CN202059319U - 一种电源低通滤波电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电源低通滤波电路，包含第一电容性滤波单元和第二电容性滤波单元，第一电容性滤波单元耦接于第一外接电路，第二电容性滤波单元与电感性滤波单元构成串联电路，该串联电路与第一电容性滤波单元并联。本实用新型可以在不需要增加大体积的电容组件的条件下有效减少电源供应器中的纹波电流，从而可减少电路的电压纹波并延长输出电容性单元Cb的寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种滤波电路，特别是涉及一种电源低通滤波电路。
背景技术
电源经常切换产生的高热会导致内部的电容性单元缩短寿命。图1所示为现有的一种电源，其中的电容性单元为10，其具有电解电容Cb，第二外接电路204耦接至电容性单元10。在下文叙述中，若电解电容Cb串联或并联电感等其它储能组件或者电阻等非储能组件，而其在某些频段的阻抗仍旧是电容性阻抗，则此时电容与电感以及电阻等的整体就称为电容性单元。同样，对于电感性单元的定义也是如此。对于由电感、电容等储能组件以及电阻等非储能组件组成，其在某些频段下的阻抗为电感性阻抗，则在此频段称之为电感性单元。该图中，晶体管开关S11开关切换将电感L11中储存的能量经由二极管D11释放至电容性单元10。
开关S11开关切换将交流电压转换成直流电压时，在输出电容性单元侧除了会产生低频的交流电流，也会产生高频的交流电流波峰重迭于低频交流电流之上，产生高热。长期使用，在电解电容Cb上产生高热导致电解电容Cb内部的导体与介电质流失，进而缩短电解电容Cb的寿命。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能延长电源中输出电容性单元寿命的滤波电路点。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种电源低通滤波电路，包含第一电容性滤波单元和第二电容性滤波单元，第一电容性滤波单元耦接于第一外接电路，第二电容性滤波单元与电感性滤波单元构成串联电路，该串联电路与第一电容性滤波单元并联。
所述第一电容性滤波单元为具有较小的等效串联电阻的高频电容。
所述电感性滤波单元一端连接第一外接电路，另一端连接第二外接电路。
所述电感性滤波单元一端连接第一外接电路和第二外接电路，另一端连接所述第二电容性滤波单元。
所述电感性滤波单元由第一抽头电感和第二抽头电感以中间抽头的方式组成，其中第一抽头电感耦接于第一电容性滤波单元以及第二电容性单元之间，而第二抽头电感与第二电容性单元串联。
所述电感性滤波单元由第一抽头电感和第二抽头电感以中间抽头的方式组成，其中第一抽头电感耦接于第一电容性滤波单元以及第二电容性单元之间，而第二抽头电感与第一电容性单元串联。
所述第一外接电路为升压型功率因子校正转换器。
所述第二外接电路为直流-直流转换器。
本实用新型所采用的技术方案的优点是：可以在不需要增加大体积的电容组件的条件下有效减少电源供应器中的纹波电流，从而可减少电路的电压纹波并延长输出电容性单元中电解电容Cb的寿命。
下面结合附图对本实用新型的实施和优点作进一步解释。
附图说明
图1是现有的一种电源的结构示意图；
图2是本实用新型的第一实施例的电源的低通滤波电路的结构示意图；
图3显示图2中电感性滤波单元Lr在不同的电感值L1与电容性滤波单元Cr在不同的电容值C1的选择下，电解电容Cb的电流有效值的变化情形；
图4是本实用新型的第二实施例的电源的低通滤波电路的结构示意图；
图5是本实用新型的第三实施例的电源的低通滤波电路的结构示意图；
图6是本实用新型的第四实施例的电源的低通滤波电路的结构示意图。
具体实施方式
以下给出四个实施例详细说明本实用新型，分别可以参考图2、图3、图4和图5。在不同的图中，相同的元件是以相同的符号表示。
实施例1。
参考图2，本实用新型的第一实施例的电源的低通滤波电路包含电容性单元20、电感L41、桥式整流器410、二极管D41和晶体管S41。电容性单元20由具有电感性阻抗的电感性滤波单元Lr与具有电容性阻抗的电容性滤波单元Cr组成。电容性滤波单元Cr为具有较小的等效串联电阻的高频电容。电容性滤波单元Cr耦接于第一外接电路202，该外接电路可以是升压型功率因子校正转换器，以下实施例中相同，与电解电容Cb之间并且与电解电容Cb并联，而电感性滤波单元Lr耦接于电容性滤波单元Cr与电解电容Cb之间。电解电容Cb设定为允许低频的交流电流流入，而减少流入高频电流。
桥式整流器410用来将一输入交流电压整流成具有一预定电压值的整流直流电压。电感L41耦接至桥式整流器410的一输出端，其用以接收该桥式整流器410所输出的一电流，并且根据晶体管开关S41的开关切换将其中储存的能量经由二极管D41释放至具有电容性阻抗的电解电容Cb。晶体管开关S41由功率因子校正信号(PFC signal)Vg驱动。通过晶体管开关S41的开关切换，升压电感L41以自身所储存的能量向电解电容Cb充电。
当晶体管开关S41导通时，升压电感 L41接收该桥式整流器410所输出的交流电流并且储存能量。当晶体管开关S41关闭时，升压电感 L41会将储存其中的能量以输出电感电流IL的方式来释放，其中一部分的电感电流提供给电解电容Cb。由于电容性滤波单元Cr的等效阻抗低，会吸引较大的电流分流流入电容性滤波单元Cr，而电感性滤波单元Lr与电解电容Cb所组成的电路支路上的等效阻抗高，因此流入的电流分流会比较小。因此相应产生的高热比较小，相应保护电解电容Cb。
若想要达成有效的滤波效果，电容性滤波单元Cr与电解电容Cb的参数设定必须要做适当的选择。图3显示Lr在不同的电感值L1与Cr在不同的电容值C1的选择下，电解电容Cb的电流有效值的变化情形。在区域A中，当电感值L1与电容值C1的设定值较大时，谐振网络的谐振频率 
会低于最低的开关频率，并且电解电容Cb的电流有效值会低于当电感值L1为0的情形下，参见区域B，的电解电容Cb的电流有效值。而当L1与C1的设定值落在区域C时，电解电容Cb的电流有效值就会非常大。
实施例2。
参见图4。在该实施例中的滤波电路30中，电感性滤波单元Lr是与电解电容Cb串联， 电感性滤波单元Lr一端连接第一外接电路202和第二外接电路204，该实施例中，第一外接电路202是功率因子校正转换器，第二外接电路204是直流-直流转换器，以下实施例相同，另一端连接电解电容Cb，这样能减少来自前级功率因子校正转换器所引起的纹波电流，还可以减少来自后级直流-直流转换器所引起的纹波电流，进而加长电解电容Cb的寿命。
实施例3。
参见图5。在该实施例中的滤波电路40中，电感性滤波单元Lr以第一抽头电感(tap inductor)Lr1与第二抽头电感Lr2所组成，其中第一抽头电感Lr1耦接于电容性滤波单元Cr以及电解电容Cb之间，而第二抽头电感Lr2与电解电容Cb串联。该实施例不但结合了第一与第二实施例的优点，并且可允许电感抽头的位置根据不同的电感参数选择来进行最优化设计。在另一种可能的实施例中，抽头电感可以采用耦合电感来取代。
实施例4。
参见图6。在该实施例中的滤波电路50中，电容性滤波单元Cr耦接于第一外接电路202以及电解电容Cb之间并与电解电容Cb并联；一第一电感性滤波单元L101，耦接于电容性滤波单元Cr以及电解电容Cb之间; 以及一第二电感性滤波单元L102，与电容性滤波单元Cr串联。第一电感性滤波单元L101与第二电感性滤波单元L102以及电容性滤波单元Cr所组成的电路支路会形成一个低阻抗的电流路径，其可减少来自前级的第一外接电路202的纹波电流，而第二电感性滤波单元L102以及电容性滤波单元Cr所组成的电路支路会形成一个低阻抗的电流路径，其可减少来自后级的第二外接电路204的纹波电流。
综合以上所述，本实用新型可以对流入输出电容的电流进行滤波处理，进而减少输出电容的纹波电流。可以在不需要增加大体积的电容组件的条件下有效减少电源供应器中的纹波电流，从而可减少电路的电压纹波并延长电解电容Cb的寿命。
当然，以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡根据本实用新型所作的等同变换都属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种电源低通滤波电路，其特征在于，包含第一电容性滤波单元和第二电容性滤波单元，第一电容性滤波单元耦接于第一外接电路，第二电容性滤波单元与电感性滤波单元构成串联电路，该串联电路与第一电容性滤波单元并联。
2.根据权利要求1所述的电源低通滤波电路，其特征在于，所述第一电容性滤波单元为一电容器。
3.根据权利要求1所述的电源低通滤波电路，其特征在于，所述电感性滤波单元一端连接第一外接电路，另一端连接第二外接电路。
4.根据权利要求1所述的电源低通滤波电路，其特征在于，所述电感性滤波单元一端连接第一外接电路和第二外接电路，另一端连接所述第二电容性滤波单元。
5.根据权利要求1所述的电源低通滤波电路，其特征在于，所述电感性滤波单元由第一抽头电感和第二抽头电感以中间抽头的方式组成，其中第一抽头电感耦接于第一电容性滤波单元以及第二电容性单元之间，而第二抽头电感与第二电容性单元串联。
6.根据权利要求1所述的电源低通滤波电路，其特征在于，所述电感性滤波单元由第一抽头电感和第二抽头电感以中间抽头的方式组成，其中第一抽头电感耦接于第一电容性滤波单元以及第二电容性单元之间，而第二抽头电感与第一电容性单元串联。
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|---|---|---|---|---|
| CN103425166A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-12-04 | 成都成电光信科技有限责任公司 | 一种滤波稳压电路 |
| CN103986317A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-13 | 深圳市英可瑞科技开发有限公司 | 一种工频输出的滤波电路 |
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