CN111614094A - 电磁干扰滤波电路 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种共模扼流圈和电磁干扰滤波电路,该共模扼流圈具有第一原边绕组,第二原边绕组和副边绕组,所述副边绕组与所述第一原边绕组和所述第二原边绕组电磁耦合,所述共模扼流圈还具有:串联连接于所述副边绕组两端的第一电阻(RCT)和第一电感(La);所述第一原边绕组的匝数大于所述副边绕组的匝数,所述第二原边绕组的匝数大于所述副边绕组的匝数。根据本实施例,通过将共模扼流圈的原边绕组匝数设置得较多,能够在检测的功能上集成共模干扰抑制的功能,从而有助于有源和无源滤波器的集成以实现滤波器的小型化;通过在共模扼流圈的副边绕组串联电感,能够改善该共模扼流圈的高频特性。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种共模扼流圈和电磁干扰滤波电路。
背景技术
接入电网的用电设备在使用时会产生电磁干扰(Electro-Magnetic–Interference,EMI),该电磁干扰有可能对电网的正常运行产生不良影响。因此,接入电网的用电设备需要满足电网所处地区设定的传导电磁干扰限定要求。
通常,可以使用传导电磁干扰滤波器来解决用电设备产生的电磁干扰问题。常见的传导电磁干扰滤波器包括:无源电磁干扰滤波器、有源电磁干扰滤波器和无源与有源混合型电磁干扰滤波器。
无源电磁干扰滤波器已经被广泛应用于抑制用电产生的电磁干扰对电网的影响,但是随着装置小型化、轻量化、集成化的设计需求逐年增高,无源电磁干扰滤波器体积大、笨重、抑制效果不佳等缺点日益突出。这些问题使无源电磁干扰滤波器的应用受到限制。
有源电磁干扰滤波器以及混合型电磁干扰滤波器可以在大幅度缩减传统无源电磁干扰滤波器体积重量的同时,达到同等甚至更优的滤波效果,因而被学术界和工业界一致看好,被认为是替代传统无源电磁干扰滤波器的最佳选择。
其中,混合型电磁干扰滤波器可以实现有源和无源电磁干扰滤波器的优势互补,扬长避短。因而,无论从技术层面还是可行性层面,都比单独的有源电磁干扰滤波器具有更加广阔的应用前景。
应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本申请的发明人通过调研发现,自从混合型电磁干扰滤波器这个概念被提出至今,构成混合型电磁干扰滤波器的有源滤波器部分和无源滤波器部分的电路都是各自独立工作,并且电路在空间上彼此分离,因此,混合滤波器的体积是有源滤波器部分和无源滤波器部分的体积之和,所以,混合滤波器的体积仍然较大。
本申请实施例提供一种共模扼流圈和电磁干扰滤波电路,在该共模扼流圈中,原边绕组匝数较多,因此原边绕组能够起到共模干扰抑制的作用,副边绕组能够起到检测电磁干扰信号的作用,检测到的信号可以用于有源电磁干扰滤波,所以,该共模扼流圈集成了抑制共模干扰和信号检测等双重功能,从而便于将无源滤波电路和有源滤波电路进行集成,能够实现电磁干扰滤波器的小型化;并且,该共模扼流圈的副边绕组串联有电感,该电感能够改善该共模扼流圈的高频特性。
根据本申请实施例的一个方面,提供一种共模扼流圈,具有第一原边绕组,第二原边绕组和副边绕组,所述副边绕组与所述第一原边绕组和所述第二原边绕组电磁耦合,所述共模扼流圈还具有:
串联连接于所述副边绕组两端的第一电阻(RCT)和第一电感(La);所述第一原边绕组的匝数大于所述副边绕组的匝数,所述第二原边绕组的匝数大于所述副边绕组的匝数。
根据本申请实施例的一个方面,其中,所述第一原边绕组的匝数大于等于2,并且,所述第二原边绕组的匝数大于等于2。
根据本申请实施例的一个方面,其中,所述第一电感(La)为空心线圈结构或印刷电路板覆铜结构。
根据本申请实施例的一个方面,其中,所述第一原边绕组的匝数与所述第二原边绕组的匝数相同。
根据本申请实施例的一个方面,其中,所述第一原边绕组和所述第二原边绕组的绕线方向相反,所述副边绕组的绕线方向与所述第一原边绕组和第二原边绕组中任一者的绕线方向相同。
根据本申请实施例的一个方面,其中,所述共模扼流圈还具有磁芯,所述第一原边绕组、所述第二原边绕组和所述副边绕组卷绕于所述磁芯。
根据本申请实施例的一个方面,提供一种电磁干扰滤波电路,其中,所述电磁干扰(EMI)滤波电路包括:
如上述实施例中任一方面所述的共模扼流圈,其中,所述共模扼流圈的所述第一原边绕组的一端连接到阻抗稳定网络的第一输出端,所述共模扼流圈的所述第二原边绕组的一端连接到阻抗稳定网络的第二输出端,所述第一原边绕组的另一端和所述第二原边绕组的另一端分别连接用电设备的电力输入端;
运算放大器,其两个输入端分别连接于所述共模扼流圈的所述副边绕组的两端,并从输出端输出补偿信号,其中,所述输出端和一个所述输入端之间连接有反馈电阻(Rf);以及
电流注入网络,其包括串联在所述第一原边绕组的所述另一端和所述第二原边绕组的所述另一端之间的电阻和电容,所述电流注入网络与所述运算放大器的所述输出端连接,根据所述补偿信号向所述第一原边绕组和所述第二原边绕组注入电流。
根据本申请实施例的一个方面,其中,所述电磁干扰滤波电路还包括:
补偿电容(Cf),所述补偿电容(Cf)与所述反馈电阻(Rf)并联。
根据本申请实施例的一个方面,其中,所述电流注入网络包括依次串联连接的第一电容(C1)、第二电阻(R1)、第三电阻(R2)和第二电容(C2),
其中,所述运算放大器的所述输出端连接于所述第二电阻(R1)和所述第三电阻(R2)的连接节点。
根据本申请实施例的一个方面,其中,所述运算放大器的所述两个输入端分别通过第三电阻(Rg)和第四电阻(Rs)连接于所述共模扼流圈的所述副边绕组的所述两端。
本发明的有益效果在于:通过将共模扼流圈的原边绕组匝数设置得较多,能够在检测的功能上集成共模干扰抑制的功能,从而有助于有源和无源滤波器的集成以实现滤波器的小型化;通过在共模扼流圈的副边绕组串联电感,能够改善该共模扼流圈的高频特性。
参照后文的说明和附图,详细公开了本发明的特定实施方式,指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解,本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本发明的实施方式,并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1是本申请实施例1的共模扼流圈的一个示意图;
图2为针对本申请实施例1的共模扼流圈的信号检测功能建立的等效电路;
图3为针对本申请实施例1的共模扼流圈的共模干扰抑制功能建立的等效电路;
图4是本申请实施例2的电磁干扰滤波电路的一个示意图;
图5是本申请实施例2的电磁干扰滤波电路的滤波效果的一个仿真结果示意图。
具体实施方式
参照附图,通过下面的说明书,本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中,具体公开了本申请的特定实施方式,其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式,应了解的是,本申请不限于所描述的实施方式,相反,本申请包括落入所附附记的范围内的全部修改、变型以及等同物。下面结合附图对本申请的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的,不是对本申请的限制。
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分,但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等,这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在,但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。
在本申请实施例中,单数形式“一”、“该”等包括复数形式,应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义;此外术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式,除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”,术语“基于”应理解为“至少部分基于……”,除非上下文另外明确指出。
实施例1
本申请实施例1提供一种共模扼流圈。
图1是本实施例的共模扼流圈的一个示意图。如图1所示,共模扼流圈10具有:第一原边绕组11,第二原边绕组12和副边绕组13。其中,副边绕组13与第一原边绕组11和第二原边绕组12电磁耦合。
在本实施例中,第一原边绕组11的匝数为N1,第二原边绕组12的匝数为N2,副边绕组13的匝数为Ns。如图1所示,N1大于Ns,并且N2大于Ns。
在本实施例的共模扼流圈10中,第一原边绕组11和第二原边绕组12的匝数较多,因此,第一原边绕组10和第二原边绕组11能够起到共模干扰抑制的作用。副边绕组13与第一原边绕组11和第二原边绕组12电磁耦合,因而能够起到检测电磁干扰信号的作用,该检测到的信号可以用于有源电磁干扰滤波。所以,该共模扼流圈10集成了抑制共模干扰和信号检测等双重功能,从而便于将无源滤波电路和有源滤波电路进行集成,能够实现电磁干扰滤波器的小型化。
在本实施例中,由于第一原边绕组11和第二原边绕组12的匝数较多,能够产生较强烈的磁通变化,因此,即使副边绕组13的匝数比较少,也能获得足够的检测信号以用于有源电磁干扰滤波。而副边绕组13的匝数较少,可以在第一原边绕组11和第二原边绕组12与副边绕组13之间形成较高的变比,从而为具有该共模扼流圈10的电磁干扰滤波电路提供额外的高增益。
在本实施例中,第一原边绕组11的匝数N1例如大于等于2,并且,第二原边绕组12的匝数N2例如大于等于2。由此,第一原边绕组11和第二原边绕组12既能够产生共模干扰抑制的效果,又能够达到以较少的副边绕组匝数获得足够的检测信号的效果。
在本实施例中,如图1所示,该共模扼流圈10的副边绕组13的两端串联有第一电阻RCT和第一电感La。其中,该第一电感La能够实现副边绕组13的两端(即,检测端口)的移相调整及阻抗匹配,并弱化由于副边绕组13较少而产生的高频寄生电容的不良影响,改善该共模扼流圈的高频特性。
根据本实施例的共模扼流圈10,第一原边绕组11和第二原边绕组12的匝数较多,而副边绕组13的匝数比较少,因而能形成较高的变比,为具有该共模扼流圈10的电磁干扰滤波电路提供高增益;由于副边绕组13的匝数较少,副边绕组13产生的高频寄生电容增大,会对共模扼流圈10的高频特性产生不良影响,但是,该不良影响能够被串联于副边绕组13的第一电感La所消除,因而本实施例的共模扼流圈10仍然具有良好的高频特性。因此,本实施例的共模扼流圈10由于具有第一原边绕组11和第二原边绕组12的匝数较多且副边绕组13的匝数比较少、以及副边绕组13串联有第一电感La等特征,不仅能实现电磁干扰滤波器的小型化,并实现较高的变比,为电磁干扰滤波电路提供高增益,而且具有良好的高频特性。
在本实施例中,第一原边绕组11的匝数N1与第二原边绕组12的匝数N2可以相同,由此,第一原边绕组11和第二原边绕组12能够更好地达到共模干扰抑制的效果。
在本实施例中,如图1所示,第一原边绕组11和第二原边绕组12的绕线方向相同。由此,能够对共模干扰起到抑制作用。
在本实施例中,如图1所述,共模扼流圈10还可以具有磁芯14,并且,第一原边绕组11、第二原边绕组12以及副边绕组13可以卷绕于该磁芯14,由此,副边绕组13能够与第一原边绕组11和第二原边绕组12电磁耦合。在一个实施方式中,副边绕组13在磁芯14上的卷绕位置可以是第一原边绕组11和第二原边绕组12之间。
在本实施例中,磁芯14可以是闭合的形状,例如,在图1中,磁芯14为闭合的环状。此外,本实施例可以不限于此,磁芯14也可以是其它形状,例如,磁芯14为不闭合的环状,比如条状等。
在本实施例中,第一电感La可以为空心线圈结构或印刷电路板覆铜结构,由此,第一电感La占用的空间较少,尤其是,第一电感La为印刷电路板覆铜结构时,该第一电感La不会占用额外的空间,所以,能够减小使用该共模扼流圈10的滤波电路的尺寸。
下面,对本申请的共模扼流圈10的电路模型进行说明。
在本实施例中,如图1所示,第一原边绕组11,第二原边绕组12和副边绕组13的电感值分别为L1,L2和LCT。第一原边绕组11和第二原边绕组12可以分别接到主电路,该主电路可以是交流电源或与交流电源连接的线路阻抗稳定网络。
本实施例的共模扼流圈10能够实现信号检测和共模干扰抑制两个功能,下面分别对这两个功能建立等效电路。
首先说明信号检测功能的等效电路。
如图1所示,具有相同匝数的第一原边绕组11和第二原边绕组12连接到主电路中,共模噪声电流流过第一原边绕组11和第二原边绕组12,并在磁芯14中产生相同方向的磁通,从而在副边绕组13中产生信号,而差模噪声电流产生的磁通相互抵消。
图2为针对本实施例的共模扼流圈的信号检测功能建立的等效电路。图2是根据共模信号检测原理,将第一原边绕组11和第二原边绕组12中的电流等效到副边绕组13的简化模型。n2Cp是第一原边绕组11和第二原边绕组12的寄生电容Cp折算到副边绕组13的等效电容值;LCT是副边绕组13的电感;RCT和La分别是副边绕组13所连接的第一电阻的阻值和第一电感的电感值。
根据图2的简化模型,可以推导出关于信号检测GCT(s)传递函数,该传递函数如下式(1)所示:
此外,图2中的ni表示副边绕组13检测到的电流信号;VR表示经过转换得到的电压信号。
下面说明共模干扰抑制功能的等效电路。
图3为针对本实施例的共模扼流圈的共模干扰抑制功能建立的等效电路。
为了分析共模干扰抑制功能,需要得到共模等效阻抗。根据本实施的共模扼流圈10的结构,可以列出以下表达式(2):
其中,Vi和Ii是相应绕组的电压和电流,i=1,2,3。Mij(i,j=1,2,3,i≠j)是每两个绕组之间的互感。L3对应图1中的LCT。假设电感L1和L2相同且对称分布,三个绕组11、12、13完全耦合,耦合系数k=1。根据上述假设,可以将图3的(a)所示的等效电路进行解耦处理,从而得到图3的(b)所示的等效电路,图3的(b)示出了图1的共模扼流圈10的等效共模阻抗ZCM1和ZCM2。在理想情况下,ZCM1和ZCM2的值是相等的,它们能够提供共模干扰抑制功能。其中,ZCM1和ZCM2分别表示第一原边绕组11和第二原边绕组12的等效共模阻抗。
此外,图3的(a)、(b)中,虚线上的箭头表示共模电流的方向,ICM表示等效共模干扰电流源。图1中的iCM表示共模干扰电流,图1的虚线箭头101表示共模电流的方向。
根据本实施例的上述说明,由于原边绕组的匝数较多,副边绕组的匝数较少,因此,能够产生原边绕组抑制共模干扰、获取足够的检测信号、以及原边绕组与副边绕组具有较高变比等效果,因而便于将无源滤波电路和有源滤波电路进行集成,并使系统获得额外的高增益;并且,副边绕组串联有电感,能够实现检测端口的移相调整及阻抗匹配,并弱化由于副边绕组的匝数较少所带来的高频寄生电容的不良影响,改善高频特性。所以,本实施例的共模扼流圈不仅能够实现电磁干扰滤波器的小型化,而且具有良好的高频特性,并带来较高的增益。
实施例2
本申请实施例2提供一种电磁干扰(EMI)滤波电路。该电磁干扰滤波电路具有如实施例1所述的共模扼流圈。
图4是本实施例的电磁干扰滤波电路的一个示意图,如图4所示,电磁干扰滤波电路40包括:共模扼流圈10、运算放大器41以及电流注入网络42。
如图4所示,该共模扼流圈10是实施例1所述的共模扼流圈,实施例1中关于共模扼流圈10的说明被合并于此。
如图4所示,共模扼流圈10的第一原边绕组11的一端111连接到阻抗稳定网络(LISN)400的第一输出端401,第二原边绕组12的一端121连接到阻抗稳定网络400的第二输出端402,第一原边绕组11的另一端112和第二原边绕组12的另一端122分别连接用电设备300的电力输入端301和302。
如图4所示,运算放大器41的两个输入端411、412分别连接于共模扼流圈10的副边绕组13的两端,并从输出端413输出补偿信号。其中,运算放大器41的该输出端413和一个输入端411之间连接有反馈电阻Rf。其中,输入端411例如是运算放大器41的同相输入端,输入端412例如是运算放大器41的反相输入端。
如图4所示,在一个实施方式中,运算放大器41的两个输入端411、412分别通过第三电阻Rg和第四电阻Rs连接于共模扼流圈10的所述副边绕组13的所述两端。
如图4所示,电流注入网络42可以包括串联在第一原边绕组11的该另一端112和第二原边绕组12的该另一端122之间的电阻和电容。该电流注入网络42与运算放大器41的输出端413连接,根据该输出端413输出的该补偿信号向第一原边绕组11和第二原边绕组12注入电流。
如图4所示,在本实施例中,电流注入网络42可以包括依次串联连接的第一电容C1、第二电阻R1、第三电阻R2和第二电容C2。其中,运算放大器41的输出端413连接于第二电阻R1和第三电阻R2的连接节点421。
如图4所示,在本实施例中,电磁干扰滤波电路40还包括:补偿电容Cf。该补偿电容Cf与反馈电阻Rf并联。与反馈电阻Rf并联的该补偿电容Cf的相位超前,因而能够改善电磁干扰滤波电路40的相位裕度,改变电磁干扰滤波电路40的开环频率特性,从而保证电磁干扰滤波电路40的有源滤波功能稳定工作,实现了传导电磁干扰的高衰减。
在本实施例中,如图4所示,用电设备300可以是电磁干扰源;阻抗稳定网络(LISN)400可以作为电磁干扰滤波电路40的负载,提供标准的50Ω阻抗。电磁干扰滤波电路40包括无源电磁干扰滤波器部分和有源电磁干扰滤波器部分。其中,共模扼流圈10的第一原边绕组11和第二原边绕组12由于具有等效共模阻抗,因而可以被作为无源电磁干扰滤波器;有源电磁干扰滤波器可以包括运算放大器41、电流注入网络42、以及连接于运算放大器41的电阻和电容,运算放大器41输出端413通过电流注入网络将电流ic1、ic2注入到第一原边绕组11和第二原边绕组12中,从而抑制电磁干扰,避免用电设备300的电磁干扰对电网产生影响。
根据本实施例,电磁干扰滤波电路具有实施例1的共模扼流圈,因此,不仅能够利用共模扼流圈的原边绕组抑制共模干扰,还能够利用运算放大器进行有源滤波,所以,本实施例的电磁干扰滤波电路能够以较小的体积实现无源电磁干扰滤波功能和有源电磁干扰滤波功能的混合,从而达到良好的电磁干扰滤波效果;并且,由于共模扼流圈的原边绕组的匝数较多,副边绕组的匝数较少,而且副边绕组串联有电感,该电磁干扰滤波电路还具有良好的高频特性以及较高的增益;此外,运算放大器反馈电阻并联补偿电容Cf,形成超前补偿,从而改善电磁干扰滤波电路的相位裕度,改变电磁干扰滤波电路的开环频率特性。
下面,结合仿真软件的仿真结果来说明本实施例的电磁干扰滤波电路40的稳定性和滤波效果。
在下述的仿真中,用幅值为5V,频率为100kHz,阻抗为50Ω的方波模拟噪声源。此外,本实施例的仿真条件也可以不限于此。
在仿真中,通过对比裸噪声频谱和加入电磁干扰滤波电路40后的噪声频谱数值,可以得到所加入的电磁干扰滤波电路40的插入损耗,并且,根据加入电磁干扰滤波电路40后的噪声频谱情况,可以判断系统是否稳定。其中,裸噪声是指没有加入电磁干扰滤波电路40时的电磁干扰的噪声。
首先,以保证系统稳定且滤波效果最大化为目标,设定共模扼流圈中的各绕组的电感(即,L1,L2,LCT)、各绕组的匝数、电阻RCT的阻值、以及第一电感La的电感值。然后,在初步设计好的共模扼流圈10的基础上,设定电磁干扰滤波电路40中各元件的参数,得到仿真结果。
图5是本实施例的电磁干扰滤波电路的滤波效果的一个仿真结果示意图。其中,501表示裸噪声频谱的峰值包络线;502表示加入本申请的电磁干扰滤波电路后噪声的频谱,该电磁干扰滤波电路具有与反馈电阻并联的补偿电容Cf,并且,共模扼流圈的副边绕组串联有第一电感La;503表示加入作为第一对比例的电磁干扰滤波电路后噪声的频谱,该作为第一对比例的电磁干扰滤波电路具有与反馈电阻并联的补偿电容Cf,但是,其共模扼流圈的副边绕组没有串联第一电感La;504表示加入作为第二对比例的电磁干扰滤波电路后噪声的频谱,该作为第二对比例的电磁干扰滤波电路不具有该补偿电容Cf,但是,其共模扼流圈的副边绕组串联有第一电感La。此外,在图5中,横轴表示频率,单位是赫兹(Hz),纵轴表示噪声强度,单位是分贝微伏(dBuV)。
根据图5的仿真结果可知:
(1)加入电磁干扰滤波电路后,502表示的频谱没有出现振荡现象,说明本实施例的电磁干扰滤波电路的稳定性较好。
(2)本实施例的电磁干扰滤波电路可以高效抑制共模电磁干扰。比如,在1MHz(106Hz)频率处的裸噪声强度为100dBuV,加入电磁干扰滤波电路后,降低到30dBuV(如502表示的频谱所示),即,本实施例的电磁干扰滤波电路使电磁噪声实现了70dBuV的衰减。仿真结果验证了本实施例的电磁干扰滤波电路的可行性和实用性。
(3)从频谱502和频谱503的比较可以看出,由于本实施例的共模扼流圈的副边绕组串联有第一电感La,滤波器的滤波效果明显改善,在高频处这个效果尤为明显,例如,在大于1MHz的频率范围内,频谱502的强度随频率增加而持续降低,频谱503的强度随频率增加虽然也有降低,但是降低的幅度不如频谱502,因此,频谱502的高频特性优于频谱503。
(4)从频谱502和频谱504的比较可以看出,由于本实施例的电磁干扰滤波电路具有该补偿电容Cf,滤波特性也得到了改善。其中,频谱502的噪声强度始终低于频谱504的噪声强度,尤其在高频段,例如,图5所示的频段505处,频谱504的噪声强度甚至高于501所表示的裸噪声的强度,所以,如果没有补偿电容Cf,而仅有第一电感La,滤波电路在高频段不仅不会抑制噪声,反而会增强噪声。
(5)从频谱503和频谱504的比较可以看出,在高频段,频谱503的噪声强度虽然低于频谱504的噪声强度,但是在低频段,例如在图5所示的频段506处,频谱503的噪声强度却高于频谱504的噪声强度,所以,如果没有第一电感La,而仅有补偿电容Cf(如频谱503所示),滤波电路在低频段的滤波性能会降低。
根据对图5中频谱502、503、504的比较可知,由于本实施例的电磁干扰滤波电路具有补偿电容Cf和第一电感La,滤波性能(即,抑制噪声的性能)得到极大改善,在高频段和低频段都具有良好的滤波性能;与之相对,如果电磁干扰滤波电路仅具有补偿电容Cf和第一电感La中的一者,在高频段或低频段的滤波性能将会降低,甚至产生使噪声增强的反作用。根据本实施例,本实施例的电磁干扰滤波电路能够以较小的体积实现无源电磁干扰滤波功能和有源电磁干扰滤波功能的混合,从而达到良好的电磁干扰滤波效果;并且,具有良好的高频特性以及较高的增益;此外,运算放大器反馈电阻并联补偿电容Cf,能够改善电磁干扰滤波电路的开环频率特性。
以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述,但本领域技术人员应该清楚,这些描述都是示例性的,并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改,这些变型和修改也在本申请的范围内。
Claims (8)
1.一种电磁干扰(EMI)滤波电路,其特征在于,
所述电磁干扰(EMI)滤波电路包括:
共模扼流圈,所述共模扼流圈具有第一原边绕组,第二原边绕组,副边绕组,以及串联连接于所述副边绕组两端的第一电阻(RCT)和第一电感(La),所述副边绕组与所述第一原边绕组和所述第二原边绕组电磁耦合,所述第一原边绕组的匝数大于所述副边绕组的匝数,所述第二原边绕组的匝数大于所述副边绕组的匝数,其中,所述第一原边绕组的一端连接到阻抗稳定网络的第一输出端,所述第二原边绕组的一端连接到阻抗稳定网络的第二输出端,所述第一原边绕组的另一端和所述第二原边绕组的另一端分别连接用电设备的电力输入端;
运算放大器,其两个输入端分别连接于所述共模扼流圈的所述副边绕组的两端,并从输出端输出补偿信号,其中,所述输出端和一个所述输入端之间连接有反馈电阻(Rf);以及
电流注入网络,其包括串联在所述第一原边绕组的所述另一端和所述第二原边绕组的所述另一端之间的电阻和电容,所述电流注入网络与所述运算放大器的所述输出端连接,根据所述补偿信号向所述第一原边绕组和所述第二原边绕组注入电流。
2.如权利要求1所述的电磁干扰滤波电路,其特征在于,
所述电磁干扰滤波电路还包括:
补偿电容(Cf),所述补偿电容(Cf)与所述反馈电阻(Rf)并联。
3.如权利要求1所述的电磁干扰滤波电路,其特征在于,
所述电流注入网络包括依次串联连接的第一电容(C1)、第二电阻(R1)、第三电阻(R2)和第二电容(C2),
其中,所述运算放大器的所述输出端连接于所述第二电阻(R1)和所述第三电阻(R2)的连接节点。
4.如权利要求1所述的电磁干扰滤波电路,其特征在于,
所述运算放大器的所述两个输入端分别通过第三电阻(Rg)和第四电阻(Rs)连接于所述共模扼流圈的所述副边绕组的所述两端。
5.如权利要求1所述的电磁干扰滤波电路,其特征在于,
所述第一原边绕组的匝数大于等于2,并且,所述第二原边绕组的匝数大于等于2。
6.如权利要求1所述的电磁干扰滤波电路,其特征在于,
所述第一电感(La)为空心线圈结构或印刷电路板覆铜结构。
7.如权利要求1所述的电磁干扰滤波电路,其特征在于,
所述第一原边绕组的匝数与所述第二原边绕组的匝数相同。
8.如权利要求1所述的电磁干扰滤波电路,其特征在于,
所述共模扼流圈还具有磁芯,
所述第一原边绕组、所述第二原边绕组和所述副边绕组卷绕于所述磁芯。
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