CN204559382U - 具有电磁干扰抑制功能的滤波电路、开关电源及家用电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子电路技术领域，提供了一种具有电磁干扰抑制功能的滤波电路、开关电源及家用电器。本实用新型通过在开关电源中采用具备电磁干扰抑制功能的滤波电路，该滤波电路中具有高频滤波元件和容性元件，所述滤波电路的输入端和输出端分别连接所述开关管的输入端与输出端，所述滤波电路中具有高频滤波元件和容性元件，所述高频滤波元件对高频噪声进行抑制，并对高频干扰能量进行吸收；所述容性元件对谐振能量进行抑制吸收。高频滤波元件对开关管在开关通断工作过程中所产生的高频噪声进行抑制，并对高频干扰能量进行吸收。

Description

具有电磁干扰抑制功能的滤波电路、开关电源及家用电器

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种具有电磁干扰抑制功能的滤波电路、开关电源及家用电器。

背景技术

目前，开关电源的应用日益广泛，但开关电源的开关工作频率较高，通常在65KHz～130KHz的范围内，甚至更高。另外，为了降低开关电源芯片内部的开关损耗，其电压变化速度都会被设计纳秒级别的速度，通常是十几纳秒。而高频开关工作和快速电压变化会带来一定程度的电磁干扰，这些电磁干扰不仅会干扰到采用开关电源的空调、冰箱等家用电器本身的控制电路、同一电网线路的用电设备及附近的电子设备，甚至还会对用户的身体健康造成负面影响。因此，如何抑制上述电磁干扰成了目前许多电器厂家亟待解决的主要问题。

目前家电类产品的电磁兼容标准为CISPR14(该标准所规定的频率范围为150KHz～300MHz)，现有的开关电源在通常情况下都会在电源端口设置包含电感和电容的LC滤波器以进行滤波，但由感性器件和容性器件所组成的滤波网络在实现滤波的同时，会在某些频段因谐振而产生具有较高的谐振峰，进而降低采用该开关电源的家用电器的电磁兼容性，使其难以满足上述的电磁兼容标准CISPR14。因此，现有的开关电源存在无法既实现电磁干扰抑制，又能使家用电器的电磁兼容性符合电磁兼容标准的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有电磁干扰抑制功能的滤波电路，旨在解决现有的开关电源所存在的无法既实现电磁干扰抑制，又能使家用电器的电磁兼容性符合电磁兼容标准的问题。

本实用新型是这样实现的，一种具备电磁干扰抑制功能的滤波电路，内置于开关电源中，所述开关电源包括控制单元、开关管及变压器，所述控制单元按照固定频率对所述开关管进行通断控制以稳定所述变压器的输出电压，所述控制单元连接所述开关管的受控端，所述变压器的初级线圈的第一端和第二端分别连接高压直流电的正端和所述开关管的输入端，所述开关管的输出端连接高压直流电的负端；

所述滤波电路的输入端和输出端分别连接所述开关管的输入端与输出端，所述滤波电路中具有高频滤波元件和容性元件，所述高频滤波元件对高频噪声进行抑制，并对高频干扰能量进行吸收；所述容性元件对谐振能量进行抑制吸收。

本实用新型还提供了一种开关电源，其包括上述具备电磁干扰抑制功能的滤波电路。

本实用新型还提供了一种包括上述开关电源的家用电器。

本实用新型通过在开关电源中采用具备电磁干扰抑制功能的滤波电路，该滤波电路中具有高频滤波元件和容性元件，高频滤波元件对开关管在开关通断工作过程中所产生的高频噪声进行抑制，并对高频干扰能量进行吸收；容性元件对电路发生谐振所产生的谐振能量进行抑制吸收，且不对正常的电流信号产生影响，从而可达到抑制电磁干扰并使家用电器的电磁兼容性符合电磁兼容标准的目的，解决了现有的开关电源所存在的无法既实现电磁干扰抑制，又能使家用电器的电磁兼容性符合电磁兼容标准的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路在开关电源中的应用示意结构图；

图2是图1所示的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路的示例电路结构图；

图3是图1所示的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路的另一示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路在开关电源中的应用示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

本实用新型实施例提供的滤波电路100内置于开关电源中，开关电源包括控制单元200、开关管300及变压器T1，控制单元200按照固定频率对开关管300进行通断控制以稳定变压器T1的输出电压，控制单元200连接开关管300的受控端，变压器T1的初级线圈的第一端和第二端分别连接高压直流电的正端P+和开关管300的输入端，开关管300的输出端连接高压直流电的负端P-。在本实用新型实施例中，如图1所示，开关管300为常用的MOS管，MOS管的栅极、漏极以及源极分别为开关管300的受控端、输入端及输出端。

滤波电路100的输入端和输出端分别连接开关管300的输入端与输出端，滤波电路100中具有高频滤波元件和容性元件，高频滤波元件对高频噪声进行抑制，并对高频干扰能量进行吸收；容性元件对谐振能量进行抑制吸收。

具体的，如图2所示，滤波电路100包括第一磁珠FB1和第一电容C1，第一磁珠FB1的第一端为滤波电路100的输入端，第一磁珠FB1的第二端连接第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端为滤波电路100的输出端；第一磁珠FB1和第一电容C1分别为上述的高频滤波元件和容性元件。

其中，第一磁珠FB1的阻抗的取值范围为100ohm～5kohm或者100ohm～10kohm；第一磁珠FB1可以是轴状或贴片封装；第一电容C1的耐压为1000V，其容量的取值范围为15pF～100pF。

MOS管在开关通断工作的过程中，由于变压器T1存在漏感，漏感的能量无法传递到输出，漏感与MOS管的结电容会出现高频振荡而产生高频噪声，MOS管在开关通断工作的过程中所产生的高频噪声会与电路发生谐振，谐振频率通常在几十MHz到一百多MHz的范围内，对于并联在MOS管的漏极与源极之间的第一磁珠FB1和第一电容C1，其中，第一电容C1能够改变MOS管的漏极与源极之间的结电容，以使MOS管的漏极与源极之间电压的上升和下降速度减缓，从而可抑制吸收谐振能量以减少电磁干扰噪声的产生，同时还可改变谐振回路，谐振回路由漏感与MOS管的结电容转移到漏感与第一电容C1；此外，由于第一磁珠FB1的高频阻抗很高(通常为kΩ级别)，所以第一磁珠FB1可抑制谐振回路中的高频噪声，并对高频干扰能量进行吸收，从而可抑制谐振峰的产生，且不对正常的电流信号产生影响，从而可起到对电磁干扰进行抑制的作用，降低了电磁干扰辐射。

另外，如图3所示，滤波电路100可包括第二磁珠FB2、电阻R1及第二电容C2，第二磁珠FB2的第一端为滤波电路100的输入端，电阻R1连接于第二磁珠FB2的第二端与第二电容C2的第一端之间，第二电容C2的第二端为滤波电路100的输出端；第二磁珠FB2和第二电容C2分别为上述的高频滤波元件和容性元件。

其中，第二磁珠FB2的阻抗的取值范围为100ohm～5kohm或者100ohm～10kohm；第二磁珠FB2可以是轴状或贴片封装；电阻R1的阻值的取值范围为10Ω～100Ω；第二电容C2的耐压为1000V，其容量的取值范围为15pF～100pF。

MOS管在开关通断工作的过程中，由于变压器T1存在漏感，漏感的能量无法传递到输出，漏感与MOS管的结电容会出现高频振荡而产生高频噪声，MOS管在开关通断工作的过程中所产生的高频噪声会与电路发生谐振，谐振频率通常在几十MHz到一百多MHz的范围内，对于并联在MOS管的漏极与源极之间的第二磁珠FB2、电阻R1及第二电容C2，其中，第二电容C2能够改变MOS管的漏极与源极之间的结电容，以使MOS管的漏极与源极之间电压的上升和下降速度减缓，从而可抑制吸收谐振能量以减少电磁干扰噪声的产生，同时还可改变谐振回路，谐振回路由漏感与MOS管的结电容转移到漏感与第二电容C2；由于第二磁珠FB2的高频阻抗很高(通常为kΩ级别)，所以第二磁珠FB2可抑制谐振回路中的高频噪声，并对高频干扰能量进行吸收，从而可抑制谐振峰的产生；电阻R1能够加大谐振的阻尼，使谐振快速衰减，以便进一步减少电磁干扰噪声的产生，且第二磁珠FB2、电阻R1及第二电容C2不对正常的电流信号产生影响，从而可起到对电磁干扰进行抑制的作用，降低了电磁干扰辐射。

本实用新型实施例还提供了一种开关电源，其包括上述具备电磁干扰抑制功能的滤波电路。

本实用新型实施例还提供了一种包括上述开关电源的家用电器，如空调、冰箱等家用电器。

本实用新型通过在开关电源中采用具备电磁干扰抑制功能的滤波电路100，该滤波电路100中具有高频滤波元件(上述的第一磁珠FB1或第二磁珠FB2)和容性元件(上述的第一电容C1或第二电容C2)，高频滤波元件对开关管300在开关通断工作过程中所产生的高频噪声进行抑制，并对高频干扰能量进行吸收；容性元件对电路发生谐振所产生的谐振能量进行抑制吸收，且不对正常的电流信号产生影响，从而可达到抑制电磁干扰并使家用电器的电磁兼容性符合电磁兼容标准的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有电磁干扰抑制功能的滤波电路，内置于开关电源中，所述开关电源包括控制单元、开关管及变压器，所述控制单元按照固定频率对所述开关管进行通断控制以稳定所述变压器的输出电压，所述控制单元连接所述开关管的受控端，所述变压器的初级线圈的第一端和第二端分别连接高压直流电的正端和所述开关管的输入端，所述开关管的输出端连接高压直流电的负端；其特征在于：

所述滤波电路的输入端和输出端分别连接所述开关管的输入端与输出端，所述滤波电路中具有高频滤波元件和容性元件，所述高频滤波元件对高频噪声进行抑制，并对高频干扰能量进行吸收；所述容性元件对谐振能量进行抑制吸收。

2.如权利要求1所述的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路，其特征在于，所述滤波电路包括第一磁珠和第一电容，所述第一磁珠的第一端为所述滤波电路的输入端，所述第一磁珠的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端为所述滤波电路的输出端；所述第一磁珠和所述第一电容分别为高频滤波元件和容性元件。

3.如权利要求2所述的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路，其特征在于，所述第一磁珠的阻抗的取值范围为100ohm～5kohm或者100ohm～10kohm。

4.如权利要求2所述的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路，其特征在于，所述第一电容的耐压为1000V，所述电容的容量的取值范围为15pF～100pF。

5.如权利要求1所述的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路，其特征在于，所述滤波电路包括第二磁珠、电阻及第二电容，所述第二磁珠的第一端为所述滤波电路的输入端，所述电阻连接于所述第二磁珠的第二端与所述第二电容的 第一端之间，所述第二电容的第二端为所述滤波电路的输出端；所述第二磁珠和所述第二电容分别为高频滤波元件和容性元件。

6.如权利要求5所述的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路，其特征在于，所述第二磁珠的阻抗的取值范围为100ohm～5kohm或者100ohm～10kohm。

7.如权利要求5所述的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路，其特征在于，所述电阻的阻值的取值范围为10Ω～100Ω。

8.如权利要求5所述的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路，其特征在于，所述第二电容的耐压为1000V，所述电容的容量的取值范围为15pF～100pF。

9.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括如权利要求1-8任一项所述的具有电磁干扰抑制功能的滤波电路。

10.一种家用电器，其特征在于，所述家用电器包括如权利要求9所述的开关电源。