CN111027268A - 一种模拟共模扼流圈的电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟共模扼流圈的电路，包括共模模型电路、第一差模模型电路和第二差模模型电路，所述第一差模模型电路的一端等效于共模扼流圈的输入端，所述第一差模模型电路的另一端连接所述共模模型电路的一端，所述共模模型电路的另一端连接所述第二差模模型电路的一端，所述第二差模模型电路的另一端等效于共模扼流圈的输出端，所述第一差模模型电路和所述第二差模模型电路电路结构相同。本发明的电路通过共模模型电路能够精准模拟共模扼流圈的共模特性，通过差模模型电路能够精准的模拟共模扼流圈的差模特性，两个结构相同的差模模型电路对称的分布连接于共模模型电路的两端，使形成的等效电路模型具备二端口对称特性。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种模拟共模扼流圈的电路。
背景技术
共模扼流圈中由于存在漏感，因此它是一种同时包含共模特性和差模特性的二端口对称磁性耦合元器件，而阻抗的测量只能独立的分析其共模特性或者差模特性，因此在建立共模扼流圈等效电路模型时，很难既同时考虑共模的阻抗特性和差模的阻抗特性，又还要考虑共模扼流圈的二端口对称特性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种模拟共模扼流圈的电路，该电路结构能够精准模拟共模扼流圈的共模特性和差模特性，形成的等效电路模型又满足二端口对称特性 。
本发明的目的通过以下技术方案实现：本发明提供一种模拟共模扼流圈的电路，包括共模模型电路、第一差模模型电路和第二差模模型电路，所述第一差模模型电路的一端等效于共模扼流圈的输入端，所述第一差模模型电路的另一端连接所述共模模型电路的一端，所述共模模型电路的另一端连接所述第二差模模型电路的一端，所述第二差模模型电路的另一端等效于共模扼流圈的输出端，所述第一差模模型电路和所述第二差模模型电路电路结构相同。
进一步地，所述共模模型电路包括第一共模电路和第二共模电路，所述第一共模电路的电路结构和所述第二共模电路的电路结构水平对称，所述第一共模电路包括有多个共模子电路，所述第一共模电路的多个共模子电路串联连接。
进一步地，每个所述共模子电路均包括一个电阻、一个电容和一个电感，所述电阻的一端连接所述电容的一端且公共端连接所述电感的一端，所述电阻的另一端连接所述电容的另一端且公共端连接所述电感的另一端。
进一步地，所述共模子电路的电阻、电感和电容的值根据对等效共模扼流圈的共模阻抗测试结果确定，使得电路共模阻抗测试的阻抗幅值和相角与测试结果一致。
进一步地，所述共模子电路的电阻、电感和电容通过以下公式确定：
其中，ZP表示等效共模扼流圈的阻抗幅值；j为虚数；i为变量，i的值为1,2,3,…，n表示第一共模电路和第二共模电路各有n个共模子电路；ω表示等效共模扼流圈的相角；Ci表示第i个共模子电路的电容值；Li表示第i个共模子电路的电感值；Ri表示第i个共模子电路的电阻值。
进一步地，所述第一差模模型电路包括多个差模子电路，所有的所述差模子电路的一端都连接在一起，所有的所述差模子电路的另一端都连接在一起。
进一步地，每个所述差模子电路均包括一个电阻、一个电容和一个电感，所述电阻、所述电容和所述电感串联连接。
进一步地，所述共模子电路的电阻、电感和电容的值根据对等效差模扼流圈的差模阻抗测试结果确定，使得电路差模阻抗测试的阻抗幅值和相角与测试结果一致。
进一步地，所述差模子电路的电阻、电感和电容通过以下公式确定：
其中，ZS表示等效差模扼流圈的阻抗幅值；R0表示直流阻抗；j为虚数；i为变量，i的值为1,2,3,…，n表示第一差模模型电路和第二差模模型电路各有n个共模子电路；ω表示等效差模扼流圈的相角；Ci表示第i个差模子电路的电容值；Li表示第i个差模子电路的电感值；Ri表示第i个差模子电路的电阻值。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种模拟共模扼流圈的电路，该电路通过共模模型电路能够精准模拟共模扼流圈的共模特性，通过差模模型电路能够精准的模拟共模扼流圈的差模特性，两个结构相同的差模模型电路对称的分布连接于共模模型电路的两端，使形成的等效电路模型具备二端口对称特性。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的一个实施例的模拟共模扼流圈的电路拓扑图。
图2是本发明的一个实施例的共模模型电路的结构示意图。
图3是本发明的一个实施例的差模模型电路的结构示意图。
其中，附图标记如下：1.第一共模电路，2.第二共模电路，10.共模子电路，20.差模子电路。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本实施例的一种模拟共模扼流圈的电路，包括共模模型电路、第一差模模型电路和第二差模模型电路，所述第一差模模型电路的一端等效于共模扼流圈的输入端，所述第一差模模型电路的另一端连接所述共模模型电路的一端，所述共模模型电路的另一端连接所述第二差模模型电路的一端，所述第二差模模型电路的另一端等效于共模扼流圈的输出端，所述第一差模模型电路和所述第二差模模型电路电路结构相同。
所述第一差模模型电路和所述第二差模模型电路电路结构相同，对称连接于共模模型电路的两端，从而形成两侧的差模模型对称，使电路符合两端口对称特性。
其中，所述共模模型电路包括第一共模电路1和第二共模电路2，所述第一共模电路1的电路结构和所述第二共模电路2的电路结构水平对称，所述第一共模电路1包括有多个共模子电路10，所述第一共模电路1的多个共模子电路10串联连接。
每个所述共模子电路10包括一个电阻、一个电容和一个电感，所述电阻的一端连接所述电容的一端且公共端连接所述电感的一端，所述电阻的另一端连接所述电容的另一端且公共端连接所述电感的另一端。
所述共模子电路10的电阻、电感和电容的值根据对等效共模扼流圈的共模阻抗测试结果确定，使得电路共模阻抗测试的阻抗幅值和相角与测试结果一致。
所述共模子电路10的电阻、电感和电容通过公式（1）确定：
其中，ZP表示等效共模扼流圈的阻抗幅值；R0表示直流阻抗；j为虚数；i为变量，i的值为1,2,3,…，n表示第一共模电路1和第二共模电路2各有n个共模子电路10；ω表示等效共模扼流圈的相角；Ci表示第i个共模子电路10的电容值；Li表示第i个共模子电路10的电感值；Ri表示第i个共模子电路10的电阻值。
按照等效共模扼流圈的共模测试方法获得其共模阻抗幅值ZP和共模相角数据ω，根据公式（1）,在已知共模阻抗幅值ZP和共模相角数据ω的情况下，通过并联RLC公式确定共模模型电路中的各个元器件（电阻、电容、电感）参数，确保共模模型电路中的共模阻抗幅值和共模相角数据与测试的结果一致。
其中，所述第一差模模型电路包括多个差模子电路20，所有的所述差模子电路20的一端都连接在一起，所有的所述差模子电路20的另一端都连接在一起。
每个所述差模子电路20包括一个电阻、一个电容和一个电感，所述电阻、所述电容和所述电感串联连接。
所述共模子电路10的电阻、电感和电容的值根据对等效差模扼流圈的差模阻抗测试结果确定，使得电路差模阻抗测试的阻抗幅值和相角与测试结果一致。
所述差模子电路20的电阻、电感和电容通过以下公式确定：
其中，ZS表示等效差模扼流圈的阻抗幅值；j为虚数；i为变量，i的值为1,2,3,…，n表示第一差模模型电路和第二差模模型电路各有n个共模子电路10；ω表示等效差模扼流圈的相角；Ci表示第i个差模子电路20的电容值；Li表示第i个差模子电路20的电感值；Ri表示第i个差模子电路20的电阻值。
按照等效共模扼流圈的差模测试方法获得其差模阻抗幅值ZS和差模相角数据ω，根据公式（2）,在已知差模阻抗幅值ZS和差模相角数据ω的情况下，通过并联RLC公式确定共模模型电路中的各个元器件参数（电阻、电容、电感），确保差模模型电路中的差模阻抗幅值和差模相角数据与测试的结果一致。
本实施例的具体实施方式：
（1）按照共模扼流圈的共模测试方法获得其共模阻抗的幅值和相角数据；
（2）根据公式（1）,通过并联RLC公式确定共模模型电路中的各个元器件参数（电阻、电容、电感），确保共模模型电路中的共模阻抗幅值和共模相角数据与测试的结果一致；
（3）按照等效共模扼流圈的差模测试方法获得其差模阻抗幅值和差模相角数据；
（4）根据公式（2）,通过并联RLC公式确定共模模型电路中的各个元器件参数（电阻、电容、电感），确保差模模型电路中的差模阻抗幅值和差模相角数据与测试的结果一致；
（5）将确定好参数的共模模型电路和差模模型电路组合成总体模型电路，再次计算总体模型电路的共模阻抗和差模阻抗，不断微调整电路参数（电阻、电容、电感），确保总体模型的阻抗（包括差模阻抗和共模阻抗的幅值和相角）计算结果和测试的阻抗一致。
（6）从而得到一种能够精准模拟共模扼流圈差模特性和共模特性，同时满足共模扼流圈的二端口对称特性的模拟共模扼流圈的电路。
本发明提供了一种模拟共模扼流圈的电路，该电路通过共模模型电路能够精准模拟共模扼流圈的共模特性，通过差模模型电路能够精准的模拟共模扼流圈的差模特性，两个结构相同的差模模型电路对称的分布连接于共模模型电路的两端，使形成的等效电路模型具备二端口对称特性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种模拟共模扼流圈的电路，其特征在于，包括共模模型电路、第一差模模型电路和第二差模模型电路，所述第一差模模型电路的一端等效于共模扼流圈的输入端，所述第一差模模型电路的另一端连接所述共模模型电路的一端，所述共模模型电路的另一端连接所述第二差模模型电路的一端，所述第二差模模型电路的另一端等效于共模扼流圈的输出端，所述第一差模模型电路和所述第二差模模型电路电路结构相同。
2.如权利要求1所述的一种模拟共模扼流圈的电路，其特征在于，所述共模模型电路包括第一共模电路和第二共模电路，所述第一共模电路的电路结构和所述第二共模电路的电路结构水平对称，所述第一共模电路包括有多个共模子电路，所述第一共模电路的多个共模子电路串联连接。
3.如权利要求2所述的一种模拟共模扼流圈的电路，其特征在于，每个所述共模子电路均包括一个电阻、一个电容和一个电感，所述电阻的一端连接所述电容的一端且公共端连接所述电感的一端，所述电阻的另一端连接所述电容的另一端且公共端连接所述电感的另一端。
4.如权利要求3所述的一种模拟共模扼流圈的电路，其特征在于，所述共模子电路的电阻、电感和电容的值根据对等效共模扼流圈的共模阻抗测试结果确定，使得电路共模阻抗测试的阻抗幅值和相角与测试结果一致。
5.如权利要求4所述的一种模拟共模扼流圈的电路，其特征在于，所述共模子电路的电阻、电感和电容通过以下公式确定：
其中，ZP表示等效共模扼流圈的阻抗幅值；j为虚数；i为变量，i的值为1,2,3,…，n表示第一共模电路和第二共模电路各有n个共模子电路；ω表示等效共模扼流圈的相角；Ci表示第i个共模子电路的电容值；Li表示第i个共模子电路的电感值；Ri表示第i个共模子电路的电阻值。
6.如权利要求1所述的一种模拟共模扼流圈的电路，其特征在于，所述第一差模模型电路包括多个差模子电路，所有的所述差模子电路的一端都连接在一起，所有的所述差模子电路的另一端都连接在一起。
7.如权利要求6所述的一种模拟共模扼流圈的电路，其特征在于，每个所述差模子电路均包括一个电阻、一个电容和一个电感，所述电阻、所述电容和所述电感串联连接。
8.如权利要求7所述的一种模拟共模扼流圈的电路，其特征在于，所述共模子电路的电阻、电感和电容的值根据对等效差模扼流圈的差模阻抗测试结果确定，使得电路差模阻抗测试的阻抗幅值和相角与测试结果一致。
9.如权利要求8所述的一种模拟共模扼流圈的电路，其特征在于，所述差模子电路的电阻、电感和电容通过以下公式确定：
其中，ZS表示等效差模扼流圈的阻抗幅值；R0表示直流阻抗，j为虚数；i为变量，i的值为1,2,3,…，n表示第一差模模型电路和第二差模模型电路各有n个共模子电路；ω表示等效差模扼流圈的相角；Ci表示第i个差模子电路的电容值；Li表示第i个差模子电路的电感值；Ri表示第i个差模子电路的电阻值。
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