CN206294066U - 一种抑制电源模块共模噪声的滤波系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电源滤波领域，具体涉及一种抑制电源模块共模噪声的滤波系统，包括：与电源模块连接的电源模块屏蔽器、与电源模块输入端连接的输入共模滤波器及与电源模块输出端连接的输出共模滤波器，所述电源模块屏蔽器包括多个高压片式磁介电容器，多个所述高压片式磁介电容器分别设置在电源模块的输入端和输出端。本实用新型在有限体积内不需要借助整机结构件，就可以完成电源模块的共模噪声抑制滤波，能将输出级噪声抑制在10毫伏级；本实用新型的整个电路系统的最高高度为电源模块高度，符合现在主流扁平化设计思路；本实用新型方法简单，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型属于电源滤波领域，具体涉及一种抑制电源模块共模噪声的滤波系统。
背景技术
在电子领域，电源模块广泛用于交换设备、移动通讯、微波通讯、接入设备、以及光传输、路由器等通信方向和汽车电子、航空航天等。由于采用模块组建电源系统具有设计周期短、可靠性高、系统升级容易等特点，电源模块的应用越来越广泛。尤其近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广，电源模块的增幅已经超出了一次电源。随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用，电源模块功率密度越来越大，转换效率越来越高，应用也越来越简单。
为缩小开关变换器的体积，提高其功率密度，并改善动态响应，DC-DC电源模块的开关频率将由现在的200-500kHz提高到1MHz以上，但高频化又会产生新的问题，如：开关损耗以及无源元件的损耗增大，高频寄生参数等，其中最主要的问题就是高频EMI的问题，高频EMI问题又分为差模噪声和共模噪声两种。
而在电源模块在应用过程中，尤其是安装在PCB板上的板载电源模块的应用中，受限制于安装方式、体积等因素，仅对差模噪声进行抑制滤波，往往对共模噪声没有比较好的抑制方法。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种抑制电源模块共模噪声的滤波系统。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种抑制电源模块共模噪声的滤波系统，包括：与电源模块连接的电源模块屏蔽器、与电源模块输入端连接的输入共模滤波器及与电源模块输出端连接的输出共模滤波器，所述电源模块屏蔽器包括多个高压片式磁介电容器，多个所述高压片式磁介电容器分别设置在电源模块的输入端和输出端。
作为本实用新型的进一步限定，所述输出共模滤波器和所述输入共模滤波器均由共模电感器和多个磁介电容组成，多个所述磁介电容分别设置在所述共模电感器的输入端和输出端。
作为本实用新型的进一步限定，所述电源模块屏蔽器还包括用于包封电源模块的电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层连接所述高压片式磁介电容器的输出端。
作为本实用新型的进一步限定，滤波系统设置在印制板上。
作为本实用新型的进一步限定，滤波系统设置在印制板上。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型在有限体积内不需要借助整机结构件，就可以完成电源模块的共模噪声抑制滤波，能将输出级噪声抑制在10毫伏级。
2.本实用新型的整个电路系统的最高高度为电源模块高度，符合现在主流扁平化设计思路。
3.本实用新型方法简单，能够很好地被设计者掌握并应用到实际设计中。
以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的滤波电路设计原理图。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
一种抑制电源模块共模噪声的滤波系统，包括：与电源模块连接的电源模块屏蔽器、与电源模块输入端连接的输入共模滤波器及与电源模块输出端连接的输出共模滤波器，电源模块屏蔽器包括多个高压片式磁介电容器，多个高压片式磁介电容器分别设置在电源模块的输入端和输出端。
其中，输出共模滤波器和输入共模滤波器均由共模电感器和多个磁介电容组成，多个磁介电容分别设置在共模电感器的输入端和输出端。其中，电源模块屏蔽器还包括用于包封电源模块的电磁屏蔽层，电磁屏蔽层连接高压片式磁介电容器的输出端。优选本实用新型的滤波系统设置在印制板上。
参照图1所示的抑制电源模块共模噪声的滤波电路原理图，U1为电源模块，C7、C8、C9、C10和屏蔽层共同组成电源模块屏蔽器；C1、L1、C4组成输入滤波器，C11、C12、L2、C13组成输出滤波器，R1、R2为电压调节。
一种抑制电源模块共模噪声的滤波系统，包括电源模块屏蔽器、输入共模滤波器和输出共模滤波器。
电源模块屏蔽器主要由电磁屏蔽层和高压片式磁介电容器(C7、C8、C9、C10)组成。目前市场上主流的电源模块有以下几种封装形式：1)五面金属封装；2)六面金属封装；3)塑封+散热基板；4)全塑封封装。这几种封装形式除第二种不需要另外处理外，其余三种需要用铜箔将电源模块包封起来，并在印制板上的电源模块正下方位置布置一个与电源模块大小一样的屏蔽层，将包封电源模块的铜箔与屏蔽层电气连接在一起，就形成了一个六面全封闭的电磁屏蔽层。在输入正和输入地、输出正和输出地这四个点与屏蔽层之间，安装四个高压片式磁介电容器(C7、C8、C9、C10)，将这四个点的共模噪声通过高压片式磁介电容器的通交流阻直流性能引入屏蔽层。其中，C7、C8、C9、C10分别连接输入正、输入地、输出正、输出地四个点与屏蔽层。这四个高压片式磁介电容器的耐压值跟据整个系统的绝缘耐压等级来选择，如：整个系统的绝缘耐压等级为500VDC，则高压片式磁介电容器的耐压值不得低于500VDC。
图1中的C1、L1、C4组成组成输入滤波器，图中的C11、C12、L2、C13组成输出滤波器，输入滤波器和输出滤波器由共模电感器和大容量磁介电容组成，组成方式与差模电感器常用的π型滤波器近似，在共模电感的两侧各加装容量相等的磁介电容。共模电感器的选择主要参考通过的电流大小指标，磁介电容的耐压值选择主要参考电源模块的输入输出电压指标，在其基础上留1.2-1.5倍设计余量。
整个滤波系统完全可以在印制板平面上完成，不需要借助整机结构件。最高高度为电源模块高度。
需指出，图1中的R1、R2为电压调节，与本实用新型要实现的功能无关。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种抑制电源模块共模噪声的滤波系统，其特征在于，包括：与电源模块连接的电源模块屏蔽器、与电源模块输入端连接的输入共模滤波器及与电源模块输出端连接的输出共模滤波器，所述电源模块屏蔽器包括多个高压片式磁介电容器，多个所述高压片式磁介电容器分别设置在电源模块的输入端和输出端。
2.根据权利要求1所述的抑制电源模块共模噪声的滤波系统，其特征在于，所述输出共模滤波器和所述输入共模滤波器均由共模电感器和多个磁介电容组成，多个所述磁介电容分别设置在所述共模电感器的输入端和输出端。
3.根据权利要求1或2所述的抑制电源模块共模噪声的滤波系统，其特征在于，所述电源模块屏蔽器还包括用于包封电源模块的电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层连接所述高压片式磁介电容器的输出端。
4.根据权利要求3所述的抑制电源模块共模噪声的滤波系统，其特征在于，滤波系统设置在印制板上。
5.根据权利要求1或2所述的抑制电源模块共模噪声的滤波系统，其特征在于，滤波系统设置在印制板上。
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|---|---|---|---|---|
| CN109600035A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-09 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种电源模块 |
| US20230144906A1 (en) * | 2021-11-08 | 2023-05-11 | Pacific Fast Charge Corporation | Modular high power bi-directional half bridge buck/boost converter assembly |
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