CN207801755U - 一种隔离电路及隔离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔离电路及隔离装置，该隔离电路包括：电磁干扰滤波器，用于对第一预设频段进行抑制；高频滤波器，高频滤波器的一端与电磁干扰滤波器的输入端和/或输出端连接，另一端作为隔离电路的输入端和/或输出端；高频滤波器用于对第二预设频段进行抑制，其中第二预设频段的最高频率大于第一预设频段的最高频率，第二预设频段的最低频率位于第一预设频段范围内。通过实施本实用新型，能够对电网侧即供电电源的噪声有较好的抑制能力，可以起到隔离保护的作用。

Description

一种隔离电路及隔离装置

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及到一种隔离电路及隔离装置。

背景技术

电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音，尤其是在做实验时，如果实验电源发生较为严重的电磁干扰，将会影响实验结果，甚至会损坏接收机、实验电源等仪器设备的损坏。

目前，通常通过增加电源滤波器解决噪声的问题，然而，现有电磁干扰滤波器主要对规定频段的噪声进行抑制，然而，由于实验电源从电网接入，电网负载例如，办公场所，车间等影响，可能导致更宽频段的电磁干扰，现有的电磁干扰滤波器无法延伸至更宽的频带，并且某些特定的频率上插入损耗性能较低，往往导致抑制效果和隔离抑制电网的能力较差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种隔离电路及隔离装置，从而提升电源噪声抑制效果。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种隔离电路，该隔离电路包括：电磁干扰滤波器，用于对低频噪声进行抑制，具体地，可为通用的电源滤波器，其抑制的噪声的频段可以为150kHz-30MHz；高频滤波器，高频滤波器连接在电磁干扰滤波器的输入端和/或输出端，从而相应地，可作为隔离电路的输入端和/或输出端；高频滤波器用于对高频噪声进行抑制，其中高频噪声的最高频率大于低频噪声的最高频率，高频噪声的最低频率位于低频噪声的频段范围内。高频滤波器在1MHz以上频率对电网侧即供电电源的噪声有较好的抑制能力，可以起到隔离保护的作用。

可选地，本实用新型实施例的隔离电路还包括低通滤波器，连接于电磁干扰滤波器和高频滤波器之间，在电磁干扰滤波器的输入或输出端增加低通滤波器可以增加共模信号和差模信号的插入损耗指标性能，提高对电网侧噪声抑制隔离保护能力，保护后级的用电设备。通过在低通滤波器提升共模信号和差模信号的插入损耗，可以向低频方向拓宽噪声抑制的频段，同时，高频滤波器，提升共模信号和差模信号的插入损耗，提高对电网噪声的抑制隔离保护能力，保护后级的用电设备。

可选地，电磁干扰滤波器包括至少两个输入端，高频滤波器分别与所述至少两个输入端连接；和/或所述电磁干扰滤波器包括至少两个输出端，所述高频滤波器分别与所述至少两个输出端连接。

可选地，所述高频滤波器包括：高频穿芯式滤波器或接地电容。具体的，高频穿心式滤波器自感小，自谐振频率很高，结合上述实施例的低通滤波器，构成低通高阻的组合，对高频噪声提供了较好的抑制效果。

可选地，低通滤波器包括：第一差模电感；第一共模电容，所述第一共模电容的一端与所述第一差模电感的一端连接，所述第一共模电容的另一端接地。具体的，低通滤波器可以为无源低通滤波器，例如，LC滤波器。

为了实现上述目的，本实用新型实施例还提供一种隔离装置，该隔离装置包括上述的隔离电路。可选地，该隔离装置还包括：第一屏蔽腔体，用于容纳电磁干扰滤波器；第二屏蔽腔体，该高频滤波器设置在第二屏蔽腔体中。具体的，一个第二屏蔽腔体中安装单个的高频滤波器，如果在电磁干扰滤波器的输入端和输出端各设置一个高频滤波器，本实施例中，可以包括两个第二屏蔽腔体，分别设置在电磁干扰滤波器的两端，高频滤波器贯穿该第二屏蔽腔体的侧壁。通过设置第二屏蔽体，可以有效地防止了高频信号从输入端直接耦合到输出端，提高对高频的抑制效果。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例的隔离电路的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例的电磁干扰滤波器的结构示意图；

图3A至图3C示出了本实用新型实施例的隔离电路的具体连接结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例的低通滤波器的结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例的隔离装置的结构示意图。

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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种隔离电路，如图1所示，该隔离电路主要包括：电磁干扰滤波器1及高频滤波器2。

其中，该电磁干扰滤波器1主要用于对第一预设频段(例如低频噪声)进行抑制，该电磁干扰滤波器1的插入损耗的频率范围是150kHz-30MHz，其插入损耗指标如表1所示。

表1

具体地，如图2所示，该电磁干扰滤波器1包括：共模电感L3、L4，共模电感L3、L4的两输入端分别与一第二差模电感L1、L2的第一端连接；共模电感L3、L4的两输出端作为电磁干扰滤波器1的输出端，第二差模电感L1、L2的第二端作为电磁干扰滤波器1的输入端；第二共模电容Cy1、Cy2，第二共模电容Cy1、Cy2的一端与第二差模电感L1、L2的第一端连接，第二共模电容Cy1、Cy2的另一端接地；第一差模线性电容Cx1，并联在共模电感的输出端之间；第二差模线性电容Cx2，并联在共模电感的输入端之间；放电电阻R，并联在共模电感的输入端之间。

该高频滤波器2的一端与电磁干扰滤波器1的输入端和/或输出端连接，另一端作为隔离电路的输入端和/或输出端；高频滤波器2用于对第二预设频段(例如是高频噪声)进行抑制，其中第二预设频段的最高频率大于第一预设频段的最高频率，第二预设频段的最低频率位于第一预设频段范围内。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，该高频滤波器2可以是高频穿芯式滤波器或接地电容，对1MHz以上频率对电网侧的噪声有很好的抑制能力，起到隔离保护作用。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，如图3A所示，该电磁干扰滤波器1包括至少两个输入端，高频滤波器2则分别与该电磁干扰滤波器1的至少两个输入端连接。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，如图3B所示，该电磁干扰滤波器1包括至少两个输出端，高频滤波器2则分别与该电磁干扰滤波器1的至少两个输出端连接。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，如图3C所示，该电磁干扰滤波器1包括至少两个输入端及至少两个输出端，高频滤波器2则分别与该电磁干扰滤波器1的至少两个输入端及至少两个输出端连接。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，为了优化该电磁干扰滤波器1的电路拓扑结构，在电磁干扰滤波器1的输入端、输出端分别增加差模电感和共模接地电容构成的低通滤波器3，这样可以增加共模、差模的插入损耗指标性能，提高对电网噪声的抑制隔离保护能力，保护后级的用电设备。具体地，如图4所示，该低通滤波器3包括：第一差模电感L5，该第一差模电感L5的两端分别作为该低通滤波器3的输入端及输出端；第一共模电容Cy3，该第一共模电容的一端Cy3与第一差模电感L5的另一端连接，第一共模电容Cy3的另一端接地。

本实用新型实施例还提供一种隔离装置，如图5所示，该隔离装置中包含有隔离电路，该隔离电路的结构及功能可参见上述任一实施例所述的隔离电路，在此不再赘述。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，该隔离装置还可包含第一屏蔽腔体4及至少一第二屏蔽腔体5。其中，该第一屏蔽腔体4用以容置该电磁干扰滤波器1，该第二屏蔽腔体5用于屏蔽该高频滤波器2。

进一步地，当在电磁干扰滤波器1和高频滤波器2之间连接有低通滤波器3时，该低通滤波器3与电磁干扰滤波器1一同设置于该第一屏蔽腔体4中。

并且，该高频滤波器2是贯穿在第二屏蔽腔体5的侧壁上，高频穿芯式滤波器的接地端与该第二屏蔽腔体5的侧壁连接；该高频穿芯式滤波器通过连接件作为该高频穿芯式滤波器的输入端或输出端。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，该连接件可为螺栓等连接件结构，本实用新型并不以此为限。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，该隔离装置的结构为三腔体设计，分为三个腔体，高频滤波器2分别设置在两边的腔体的侧壁上，中间腔体中容置有低通电源滤波器。该隔离装置的电路拓扑结构如图5所示，具体每一路的组成为：输入端的高频滤波器Cy4安装在有屏蔽隔板的一个腔体里，接地电容器Cy3、差模电感器L5构成的低通滤波器与低通电源滤波器(通用EMI滤波器)设置在中间的大腔体里，该低通滤波器与低通电源滤波器串联，低通电源滤波器的另一端接差模电感器L5、接地电容器Cy3构成的低通滤波器，后接高频滤波器Cy4。

本实用新型实施例所述的隔离装置，可主要应用于设施的电源进线处，低频使用频段是10kHz，有效的抑制了沿电源线传导的高频电磁信号，很好的隔离了这些噪声，保证供电线路的电磁屏蔽效能，提供了稳定的电源阻抗，确保试验线路不影响测量结果，并有效的防止线缆的耦合及串扰，有效的提高电源线传导发射抑制能力。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种隔离电路，其特征在于，包括：

电磁干扰滤波器，用于对第一预设频段进行抑制；

高频滤波器，所述高频滤波器的一端与所述电磁干扰滤波器的输入端和/或输出端连接，另一端作为所述隔离电路的输入端和/或输出端；所述高频滤波器用于对第二预设频段进行抑制，其中所述第二预设频段的最高频率大于所述第一预设频段的最高频率，所述第二预设频段的最低频率位于第一预设频段范围内。

2.如权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，

所述电磁干扰滤波器包括至少两个输入端，所述高频滤波器分别与所述至少两个输入端连接；和/或

所述电磁干扰滤波器包括至少两个输出端，所述高频滤波器分别与所述至少两个输出端连接。

3.如权利要求1或2所述的隔离电路，其特征在于，所述高频滤波器为高频穿芯式滤波器。

4.如权利要求1或2所述的隔离电路，其特征在于，所述电磁干扰滤波器包括：

共模电感，所述共模电感的两输入端分别与第二差模电感的第一端连接；所述共模电感的两输出端作为所述电磁干扰滤波器的输出端，所述第二差模电感的第二端作为所述电磁干扰滤波器的输入端；

第二共模电容，所述第二共模电容的一端与所述第二差模电感的第一端连接，所述第二共模电容的另一端接地；

第一差模线性电容，并联在所述共模电感的输出端之间；

第二差模线性电容，并联在所述共模电感的输入端之间；

放电电阻，并联在所述共模电感的输入端之间。

5.如权利要求1或2所述的隔离电路，其特征在于，还包括：

低通滤波器，连接在所述电磁干扰滤波器和所述高频滤波器之间。

6.如权利要求5所述的隔离电路，其特征在于，所述低通滤波器包括：

第一差模电感，所述第一差模电感的两端分别作为所述低通滤波器的输入端及输出端；

第一共模电容，所述第一共模电容的一端与所述第一差模电感的一端连接，所述第一共模电容的另一端接地。

7.一种隔离装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-6任意一项所述的隔离电路。

8.如权利要求7所述的隔离装置，其特征在于，还包括：

第一屏蔽腔体，用于容纳所述电磁干扰滤波器；

至少一个第二屏蔽腔体，用于屏蔽所述高频滤波器。

9.如权利要求8所述的隔离装置，其特征在于，所述第一屏蔽腔体还用于容纳低通滤波器，所述低通滤波器连接在所述电磁干扰滤波器和所述高频滤波器之间。

10.如权利要求8所述的隔离装置，其特征在于，所述高频滤波器为高频穿芯式滤波器，所述高频穿芯式滤波器贯穿所述第二屏蔽腔体的侧壁，所述高频穿芯式滤波器的接地端与所述第二屏蔽腔体的侧壁连接；

所述高频穿芯式滤波器通过连接件作为所述高频穿芯式滤波器的输入端或输出端。

11.如权利要求10所述的隔离装置，其特征在于，所述连接件为螺栓。