CN201594791U - 电源板emc滤波电路及采用该电路的电视机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及利用无源电气元件作为连接部件的多端网络电路，更具体的是指一种具有滤波功能的小型电源板EMC电路。该电路包括交流电输入端、直流电输出端以及设置在它们之间的用于将交流电转换为直流电的变电模块，在所述的交流电输入端以及直流电输出端之间还连接有用于进行差模滤波的差模滤波模块以及用于共模滤波的共模滤波模块，所述的共模滤波模块至少分别具有滤波频段不同的两个共模滤波器。这样通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种电磁兼容性更好，电路信号传输效果更好，整个电路成本相对较低，性价比高的电源板EMC滤波电路。

Description

电源板EMC滤波电路及采用该电路的电视机

技术领域

本实用新型涉及利用无源电气元件作为连接部件的多端网络电路，更具体的是指一种具有滤波功能的电源板EMC滤波电路，并同时公开了采用该滤波电路的电视机。

背景技术

在现在电路系统的设计中，EMC(电磁兼容)指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。上述的EMC(电磁兼容)包括EMI(电磁干扰)和EMS(电磁敏感度)。它涉及到的领域几乎包括一切用电设备，对电磁兼容性的研究几乎涉及到电子学的全部内容以及系统控制和其他相关学科(广义上电干扰、磁场干扰和电磁场干扰都属于电磁兼容的范畴)。电磁兼容技术复杂，主要是由于电磁兼容的参数多，从设计、生产到检测专业性非常强，随着电子技术含量的增加，其复杂性也越来越高，不仅涉及到人身安全的强电条件下需要电磁兼容，而随着电子技术的发展，尤其是低压高频下的电磁兼容更将EMC(电磁兼容)拓展到更广阔的应用领域。目前，电磁污染被联合国确定为是继大气污染、水污染、环境污染之后的第四大污染。同时EMC(电磁兼容)问题的特征有1.广泛性2.复杂性3.隐蔽性4.经验性等特点。国家目前强制执行的电磁兼容的标准主要针对系统间的电磁兼容控制，要求设备对周围电磁环境造成的影响不得超过规定的限值，主要包括电源端传导干扰、辐射干扰、天线端传导干扰、谐波电流四个方面的内容。

因为EMC涉及到的内容过多，本实用新型只针对EMC测试的传导干扰部分而言，而在整合一体化电源中，需要解决的最核心问题是电源端的传导干扰。由于现在集成电路的电源板是超设计，电源的交流输入端跟直流部分的DC/DC开关器件离的非常近，这样在电源线上的传导干扰不可避免的要传到DC/DC部分上去，导致传导超标。现有技术中通常采用滤波作为抑制干扰的一种有效措施，尤其是对开关电源EMI信号的传导干扰和辐射干扰。任何电源线上传导干扰信号，均可用差模和共模信号来表示。

上述差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰；共模干扰则在导线与地(机壳)之间传输，属于非对称性干扰。在一般情况下，差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小；共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。因此，欲削弱传导干扰，把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器。

例如，在公开号为“CN101154932”，名称为“一种EMC滤波电路”的中国发明专利就公开了一种EMC滤波电路，包括滤波电感(L1)，在所述滤波电感(L1)的绕组上有至少一次抽头引出，所述引出抽头与接地电容或/和跨线电容相连，形成两级或更多级的共模或/和差模滤波电路。本发明的滤波电路在高频段对不同类型的干扰源均具有滤波能力远远大于现有技术中的滤波能力，同时可以减小滤波电路所占PCB面积及整个设备的体积。与现有的EMC电路相比，对于单一干扰源，要达到同等抑制能力下，成本低得多；同时具备对多种干扰源的极强滤波能力。因此，本发明具有很强的可行性和显着的优越性。

另外，公开号为“CN101192791”，名称为“一种EMC共模滤波电路”的中国发明专利公开了一种EMC共模滤波电路，包括滤波电感、第一级滤波电容、第二级滤波电容，滤波电感包括至少两个位于EMC共模滤波电路的输入线上的第一原绕组、第二原绕组，滤波电感的剩余空间里增绕有跨电势面绕组，跨电势面绕组跨接在两个不同的等电势面之间，第一级滤波电容连接在EMC共模滤波电路的一个输入线与第一等电势面之间，第二级滤波电容连接在EMC共模滤波电路的一个输出线与第二等电势面之间；跨电势面绕组与滤波电感的至少一个原绕组的同名端之间接有共模滤波电容，形成至少两级共模滤波电路。本发明增强了对共模干扰源的抑制能力，在实现同等抑制能力的情况下，本发明的EMC共模滤波电路相对于现有技术体积更小、成本更低。

虽然上述的EMC滤波电路中提供了对整个电路进行共模和差模的滤波功能，但是在上述专利技术中都过于强调组成上述EMC滤波电路内的共模或者差模滤波器的具体结构，而忽视了对电路结构中EMC特性的整体改进或改良。

本实用新型就是基于此，提出了一种电磁兼容性更好，电路信号传输效果更好，整个电路成本相对较低，性价比高的电源板EMC滤波电路。同时还公开了一种利用上述电源板EMC滤波电路的电视机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种电磁兼容性更好，电路信号传输效果更好，整个电路成本相对较低，性价比高的电源板EMC滤波电路。

本实用新型的另一个发明目的在于提出利用上述EMC滤波电路的电视机。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种电源板EMC滤波电路，该电路包括交流电输入端、直流电输出端以及设置在它们之间的交直流转换模块，在所述的交流电输入端以及直流电输出端之间顺序连接用于进行差模滤波的差模滤波模块、用于共模滤波的共模滤波模块，所述的共模滤波模块至少分别具有滤波频段不同的两个共模滤波器。

上述的至少两个共模滤波器应该采用顺序串联的方式连接在一起。

优选的，所述的电路包括两个共模滤波器，该两个共模滤波器包括一个高频共模滤波器以及与一个低频共模滤波器。这样的设置是在充分利用电路的基础上对电磁干扰进行过滤的优选实施例。

另外，在其它的优选实施例中，所述的电路还可以包括三个共模滤波器，其中至少两个共模滤波器为同频段共模滤波器。这样的设置是需要根据小型电路上的不同结构、容积，使得设置的共模滤波器的数量以及为位置尽量合理，使得整个装置的成本更低，性价比更高。

而不论采用上述的何种实施例，其中所述的共模滤波模块还包括与输入线路数量对应的，且连接在输入线路与地线之间用于共模滤波的Y电容。

另外，为了提高整个电路的性能，完善电路中的抗干扰能力。所述的差模滤波模块包括连接在输入线路之间的用于差模滤波的X电容。而，相应的，由于本实用新型中的电路中采用大电压设置所述的整流模块为一个由二极管组成的整流桥堆，构成用于对输出端电流进行整流的整流模块。

同时，在采用了上述具体结构的滤波电路过程中，可以采用上述的滤波电路作为整个电视机提供电源变换器，将所述的滤波电路设置在电视机内，该滤波电路的交流输入端连接交流电源，并通过所述的滤波电路的直流输出端与该电视机的其余部件连接，这样在整个电视机内形成了完整的电源供电回路，为电视机的正常工作提供了稳定的直流电。

上面所述的电视机可以为LCD，或者也可以是LED电视机。

通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种电磁兼容性更好，电路信号传输效果更好，整个电路成本相对较低，性价比高的电源板EMC滤波电路，另外，本实用新型还提供了利用上述EMC滤波电路的电视机。

附图说明

图1中显示的是本实用新型第一实施例的连接结构示意图；

图2中显示的是本实用新型第二实施例的连接结构示意图；

图3中显示的是利用图1中显示的是对本实用新型第一实施例进行测量的电路中频率与传导率的对应关系的测试结果示意图；

图4中显示的是具有本实用新型的滤波电路的电视机的连接结构示意图。

附图中各标号代表名称说明如下：

C1、C1’X电容，      C2、C2’、C3、C3’Y电容，

L1第一共模滤波器，   L2第二共模滤波器，        L3第三共模滤波器，

1电视机              2滤波电路                 3用电部件

具体实施方式

本实用新型在于提供一种电磁兼容性更好，电路信号传输效果更好，整个电路成本相对较低，性价比高的电源板EMC滤波电路。

图1中显示的就是本实用新型第一实施例的连接结构示意图。图中的EMC滤波电路的左端为交流电输入端，其与电源连接并向电路中提供交流电源。

与该交流输入端顺序连接的本实用新型的结构为第一共模滤波器L1，该第一共模滤波器L1提供了对电流的第一次共模滤波，并随后通过X电容C1以及Y电容C2，C3对电路进行差模滤波以及共模滤波，以达到进一步消除电流传导过程中产生的电磁干扰。

通过上述连接的器件滤波之后电路通过第二共模滤波器L2完成在本实施例中的最后一次共模滤波。再通过由四个二极管组成的整流桥堆对电路进行最后的整流，并在直流输出端输出满足条件的合格直流电源。

通过上述的说明可知，在图1中显示的本实用新型的实施例中由交流输入端至直流输出端之间实际上顺序连接了共模滤波模块和差模滤波模块，以及整流模块，在该共模滤波模块内包括两个共模滤波器，在整个电路的不同频段完成共模滤波。

图2中显示的是本实用新型第二实施例的连接结构示意图。图中显示的本实用新型的第二实施例与图1中显示的第一实施例的区别在于，在整个电路的连接中相对于第一实施例增加了包括作为X电容C1’，Y电容C2’，C3’以及串联在电路中的第三共模滤波器L3，该第三共模滤波器L3对电路进行滤波的频段与已经说明的第一共模滤波器L1以及第二共模滤波器L2对电路进行滤波的频段并不一样。这样可以提高整个电路的滤波效果，更好的消除传输过程中的干扰。

这种相比于第一实施例在连接电路中增加滤波器数量的技术方案可以不断提高整个电路的滤波效果，提高抗干扰能力。但是这种提高效果随着数量的增加，相对的抗干扰能力程度的提高却是越来越小，并且考虑到电源板上容纳器件空间的能力，本实用新型的电路中采用数量为两个或者三个滤波器作为整个电路的共模滤波效果最佳。

另外，对于在图1、图2中显示的实施例中的其它连接器件，在说明书中并没有一一介绍，因为这些器件本身以及它们在本实用新型实施例中的连接方式，连带它们在电路中所起到的作用均是本领域技术人员不通过创造性劳动即能够获得的。因此，在本实用新型的说明书中并没有对这些组件进行赘述了。

图3中显示的是采用如图1中的本实用新型第一实施例进行测量的电路中的频率与传导率对应关系的测试结果示意图。在该示意图中，横轴代表频率(Hz)，纵轴代表传导率(dB)。由此可见，在采用图1中的本实用新型的第一实施例的技术方案之后获得的的电路中的传导余量都非常大，基本上无论是在低频点和高频点余量都在10dB左右，起到了很高的抗电磁干扰作用，满足了工业生产的需要，可以适用于大规模的工业生产。

图4中显示的是采用如图1、图2中显示的实用新型的滤波电路实施例的连接结构示意图，其中将该滤波电路2设置在电视机1内部，该滤波电路2的交流输入端与电视机1外部的交流电源连接，并通过滤波电路内部的变电机构以及滤波器件将该交流电源转换为直流电并滤波整流为可以为电视机接收的干净电源，最后通过直流输出端将直流电源输出给电视机的其它的用电部件3，典型的包括LCD，LED电视机的显示面板等，通过采用这种结构的连接，电视机能够利用该本实用新型的滤波电路中输出的稳定直流电进行工作，使得整台电视机的稳定性非常出色。

这样通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种电磁兼容性更好，电路信号传输效果更好，整个电路成本相对较低，性价比高的电源板EMC滤波电路。另外，本实用新型还提供了一种采用如上的滤波电路的能够稳定工作的电视机。

本实用新型的保护范围并不局限于本实用新型说明书的具体实施方式中，而是只要满足本实用新型权利要求中的技术特征的组合就落入了本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源板EMC滤波电路，该电路包括交流电输入端、直流电输出端以及设置在它们之间的用于将交流电转换为直流电的变电模块，其特征在于，在所述的交流电输入端以及直流电输出端之间还连接有用于进行差模滤波的差模滤波模块以及用于共模滤波的共模滤波模块，所述的共模滤波模块至少分别具有滤波频段不同的两个共模滤波器。

2.根据权利要求1所述的电源板EMC滤波电路，其特征在于，所述的共模滤波模块包括的至少两个共模滤波器顺序串联在所述的交流电输入端以及直流电输出端之间。

3.根据权利要求2所述的电源板EMC滤波电路，其特征在于，所述的电路包括两个共模滤波器，该两个共模滤波器包括一个高频共模滤波器以及一个低频共模滤波器。

4.根据权利要求2所述的电源板EMC滤波电路，其特征在于，所述的电路包括三个共模滤波器，其中至少两个共模滤波器为不同频段共模滤波器。

5.根据权利要求2、3或4所述的电源板EMC滤波电路，其特征在于，所述的共模滤波模块还包括与输入线路数量对应的，且连接在输入线路与地线之间用于共模滤波的Y电容。

6.根据权利要求1所述的电源板EMC滤波电路，其特征在于，所述的差模滤波模块包括连接在输入线路之间的用于差模滤波的X电容。

7.根据权利要求1所述的电源板EMC滤波电路，其特征在于，所述的滤波电路还包括对输出端电流进行整流的整流模块。

8.根据权利要求7所述的电源板EMC滤波电路，其特征在于，所述的整流模块为由二极管组成的整流桥堆。

9.采用如权利要求1所述的电源板EMC滤波电路的电视机，其特征在于，该电视机内至少设置一个所述的滤波电路，该滤波电路的所述交流电输入端连接交流电源，并通过所述的滤波电路的直流电输出端与该电视机的其余用电部件连接。

10.根据权利要求9所述的电源板EMC滤波电路的电视机，其特征在于，所述的电视机为LCD，或LED电视机。

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