波吸收部160、与电磁干扰屏蔽垫170同样可发挥与前述图2实施例中的相应元件相同的功能，并产生与图2实施例类似的技术优点。
如图6与图7所示，在电磁干扰较少或是较不影响系统效能的某些应用中，也可改将前述图4或图5实施例中的电磁干扰滤波器130省略。实作上，静电吸收片140可以用展开形式或折迭形式设置于石墨板150上方，并与石墨板150相接触。或者，如图6与图7所示，也可以用静电吸收片140将石墨板150包覆，并将静电吸收片140与电磁波吸收部160或电磁干扰屏蔽垫170直接接触。
在图6的实施例中，可将静电吸收片140与石墨板150的其中之一，耦接于二极管224的阳极。在图7的实施例中，则可将静电吸收片140与石墨板150的其中之一，耦接于二极管224的阴极。在前述图6与图7的耦接方式下，电气噪声抑制装置100中的其他元件可发挥与前述图2实施例中的相应元件相同的功能，并产生与图2实施例类似的技术优点。
如图8与图9所示，在静电较少或是较不影响系统效能的某些应用中，也可改将前述图2或图3实施例中的静电吸收片140省略。即，将电磁干扰滤波器130设置于石墨板150上方，并直接与石墨板150接触。在图8的实施例中，可将电磁干扰滤波器130与石墨板150的其中之一，耦接于二极管224的阳极。在图9的实施例中，则可将电磁干扰滤波器130与石墨板150的其中之一，耦接于二极管224的阴极。在前述图8与图9的耦接方式下，电气噪声抑制装置100中的其他元件可发挥与前述图2实施例中的相应元件相同的功能，并产生与图2实施例类似的技术优点。
如图10所示，在电磁干扰与静电两者同时都较少或是较不影响系统效能的某些应用中，也可改将前述图2实施例中的电磁干扰滤波器130与静电吸收片140同时省略。在图10的实施例中，可将石墨板150耦接于二极管224的阳极或阴极。在此情况下，石墨板150、电磁波吸收部160、与电磁干扰屏蔽垫170同样可发挥与前述图2实施例中的相应元件相同的功能，并产生与图2实施例类似的技术优点。
由于前述各实施例中的电气噪声抑制装置100处理后的信号，会经由电源转换器102反馈到所在的电力系统中，所以能有效降低整体系统的电气回路中的噪声、电磁波干扰、电子散射、静电、或杂音等各种不理想情况，进而改善整体系统的运作效能。
当前述的电气噪声抑制装置100应用在汽、机车中时，能降低因电子系统中的电磁波与噪声过多而造成汽、机车的部分零元件产生非预期性震动的情况，因此也能减轻汽、机车操作过程中的噪音量。
另一方面，由于前述电气噪声抑制装置100的运作无需利用复杂的微处理器或精密的电子电路来加以控制，所以能长时间稳定操作，并将故障发生的可能性降到最低。
请注意，前述各实施例中的电磁波吸收部160与电磁干扰屏蔽垫170的个数、形状、或位置，都可依实际电路设计的需要而调整，并不局限于前述实施例所绘示的方式。
在某些实施例中，也可将石墨板150直接与电磁波吸收部160接触，并将电磁干扰屏蔽垫170省略。
在说明书及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的元件，而本领域内的技术人员可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的基准。在说明书及权利要求书中所提及的“包含”为开放式的用语，应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述第一元件耦接于第二元件，则代表第一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二元件，或通过其它元件或连接手段间接地电性或信号连接至第二元件。
在说明书中所使用的“和/或”的描述方式，包含所列举的其中一个项目或多个项目的任意组合。另外，除非说明书中特别指明，否则任何单数格的用语都同时包含复数格的含义。
说明书及权利要求书中的“电源信号”，在实作上可采用电压形式或电流形式来实现。
在说明书及权利要求书当中所提及的“元件”(element)一词，包含了构件(component)、层构造(layer)、或区域(region)的概念。
附图的某些元件的尺寸及相对大小会被加以放大，或者某些元件的形状会被简化，以便能更清楚地表达实施例的内容。因此，除非申请人有特别指明，附图中各元件的形状、尺寸、相对大小及相对位置等仅是便于说明，而不应被用来限缩本发明的专利范围。此外，本发明可用许多不同的形式来体现，在解释本发明时，不应仅局限于本说明书所提出的实施例方式。
为了说明上的方便，说明书中可能会使用一些与空间中的相对位置有关的叙述，对附图中某元件的功能或是该元件与其他元件间的相对空间关系进行描述。例如，“于…上”、“在…上方”、“于…下”、“在…下方”、“高于…”、“低于…”、“向上”、“向下”等等。所属技术领域的技术人员应可理解，这些与空间中的相对位置有关的叙述，不仅包含所描述的元件在附图中的指向关系(orientation)，也包含所描述的元件在使用、运作、或组装时的各种不同指向关系。例如，若将附图上下颠倒过来，则原先用“于…上”来描述的元件，就会变成“于…下”。因此，在说明书中所使用的“于…上”的描述方式，解释上包含了“于…下”以及“于…上”两种不同的指向关系。同理，在此所使用的“向上”一词，解释上包含了“向上”以及“向下”两种不同的指向关系。
在说明书及权利要求书中，若描述第一元件位于第二元件上、在第二元件上方、连接、接合、耦接于第二元件或与第二元件相接，则表示第一元件可直接位在第二元件上、直接连接、直接接合、直接耦接于第二元件，也可表示第一元件与第二元件间存在其他元件。相对之下，若描述第一元件直接位在第二元件上、直接连接、直接接合、直接耦接、或直接相接于第二元件，则代表第一元件与第二元件间不存在其他元件。
以上仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，包含：
电力接收电路(222)，用于接收电源转换器(102)传来的电源信号(Sin)；
二极管(224)，设置于所述电力接收电路(222)的正负两极之间，以形成电流回路；
石墨板(150)；以及
电磁波吸收部(160)，耦接于所述石墨板(150)；
其中，所述二极管(224)的阳极与阴极的其中之一耦接于所述石墨板(150)，使得所述石墨板(150)与所述电磁波吸收部(160)得以吸收所述电流回路中的电磁波与噪声。
2.如权利要求1所述的电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，还包含：
电磁干扰滤波器(130)，耦接于所述石墨板(150)，用于滤除所述电流回路中的电磁干扰成份。
3.如权利要求1所述的电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，还包含：
静电吸收片(140)，耦接于所述石墨板(150)，用于吸收所述电流回路中的静电成份。
4.如权利要求3所述的电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，所述静电吸收片(140)位于所述石墨板(150)上方。
5.如权利要求3所述的电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，所述静电吸收片(140)环绕所述石墨板(150)。
6.如权利要求1所述的电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，还包含：
电磁干扰滤波器(130)，耦接于所述二极管(224)的阳极与阴极的其中之一，用于滤除所述电流回路中的电磁干扰成份；以及
静电吸收片(140)，耦接于所述电磁干扰滤波器(130)，用于吸收所述电流回路中的静电成份。
7.如权利要求6所述的电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，所述静电吸收片(140)环绕所述电磁干扰滤波器(130)，且位于所述石墨板(150)上方。
8.如权利要求6所述的电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，所述电磁干扰滤波器(130)位于所述石墨板(150)上方，且所述静电吸收片(140)同时环绕所述电磁干扰滤波器(130)与所述石墨板(150)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，还包含：
电磁干扰屏蔽垫(170)，位于所述石墨板(150)与所述电磁波吸收部(160)之间，作为所述石墨板(150)与所述电磁波吸收部(160)之间的电流导体，并吸收所述电流回路中的电磁干扰成份。
10.一种电气噪声抑制装置(100)，其特征在于，包含：
电力接收电路(222)，用于接收电源转换器(102)传来的电源信号(Sin)；
二极管(224)，设置于所述电力接收电路(222)的正负两极之间，以形成电流回路；
电磁干扰滤波器(130)，耦接于所述二极管(224)的阳极与阴极的其中之一，用于滤除所述电流回路中的电磁干扰成份；
静电吸收片(140)，耦接于所述电磁干扰滤波器(130)，用于吸收所述电流回路中的静电成份；
石墨板(150)，耦接于所述静电吸收片(140)；
电磁波吸收部(160)，耦接于所述石墨板(150)；以及
电磁干扰屏蔽垫(170)，位于所述石墨板(150)与所述电磁波吸收部(160)之间，用于吸收所述电流回路中的电磁干扰成份，并作为所述石墨板(150)与所述电磁波吸收部(160)之间的电流导体，使得所述石墨板(150)与所述电磁波吸收部(160)得以吸收所述电流回路中的电磁波与噪声；
其中，所述石墨板(150)的体积介于所述电磁波吸收部(160)的体积的7％至25％之间。
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