CN113007883B - 一种抗干扰装置、电子设备以及空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗干扰装置、电子设备以及空调，该抗干扰装置包括第一电路与第二电路，第一电路与第二电路并联，且第一电路与第二电路均包括至少一个功能模块，其中，抗干扰装置包括至少一条交叉走线，交叉走线的一端与第一电路的功能模块连接，交叉走线的另一端与第二电路对应的功能模块连接，且交叉走线为两个功能模块之间平面距离最短的连线，以降低抗干扰装置的回路阻抗。本发明提供的抗干扰装置、电子设备以及空调具有降低了EMI干扰的效果。

Description

一种抗干扰装置、电子设备以及空调

技术领域

本发明涉及抗干扰技术领域，具体而言，涉及一种抗干扰装置、电子设备以及空调。

背景技术

随着变频技术突飞猛进的发展，所用设备也正追求更加快速的逻辑电路，同时带来许多电磁兼容问题，对于空调来说必须要做出更大的努力才能保证产品的EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)需求。

目前，一般采用在电路中设置电容等方式消除干扰，但效果不佳。

综上，现有技术中存在EMI干扰较难消除的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗干扰装置、电子设备以及空调，以解决现有技术中存在的抗干扰电路效果不佳的问题。

为解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种抗干扰装置，所述抗干扰装置包括第一电路与第二电路，所述第一电路与所述第二电路并联，且所述第一电路与所述第二电路均包括至少一个功能模块，其中，所述抗干扰装置包括至少一条交叉走线，所述交叉走线的一端与所述第一电路的功能模块连接，所述交叉走线的另一端与所述第二电路对应的功能模块连接，且所述交叉走线为两个功能模块之间平面距离最短的连线，以降低所述抗干扰装置的回路阻抗。

由于地线电流总是走地线阻抗较小的路径，因此通过设置交叉走线的方式，可以有效地减小回路阻抗，进而为传输干扰噪声提供多条路径，减小向外辐射发射，实现了EMI干扰的消除。

可选地，所述第一电路与所述第二电路均包括电源线与功率地线，每个所述功能模块均与所述电源线、所述功率地线电连接，所述交叉走线的一端与所述第一电路的电源线电连接，所述交叉走线的另一端与所述第二电路的电源线电连接；或

所述交叉走线的一端与所述第一电路的功率地线电连接，所述交叉走线的另一端与所述第二电路的功率地线电连接。

可选地，所述第一电路与所述第二电路均包括电源线与功率地线，每个所述功能模块均与所述电源线、所述功率地线电连接，所述交叉走线中至少包括第一交叉走线与第二交叉走线，所述第一交叉走线的一端与所述第一电路的电源线电连接，所述第一交叉走线的另一端与所述第二电路的电源线电连接；所述第二交叉走线的一端与所述第一电路的功率地线电连接，所述第二交叉走线的另一端与所述第二电路的功率地线电连接。

可选地，当所述第一电路与所述第二电路均包括至少两个功能模块，且所述第一电路中功能模块的数量小于或等于所述第二电路中功能模块的数量时，所述交叉走线的数量与所述第一电路中功能模块的数量相等，且所述第一电路中的每个功能模块均通过一条交叉走线与所述第二电路中的功能模块连接。

可选地，当所述第一电路与所述第二电路均包括至少两个功能模块，且所述交叉走线的数量小于所述第一电路与第二电路中的功能模块时，所述交叉走线与靠近所述电源线输入端的功能模块连接。

可选地，每个所述功能模块均包括滤波模块与控制芯片，所述滤波模块与所述控制芯片连接，所述交叉走线连接于所述滤波模块与所述控制芯片之间。

可选地，所述滤波模块包括第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻以及去耦电容，所述第一电感与所述第一电阻串联设置于所述电源线上，所述第二电感与所述第二电阻串联设置于所述功率地线上，所述去耦电容的一端与所述第一电阻电连接，所述去耦电容的另一端与所述第二电阻电连接；

所述交叉走线的一端连接于所述第一电路的去耦电容之后，所述交叉走线的另一端连接于所述第二电路的去耦电容之后；或

所述交叉走线的一端连接于所述第一电路的第二电感与第二电阻之间，所述交叉走线的另一端连接于所述第二电路的第二电感与第二电阻之间。

可选地，当所述第一电路包括一个功能模块，第二电路也包括一个功能模块时，所述交叉走线的端点与所述控制芯片之间距离大于所述交叉走线的长度。

可选地，所述抗干扰装置还包括PCB板，所述第一电路与所述第二电路集成于所述PCB板上。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的抗干扰装置。

第三方面，本申请实施例还提供了一种空调，所述空调包括上述的抗干扰装置。

附图说明

图1为现有技术中第一种电子设备电路的示意图。

图2为现有技术中第二种电子设备电路的示意图。

图3为本申请实施例提供第一种抗干扰装置的电路图。

图4为本申请实施例提供第二种抗干扰装置的电路图。

图5为本申请实施例提供第三种抗干扰装置的电路图。

图6为本申请实施例提供第四种抗干扰装置的电路图。

图7为本申请实施例提供第五种抗干扰装置的电路图。

图8为本申请实施例提供第六种抗干扰装置的电路图。

图9为本申请实施例提供第七种抗干扰装置的电路图。

标记说明：

100-抗干扰装置；110-第一电路；120-第二电路；130-功能模块；140-交叉走线；131-滤波模块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

正如背景技术中所述，目前的电子设备电路中，一般包括多个功能模块，多个功能模块之间串联，如图1所示，该电路包括功能模块1、功能模块2以及功能模块3，3个功能模块之间串联。

需要说明的是，当功能模块为多个时，多个功能模块可以实现相同的功能，也可实现不同的功能，例如，功能模块1为变频模块，其可以实现变频的功能，功能模块2为控制模块，其可以实现控制的功能，在此不做任何限定。一般而言，变频电路中包括电源线与功率地线，多个功能模块均分别与电源线、功率地线连接。

请参阅图1，由于电路中电容充放电的原因，使得电源信号与回路之间形成位移电流，电路中同时还存在负载电流，使得在回路的阻抗上建立了一个电压，并形成差模电流，使用去耦电容，可将内部的差模电压减小。

除此以外，电源和回路与机壳之间还会形成共模噪声，由它们所建立的电压则是共模电压。距离机壳的接地连接越远，其共模噪声就越高。

并且，现有技术中还存在另一种电路，请参阅图2，该电路包括两个支路，每条支路上包括多个功能模块，以图示为例，以IC6作为参考点，在IC6上形成的共模电压与出现在信号回路连接上的共模电压是相等的。

同样会在IC3的回路上出现一个共模电压，因此在IC6和IC3之间也会出现一个差分电压。当噪声脉冲持续时间和幅值所导致的噪声能量大于IC3对噪声能量的抗扰能力时，就会形成临近效应，产生EMI噪声。

综上，现有技术中虽然利用电容进行抗干扰处理，然而其抗干扰能力有限。有鉴于此，为了有效减少共模噪声，同时减小向外的辐射，本申请提供了一种抗干扰装置，通过设置交叉走线的方式，达到减少共模噪声，同时减小向外的辐射的效果。

下面对本申请提供的抗干扰装置进行示例性说明：

作为一种可选的实现方式，请参阅图3，该抗干扰装置100包括第一电路110与第二电路120，第一电路110与第二电路120并联，且第一电路110与第二电路120均包括至少一个功能模块130，其中，本申请所述的功能模块130，指能够实现特定功能的模块，例如实现变频、控制、变压或整流等功能的模块。同时，当功能模块130的数量为多个时，多个功能模块130可以是相同的功能模块130，也可以是不同的功能模块130，或者部分功能模块130相同，在此不做任何限定。

其中，抗干扰装置100包括至少一条交叉走线140，交叉走线140的一端与第一电路110的功能模块130连接，交叉走线140的另一端与第二电路120对应的功能模块130连接，且交叉走线140为两个功能模块130之间平面距离最短的连线，以降低抗干扰装置100的回路阻抗。

由于地线电流总是走地线阻抗较小的路径，且传输线阻抗公式为:

其中，Z表示传输线阻抗，Z₀表示传输线阻抗特性，l表示传输线长度，f表示传输信号频率，ε_r表示线材料相对介电常数，可用

代替。

由该公式可知，传输线阻抗与传输线长度成正比例关系，换言之，当传输线变短时，传输线阻抗相应的降低。因此，由于交叉走线140为两个功能模块130之间平面距离最短的连线，进而为抗干扰装置100提供了一条回路阻抗更低的路径，通过该条路径可以传输干扰噪声，进而减小干扰噪声向外辐射发射，达到减小EMI干扰的目的。

并且，需要说明的是，本申请所述的交叉走线140的另一端与第二电路120对应的功能模块130连接，对应的功能模块130指第二电路120中，与第一电路110的功能模块130距离最近的功能模块130。例如，第一电路110中包括功能模块A与功能模块B，第二电路120中包括功能模块a、功能模块b以及功能模块c，且功能模块A与功能模块a的距离最近，功能模块B与功能模块b的距离最近，则在进行交叉走线140的设置时，当交叉走线140的一端连接功能模块A时，则另一端连接的对应的功能模块为功能模块a；当交叉走线140的一端连接功能模块B时，则另一端连接的对应的功能模块为功能模块b。

作为一种实现方式，该抗干扰装置100还包括PCB板，第一电路110与第二电路120均集成于该PCB板上。可以理解地，本申请增设交叉走线140，实质上是在PCB走线上每个进行EMI优化，降低信号回路的阻抗，使地线电流流向阻抗较小的路径，回路面积减小，从而减小向外的辐射，从源头上减小干扰。同时，由于仅在电路中增加交叉走线140，因此其不会增加过多的成本。

作为一种实现方式，第一电路110与第二电路120均包括电源线与功率地线，每个功能模块130均与电源线、功率地线电连接，在此基础上，请参阅图4，本申请所述的交叉走线140与功能模块130连接，可以为交叉走线140的一端与第一电路110的电源线电连接，交叉走线140的另一端与第二电路120的电源线电连接；或者，请参阅图5，也可以为交叉走线140的一端与第一电路110的功率地线电连接，交叉走线140的另一端与第二电路120的功率地线电连接，其均能达到降低抗干扰装置100的回路阻抗的效果。

当然的，作为另一种可能的实现方式，请参阅图6，交叉走线140中至少包括第一交叉走线与第二交叉走线(图6中标号140的两条走线分别为第一交叉走线与第二交叉走线)，在此基础上，第一交叉走线的一端与第一电路110的电源线电连接，第一交叉走线的另一端与第二电路120的电源线电连接；第二交叉走线的一端与第一电路110的功率地线电连接，第二交叉走线的另一端与第二电路120的功率地线电连接。

可选地，请参阅图7，每个功能模块130均包括滤波模块131与控制芯片(图6所示中IC1与IC4均为控制芯片)，滤波模块131与控制芯片连接，交叉走线140连接于滤波模块131与控制芯片之间。通过将交叉走线140连接于滤波模块131与控制芯片之间，干扰信号将通过滤波模块131后流向回路阻抗更低的通路,使得干扰信号经过滤波后再流向阻抗较小的路径，其消除EMI干扰的效果更佳。

作为一种可选的实现方式，滤波模块131包括第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻以及去耦电容，第一电感与第一电阻串联设置于电源线上，第二电感与第二电阻串联设置于功率地线上，去耦电容的一端与第一电阻电连接，去耦电容的另一端与第二电阻电连接。交叉走线140的一端连接于第一电路110的去耦电容之后，交叉走线140的另一端连接于第二电路120的去耦电容之后；或者，交叉走线140的一端连接于第一电路110的第二电感与第二电阻之间，交叉走线140的另一端连接于第二电路120的第二电感与第二电阻之间。当然地，在一种可能的实现方式中，也可同时连接两条交叉走线140。

可以理解地，通过该连接方式，使得第一电感与第二电感能够过滤部分共模干扰信号，同时第一电阻、第二电阻以及去耦电容能够组成RC滤波电路，可同时过滤部分工模干扰与差模干扰信号。因此，干扰噪声实际先通过滤波模块131进行过滤，然后再流向阻抗较低的回路，其消除EMI干扰的效果更佳。

此外，本申请并不对抗干扰装置100中功能模块130的数量进行限定，例如，第一电路110与第二电路120中仅包括一个功能模块130，或者，第一电路110与第二电路120中包括多个功能模块130，下面对本申请的不同情况进行说明：

第一种，请继续参阅图7，当第一电路110仅包括一个功能模块130，第二电路120也仅包括一个功能模块130时，交叉走线140分别连接于两个模块，且交叉走线140的端点与控制芯片之间距离大于交叉走线140的长度。可以理解地，如图所示，当未连接交叉走线140时，对于第一电路110而言，信号的流向为L1-R1-IC1-R2-L2，最后回到功率地线端口，而当设置交叉走线140后，信号还可流向另一回路：L1-R1-交叉走线140-IC4-R4-L4，最后回到功率地线端口，由于交叉走线140的端点与控制芯片之间距离大于交叉走线140的长度，因此此段传输线长度会小于L1-R1-IC1-R2-L2回路的传输线长度，信号优先流向沿该条路径，进而减小了共模噪声，减小了向外辐射干扰信号。

第二种，当第一电路110中仅包括一个功能模块130，第二电路120中包括多个功能模块130；或者当第二电路120中仅包括一个功能模块130，第一电路110中包括多个功能模块130时。请参阅图8，第一电路110中包括功能模块A，功能模块B以及功能模块C，第二电路120中包括功能模块D，则在设置交叉走线140时，交叉走线140的一端与功能模块D连接，另一端与第一电路110中距离功能模块D最近的模块连接。例如，当功能模块D与功能模块A距离最近时，则功能模块D与功能模块A通过交叉走线140连接。此外，功能模块D与靠近电源线输入端的模块连接，以实现更好的抗干扰效果。

例如，功能模块A靠近电源线的输入端，若此时功能模块D与功能模块A、功能模块B的距离相等，则交叉走线140优先连接功能模块A与功能模块D。

第三种，第一电路110与第二电路120中均包括至少两个功能模块130时，第一电路110中功能模块130的数量小于或等于第二电路120中功能模块130的数量时，作为一种实现方式，交叉走线140的数量与第一电路110中功能模块130的数量相等，且第一电路110中的每个功能模块130均通过一条交叉走线140与第二电路120中的功能模块130连接。由于在实际的布线过程中，为了设计需求，功能模块130与功能模块130之间的距离实际较远，导致回路阻抗较高。

通过设置与第一电路110中功能模块130相等数量的交叉走线140，可以实现第一电路110中每个功能模块130均与一个功能模块130电连接，使得抗干扰的效果更好。

作为另一种实现方式，交叉走线140的数量也可以与第一电路110中功能模块130的数量不同，例如，交叉走线140的数量小于第一电路110中功能模块130的数量，此时，第一电路110中的部分功能模块130与第二电路120中对应的功能模块130通过交叉走线140电连接。

或者，交叉走线140的数量仅为一条。为了实现更好的抗干扰效果，交叉走线140与靠近电源线输入端的功能模块130连接。

例如，第一电路110中包括功能模块A，功能模块B以及功能模块C，第二电路120中包括功能模块D、功能模块E以及功能模块F，若功能模块A，功能模块B以及功能模块C逐渐远离电源线输入端，功能模块D、功能模块E以及功能模块F也逐渐远离电源线输入端，则在设置交叉走线140时，当交叉走线140的数量仅为一条时，交叉走线140连接靠近电源线输入端的功能模块130，即优先选取功能模块A与功能模块D通过交叉走线140连接；当交叉走线140的数量大于一条但小于第一电路110的功能模块130的数量时，交叉走线140连接靠近电源线输入端的功能模块130，例如交叉走线140为两条，则优先选取功能模块A与功能模块D通过一条交叉走线140连接，功能模块B与功能模块E通过另一条交叉走线140连接。当交叉走线140的数量与第一电路110中功能模块130的数量相等时，在第一电路110中的每个功能模块130均通过一条交叉走线140与第二电路120中的功能模块130连接，即功能模块A与功能模块D通过第一条交叉走线140连接，功能模块B与功能模块E通过第二条交叉走线140连接，功能模块C与功能模块F通过第三条交叉走线140连接。

综上，本申请通过设置交叉走线140的方式，使得抗干扰装置100的回路阻抗降低，进而使得电路的抗干扰效果更好。

基于上述实现方式，本申请还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述的抗干扰装置100。例如，该电子设备可以为计算机、收音机等设备。此外，本申请还提供了一种空调，该空调包括上述的抗干扰装置100。

综上所述，本申请实施例提供了一种抗干扰装置、电子设备以及空调，该抗干扰装置包括第一电路与第二电路，第一电路与第二电路并联，且第一电路与第二电路均包括至少一个功能模块，其中，抗干扰装置包括至少一条交叉走线，交叉走线的一端与第一电路的功能模块连接，交叉走线的另一端与第二电路对应的功能模块连接，且交叉走线为两个功能模块之间平面距离最短的连线，以降低抗干扰装置的回路阻抗。由于地线电流总是走地线阻抗较小的路径，因此通过设置交叉走线的方式，可以有效地减小回路阻抗，进而为传输干扰噪声提供多条路径，减小向外辐射发射，实现了EMI干扰的消除。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种抗干扰装置(100)，其特征在于，所述抗干扰装置(100)包括第一电路(110)与第二电路(120)，所述第一电路(110)与所述第二电路(120)并联，且所述第一电路(110)与所述第二电路(120)均包括至少一个功能模块(130)，其中，

所述抗干扰装置(100)包括至少一条交叉走线(140)，所述交叉走线(140)的一端与所述第一电路(110)的功能模块(130)连接，所述交叉走线(140)的另一端与所述第二电路(120)的功能模块(130)连接，且所述交叉走线(140)为两个功能模块(130)之间平面距离最短的连线，以降低所述抗干扰装置(100)的回路阻抗；其中，

每个所述功能模块(130)均包括滤波模块(131)与控制芯片，所述滤波模块(131)与所述控制芯片连接，所述交叉走线(140)连接于所述滤波模块(131)与所述控制芯片之间；

所述第一电路(110)与所述第二电路(120)均包括电源线与功率地线，每个所述功能模块(130)均与所述电源线、所述功率地线电连接。

2.根据权利要求1所述的抗干扰装置(100)，其特征在于，所述交叉走线(140)的一端与所述第一电路(110)的电源线电连接，所述交叉走线(140)的另一端与所述第二电路(120)的电源线电连接；或

所述交叉走线(140)的一端与所述第一电路(110)的功率地线电连接，所述交叉走线(140)的另一端与所述第二电路(120)的功率地线电连接。

3.根据权利要求1所述的抗干扰装置(100)，其特征在于，所述交叉走线(140)中至少包括第一交叉走线与第二交叉走线，所述第一交叉走线的一端与所述第一电路(110)的电源线电连接，所述第一交叉走线的另一端与所述第二电路(120)的电源线电连接；所述第二交叉走线的一端与所述第一电路(110)的功率地线电连接，所述第二交叉走线的另一端与所述第二电路(120)的功率地线电连接。

4.根据权利要求1所述的抗干扰装置(100)，其特征在于，当所述第一电路(110)与所述第二电路(120)均包括至少两个功能模块(130)，且所述第一电路(110)中功能模块(130)的数量小于或等于所述第二电路(120)中功能模块(130)的数量时，所述交叉走线(140)的数量与所述第一电路(110)中功能模块(130)的数量相等，且所述第一电路(110)中的每个功能模块(130)均通过一条交叉走线(140)与所述第二电路(120)中的功能模块(130)连接。

5.根据权利要求1所述的抗干扰装置(100)，其特征在于，当所述第一电路(110)与所述第二电路(120)均包括至少两个功能模块(130)，且所述交叉走线(140)的数量小于所述第一电路(110)与第二电路(120)中的功能模块(130)时，所述交叉走线(140)与靠近所述电源线输入端的功能模块(130)连接。

6.根据权利要求1所述的抗干扰装置(100)，其特征在于，所述滤波模块(131)包括第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻以及去耦电容，所述第一电感与所述第一电阻串联设置于所述电源线上，所述第二电感与所述第二电阻串联设置于所述功率地线上，所述去耦电容的一端与所述第一电阻电连接，所述去耦电容的另一端与所述第二电阻电连接；

所述交叉走线(140)的一端连接于所述第一电路(110)的去耦电容之后，所述交叉走线(140)的另一端连接于所述第二电路(120)的去耦电容之后；或

所述交叉走线(140)的一端连接于所述第一电路(110)的第二电感与第二电阻之间，所述交叉走线(140)的另一端连接于所述第二电路(120)的第二电感与第二电阻之间。

7.根据权利要求1所述的抗干扰装置(100)，其特征在于，当所述第一电路(110)包括一个功能模块(130)，第二电路(120)也包括一个功能模块(130)时，所述交叉走线(140)的端点与所述控制芯片之间距离大于所述交叉走线(140)的长度。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至7任意一项所述的抗干扰装置(100)。

9.一种空调，其特征在于，所述空调包括如权利要求1至7任意一项所述的抗干扰装置(100)。

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