CN1131589C - 声频视频电负载用的交流电源滤波器 - Google Patents

Abstract

一种抑制声频视频负载的交流输电线中的噪声冲击和噪声频率的滤波器，包括至少一个噪声抑制电路，该电路包括耦接于与负载串接的各输电线的第一和第二电感器。电容器耦接在第一电感器输入端的输电线和第二电感器的输出之间。电容器抑制输电线内的噪声冲击，第二电感器防护由这种冲击所形成的损坏。该滤波器只需用一个电容器抑制两个噪声频率。还可提供附加的噪声抑制电路，并且仅用单个电容器来由每个噪声抑制电路抑制两个噪声频率。

Description

声频视频电负载用的交流电源滤波器

本发明涉及一般的电源滤波器，尤其涉及抑制对声频视频电器设备供能用的交流电源噪声的滤波器。

声频和视频电器设备，诸如音频放大器，摄像记录器，电视等(在本文中统称为“声频视频”设备，它不是单纯的声频，单纯的视频，而是他们的组合设备)，通常需用电压为120伏，频率为60Hz的标准交流电源来供电。经常有电噪声出现在提供到声频视频设备的电源中，这种电噪声将会降低供能设备的性能。

由此，需提供噪声滤波器来抑制交流输电线路中的噪声。由本发明可知，来自交流电源的电噪声可以包括，寄生功率冲击和频基噪声。为了抑制电力冲击到达负载之前在输电线路中的电力冲击，可以采用滤波器，这种滤波器可以包括一个耦接在输电线上的电容器，并在负载的输出处与负载并联。然而，由本发明可见，特别大的电力冲击可能使电容器损坏，因此装有这种电容器的滤波器不足以抑制后续的电力冲击。因此，本发明欲提供一种输电线输入电容器，以抑制对声频视频设备的电力冲击，同时延长输入电容器的使用寿命。

本发明在考虑到频基噪声时认识到，对于某特定频率的噪声可通过采用具有一个电感器和一个电容器的滤波器，通过线路布置和调谐来抑制具有欲去除的噪声频率的信号，从而使这种噪声从交流输电线中去除。还认识到在常规的滤波器中，对每个欲去除的频率提供一个分离的电感-电容器对。换言之，为去除二个频率，一般需提供二个电感-电容器对，除去三个频率需使用三个电感-电容器对，依此类推。然而，本发明认为，对于声频视频设备的输电线滤波器可使用单个电容器来抑制一个以上的噪声频率，这将降低费用。

因此，本发明的一个目的是，对声频视频设备的交流输电线提供一种噪声滤波器，以抑制噪声的冲击。本发明的另一个目的是，对声频视频设备的交流输电线提供一种噪声滤波器，以延长用于抑制噪声冲击的输入电容器的寿命。本发明的再一个目的是，对声频视频设备的交流输电线提供一种噪声滤波器，以抑制一个以上的噪声频率，同时减少滤波器内电气元件的数目。本发明的再一个目的是，对声频视频设备的交流输电线提供一种噪声滤波器，使其很容易使用并且制造成本低廉。

本发明的其它特征在下述“实施本发明的最好方式”章节内予以进一步述说。

一种抑制噪声的滤波器，至少具有第一和第二输电线用于将交流电源以一种电连接方式连接到一个声频视频负载，即一个产生或者声频，或者视频，或者声频视频的负载上。该滤波器包括一个第一电感器，它被串接到电源和负载之间的第一输电线上。同样，该滤波器包括一个第二电感器，它被串接到电源和负载之间的第二输电线上。

根据本发明，一个电容器被耦接在第一电感器的输入端和第二电感器的输出端之间。采用这种组合，电容器可以吸收噪声冲击，同时由第二电感器在某种程度上保护电容器免遭损坏。还有，电感器的感抗和电容器的容抗的建立，相比于只用一个电容器情况可以至少抑制输电线内的二个预定的频率。

此外，可以提供多个电容器/电感器的组合，在附加的频率抑制噪声。尤其，可用上述那样提供一个具有第一和第二电感器的第一电容器，并使一个第三电感器与第一电感器串接。同样，一个第四电感器可以与第二电感器串接，同时一个第二电容器被耦接在第三电感器的输入端与第四传感器的输出端之间。于是，该滤波器只用二个电容器抑制四个预定的频率。

另外，本发明公开了一种用于抑制声频视频负载的交流输电线噪声的装置。该装置包括使交流电源电连接到声频视频负载的第一和第二输电线。以及第一和第二电感器被分别耦接到第一和第二输电线，每个电感器确定一个各自的输入端和一个各自的输出端。至少一个电容器被耦接到一个电容器连线。如本发明所企望的，将电容器连线连接到第一电感器的输入端，并连接到第二电感器的输出端。

另一方面，本发明提出一种在声频视频设备的电源输入处抑制噪声的方法，该设备被耦接到具有第一输电线和第二输电线的交流60Hz的电源，所述的方法包括将滤波器耦接到输电线。滤波器至少具有一个电路，该电路包括至少一个第一电感器耦接到串接在电源和负载之间的第一输电线，至少一个第二电感器耦接到串接在电源和负载之间的第二输电线。至少一个第一电容器耦接到位于第一电感器的第一输电线的上游，并耦接到第二电感器的第二电感器的第二输电线的下游。采用这种滤波器，噪声冲击以及至少在一个或一个以上输电线内的二个噪声频率可以受到抑制。

本发明的详细内容，包括它的结构和操作可参考附图得到很好的说明，图中相同的参考数字指相同的部件。

为进一步了解本发明，可通过附图和实施本发明的最佳方式的详细说明实现。

图1是声频视频设备用的交流电源滤波器的电路图，

图2是图1中所述滤波器的阻抗与频率的曲线图；

图3是设置一个金属氧化物变阻器的交流电源滤波器的电路图；

图4是用于抑制四个噪声频率的具有二个电容器和四个电感器的交流电源滤波器的电路图；

图5是图4所示滤波器的阻抗与频率的曲线图。

参见图1，表示声频视频设备用的一种交流电源滤波器10，它用于电抑制噪声冲击和预计在60Hz，120伏交流电源12与声频视频负载14之间出现噪声的频率。电源12可以工作在电压超过120伏以及频率不是60Hz的情况下，声频视频负载14可以是一个声频放大器，一个视频监视器或一个组合的声频/视频(A/V)装置，譬如电视或VCR装置。

如图1所示，滤波器包括，至少一个噪声抑制电路16。而噪声抑制电路16包括第一电感器L₁，该电感器连接到第一输电线18，通过第一输电线18(图中是第一电感器L₁)使电感器L₁串接在电源12和负载14之间。尤其，第一输电线18也可用一般常用的方式，例如用插件，接线柱，压接件，线夹连接器，焊接等方式连接到第一电源线20和第一负载线22。需知，图1表示三条线18，20和22串接在电源12和负载14之间，而单一整根输电线可以将电源和负载互接到第一电感器L₁。

此外，噪声抑制电路16包括一个第二电感器L₂，它被连接到第二输电线24，通过该输电线24(此处为第二电感器)使电感器L₂串接在电源12和负载14之间。尤其，可采用一般的方法将第二输电线24连接到第二电源线26和第二负载28。

本文中所用的词“输入”和“输出”是相对于负载14而言。其区别在于，部件的“输入”局限于电源12和部件之间，而部件的“输出”局限于负载14和部件之间，不考虑电子流过部件的方向。同样，第一电路位置，如果该第一位置位于电源12和第二位置之间，则它是第二电路位置的“上游”。另，第一电路位置，如果该第一位置位于负载14和第二位置之间，则它是第二电路位置的“下游”。

需注意，电容器“C”被连接到电容器连线30，而该电容器连线30被电连接到第一电感器L₁的第一输电线18的上游。同样，如图所示将电容器连线30电连接到第二电感器L₂的第二输电线24的下游。在一个优选实施例中，电容器连线30可采用诸如焊接，或利用电连接器以机械的方式连接到第一电感器L₁的第一输电线18的上游。用类似方式，可将电容器连线30以机械方式连接到第二电感器L₂的第二输电线24的下游。

于是，电容器“C”被耦接在第一电感器L₁的输入端32和第二电感器L₂的输出端34之间。而电容器“C”耦接到第一电感器L₁的第一输电线18的上游，同时耦接到第二电感器L₂的第二输电线24的下游。需知，另一种方式可将电容器“C”耦接到第一电感器L₁的输出端与第二电感器L₂的输入端。

至此可见，由于电容器“C”被耦接到噪声抑制电路的任何其它部件的第一输电线18的上游，所以可以通过电容器“C”来吸收出现在输电线中的电力冲击。然而，由于电容器“C”被耦接到第二电感器L₂的第二输电线24的下游，以及由于由电容器“C”吸收的电力冲击所需通过第二电感器L₂来传播，因此电容器“C”在某种程度上可通过第二电感器12得到保护。从而，电容器“C”的使用寿命得到延长，以及连接在任何其它滤波部件的输电线上游二端处的输入电容器的使用寿命也相应延长。

还有，本发明人发现上述滤波器10的结构只需用单个电容器“C”就可抑制两个可能出现噪声的频率。尤其，参见图2，它表示图1所示滤波器10的阻抗对频率的噪声响应曲线36，可见第一频率f₁和第二频率f₂的信号明显地受到抑制。所述“明显抑制”是指相对于其它频率的信号有几十个分贝(db)，即5-18分贝(5db-18db)或以上的衰减。

在一个优选实施例中，频率f₁和f₂均大于60Hz。在一个列举的实例中，电感器L₁，L₂每个具有型号为28B1417-200的芯，电容器“C”有百分之一法拉第的容抗(0.01F)，频率f₁，f₂分别是955KHz(0.955MHz)和8.9MHz。在任何一种情形下，电感器L₁，L₂的感抗和电容器“C”的容抗将设定成抑制输电线18、24中的两二预定的频率f₁和f₂。

图3表示一种滤波器40，其主要方面均与图1所示的滤波器10相同，不同之处是使用金属氧化物变阻器(MOV)42耦接在输电线44，46之间，并与声频视频负载并联。该MOV42耦接到滤波器40的其余部件的电路上游，以进一步吸收噪声冲击。

图4表示一种滤波器50，它包括一个第一噪声抑制电路52和一个第二噪声抑制电路54，电路52，54在电源56和声频视频负载58之间互相串接。每个电路52，54其构形等同于图1所示的噪声抑制电路16。由此，第一噪声抑制电路52包括一个第一电容器C₁和如上面所述构形布置的第一和第二电感器L₁，L₂。另，第二噪声抑制电路54包括一个第二电容器C₂和第三及第四电感器L₃，L₄，其中第三电感器L₃与第一电感器L₁串接，第四电感器L₄与第二电感器L₂串接。

图5表示采用图4所示的滤波器50，只利用两个电容器C₁，C₂就可抑制四个预定的频率f₁，f₂和f₃，f₄。尤其，所示的阻抗对频率的噪声响应曲线60，采用图4所示的滤波器50，其位于第一，第二，第三和第四频率f₁，f₂，f₃和f₄的信号明显受到抑制。上述的原理可以延伸到具有三个或四个噪声抑制电路的滤波器，这些电路用于抑制六个或六个以上的噪声频率。

本发明已对于某种优选的实施例及其特征作出具体的图示和介绍。然而，对本领域的普通技术人员显见，在不偏离本发明权利要求所提出的精神和范围下可以作出各种变化和改动，其中所引用的元件不应理解为“一个和仅仅一个”，除非有明确的说明，而应是“一个或一个以上”。文中用举例说明的本发明可以实施，只需采用一般的元件即可。

Claims (15)

1、一种滤波器，用于对将声频视频负载电连接到一个交流电源的至少是第一和第二输电线内的噪声进行抑制，它包括：

一个第一电感器，它与第一输电线串接到电源的输入端和负载之间；

一个第二电感器，它与第二输电线串接到电源的输出端和负载之间；

一个电容器，它的一端耦接在电源和第一输电线之间，另一端耦接在负载的输出端和第二电感器之间。

2、如权利要求1的滤波器，其特征是，电感器具有各自的感抗，电容器具有一种容抗，感抗和容抗被设定成至少抑制输电线内的两个预定的频率。

3、如权利要求1的滤波器，其特征是，还包括一个金属氧化物变阻器，它耦合到输电线，并与滤波器输入端的负载并联。

4、如权利要求1的滤波器，其特征是，电容器是一个第一电容器，滤波器还包括：

一个第三电感器，它与第一电感器的输出端耦接并串接在第一电感器的输出端和负载之间，

一个第四电感器，它与第二电感器的输出端耦接并串接在第一电感器的输出端和负载之间，

一个第二电容器，它的一端耦接在第三电感器的输入端和第一电感器的输出端之间，另一端耦接在负载的输出端和第四电感器之间。

5、如权利要求1的滤波器，其特征是，它与声频视频负载组合。

6、一种用于抑制声频视频负载的输电线噪声的装置，它包括：

至少第一和第二输电线，其构形成将交流电源电连接到声频视频负载；

第一电感器，它与第一输电线串接到电源的输入端和负载之间；

第二电感器，它与第二输电线串接到电源的输出端和负载之间；

一个电容器，它的一端耦接到电源和第一输电线之间，另一端耦接到负载的输出端和第二电感器之间。

7、如权利要求6的装置，其特征是，电感器串接到电源和负载之间的输电线上。

8、如权利要求7的装置，其特征是，电感器具有各自的感抗，电容器具有各自的容抗，感抗和容抗被设定成抑制输电线内至少两个预定的频率。

9、如权利要求7的装置，其特征是，还包括一个金属氧化物变阻器，它耦接到输电线，并与装置的输入端的负载并联。

10、如权利要求7的装置，其特征是，电容器是一个第一电容器，该装置还包括：

一个第三电感器，它与第一电感器的输出端耦接并串接在第一电感器的输出端和负载之间；

一个第四电感器，它与第二电感器的输出端耦接并串接在第二电感器的输出端和负载之间；和

一个第二电容器，它的一端耦接在第三电感器的输入端和第一电感器的输出端之间，另一端耦接在负载的输出端和第四电感器之间。

11、如权利要求7的装置，其特征是，它与声频视频负载组合。

12、一种抑制耦接到60Hz交流电源的声频视频设备的电源输入端的噪声的方法，该电源具有一个第一输电线和一个第二输电线，该方法包括下列步骤：

将滤波器耦合到输电线，该滤波器具有至少一个电路，该至少一个电路包括：

至少一个耦接到第一输电线并串接在电源的输入端和负载之间的第一电感器；

至少一个耦接到第二输电线并串接在电源的输出端和负载之间的第二电感器；

至少一个第一电容器，该电容器被耦接到第一电感器的第一输电线上游，该电容器被耦接到第二电感器的第二输电线的下游，由此利用滤波器可抑制噪声冲击以及在一个或一个以上输电线内的至少两个噪声频率。

13、如权利要求12的方法，还包括下述步骤：

建立电容器的容抗和电感器的感抗，使其适合抑制至少两个预定的交流频率。

14、如权利要求12的方法，还包括将金属氧化物变阻器耦接到与电容器输入端的负载相并联的输电线上。

15、如权利要求12的方法，其中电容器是一个第一电容器，该方法还包括：

耦接一个与第一电感器串接的第三电感器；

耦接一个与第二电感器串接的第四电感器；和

将一个第二电容器耦接在第三电感器的输入端和第四电感器的输出端之间，于是滤波器抑四个预定的频率。

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