CN208316565U - 电源滤波电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及用电器的电源电路，提供一种电源滤波电路，包括：配置为与电源连接的第一端和第二端；配置为与负载连接的第三端和第四端；设置于所述第一端和所述第三端之间的第一电感；设置于所述第三端和所述第四端之间的输出端电容；以及跨设在所述第一电感两端的第一电容。本实用新型的电源滤波电路，由于具有跨设在第一电感两端的第一电容，因而能够在不显著增加电源滤波电路的体积和成本的情况下提供更好的噪声抑制效果。

Description

电源滤波电路

技术领域

本实用新型主要涉及用电器的电源电路，尤其涉及一种用电器的电源滤波电路。

背景技术

随着技术水平的进步，各种各样的现代用电器被开发出来以满足各种各样的需求。由于各用电器的电学特性不同，多个用电器同时通电时往往会导致电磁干扰问题。在工业生产领域，为了提高自动化水平，工厂中开始引入越来越多的自动化设备，同时为了实现柔性生产，各种控制设备被设置到工厂中以便对生产设备进行控制。这就导致工厂中的电磁干扰问题变得日益严重。类似的情况也出现在家庭生活中。例如，在现代的家庭中同时在厨房中安置咖啡机、豆浆机、微波炉和烤箱是十分常见的。另外，为了满足人们的其他需要，在厨房做饭对平板电脑、智能手机等无线设备进行充电也十分常见。所以，无论是生活电器的生产企业还是工业设备的生产企业，都需要面对正日益严重的电磁兼容问题。

当前市场上的用电器生产商们已经注意到了电磁兼容性问题，并为解决这一问题进行了种种尝试。较为普遍的做法是在用电器的电源电路上设置电源滤波电路以抑制后级电路中的电磁噪声。在现有的电源滤波电路的基础上，为了获得更好的噪声抑制效果，需要显著增加电感或电容的大小，但增加电感或电容的大小会导致电源滤波电路整体的体积和成本显著增加，不符合现代用电器对体积和成本的要求。

因此有必要提供一种更好的噪声抑制效果并且体积和成本都较为合适的电源滤波电路。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题包括提供一种更好的噪声抑制效果并且体积和成本都更好的电源滤波电路。

为解决上述技术问题中的至少一部分，本实用新型提供一种电源滤波电路，其特征在于，包括：配置为与电源连接的第一端和第二端；配置为与负载连接的第三端和第四端；设置于该第一端和该第三端之间的第一电感；设置于该第三端和该第四端之间的输出端电容；以及跨设在该第一电感两端的第一电容。

根据本实用新型的至少一个实施例，电源滤波电路还包括：设置于该第二端和该第四端之间的第二电感。

根据本实用新型的至少一个实施例，电源滤波电路还包括：跨设在该第二电感两端的第二电容。

根据本实用新型的至少一个实施例，电源滤波电路还包括：线圈，该线圈包括作为第一电感的第一耦合绕组和作为第二电感的第二耦合绕组。

根据本实用新型的至少一个实施例，电源滤波电路还包括：跨设在该第一电感两端的第一电阻。

根据本实用新型的至少一个实施例，电源滤波电路还包括：与该第一耦合绕组并联的第一电阻。

根据本实用新型的至少一个实施例，电源滤波电路还包括：与该第二耦合绕组并联的第二电阻。

根据本实用新型的至少一个实施例，电源滤波电路还包括：设置于该第一端和该第二端之间的输入端电容。

根据本实用新型的至少一个实施例，电源滤波电路还包括：设置于该第一端和该第二端之间的输入端电容；设置在该输入端电容与该第一电感之间和/或该输入端电容与该第二电感之间的功能单元，该功能单元包括整流桥、共模电感和整流二极管中的至少一种。

根据本实用新型的至少一个实施例，电源滤波电路还包括：设置在该输出端电容与该第一电感之间和/或该输出端电容与该第二电感之间的功能单元，该功能单元包括整流桥、共模电感和整流二极管中的至少一种。

本实用新型的电源滤波电路，由于具有跨设在第一电感两端的第一电容，因而能够在不显著增加电源滤波电路的体积和成本的情况下提供更好的噪声抑制效果。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施例的电源滤波电路的电路结构示意图；

图2是本实用新型的第二实施例的电源滤波电路的电路结构示意图；

图3是本实用新型的第三实施例的电源滤波电路的电路结构示意图；

图4是本实用新型的第四实施例的电源滤波电路的电路结构示意图；

图5是本实用新型的第五实施例的电源滤波电路的电路结构示意图；

图6是本实用新型的第六实施例的电源滤波电路的电路结构示意图。

附图标记说明

第一端101；

第二端102；

第三端103；

第四端104；

第一电感L1；

第二电感L2

第一电容C1；

第二电容C2；

输出端电容Cout；

输入端电容Cin；

双绕组电感N；

第一引脚N1；

第二引脚N2；

第三引脚N3；

第四引脚N4；

第一电阻R1。

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

遍及说明书和权利要求书使用了表示特定系统组件的某些术语。如本领域的技术人员将理解的，不同公司可能用不同的名称来表示一组件。本文不期望在名称不同但功能相同的组件之间进行区分。在说明书和权利要求书中，术语“包括”和“包含”按开放式的方式使用，且因此应被解释为“包括，但不限于…”。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

另外，以下说明内容的各个实施例分别具有一或多个技术特征，然此并不意味着使用本实用新型者必需同时实施任一实施例中的所有技术特征，或仅能分开实施不同实施例中的一部或全部技术特征。换句话说，在实施为可能的前提下，本领域技术人员可依据本实用新型的公开内容，并视设计规范或实作需求，选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地实施多个实施例中部分或全部的技术特征的组合，借此增加本实用新型实施时的弹性。

下面参考图1对本实用新型的电源滤波电路的第一实施例进行说明。在当前的实施例中，电源滤波电路100包括第一端101、第二端102、第三端103、第四端104、第一电感L1、第一电容C1和输出端电容Cout。第一端101和第二端102用于与外部电源连接。第三端103和第四端104为电源滤波电路100的输出端。当电源滤波电路100被装配于一用电器中时，该输出端用于与该用电器的负载连接。第一电感L1设置于第一端101和第三端103之间，输出端电容Cout设置于第三端103和第四端104之间。第一电感L1的两端还跨设有第一电容C1。

本实施例的电源滤波电路100通过在滤波电感L1上并联一个电容C1，形成了新的滤波电路架构。这样的设置使得滤波电路100的滤波阶数达到3阶，以获得比常规p型滤波电路的衰减速度快20dB/十倍频程，达到60dB/十倍频程。

常规2阶电磁干扰滤波器只能依靠增大滤波电感和滤波电容实现更好的滤波效果，而本实施例的电源滤波电路能够在不明显增大第一电感L1和输出端电容Cout的前提下提供较好的滤波效果，尤其能够显著抑制低频（例如150kHz附近）的电磁干扰噪声。本实施例的电源滤波电路100还可以通过优化滤波器的转折频率，进一步减小滤波电感，以达到更小的体积和更高的能效。

值得注意的是，前述实施例中的第一端101和第二端102，第三端103和第四端104的命名仅是为了对输入端的两个端子以及输出端的两个端子进行区分而设置的。换言之，在前述及以下的实施例中，第一端101和第二端102之间以及第三端103和第四端104之间，是可以两两互换的。

上述实施例和图1仅为本实用新型的电源滤波电路的一个示例性的例子。在本实用新型的其他实施例中，电源滤波电路相对于上述的实施例还可以具有更多的细节并且这些细节的至少一部分在许多方面都可以多样的变化。下面以一些其他的实施例对这些细节和变化中的至少一部分进行说明。

下面参考图2对本实用新型的第二实施例进行说明。在该实施例中，电源滤波电路200除包括与前一实施例类似的第一端101、第二端102、第三端103、第四端104、第一电感L1、第一电容C1和输出端电容Cout外，还包括输入端电容Cin。该输入端电容Cin设置于第一端101和第二端102之间。

这样的设置能够进一步加强电源滤波电路200的滤波能力。在当前的实施例中，输出端电容Cout外和输入端电容Cin都能够与第一电感L1发生谐振，形成π型3阶滤波器，发挥60dB/十倍频程的滤波效果。进一步的，本实用新型提出在根据负载设置第一电感L1并根据第一电感L1设置第一电容C1后，第一电容C1也与第一电感L1发生谐振，使得输入端电容Cin、输出端电容Cout 、第一电感L1和第一电容C1形成4阶滤波器，从而获得高达80dB/十倍频程的噪声滤波效果。因此本实施例的电源滤波电路200具有更强的滤波能力。

下面参考图3对本实用新型的第三实施例进行说明。在该实施例中，电源滤波电路300除包括与第二实施例类似的第一端101、第二端102、第三端103、第四端104、第一电感L1、第一电容C1、输出端电容Cout和输入端电容Cin外，还包括设置于第二端102和第四端104之间的第二电感L2。本实施例中的电源滤波电路300的第二电感L2能够与第一电感L1同时与第一电容C1，进一步增强电源滤波电路300对噪声的抑制能力，同时使得电感L1的尺寸可以进一步减小。

下面参考图4对本实用新型的第四实施例进行说明。在该实施例中，电源滤波电路400除包括与第三实施例类似的第一端101、第二端102、第三端103、第四端104、第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1、输出端电容Cout和输入端电容Cin外，还包括跨设在第二电感L2两端的第二电容C2。本实施例中的电源滤波电路400由于具有第一电容C1和第二电容C2，因此能够更好的对应差模浪涌。

下面参考图5对本实用新型的第五实施例进行说明。在该实施例中，电源滤波电路500除包括与第四实施例类似的第一端101、第二端102、第三端103、第四端104、第一电容C1、第二电容C2输出端电容Cout和输入端电容Cin之外，还包括具有两个带耦合绕组的双绕组电感N。该双绕组电感N包括第一耦合绕组和第二耦合绕组。在这两个耦合绕组中，第一耦合绕组作为第一电感，第二耦合绕组则作为第二电感。为了与电路的其他部分进行连接，第一耦合绕组具有第一引脚N1和第二引脚N2，第二耦合绕组则具有第三引脚N3和第四引脚N4。换言之，在该实施例中以双绕组电感N的第一引脚N1和第二引脚N2之间的部分作为第一电感，以双绕组电感N的第三引脚N3和第四引脚N4之间的部分作为第二电感。这样的设置可以以一个双绕组电感N实现第一电感和第二电感的功能，使得电源滤波电路400的整体体积更加紧凑。

值得注意的是，当前的实施例仅是为了说明以双绕组电感N的第一引脚N1和第二引脚N2之间的部分作为第一电感，以双绕组电感N的第三引脚N3和第四引脚N4之间的部分作为第二电感的思路。换言之，本实施例的其他部分是可以变化的。例如，在一些其他的实施例中，以双绕组电感N的第一引脚N1和第二引脚N2之间的部分作为第一电感，以双绕组电感N的第三引脚N3和第四引脚N4之间的部分作为第二电感，但电源滤波电路不包含输入端电容Cin和/或第二电容C2。

下面参考图6对本实用新型的第六实施例进行说明。在该实施例中，电源滤波电路600除包括与第二实施例类似的第一端101、第二端102、第三端103、第四端104、第一电感L1、第一电容C1、输出端电容Cout和输入端电容Cin外，还包括跨设在第一电感L1两端的第一电阻R1。在当前的实施例中，通过在第一电感L1两端并联电阻R1，改变了滤波电路的品质因素，进而较好的抑制由第一电感L1的寄生参数引起的高频震荡。

值得注意的是，当前的实施例仅是为了说明通过在电感的两端跨设电阻的思路。换言之，本实施例的许多部分是可以变化的。例如，在一些实施例中，电源滤波电路具有两个电感。在这些实施例中的一部分中，其中一个电感的两端跨设有电阻。在在这些实施例中的另一部分中两个电感两端都跨设有电阻。又例如，以双绕组电感N的第一引脚N1和第二引脚N2之间的部分作为第一电感，以双绕组电感N的第三引脚N3和第四引脚N4之间的部分作为第二电感，在第一引脚N1和第二引脚2之间跨设有电阻和/或在的第三引脚N3和第四引脚N4之间跨设有电阻。

另一方面，在前述实施例中，仅对第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1、第二电容C2，输出端电容Cout和输入端电容Cin之间的连接关系进行了描述。这不代表本实用新型的电源滤波电路不可以具有其他的结构。例如，在一些实施例中，在输入端电容Cin与第一电感L1之间具有一个或者多个功能单元和/或在输入端电容Cin第二电感L2之间具有一个或者多个功能单元。这些功能单元可以是整流桥、共模电感、整流二极管中的一种。

在另一些实施例中，输出端电容Cout与第一电感L1之间具有一个或者多个功能单元和/或输出端电容Cout与第二电感L2之间具有一个或者多个功能单元。这些功能单元可以是整流桥、共模电感、整流二极管中的一种。

虽然本实用新型已参照当前的多个具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换。因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种电源滤波电路，其特征在于，包括：

配置为与电源连接的第一端和第二端；

配置为与负载连接的第三端和第四端；

设置于所述第一端和所述第三端之间的第一电感；

设置于所述第三端和所述第四端之间的输出端电容；以及

跨设在所述第一电感两端的第一电容。

2.根据权利要求1所述的电源滤波电路，其特征在于，还包括：设置于所述第二端和所述第四端之间的第二电感。

3.根据权利要求2所述的电源滤波电路，其特征在于，还包括：

跨设在所述第二电感两端的第二电容。

4.根据权利要求2或3所述的电源滤波电路，其特征在于，还包括线圈，所述线圈包括作为第一电感的第一耦合绕组和作为第二电感的第二耦合绕组。

5.根据权利要求1、2或3所述的电源滤波电路，其特征在于，还包括：跨设在所述第一电感两端的第一电阻。

6.根据权利要求4所述的电源滤波电路，其特征在于，还包括：与所述第一耦合绕组并联的第一电阻。

7.根据权利要求6所述的电源滤波电路，其特征在于，还包括：与所述第二耦合绕组并联的第二电阻。

8.根据权利要求1、2或3所述的电源滤波电路，其特征在于，还包括：设置于所述第一端和所述第二端之间的输入端电容。

9.根据权利要求2或3所述的电源滤波电路，其特征在于，还包括：

设置于所述第一端和所述第二端之间的输入端电容；

设置在所述输入端电容与所述第一电感之间和/或所述输入端电容与所述第二电感之间的功能单元，所述功能单元包括整流桥、共模电感和整流二极管中的至少一种。

10.根据权利要求2或3所述的电源滤波电路，其特征在于，还包括：

设置在所述输出端电容与所述第一电感之间和/或所述输出端电容与所述第二电感之间的功能单元，所述功能单元包括整流桥、共模电感和整流二极管中的至少一种。