CN116545238A - 一种吸收输入尖峰的滤波电路及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种吸收输入尖峰的滤波电路及装置，滤波电路包括电源输入端、防反接电路、共模滤波电路、差模滤波电路和输出电路；电源输入端与防反接电路的第一端相连接；防反接电路的第二端与共模滤波电路的第一端相连接，防反接电路的第三端与共模滤波电路的第二端相连接并接地；共模滤波电路的第三端与差模滤波电路的第一端相连接，共模滤波电路的第四端与差模滤波电路的第二端相连接；差模滤波电路的第三端与输出电路的一端相连接，差模滤波电路的第四端与输出电路的另一端相连接。本发明实施例可在防反接电路、共模滤波电路和差模滤波电路的共同作用下，对电源输入端进行滤波处理，能有效提高电路的可靠性，具有较佳的应用效果。

Description

一种吸收输入尖峰的滤波电路及装置

技术领域

本发明涉及滤波电路技术领域，尤其涉及一种吸收输入尖峰的滤波电路及装置。

背景技术

随着新能源电动汽车设计的进步，越来越多的电子装置被广泛地应用在新能源汽车上。现有的电子装置在电压不稳、或者突然来电的时候，由于电子元件的电感、电容等元件的作用，会导致在系统中产生比正常工作的电压高几倍甚至高几十倍的电压，这个电压的最高值就是尖峰电压，产生的尖峰电压易导致器件损坏，影响电子设备的正常运行，从而降低整车的可靠性。而新能源汽车使用的高压部件多属于高功率电力电子装置，因此电源电压的处理至关重要。

为提高整车电气系统的可靠性，通常在电源端口使用滤波电路，然而现有的滤波电路滤波效果较差，无法实现防护功能。因此，现有的滤波电路的方式存在滤波效果较差，无法实现防护功能的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种吸收输入尖峰的滤波电路及装置，旨在解决现有的滤波电路所存在的应用效果较差的问题。

第一方面，本发明实施例公开了一种吸收输入尖峰的滤波电路，所述滤波电路包括电源输入端、防反接电路、共模滤波电路、差模滤波电路和输出电路；所述电源输入端与所述防反接电路的第一端相连接；所述防反接电路的第二端与所述共模滤波电路的第一端相连接，所述防反接电路的第三端与所述共模滤波电路的第二端相连接并接地；所述共模滤波电路的第三端与所述差模滤波电路的第一端相连接，所述共模滤波电路的第四端与所述差模滤波电路的第二端相连接；所述差模滤波电路的第三端与所述输出电路的一端相连接，所述差模滤波电路的第四端与所述输出电路的另一端相连接。

进一步地，所述防反接电路包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的正极作为所述防反接电路的第三端；所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极相连接，所述第一二极管与所述第二二极管的连接点作为所述防反接电路的第一端；所述第二二极管的第二端作为所述防反接电路的第二端。

进一步地，所述共模滤波电路包括第一电容、共模电感和第二电容；所述第一电容的第一端与所述共模电感的第三端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路的第一端；所述第二电容的第二端与所述共模电感的第二端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路的第二端；所述共模电感的第四端与所述第二电容的第一端相连接，所述共模电感的第一端与所述第二电容的第二端相连接。

进一步地，所述共模滤波电路还包括有极性电容；所述有极性电容的正极与所述第二电容的第一端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路的第三端；所述有极性电容的负极与所述第二电容的第二端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路的第四端。

进一步地，所述差模滤波电路包括第一差模电感和第二差模电感；所述第一差模电感的第一端作为所述差模滤波电路的第一端；所述第二差模电感的第二端作为所述差模滤波电路的第二端。

进一步地，所述差模滤波电路还包括第三电容；所述第三电容的第一端与所述第一差模电感的第二端相连接，所述第三电容的第二端与所述第二差模电感的第二端相连接。

进一步地，所述差模滤波电路还包括第一Y电容和第二Y电容；所述第一Y电容的第一端接地，所述第一Y电容的第二端分别与所述第一差模电感的第二端及所述第三电容的第一端相连接，且连接点作为所述差模滤波电路的第三端；所述第二Y电容的第一端分别与所述第二差模电感的第二端及所述第三电容的第二端相连接，且连接点作为所述差模滤波电路的第四端，所述第二Y电容的第二端接地。

进一步地，所述输出电路包括电源输出端和第一电阻；所述第一电阻的第一端分别与所述电源输出端及所述差模滤波电路的第三端相连接；所述第一电阻的第二端与所述差模滤波电路的第四端相连接并接地。

进一步地，所述共模滤波电路还包括并联设置于所述第一电容两端的至少一个滤波电容，或并联设置于所述第二电容两端的至少一个滤波电容。

第二方面，本发明实施例还公开了一种吸收输入尖峰的滤波装置，其包括壳体，及设置于所述壳体内的如上述第一方面中的吸收输入尖峰的滤波电路。

本发明实施例提供了一种吸收输入尖峰的滤波电路及装置，所述滤波电路包括电源输入端、防反接电路、共模滤波电路、差模滤波电路和输出电路；所述电源输入端与所述防反接电路的第一端相连接；所述防反接电路的第二端与所述共模滤波电路的第一端相连接，所述防反接电路的第三端与所述共模滤波电路的第二端相连接并接地；所述共模滤波电路的第三端与所述差模滤波电路的第一端相连接，所述共模滤波电路的第四端与所述差模滤波电路的第二端相连接；所述差模滤波电路的第三端与所述输出电路的一端相连接，所述差模滤波电路的第四端与所述输出电路的另一端相连接。本发明实施例可在所述防反接电路、所述共模滤波电路和所述差模滤波电路的共同作用下，对所述电源输入端进行滤波处理，能有效提高电路的可靠性，具有较佳的应用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的吸收输入尖峰的滤波电路的电路连接示意图；

图2为本发明实施例提供的吸收输入尖峰的滤波电路的整体电路结构图；

图3为本发明实施例提供的吸收输入尖峰的滤波装置的示意图。

附图标号：

10、滤波电路；11、电源输入端；12、防反接电路；13、共模滤波电路；14、差模滤波电路；15、输出电路；D14、第一二极管；D24、第二二极管；C29、第一电容；T4、共模电感；C28、第二电容；E6、有极性电容；L1、第一差模电感；L2、第二差模电感；C10、第三电容；CY1、第一Y电容；CY2、第二Y电容；151、电源输出端；1、装置；20、壳体。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本发明实施例提供了一种吸收输入尖峰的滤波电路，如图1和图2所示，所述滤波电路10包括电源输入端11、防反接电路12、共模滤波电路13、差模滤波电路14和输出电路15；所述电源输入端11与所述防反接电路12的第一端相连接；所述防反接电路12的第二端与所述共模滤波电路13的第一端相连接，所述防反接电路12的第三端与所述共模滤波电路13的第二端相连接并接地；所述共模滤波电路13的第三端与所述差模滤波电路14的第一端相连接，所述共模滤波电路13的第四端与所述差模滤波电路14的第二端相连接；所述差模滤波电路14的第三端与所述输出电路15的一端相连接，所述差模滤波电路14的第四端与所述输出电路15的另一端相连接。

在本实施例中，所述防反接电路12的第一端与所述电源输入端11相连接，所述防反接电路12的第三端接地，其中，PE在电路中是ProtectingEarthing的缩写，简称保护导体，也即地线。当所述防反接电路12的两端经受瞬间的高能量冲击时，所述防反接电路12能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，把电压控制在一个预定的数值上，从而保护电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。所述共模滤波电路13的第三端与所述差模滤波电路14的第一端相连接，所述共模滤波电路13的第四端与所述差模滤波电路14的第二端相连接；所述共模滤波电路13用于抑制共模干扰，可提高电路的抗干扰能力，减小信号失真和噪声。所述差模滤波电路14用于滤除电路中的差模信号，可以减小外界干扰信号在电路中产生的影响；本发明实施例可在所述防反接电路12、所述共模滤波电路13和所述差模滤波电路14的共同作用下，对所述电源输入端进行滤波处理，能有效增强滤波效果，抑制所述电源输入端11的电磁干扰噪声。

在一实施例中，如图2所示，所述防反接电路12包括第一二极管D14和第二二极管D24；所述第一二极管D14的正极作为所述防反接电路12的第三端；所述第一二极管D14的负极与所述第二二极管D24的正极相连接，所述第一二极管D14与所述第二二极管D24的连接点作为所述防反接电路12的第一端；所述第二二极管D24的负极作为所述防反接电路12的第二端。

在本实施例中，所述第一二极管D14的型号可以为SMBJ30CA，所述第一二极管D14为TVS二极管（也称瞬变电压抑制二极管）。当所述第一二极管D14的两端经受瞬间的高能量冲击时，所述第一二极管D14能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，把电压控制在一个预定的数值上，从而保护电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。所述第二二极管D24具有单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电，能够保障电路的稳定运行。

在一实施例中，如图2所示，所述共模滤波电路13包括第一电容C29、共模电感T4和第二电容C28；所述第一电容C29的第一端与所述共模电感T4的第三端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路13的第一端；所述第二电容C28的第二端与所述共模电感T4的第二端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路13的第二端；所述共模电感T4的第四端与所述第二电容C28的第一端相连接，所述共模电感T4的第一端与所述第二电容C28的第二端相连接。

在本实施例中，所述第一电容C29的第一端与所述共模电感T4的第三端相连接，所述第二电容C28的第二端与所述共模电感T4的第二端相连接，所述共模电感T4的第四端与所述第二电容C28的第一端相连接，所述共模电感T4的第一端与所述第二电容C28的第二端相连接；所述共模电感T4用于抑制共模干扰，可提高电路的抗干扰能力，减小信号失真和噪声。所述第一电容C29和所述第二电容C28均为滤波电容，所述第一电容C29、所述第二电容C28的电容值可以为4.7μF，所述第一电容C29、所述第二电容C28用于滤除电路中的交流成分，使输出的直流更平滑。

在一实施例中，如图2所示，所述共模滤波电路13还包括有极性电容E6；所述有极性电容E6的正极与所述第二电容C28的第一端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路13的第三端；所述有极性电容E6的负极与所述第二电容C28的第二端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路13的第四端。

在本实施例中，所述有极性电容E6的正极与所述第二电容C28的第一端相连接，所述有极性电容E6的负极与所述第二电容C28的第二端相连接，所述有极性电容E6在使用过程中，电路电流由所述有极性电容E6的负极流向所述有极性电容E6的正极。所述有极性电容E6起到滤波作用，能够对特定频率进行有效提取，还能降低负载电流，提高电路的可靠性。

在一实施例中，如图2所示，所述差模滤波电路14包括第一差模电感L1和第二差模电感L2；所述第一差模电感L1的第一端作为所述差模滤波电路14的第一端；所述第二差模电感L2的第二端作为所述差模滤波电路14的第二端。

在本实施例中，在所述第一差模电感L1和所述第二差模电感L2的共同作用下，能够对输入信号进行幅度调制、相位平移等处理，有效地减少输入信号与共模噪声信号的耦合，提高电路稳定性。所述第一差模电感L1、所述第二差模电感L2为两个同向绕制的线圈，两个同向绕制的线圈中穿过线圈中心的磁通会互相抵消，形成一个磁场零点，从而减小信号受到外界干扰的影响。

在一实施例中，如图2所示，所述差模滤波电路14还包括第三电容C10；所述第三电容C10的第一端与所述第一差模电感L1的第二端相连接，所述第三电容C10的第二端与所述第二差模电感L2的第二端相连接。

在本实施例中，所述第三电容C10的第一端与所述第一差模电感L1的第二端相连接，所述第三电容C10的第二端与所述第二差模电感L2的第二端相连接所述第三电容C10为滤波电容，能对电路进行滤波处理，能保证电路的稳定运行。

在一实施例中，如图2所示，所述差模滤波电路14还包括第一Y电容CY1和第二Y电容CY2；所述第一Y电容CY1的第一端接地，所述第一Y电容CY1的第二端分别与所述第一差模电感L1的第二端及所述第三电容C10的第一端相连接，且连接点作为所述差模滤波电路14的第三端；所述第二Y电容CY2的第一端分别与所述第二差模电感L2的第二端及所述第三电容C10的第二端相连接，且连接点作为所述差模滤波电路14的第四端，所述第二Y电容CY2的第二端接地。

在本实施例中，所述第一Y电容CY1、所述第二Y电容CY2的电容值可以为3.3nF，所述第一Y电容CY1、所述第二Y电容CY2用于滤除信号中的高频噪声，保持信号的准确性。所述第一Y电容CY1的第一端接地，所述第一Y电容CY1的第二端分别与所述第一差模电感L1的第二端及所述第三电容C10的第一端相连接，所述第二Y电容CY2的第一端分别与所述第二差模电感L2的第二端及所述第三电容C10的第二端相连接，所述第二Y电容CY2的第二端接地。Y电容也被称为差分模式电容或电容型差分器，通常成对出现。Y电容的差分模式是其独特性能的关键所在，能抵消噪声信号的同时放大期望信号。

在一实施例中，如图2所示，所述输出电路15包括电源输出端151和第一电阻R81；所述第一电阻R81的第一端分别与所述电源输出端151及所述差模滤波电路14的第三端相连接；所述第一电阻R81的第二端与所述差模滤波电路14的第四端相连接并接地。

在本实施例中，所述输出电路15包括电源输出端151和第一电阻R81，所述第一电阻R81的阻值可以为300K欧，所述第一电阻R81的第一端分别与所述电源输出端151及所述差模滤波电路14的第三端相连接；所述第一电阻R81的第二端接地，能有效防止所述电源输出端151短路，保证电路的稳定运行。

在一实施例中，如图2所示，所述共模滤波电路13还包括并联设置于所述第一电容C29两端的至少一个滤波电容，或并联设置于所述第二电容C28两端的至少一个滤波电容。

在本实施例中，通过在所述第一电容C29的两端并联设置有至少一个滤波电容，或者在所述第二电容C28的两端并联设置有至少一个滤波电容，能有效增强滤波效果，提高电路运行的可靠性。

本发明实施例中还提供一种吸收输入尖峰的滤波装置1，如图1、图2和图3所示，其包括壳体20，及设置于所述壳体20内的如上述实施例所述的吸收输入尖峰的滤波电路10。

在本实施例中，所述壳体20可以为铝制壳体，能有效提高所述滤波电路10的抗干扰能力，所述壳体20内设置有所述滤波电路10，所述滤波电路10包括电源输入端11、防反接电路12、共模滤波电路13、差模滤波电路14和输出电路15。本发明实施例可在所述防反接电路12、所述共模滤波电路13和所述差模滤波电路14的共同作用下，对所述电源输入端11进行滤波处理，能有效增强滤波效果，提高电路运行的稳定性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种吸收输入尖峰的滤波电路，其特征在于，所述滤波电路包括电源输入端、防反接电路、共模滤波电路、差模滤波电路和输出电路；

所述电源输入端与所述防反接电路的第一端相连接；

所述防反接电路的第二端与所述共模滤波电路的第一端相连接，所述防反接电路的第三端与所述共模滤波电路的第二端相连接并接地；

所述共模滤波电路的第三端与所述差模滤波电路的第一端相连接，所述共模滤波电路的第四端与所述差模滤波电路的第二端相连接；

所述差模滤波电路的第三端与所述输出电路的一端相连接，所述差模滤波电路的第四端与所述输出电路的另一端相连接。

2.根据权利要求1所述的吸收输入尖峰的滤波电路，其特征在于，所述防反接电路包括第一二极管和第二二极管；

所述第一二极管的正极作为所述防反接电路的第三端；

所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极相连接，所述第一二极管与所述第二二极管的连接点作为所述防反接电路的第一端；

所述第二二极管的负极作为所述防反接电路的第二端。

3.根据权利要求1所述的吸收输入尖峰的滤波电路，其特征在于，所述共模滤波电路包括第一电容、共模电感和第二电容；

所述第一电容的第一端与所述共模电感的第三端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路的第一端；

所述第二电容的第二端与所述共模电感的第二端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路的第二端；

所述共模电感的第四端与所述第二电容的第一端相连接，所述共模电感的第一端与所述第二电容的第二端相连接。

4.根据权利要求3所述的吸收输入尖峰的滤波电路，其特征在于，所述共模滤波电路还包括有极性电容；

所述有极性电容的正极与所述第二电容的第一端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路的第三端；

所述有极性电容的负极与所述第二电容的第二端相连接，且连接点作为所述共模滤波电路的第四端。

5.根据权利要求1所述的吸收输入尖峰的滤波电路，其特征在于，所述差模滤波电路包括第一差模电感和第二差模电感；

所述第一差模电感的第一端作为所述差模滤波电路的第一端；所述第二差模电感的第二端作为所述差模滤波电路的第二端。

6.根据权利要求5所述的吸收输入尖峰的滤波电路，其特征在于，所述差模滤波电路还包括第三电容；

所述第三电容的第一端与所述第一差模电感的第二端相连接，所述第三电容的第二端与所述第二差模电感的第二端相连接。

7.根据权利要求6所述的吸收输入尖峰的滤波电路，其特征在于，所述差模滤波电路还包括第一Y电容和第二Y电容；

所述第一Y电容的第一端接地，所述第一Y电容的第二端分别与所述第一差模电感的第二端及所述第三电容的第一端相连接，且连接点作为所述差模滤波电路的第三端；

所述第二Y电容的第一端分别与所述第二差模电感的第二端及所述第三电容的第二端相连接，且连接点作为所述差模滤波电路的第四端，所述第二Y电容的第二端接地。

8.根据权利要求7所述的吸收输入尖峰的滤波电路，其特征在于，所述输出电路包括电源输出端和第一电阻；

所述第一电阻的第一端分别与所述电源输出端及所述差模滤波电路的第三端相连接；

所述第一电阻的第二端与所述差模滤波电路的第四端相连接并接地。

9.根据权利要求3所述的吸收输入尖峰的滤波电路，其特征在于，所述共模滤波电路还包括并联设置于所述第一电容两端的至少一个滤波电容，或并联设置于所述第二电容两端的至少一个滤波电容。

10.一种吸收输入尖峰的滤波装置，其特征在于，其包括壳体，及设置于所述壳体内的如权利要求1-9任一项所述的吸收输入尖峰的滤波电路。