CN207559960U - 差模电磁噪声提取网络及有源电磁干扰滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种差模电磁噪声提取网络及有源电磁干扰滤波器，该差模电磁噪声提取网络包括连接在供电系统与用电设备之间的输入线缆，以及电磁噪声采样器和差模电磁噪声提取器；所述电磁噪声采样器设置在所述输入线缆与所述差模电磁噪声提取器之间，用于对所述输入线缆的差共模电磁噪声进行采样并将所采样的差共模电磁噪声输出至所述差模电磁噪声提取器；所述差模电磁噪声提取器用于提取并输出所述电磁噪声采样器所采样的差共模电磁噪声中的差模电磁噪声。
Description
技术领域
本实用新型涉及滤波技术领域，尤其是涉及一种差模电磁噪声提取网络及有源电磁干扰滤波器。
背景技术
图1是用电设备与供电系统的连接示意图，如图1所示，随着用电设备越来越普及，用电设备产生的高频电磁噪声不仅会影响周边的电子设备，而且会影响供电系统。因此，1996年欧盟推行电磁兼容(简称“EMC”)法规要求，强制要求利用公共电网的电子设备必须满足相关EMC法规限值要求。其中，供电系统可以是交流供电系统，也可以是直流供电系统。
图2为现有无源EMI滤波器的应用示意图，如图2所示，为满足EMC法规中的电磁干扰(简称“EMI”)，几乎所有的用电设备都会采用由无源器件构成无源EMI滤波器，串接于用电设备和供电系统之间，以抑制用电设备中的电磁噪声，满足EMI法规限制的要求，避免影响供电系统。
图3为现有共模EMI滤波器的示意图，如图3所示，无源EMI滤波器的典型结构是由共模EMI滤波器和差模EMI滤波器组成，其中共模EMI滤波器由共模电感Lcm和CY电容组成。图4为现有差模EMI滤波器的示意图，如图4所示，差模EMI滤波器由差模电感Ldm和CX电容组成。
虽然，无源EMI滤波器可以抑制电磁噪声，满足EMI法规限制的要求，避免影响周边电子设备和供电电网，但是，它的串接会导致很多问题：
其一，损耗严重：在抑制微弱的uA级电磁噪声时，需要同时承受用电设备的负载电流，从而导致额外的损耗和发热，降低用电设备的能效和可靠性；
其二，体积庞大：为承受用电设备负载电流，必然会导致共模电感和差模电感体积增大，甚至超过用电设备功能性电路的体积，变得本末倒置；
其三，成本增加：为满足不同频段的电磁噪声抑制的需要，通常需要采用不同磁材的共模电感来抑制不同频段的电磁噪声，这样必然导致多级滤波架构，最终导致无源EMI滤波器成本增加，体积进一步增大，同时也导致更多的损耗和发热；
其四，近场耦合：由于无源器件体积大和杂散参数的影响，高频段出现电磁噪声近场耦合和谐振，造成滤波效果达不到设计预期。
图5为现有有源EMI滤波器的概念示意图，如图5所示，为解决上述传统的无源EMI滤波器的缺陷，有源EMI滤波器的概念结构被提出，有源EMI滤波器会采集后级用电设备产生的电磁噪声电流或电压信号，后经增益放大后实现闭环反馈，以达到噪声抑制的目的。
经检索国内外专利数据库，有源EMI滤波器已有两项相关专利。该两项专利都采用在常规的共模电感上加第3个耦合绕组来提取流经共模电感的共模电磁噪声，经过增益放大处理后，通过电容注入到包括大地或者外壳组成的共模回路，来实现共模噪声的抑制。
但是，由于共模电感的3个绕组不能达到完全耦合，总是会存在3%~5%左右的漏感，从而在耦合到共模电磁噪声的同时，也耦合到部分的差模电磁噪声，混杂在共模电磁噪声中一起被放大处理，注入到共模回路中，最后导致由于混入差模电磁噪声引起的新共模电磁噪声，从而达不到预期的共模电磁噪声的抑制效果。
其中一件专利中，还另外提出有源差模EMI滤波器，其中通过采样串接在直流母线上的电感电压信号来获取差模电磁噪声，再经放大处理后，控制MOSFET晶体管的阻抗来实现抑制差模噪声的目的。然而，在供电的直流母线上会包含差模电磁噪声，也同时包含共模电磁噪声，因此，从电感获取的电磁噪声中不仅包括差模电磁噪声，也包括共模电磁噪声。这样混杂共模电磁噪声的差模电磁噪声一起经放大处理后，通过MOSFET晶体管的阻抗变化，注入到差模回路中，最后导致由于混入共模电磁噪声引起新的差模电磁噪声，最后达不到预期的差模噪声抑制效果。
图6为现有标准传导干扰的测试设置图，如图6所示，依据CISP16-1-2的传导干扰的标准测试设置图，其中利用标准的线性阻抗匹配网络（简称LISN）串接于供电电网系统和用电设备之间来提取被测设备的传导干扰噪声。传导干扰测试中，接收机检测到的电磁噪声是通过线性阻抗匹配网络（简称LISN）耦合提取的。在供电电网系统的输入线缆中会流过差模电流IDM和共模电流ICM。差模电流在输入线缆中是方向相反，经被测的用电设备中的差模电磁噪声源后返回到供电电网系统，而共模电流在输入线缆中是同向流动，经过被测的用电设备中共模电磁噪声源经大地返回到LISN，再被接收机经LISN耦合提取。
尽管图5所示的现有有源EMI滤波器的示意图既适用于抑制共模电磁噪声，也适用于差模电磁噪声抑制，但是共模电磁噪声和差模电磁噪声的传播路径不同，差模电磁噪声只会通过差模回路传播，而共模电磁噪声只会通过共模路径传播，然而，会在输入线缆上和用电设备内部产生交叠，而且共模电磁噪声的另外一半传播路径是经过大地被电磁干扰测试的接收机检测到，因此，将用电设备中差共模噪声进行完全隔离提取和分别注入是实现差共模电磁噪声的抑制十分关键。
图6为现有标准传导干扰的测试设置图，如图6所示，输入线缆1上流动的电磁噪声电流I输入1会包括1/2的共模电磁噪声电流ICM和差模电磁噪声电流IDM，而在另一根返回的输入线缆2上流动的电磁噪声电流I输入2会包括同向的共模电磁噪声电流ICM和反向的差模电磁噪声电流IDM。输入线缆1和2中同向的1/2共模电磁噪声电流ICM会通过被测用电设备中的共模电磁噪声源101经传导测试中接大地的金属板返回到接受机中，从而共模电磁噪声电流ICM被接收机检测到。被测用电设备中的差模电磁噪声源100产生差模电磁电流在输入线缆1和2中反向流动，经LISN耦合后，被接收机检测到。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种差模电磁噪声提取网络，包括该差模电磁噪声提取网络的有源电磁干扰滤波器能够使用电设备的差模电磁噪声少量甚至不进入供电系统中，使得周边环境和供电电网不受用电设备的电磁噪声的影响，同时也能使用电设备满足EMI法规限值的要求。
本实用新型提供一种差模电磁噪声提取网络，该差模电磁噪声提取网络包括连接在供电系统与用电设备之间的输入线缆，以及电磁噪声采样器和差模电磁噪声提取器；
所述电磁噪声采样器设置在所述输入线缆与所述差模电磁噪声提取器之间，用于对所述输入线缆的差共模电磁噪声进行采样并将所采样的差共模电磁噪声输出至所述差模电磁噪声提取器；
所述差模电磁噪声提取器用于提取并输出所述电磁噪声采样器所采样的差共模电磁噪声中的差模电磁噪声。
进一步地，所述输入线缆包括并联的第一输入线缆和第二输入线缆；
所述电磁噪声采样器包括第一采样器和第二采样器；其中，
所述第一采样器设置在所述第一输入线缆上，所述第一采样器与所述差模电磁噪声提取器连接；
所述第二采样器设置在所述第二输入线缆上，所述第二采样器与所述差模电磁噪声提取器连接。
进一步地，所述输入线缆包括并联的第一输入线缆和第二输入线缆；
所述电磁噪声采样器包括电感，所述电感包括两个原边绕组和两个副边采样绕组；其中，
两个所述原边绕组与两个所述副边采样绕组一一对应耦合；
其中一个所述原边绕组串接在所述第一输入线缆与用电设备之间，另一个所述原边绕组串接在所述第二输入线缆与用电设备之间；
两个所述副边采样绕组的两个第一端均与地连接，两个所述副边采样绕组的两个第二端均用于输出对应输入线缆的差共模电磁噪声。
进一步地，所述输入线缆包括并联的第一输入线缆和第二输入线缆；
所述差模电磁噪声提取器为双绕组电感；其中，
所述两个绕组的极性相同，所述差模电磁噪声提取器的两个绕组的第一端分别用于接收所述第一输入线缆和所述第二输入线缆的差共模电磁噪声，所述差模电磁噪声提取器的两个绕组的第二端均用于输出差模电磁噪声。
进一步地，所述输入线缆包括并联的第一输入线缆和第二输入线缆；
所述差模电磁噪声提取器包括第二运算放大器、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8；其中，
所述电阻R5的第一端用于接收所述第一输入线缆的差共模电磁噪声，所述电阻R5的第二端与所述第二运算放大器的负极输入端连接；所述电阻R6的第一端用于接收所述第二输入线缆的差共模电磁噪声，所述电阻R6的第二端与所述第二运算放大器的正极输入端连接；所述电阻R7连接在所述第二运算放大器的负极输入端和输出端之间；所述电阻R8连接在所述第二运算放大器的正极输入端和地之间。
本实用新型提供的差模电磁噪声提取网络包括连接在供电系统与用电设备之间的输入线缆，以及电磁噪声采样器和差模电磁噪声提取器；并且，电磁噪声采样器设置在输入线缆与差模电磁噪声提取器之间，用于对输入线缆的差共模电磁噪声进行采样并将所采样的差共模电磁噪声输出至差模电磁噪声提取器；差模电磁噪声提取器用于提取并输出电磁噪声采样器所采样的差共模电磁噪声中的差模电磁噪声。该差模电磁噪声提取网络通过电磁噪声采样器对输入线缆的差共模电磁噪声进行采样并将所采样的差共模电磁噪声输出至差模电磁噪声提取器，相当于差模电磁噪声提取器间接从用电设备的输入线缆中提取差模电磁噪声，在有源电磁干扰滤波器中，所提取的差模电磁噪声通过电磁噪声转换网络进行增益和闭环反馈处理，经过处理后的差模电磁噪声借助差模电磁噪声注入网络，通过差模回路返回到用电设备中的差模噪声源，如此，用电设备的差模电磁噪声能够少量甚至不进入供电系统中，使得周边环境和供电电网不受用电设备的电磁噪声的影响，同时也能让用电设备满足EMI法规限值的要求。
本实用新型的另一目的还在于提供一种有源电磁干扰滤波器，该有源电磁干扰滤波器包括如上所述的差模电磁噪声提取网络。
进一步地，还包括电磁噪声转换网络和差模电磁噪声注入网络；
所述差模电磁噪声提取网络、所述电磁噪声转换网络和所述差模电磁噪声注入网络依次连接。
本实用新型提供的有源电磁干扰滤波器相比于现有技术的有益效果，同于本实用新型提供的差模电磁噪声提取网络相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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实用新型的一些实施方式，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它的附图。
图1为用电设备与供电系统的连接示意图；
图2为现有无源EMI滤波器的应用示意图；
图3为现有共模EMI滤波器的示意图；
图4为现有差模EMI滤波器的示意图；
图5为现有有源EMI滤波器的概念示意图；
图6为现有标准传导干扰的测试设置图；
图7为本实用新型实施例提供的有源电磁干扰滤波器的滤波技术的示意图；
图8为本实用新型实施例提供的电磁噪声处理网络的第一示意图；
图9为本实用新型实施例提供的电磁噪声处理网络的第二示意图；
图10为本实用新型实施例提供的电磁噪声采样网络的第一示意图；
图11为本实用新型实施例提供的电磁噪声采样网络的第二示意图；
图12为本实用新型实施例提供的电磁噪声提取网络的第一示意图；
图13为本实用新型实施例提供的电磁噪声提取网络的第二示意图；
图14为本实用新型实施例提供的基于半导体晶体管的差模电磁噪声注入网络的示意图；
图15为本实用新型实施例提供的基于双绕组差模电感的差模电磁噪声注入网络的示意图；
图16为本实用新型实施例提供的基于3绕组差模电感的差模电磁噪声注入网络的示意图；
图17为本实用新型实施例提供的基于电容的共模电磁噪声注入网络的示意图；
图18为本实用新型实施例提供的基于接地电容的共模电磁噪声注入网络的示意图；
图19为本实用新型实施例提供的基于共模电感的共模电磁噪声注入网络的示意图；
图20为本实用新型实施例提供的一个交流输入的电源适配器简化电路图；
图21为本实用新型实施例提供的一个直流输入的开关电源简化电路图；
图22为本实用新型实施例提供的一个交流输入的电源适配器简化电路图；
图23为本实用新型实施例提供的一个直流输入的开关电源简化电路图；
图24为本实用新型实施例提供的电磁噪声转换网络的示意图；
图25为本实用新型实施例一提供的有源电磁干扰滤波器的示意图；
图26为本实用新型实施例二提供的有源电磁干扰滤波器的示意图；
图27为本实用新型实施例三提供的有源电磁干扰滤波器的示意图；
图28为本实用新型实施例四提供的有源电磁干扰滤波器的示意图；
图29为本实用新型实施例五提供的有源电磁干扰滤波器的示意图。
附图标记：
1-第一输入线缆；2-第二输入线缆；01-共模电磁噪声提取器；02-差模电磁噪声提取器；001-第一采样器；002-第二采样器；21-电磁噪声处理网络；22-电磁噪声转换网络；23-差模电磁噪声注入网络；25-共模电磁噪声注入网络；31-电磁噪声采样网络；32-差共模电磁噪声提取网络；33-第一运算放大器；34-第二运算放大器；35-第一阻容网络；36-第二阻容网络；100-第一输入线缆的电磁噪声；101-第二输入线缆的电磁噪声；108-共模电磁噪声输出端；109-差模电磁噪声输出端。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图7为本实用新型实施例提供的有源EMI滤波技术的示意图，参照图7所示，针对传统无源EMI滤波器和现有有源EMI滤波器的缺点，本实用新型实施例提出一种差共模电磁噪声分别抑制的有源EMI滤波技术，实际以有源电磁干扰滤波器实施该技术，该有源电磁干扰滤波器由电磁噪声处理网络21、电磁噪声转换网络22，差模电磁噪声注入网络23和共模电磁噪声注入网络25组成。
本实用新型实施例提出的有源EMI滤波技术，通过电磁噪声处理网络21从用电设备的输入线缆中分别提取差模电磁噪声和共模电磁噪声后，分别输入到电磁噪声转换网络22进行增益和闭环反馈处理，经过处理后的差模电磁噪声和共模电磁噪声借助差模电磁噪声注入网络23和共模噪声注入网络25将经处理后的电磁噪声，分别通过差模回路和共模回路返回到用电设备中的差模噪声源和共模噪声源。如此，可以实现电磁噪声内部循环，让用电设备的电磁噪声少量甚至不进入供电系统中，使得周边环境和供电电网不受用电设备的电磁噪声的影响，同时也能让用电设备满足EMI法规限值的要求。
本实用新型实施例提出的有源EMI滤波技术在电磁噪声处理网络21、差模电磁噪声注入网络23和共模噪声注入网络25具有以下关键创新点：
1.本实用新型实施例提出的电磁噪声处理网络21中采用独立的差模电磁噪声的提取网络，输出到后级电磁噪声转换网络22进行增益和闭环反馈处理。本实用新型实施例提出多种形式的差模的电磁噪声提取网络来配合后级的电磁噪声转换网络22、和差模电磁噪声注入网络23。
本实用新型实施例提出的差模的电磁噪声处理网络可以实现与共模电磁噪声大于60dB的隔离度，相当于提取的差模电磁噪声中只有不到0.1%的共模电磁噪声，使得电磁噪声抑制效果能达到预期抑制效果。
2.本实用新型实施例提出的电磁噪声处理网络21中采用独立的共模电磁噪声的提取网络，输出到后级电磁噪声转换网络22进行增益和闭环反馈处理。
本实用新型实施例提出多种形式的共模的电磁噪声提取网络，来配合后级的电磁噪声转换网络22、和共模电磁噪声注入网络25。本实用新型实施例提出的共模的电磁噪声提取网络可以实现与差模电磁噪声大于60dB的隔离度，相当于提取的共模电磁噪声中只有不到0.1%的差模电磁噪声，使得电磁噪声抑制效果能达到预期抑制效果。
3.本实用新型实施例提出的有源EMI滤波器采用独立的差模电磁噪声注入网络23，将处理后的差模电磁噪声注入到用电设备的差模回路，通过改变差模回路中的差模阻抗来抑制差模电磁噪声。本实用新型实施例提出多种形式的差模电磁噪声注入网络23，将前级处理后的差模电磁噪声注入到用电设备的差模回路，通过改变差模回路中的差模阻抗，来实现电磁噪声的抑制作用。
4.本实用新型实施例提出的有源EMI滤波器采用独立的共模噪声注入网络25，分别将处理后的共模电磁噪声注入到用电设备的共模回路，然后返回到用电设备中的共模噪声源，形成内部循环。本实用新型实施例提出多种形式的共模电磁噪声注入网络25，将前级处理后的共模电磁噪声注入到用电设备的共模回路，然后返回到用电设备中的共模噪声源，形成内部循环，实现电磁噪声的抑制作用。
5.本实用新型实施例提出的有源EMI滤波器具有差模电磁噪声注入点的灵活性，可以在从输入线缆到后级用电设备中的差模回路中的任一点注入差模电磁噪声，通过改变差模回路中的差模阻抗，实现电磁噪声的抑制作用。
6.本实用新型实施例提出的有源EMI滤波器具有共模电磁噪声注入点的灵活性，可以在从输入线缆到后级用电设备中的共模回路中的任一点进行注入共模电磁噪声，然后返回到用电设备中的共模电磁噪声源，形成内部循环，实现电磁噪声的抑制作用。
下面针对本实用新型实施例提出的多种形式的电磁噪声处理网络21、差模电磁噪声注入网络23、共模噪声注入网络25以及灵活的电磁噪声注入点进行逐一阐述。
以下为电磁噪声处理网络的多种实现方式。
本实用新型实施例提出的有源EMI滤波器采用的电磁噪声处理网络21包括电磁噪声提取网络，该电磁噪声提取网络有以下2种主要实现方式：直接提取网络和间接提取网络，或者对应称之为单级提取网络和两级提取网络，用于提取差模电磁噪声和共模电磁噪声。
其中，电磁噪声提取网络包括共模电磁噪声提取器和差模电磁噪声提取器；其中，共模电磁噪声提取器用于提取并输出所述输入线缆的共模电磁噪声；差模电磁噪声提取器用于提取并输出所述输入线缆的差模电磁噪声。
单级提取网络中，共模电磁噪声提取器用于直接提取并输出输入线缆的共模电磁噪声；差模电磁噪声提取器用于直接提取并输出输入线缆的差模电磁噪声。
两级提取网络中，共模电磁噪声提取器用于间接提取并输出输入线缆的共模电磁噪声；差模电磁噪声提取器用于间接提取并输出输入线缆的差模电磁噪声。
图8为本实用新型实施例提供的电磁噪声处理网络的第一示意图，参照图8所示，单级提取网络中，共模电磁噪声提取器和差模电磁噪声提取器均为电流互感器，直接提取差模电磁噪声和共模电磁噪声，输出到后级电磁噪声转换网络22，进行增益和闭环反馈处理。
单级提取网络由2个电流互感器组成，其中，第一输入线缆1依次穿过共模电磁噪声提取器01和差模电磁噪声提取器02的内环；第二输入线缆2穿过共模电磁噪声提取器01内环后，沿差模电磁噪声提取器02的厚度方向环绕差模电磁噪声提取器02的环体一圈后绕出。
换言之，共模电磁噪声提取器01同时套入第一输入线缆1和第二输入线缆2，根据电流环路定律，共模电磁噪声提取器01的输出等于被套入2根输入线缆的电流总和，即为I输入1+I输入2=（ICM/2+IDM）+（ICM/2-IDM）=ICM，因此，共模电磁噪声提取器01的输出为共模电磁噪声电流ICM。
同理，根据差模电磁噪声提取器02套入输入线缆的方向以及线缆中流经电流的方向，可以得出差模电磁噪声提取器02的输出为差模电磁噪声电流:（ICM/2+IDM）-（ICM/2-IDM）=IDM。
其中，两级网络提取差模电磁噪声和共模电磁噪声的实现方式如下：
图9为本实用新型实施例提供的电磁噪声处理网络的第二示意图，参照图9所示，两级提取网络的实现方式由两部分网络组成：电磁噪声采样网络31和差共模电磁噪声提取网络32。
电磁噪声采样网络31设置在输入线缆与差共模电磁噪声提取网络32之间，用于对输入线缆的差共模电磁噪声进行采样并将所采样的差共模电磁噪声输出至差共模电磁噪声提取网络32；共模电磁噪声提取器用于提取并输出电磁噪声采样网络31所采样的差共模电磁噪声中的共模电磁噪声；差模电磁噪声提取器用于提取并输出电磁噪声采样网络31所采样的差共模电磁噪声中的差模电磁噪声。
电磁噪声采样网络31提取的每根输入线缆上的总体电磁噪声，然后输入到差共模电磁噪声提取网络32，将共模电磁噪声和差模电磁噪声进行分别隔离后，再输出到后级电磁噪声转换网络22，进行增益和闭环反馈处理。其中，每根输入线缆上的总体电磁噪声包括差模电磁噪声和共模电磁噪声。
其中，电磁噪声采样网络31的实现方式如下：
电磁噪声采样网络31可以用多种方式进行采样每根输入线缆中的总体电磁噪声。电磁噪声采样网络31的多种方式实现方式可以根据实际应用需要与后级差共模电磁噪声提取网路32的多种实现方式进行任意组合，来获得更加纯净的差模电磁噪声和共模电磁噪声，作为后级电磁噪声转换网络22的输入。
电磁噪声采样网络31包括第一采样器001和第二采样器002，具有两种实现方式。
图10为本实用新型实施例提供的电磁噪声采样网络的第一示意图，参照图10所示，第一方式中，第一采样器001和第二采样器002均为电流互感器，；其中，第一采样器001设置在第一输入线缆1上，第一采样器001与共模电磁噪声提取器或差模电磁噪声提取器连接；第二采样器002设置在第二输入线缆2上，第二采样器002与共模电磁噪声提取器或差模电磁噪声提取器同时。
每根线缆会加入电流互感器进行采用线缆中的电磁噪声电流，这样获得的电磁噪声会包括线缆中的共模电磁噪声和差模电磁噪声。
图11为本实用新型实施例提供的电磁噪声采样网络的第二示意图，参照图11所示，第二方式中，电磁噪声采样网络包括电感L1，电感L1包括两个原边绕组NP1和NP2和两个副边采样绕组NS1和NS2；其中，其中一个原边绕组NP1串接在第一输入线缆1与用电设备之间，另一个原边绕组NP2串接在第二输入线缆2与用电设备之间；两个副边采样绕组NS1和NS2与两个原边绕组NP1和NP2一一对应耦合，两个副边采样绕组NS1和NS2的两个第二端均用于输出对应输入线缆的差共模电磁噪声。
更为具体地，电磁噪声采样网络31利用电感加耦合绕组来获得每根输入线缆上的电磁噪声，其中电感L1由4个绕组组成，分别是原边绕组NP1和NP2，副边采样绕组NS1和NS2，原边绕组NP1与副边采样绕组NS1采用紧耦合的绕线方式以达到高耦合度；原边绕组NP2与副边采样绕组NS2采用紧耦合的绕线方式以达到高耦合度。
原边绕组NP1串接于第一输入线缆1和用电设备输入之间，原边绕组NP2串接于第二输入线缆2和用电设备输入之间。副边采样绕组NS1和NS2一端接地后，另一端输出耦合到对应输入线缆的电磁噪声。这样获得的电磁噪声会包括线缆中的共模电磁噪声和差模电磁噪声。
其中，差共模电磁噪声提取网路32的实现方式如下：
差共模电磁噪声提取网路32可以用多种形式进行隔离，以获得更加纯净的差模电磁噪声和共模电磁噪声，作为后级电磁噪声转换网络22的输入。差共模电磁噪声提取网路32的多种实现方式可以和前级电磁噪声采样网络31的多种实现方式，根据实际应用需要进行任意组合，来获得更加纯净的差模电磁噪声和共模电磁噪声，作为后级电磁噪声转换网络22的输入。
差共模电磁噪声提取网路32的实现方式有两种：绕组感应电压抵消方式和运算放大器代数和方式。
图12为本实用新型实施例提供的电磁噪声提取网络的第一示意图，参照图12所示，差共模电磁噪声提取网路32可以通过磁性器件的绕组感应电压抵消方式进行实现，以获得更加纯净的差模电磁噪声和共模电磁噪声，其中，共模电磁噪声提取器和差模电磁噪声提取器均为双绕组电感，分别为L1和L2；其中，共模电磁噪声提取器采用的双绕组电感L1的两个绕组的极性相反，共模电磁噪声提取器的两个绕组的第一端分别用于接收第一输入线缆1和第二输入线缆2的差共模电磁噪声，共模电磁噪声提取器的两个绕组的第二端均用于输出共模电磁噪声；差模电磁噪声提取器采用的双绕组电感L2的两个绕组的极性相同，差模电磁噪声提取器的两个绕组的第一端分别用于接收第一输入线缆1和第二输入线缆2的差共模电磁噪声，差模电磁噪声提取器采用的双绕组电感L1和双绕组电感L2的两个绕组的第二端均用于输出差模电磁噪声。
首先，把双绕组电感L1的两个绕组极性相反的一端分别连接至前级电磁噪声采样网络31的输出的第一输入线缆的电磁噪声100和第二输入线缆的电磁噪声101；双绕组电感L1的2个绕组另外一端相连后作为共模电磁噪声输出。
由于第一输入线缆1和第二输入线缆2中的共模电流是同向的，而第一输入线缆1和第二输入线缆2中的差模电流是反向相对的，因此，根据磁学原理，第一输入线缆1和第二输入线缆2的同向共模电流在双绕组电感L1中磁芯的绕组中产生的感应电压相互抵消，换言之，对共模电流没有抑制作用，反之对差模电流有抑制作用。因此，通过双绕组电感L1这样的连接方式可以隔离掉差模电磁噪声，而获得纯净的共模电磁噪声。
按照上述隔离差模电磁噪声的原理，也可以隔离共模电磁噪声。首先，把双绕组电感L2的两个绕组极性相同的一端分别连接至前级电磁噪声采样网络31的输出的第一输入线缆的电磁噪声100和第二输入线缆的电磁噪声101；双绕组电感L2的2个绕组另外一端相连后作为差模电磁噪声输出。
第一输入线缆1和第二输入线缆2中的差模电流是反向相对的，而第一输入线缆1和第二输入线缆2中的共模电流是同向的。因此，根据磁学原理，第一输入线缆1和第二输入线缆2的同向差模电流在双绕组电感L2中磁芯的绕组中产生的感应电压相互抵消，换言之，对差模电流没有抑制作用，反之对共模电流有抑制作用。因此，通过双绕组电感L2这样的连接方式可以隔离掉共模电磁噪声，而获得纯净的差模电磁噪声。
图13为本实用新型实施例提供的电磁噪声提取网络的第二示意图，参照图13所示，差共模电磁噪声提取网路32也可以用运算放大器对数和的方式来实现，以获得更加纯净的差模电磁噪声和共模电磁噪声。
共模电磁噪声的输出由第一运算放大器33、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4来实现隔离差模电磁噪声的目的。第一运算放大器33的负极输入端与电阻R1、R2和R3相连，第一运算放大器33的正极输入端与电阻R4相连，经电阻R4后与地相连；第一运算放大器33的输出端与电阻R3相连，同时作为共模电磁噪声输出端，电阻R1的另一端与第一输入电缆的电磁噪声100相连；电阻R2的另一端与第二输入电缆的电磁噪声101相连。根据运算放大器和电阻网络的连接方式可以实现代数加法，将第一输入线缆1的电磁噪声电流I输入1和输入线缆2的电磁噪声电流I输入2中进行代数加法I输入1+ I输入2，这样如此获取共模电磁噪声ICM，隔离掉差模电磁噪声IDM。
依据上述获得共模电磁噪声的方法，可以实现减法来获取差模电磁噪声，同时隔离掉共模电磁噪声。
差模电磁噪声的输出由第二运算放大器34、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8来实现隔离共模电磁噪声的目的。第二运算放大器34的负极输入端与电阻R5和R7相连；第二运算放大器34的正极输入端与电阻R6和电阻R8相连，经电阻R8后与地相连；第二运算放大器34的输出端与电阻R7相连，同时作为差模电磁噪声的输出端；电阻R5的另一端与第一输入电缆的电磁噪声100相连；电阻R6的另一端与第二输入电缆的电磁噪声101相连。
根据运算放大器和电阻网络的连接方式可以实现代数减法，将第一输入线缆1的电磁噪声电流I输入1和第二输入线缆2的电磁噪声电流I输入2中进行代数加法I输入1- I输入2，如此可以获取差模电磁噪声IDM，隔离掉共模电磁噪声ICM。
上述阐述的“运算放大器的代数和”实现方式为将输入线缆中的共模电磁噪声和差模电磁噪声实现代数加法和代数减法的实现方式之一。
其中，本实施例附图中所涉及+Vcc和-Vcc分别表示正电源和负电源。
以下为差模电磁噪声注入网络的多种实现方式。
差模电磁噪声注入网络23可以用多种方式实现：半导体晶体管和差模电感的形式。
图14为本实用新型实施例提供的基于半导体晶体管的差模电磁噪声注入网络的示意图，参照图14所示，基于半导体晶体管的差模电磁噪声注入网络，其中，半导体晶体管为场效应晶体管Q1，其漏极连接至第一输入线缆1，其源极连接至用电设备，其门极连接至前级电磁噪声转换网络22的差模电磁噪声输出端109。
本实用新型实施例提出的有源EMI滤波器可以利用晶体管Q1的门极电压变化来调节第一输入线缆1上的差模阻抗，从而实现抑制差模电磁噪声的目的。
由于第一输入线缆1和第二输入线缆2处在同一个差模回路中，因此，晶体管Q1可以放置在差模回路中任意位置，都可以起到抑制差模电磁噪声的目的，比如第二输入线缆2上，或者在后级用电设备中差模回路中。
图15为本实用新型实施例提供的基于双绕组差模电感的差模电磁噪声注入网络的示意图，参照图15所示，基于双绕组差模电感的差模电磁噪声注入网络，其中，双绕组差模电感L3具有2个绕组：原边绕组NP和副边绕组NS；双绕组差模电感L3的原边绕组NP一端连接前级电磁噪声转换网络22的差模电磁噪声输出端109，另一端做接地处理；双绕组差模电感L3的副边绕组NS的一端接第一输入线缆1，另一端接后级用电设备。
本实用新型实施例提出的有源EMI滤波器可以利用双绕组差模电感L3的原边绕组NP将前级电磁噪声转换网络22的差模电磁噪声输出端耦合到双绕组差模电感L3的副边绕组NS所在的差模回路中，来改变差模回路的差模阻抗，从而实现抑制差模噪声的目的。
图16为本实用新型实施例提供的基于3绕组差模电感的差模电磁噪声注入网络的示意图，参照图16所示，基于3绕组差模电感的差模电磁噪声注入网络，其中，3绕组差模电感L4具有3个绕组：原边绕组NP1、副边绕组NS1和副边绕组NS2；3绕组差模电感L4的原边绕组NP1一端连接前级电磁噪声转换网络22的差模电磁噪声输出端109，另一端做接地处理；3绕组差模电感L4的副边绕组NS1的一端接第一输入线缆1，另一端接后级用电设备；3绕组差模电感L4的副边绕组NS2的一端接第二输入线缆2，另一端接后级用电设备。
本实用新型实施例提出的有源电磁干扰滤波器可以利用3绕组差模电感L4的原边绕组NP1将前级电磁噪声转换网络22的差模电磁噪声输出端109耦合到3绕组差模电感L4的副边绕组NS1和副边绕组NS2所在的差模回路中，来改变差模回路的差模阻抗，从而实现抑制差模噪声的目的。
以下为共模噪声注入网络的实现方式。
共模噪声注入网络也可以用多种方式实现：基于电容的共模噪声注入网络、基于接地电容的共模噪声注入网络和基于共模电感的共模噪声注入网络。
图17为本实用新型实施例提供的基于电容的共模电磁噪声注入网络的示意图，参照图17所示，基于电容的共模噪声注入网络，其中，电容C1，电容C2和C3的一端相连到一起；电容C1的另一端与第一输入线缆1和后级用电设备相连，电容C2的另一端与第二输入线缆2和后级用电设备相连；电容C3的另一端与前级电磁噪声转换网络22的共模电磁噪声输出端108相连。
本实用新型实施例提出的有源EMI滤波器可以通过电容C3、电容C1和电容C2将前级电磁噪声转换网络22的共模电磁噪声输出端108注入到共模回路中，从而让共模电流回到后级用电设备中共模噪声源，起到抑制共模电磁噪声的目的，同时实现让EMI接收机检测少量。甚至不能检测到共模噪声。
基于电容的共模噪声注入网络的连接方式由于不需要涉及大地，因此不仅可以适用与输入带大地的I类用电设备，也适用于输入不带大地的II类用电设备，以及直流供电的用电设备。
图18为本实用新型实施例提供的基于接地电容的共模电磁噪声注入网络的示意图，参照图18所示，基于接地电容的共模噪声注入网络，其中电容C4的一端连接前级电磁噪声转换网络22的共模电磁噪声输出端108，另一端接大地或者用电设备的外壳。
本实用新型实施例提出的有源EMI滤波器可以通过电容C4将前级电磁噪声转换网络22的共模电磁噪声输出端注入到共模噪声回路，让共模电磁噪声尽早地返回共模噪声源，可以少量甚至不被EMI接收机检测到共模噪声。
图19为本实用新型实施例提供的基于共模电磁的共模电磁噪声注入网络的示意图，参照图19所示，基于共模电感的共模噪声注入网络，共模电感L5有3个绕组：原边绕组NP1、副边绕组NS1和副边绕组NS2。共模电感L5的原边绕组NP1的一端连接前级电磁噪声转换网络22的共模电磁噪声输出端108，另一端接地；共模电感L5的副边绕组NS1一端连接至第一输入线缆1，另一端连接至用电设备；共模电感L5的副边绕组NS2的一端连接至第二输入线缆2，另一端连接至用电设备。
本实用新型实施例提出的有源电磁干扰滤波器可以通过电感L5的原边绕组NP1将前级电磁噪声转换网络22的共模电磁噪声输出端，经电感L5的副边绕组NS1和NS2注入到共模噪声回路，来抵消共模回路中共模电流，可以减少被EMI接收机检测到共模噪声。
其中，本实用新型实施例提出的差模电磁噪声注入网络23的注入点可以是差模回路中任意位置，都可以实现差模电磁噪声的抑制作用。本实用新型实施例中提到的差模回路指差模电流IDM流经的用电设备内部的器件、回路和输入线缆。
图20为本实用新型实施例提供的一个交流输入的电源适配器简化电路图，参照图20所示，黑色箭头指示的回路为差模电流IDM流经的差模回路，从火线L、整流桥BD1、电容C1到零线N，同时包括器件间的连线。本实用新型实施例提出的差模电磁噪声注入点在图20所示的电路中可以选择A、B、C和D的4个点进行注入，其中A点为火线L，B点为整流桥BD1正极与电容C1的连线，C点为整流桥BD1负极与电容C1的连线，D点为零线N。
当采用3绕组差模电感的差模电磁噪声注入网络进行差模电磁噪声注入时，可以考虑A/D两点作为3绕组差模电感的2个副边绕组插入点，或者B/C两点作为3绕组差模电感的2个副边绕组插入点。
图21为本实用新型实施例提供的一个直流输入的开关电源简化电路图，参照图21所示，黑色箭头指示的回路为差模电流IDM流经的差模回路。差模回路从输入正极连线，电容C1到输入负极连线。本实用新型实施例提出的的差模电磁噪声注入点在图21中可以选择A点和B点进行注入。A点为输入正极的连线，B点为输入负极的连线。
当采用3绕组差模电感的差模电磁噪声注入网络进行差模电磁噪声注入时，可以考虑A/B两点作为3绕组差模电感的2个副边绕组插入点。
其中，共模电磁噪声注入网络25的注入点可以在共模回路中的任意位置，都可以实现共模电磁噪声的抑制作用。本实用新型提到的共模回路指共模电流ICM流经的用电设备内部的器件、回路、输入线缆和大地。
图22为本实用新型实施例提供的一个交流输入的电源适配器简化电路图，参照图22所示，黑色箭头指示为共模电流ICM流经的共模回路。共模回路从火线L，零线N，整流桥BD1正极与电容C1的连线，整流桥BD1负极与电容C1的连线，晶体管Q1的漏极，以及漏极与大地的寄生电容C寄，进入大地；另一个共模回路从变压器连接整流二极管的阳极与大地的寄生电容C寄，进入大地。
本实用新型实施例提出的共模电磁噪声注入网络的注入点可以选择A、B、C和D点，不像差模电磁噪声注入网络可以选择单点进行注入，共模电磁噪声注入网络的注入点必须选择配对注入。当采用图17所示的基于电容的共模电磁噪声注入网络时，必须同时需用A点和B点作为电容C1和电容C2的连接点。同样，当采用3绕组共模电感的共模电磁噪声注入网络时，必须同时在A点和B点插入共模电感的副边绕组。
图23为本实用新型实施例提供的一个直流输入的开关电源简化电路图，参照图23所示，黑色箭头指示的回路为共模电流ICM流经的共模回路。共模回路从输入正极与电容C1的连线，输入负极与电容C1的连线，电容C1与晶体管Q1漏极的连线，电容C1与晶体管Q2源极的连线，晶体管Q1和晶体管Q2桥臂中点与大地间的寄生电容C寄，晶体管Q3和晶体管Q4桥臂中点与大地间的寄生电容C寄，变压器T1，变压器T1与大地间的寄生电容C寄以及大地。
本实用新型实施例提出的共模电磁噪声注入网络的注入点可以选择A、B、C和D点，不像差模电磁噪声注入网络可以选择单点进行注入，共模电磁噪声注入网络的注入点必须选择配对注入。当采用基于电容的共模电磁噪声注入网络时，必须同时需用A点和B点作为电容C1和电容C2的连接点。同样，当采用基于3绕组共模电感的共模电磁噪声注入网络时，必须同时在A点和B点插入共模电感的副边绕组。
图24为本实用新型实施例提供的电磁噪声转换网络的示意图，参照图8至图24所示，本实用新型实施例提出的电磁噪声转换网络22主要功能是将前级电磁噪声处理网络21输出的差模电磁噪声和共模电磁噪声进行放大和闭环反馈处理，再输出给后级的差模电磁噪声注入网络23和共模电磁噪声注入网络25。电磁噪声转换网络22可以用运算放大器、第一阻容网络35和第二阻容网络36来实现增益放大和闭环反馈。电磁噪声转换网络22可以通过调整第一阻容网络35和第二阻容网络36中电阻和电容值进行增益调整和相位调整，来实现抑制电磁噪声需要的增益和相位。
本实用新型实施例提出的多种形式的电磁噪声提取网络、差模电磁噪声注入网络23、共模噪声注入网络25以及处理后差模电磁噪声和共模电磁噪声的注入点可以根据实际应用需要进行任意组合。
本实用新型实施例提出的有源电磁干扰滤波技术不仅适用于交流供电系统，也适用于直流供电系统。
本实用新型实施例提出的有源电磁干扰滤波技术适用于带地线输入的I类用电设备，也适用于无地线输入的II类用电设备。
实施例一
图25为本实用新型实施例一提供的有源电磁干扰滤波器的示意图，参照图25所示，本实用新型实施例一提出一种有源电磁干扰滤波器，实施例一通过电磁噪声处理网络21提取用电设备产生的电磁噪声，分别获得差模电磁噪声和共模电磁噪声，再分别经过2个电磁噪声转换网络22进行增益和闭环反馈处理后，通过差模电磁噪声注入网络23将处理后的差模电磁噪声通过差模回路来抵消差模回路中后级用电设备产生的差模噪声，同时借助共模电磁噪声注入网络25将处理后的共模电磁噪声通过共模回路返回到用电设备中的共模噪声源，从而实现电磁噪声内部循环方式，满足电磁干扰(EMI)法规限值的要求，使得供电系统及周边环境不受用电设备产生的电磁噪声影响。
本实用新型提出实施例一中电磁噪声处理网络21由2个电流互感器组成，分别获得差模电磁噪声产生差模电流IDM和共模电磁噪声产生的共模电流ICM。
本实用新型实施例提出实施例一中的差模电磁噪声注入网络23采用基于半导体晶体管的差模电磁噪声注入网络；本实用新型提出实施例一中的共模电磁噪声注入网络25采用基于电容的共模电磁噪声注入网络。
实施例二
图26为本实用新型实施例二提供的有源电磁干扰滤波器的示意图，参照图26所示，本实用新型实施例二提出一种有源电磁干扰滤波器，通过电磁噪声处理网络21提取用电设备产生的电磁噪声，分别获得差模电磁噪声和共模电磁噪声，再分别经过2个电磁噪声转换网络22、进行增益和闭环反馈处理后，通过差模电磁噪声注入网络23将处理后的差模电磁噪声通过差模回路来抵消差模回路中后级用电设备产生的差模噪声，同时借助共模电磁噪声注入网络25、将处理后的共模电磁噪声通过共模回路返回到用电设备中的共模噪声源，从而实现电磁噪声内部循环方式，满足电磁干扰(EMI)法规限值的要求，使得供电系统及周边环境不受用电设备产生的电磁噪声影响。
本实用新型提出实施例二中电磁噪声处理网络21由电磁噪声采样网络31和差共模电磁噪声提取网络32组成。其中，电磁噪声采样网络31通过电流互感器采用方式。差共模电磁噪声提取网络32采用磁抵消方式进行差模电磁噪声和共模电磁噪声的提取。
本实用新型提出实施例二中的差模电磁噪声注入网络23采用基于半导体晶体管的差模电磁噪声注入网络；本实用新型提出实施例二中的共模电磁噪声注入网络25采用基于电容的共模电磁噪声注入网络。
实施例三
图27为本实用新型实施例三提供的有源电磁干扰滤波器的示意图，参照图27所示，本实用新型实施例三提出一种有源电磁干扰滤波器，通过电磁噪声处理网络21提取用电设备产生的电磁噪声，分别获得差模电磁噪声和共模电磁噪声，再分别经过2个电磁噪声转换网络22进行增益和闭环反馈处理后，通过差模电磁噪声注入网络23将处理后的差模电磁噪声通过差模回路来抵消差模回路中后级用电设备产生的差模噪声，同时借助共模电磁噪声注入网络25将处理后的共模电磁噪声通过共模回路返回到用电设备中的共模噪声源，从而实现电磁噪声内部循环方式，满足电磁干扰(EMI)法规限值的要求，使得供电系统及周边环境不受用电设备产生的电磁噪声影响。
本实用新型提出实施例三中电磁噪声处理网络21由电磁噪声采样网络31和差共模电磁噪声提取网络32组成。其中电磁噪声采样网络31通过电流互感器采用方式，差共模电磁噪声提取网络32通过运算放大器代数和的方式实现。
本实用新型提出实施例三中的差模电磁噪声注入网络23采用基于半导体晶体管的差模电磁噪声注入网络；本实用新型提出实施例三中的共模电磁噪声注入网络25采用基于电容的共模电磁噪声注入网络。
实施例四
图28为本实用新型实施例四提供的有源电磁干扰滤波器的示意图，参照图28所示，本实用新型实施例四提出一种有源电磁干扰滤波器，通过电磁噪声处理网络21提取用电设备产生的电磁噪声，分别获得差模电磁噪声和共模电磁噪声，再分别经过2个电磁噪声转换网络22进行增益和闭环反馈处理后，通过差模电磁噪声注入网络23将处理后的差模电磁噪声通过差模回路来抵消差模回路中后级用电设备产生的差模噪声，同时借助共模电磁噪声注入网络25将处理后的共模电磁噪声通过共模回路返回到用电设备中的共模噪声源，从而实现电磁噪声内部循环方式，满足电磁干扰(EMI)法规限值的要求，使得供电系统及周边环境不受用电设备产生的电磁噪声影响。
本实用新型提出实施例四中电磁噪声处理网络21由电磁噪声采样网络31和差共模电磁噪声提取网络32组成。其中电磁噪声采样网络31通过电感采样方式，差共模电磁噪声隔离网络32通过运算放大器代数和的方式实现。
本实用新型提出实施例四中的差模电磁噪声注入网络23采用基于半导体晶体管的差模电磁噪声注入网络；本实用新型提出实施例四中的共模电磁噪声注入网络25采用基于电容的共模电磁噪声注入网络。
实施例五
图29为本实用新型实施例五提供的有源电磁干扰滤波器的示意图，参照图29所示，本实用新型实施例五提出一种有源电磁干扰滤波器，通过电磁噪声处理网络21提取用电设备产生的电磁噪声，分别获得差模电磁噪声和共模电磁噪声，再分别经过2个电磁噪声转换网络22进行增益和闭环反馈处理后，通过差模电磁噪声注入网络23将处理后的差模电磁噪声通过差模回路来抵消差模回路中后级用电设备产生的差模噪声，同时借助共模电磁噪声注入网络25将处理后的共模电磁噪声通过共模回路返回到用电设备中的共模噪声源，从而实现电磁噪声内部循环方式，满足电磁干扰(EMI)法规限值的要求，使得供电系统及周边环境不受用电设备产生的电磁噪声影响。
本实用新型提出实施例五中电磁噪声处理网络21由电磁噪声采样网络31和差共模电磁噪声提取网络32组成。其中电磁噪声采样网络31通过电流互感器采样方式，差共模电磁噪声隔离网络32通过运算放大器代数和的方式实现。
本实用新型提出实施例五中的差模电磁噪声注入网络23采用基于双绕组差模电感的差模电磁噪声注入网络；本实用新型提出实施例五中的共模电磁噪声注入网络25采用基于共模电感的共模电磁噪声注入网络。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种差模电磁噪声提取网络，其特征在于，包括连接在供电系统与用电设备之间的输入线缆，以及电磁噪声采样器和差模电磁噪声提取器；
所述电磁噪声采样器设置在所述输入线缆与所述差模电磁噪声提取器之间，用于对所述输入线缆的差共模电磁噪声进行采样并将所采样的差共模电磁噪声输出至所述差模电磁噪声提取器；
所述差模电磁噪声提取器用于提取并输出所述电磁噪声采样器所采样的差共模电磁噪声中的差模电磁噪声。
2.根据权利要求1所述的差模电磁噪声提取网络，其特征在于，所述输入线缆包括并联的第一输入线缆和第二输入线缆；
所述电磁噪声采样器包括第一采样器和第二采样器；其中，
所述第一采样器设置在所述第一输入线缆上，所述第一采样器与所述差模电磁噪声提取器连接；
所述第二采样器设置在所述第二输入线缆上，所述第二采样器与所述差模电磁噪声提取器连接。
3.根据权利要求1所述的差模电磁噪声提取网络，其特征在于，所述输入线缆包括并联的第一输入线缆和第二输入线缆；
所述电磁噪声采样器包括电感，所述电感包括两个原边绕组和两个副边采样绕组；其中，
两个所述原边绕组与两个所述副边采样绕组一一对应耦合；
其中一个所述原边绕组串接在所述第一输入线缆与用电设备之间，另一个所述原边绕组串接在所述第二输入线缆与用电设备之间；
两个所述副边采样绕组的两个第一端均与地连接，两个所述副边采样绕组的两个第二端均用于输出对应输入线缆的差共模电磁噪声。
4.根据权利要求1所述的差模电磁噪声提取网络，其特征在于，所述输入线缆包括并联的第一输入线缆和第二输入线缆；
所述差模电磁噪声提取器为双绕组电感；其中，
所述双绕组电感中的两个绕组的极性相同，所述差模电磁噪声提取器的两个绕组的第一端分别用于接收所述第一输入线缆和所述第二输入线缆的差共模电磁噪声，所述差模电磁噪声提取器的两个绕组的第二端均用于输出差模电磁噪声。
5.根据权利要求1所述的差模电磁噪声提取网络，其特征在于，所述输入线缆包括并联的第一输入线缆和第二输入线缆；
所述差模电磁噪声提取器包括第二运算放大器、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8；其中，
所述电阻R5的第一端用于接收所述第一输入线缆的差共模电磁噪声，所述电阻R5的第二端与所述第二运算放大器的负极输入端连接；所述电阻R6的第一端用于接收所述第二输入线缆的差共模电磁噪声，所述电阻R6的第二端与所述第二运算放大器的正极输入端连接；所述电阻R7连接在所述第二运算放大器的负极输入端和输出端之间；所述电阻R8连接在所述第二运算放大器的正极输入端和地之间。
6.一种有源电磁干扰滤波器，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的差模电磁噪声提取网络。
7.根据权利要求6所述的有源电磁干扰滤波器，其特征在于，还包括电磁噪声转换网络和差模电磁噪声注入网络；
所述差模电磁噪声提取网络、所述电磁噪声转换网络和所述差模电磁噪声注入网络依次连接。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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