CN209184476U - 一种emi阻尼滤波电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种EMI阻尼滤波电路，包括共模滤波电路和差模滤波电路，所述共模滤波电路包括共模电感L1和共模电容C4、C5；所述共模电感L1的同名输入端与电源输入端相连，其输出端与差模滤波电路相连；所述共模电容C4和C5串联接到系统输出正端和输出负端，共模电容C4和C5的中间连接端接外壳地；所述差模滤波电路的输入端与共模电感L1的输出端相连，差模滤波电路的输出端与系统输出端相连。本实用新型电路结构简单，可以有效的抑制开关电源噪声，工作稳定可靠，提升系统电磁兼容能力。

Description

一种EMI阻尼滤波电路

技术领域

本实用新型涉及电路滤波技术领域，具体涉及一种EMI阻尼滤波电路。

背景技术

随着现代电力电子技术的发展，开关电源的高集成度、高功率密度和高频化的趋势，使得其电磁干扰问题越来越严重。电磁干扰不仅会影响开关电源本身的正常工作，也会影响其他电子设备的运行，为了避免电磁干扰带来的严重影响，一般开关电源中都采用EMI滤波器。

常见的EMI滤波器多采用无阻尼或低阻尼的拓扑结构，输出为空载或轻载时极易产生振荡，使系统不稳定，产生严重的电磁干扰问题。因此，需要提出一种新的EMI阻尼滤波电路，可以有效的抑制DC/DC电源噪声的同时对扰动谐波振荡进行抑制，提高系统的稳定性和电磁兼容性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种EMI阻尼滤波电路，该电路结构简单，可以有效的抑制开关电源噪声，工作稳定可靠，提升系统电磁兼容能力。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种EMI阻尼滤波电路，包括共模滤波电路和差模滤波电路，所述共模滤波电路包括共模电感L1和共模电容C4、C5；所述共模电感L1的同名输入端与电源输入端相连，其输出端与差模滤波电路相连；所述共模电容C4和C5串联接到系统输出正端和输出负端，共模电容C4和C5的中间连接端接外壳地；所述差模滤波电路的输入端与共模电感L1的输出端相连，差模滤波电路的输出端与系统输出端相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述差模滤波电路包括两级差模滤波电路，所述两级差模滤波电路包括差模电感L2、L3、L4、L5，差模电容C1、C3；所述差模电感L2的输入端与共模电感L1的输出正端相连，所述差模电感L3的输入端与共模电感L1的输出负端相连，所述差模电容C1并联接在L2和L3的输出端；所述差模电感L4的输入端与差模电感L2的输出端相连，所述差模电感L5的输入端与差模电感L3的输出端相连，所述的差模电容C3并联在差模电感L4和L5的输出端。

所述差模滤波电路还包括阻尼滤波电路，所述阻尼滤波电路包括电感L6、L7，电阻R1、R2、R3和电容C2；所述电感L6与电阻R1串联后并联连接在差模电感L2的两端，所述电感L7与电阻R2串联后并联连接在差模电感L3的两端；电阻R3与电容C2串联后并联连接在差模电容C1的两端。

所述共模电感L1的铁芯为环状结构，所述共模电感L1的两组绕组分别采用双线并绕，并且所述两组绕组绕线的进出端方向保持一致；所述两组绕组的双线分别交叉绞合，绞合后分别作为电源的输入正端和输入负端。

所述差模电感L2、L3、L4和L5的铁芯采用环状结构，所述电感L2，L3的电感量保持一致，所述电感L4和L5的电感量保持一致。

由上述技术方案可知，本实用新型所述的EMI阻尼滤波电路，将两种阻尼滤波方式相结合，不仅能有效的降低谐振点尖峰幅度,同时能够降低对高频插入损耗的影响，可以提供干扰频率范围内的较高插入损耗，提高了系统的可靠性和电磁兼容性。本实用新型采用正负路等效对称结构，能够实现输入和输出的正负路调换使用，避免误操作对设备带来的损害；其中，共模电感采用双线并绕，交叉式绞和的绕制方法，能够有效的降低共模电感的漏感，有效降低谐振点尖峰幅值。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，本实施例的EMI阻尼滤波电路，包括共模滤波电路和差模滤波电路，共模滤波电路包括共模电感L1和共模电容C4、C5；共模电感L1的同名输入端与电源输入端相连，其输出端与差模滤波电路相连；共模电容C4和C5串联接到系统输出正端和输出负端，共模电容C4和C5的中间连接端接外壳地；差模滤波电路的输入端与共模电感L1的输出端相连，差模滤波电路的输出端与系统输出端相连。本实施例的共模滤波电路采用LC型拓扑结构，符合阻抗失配原则，抑制开关电源中的共模噪声。

本实施例的差模滤波电路包括两级差模滤波电路及阻尼滤波电路，其中，两级差模滤波电路包括差模电感L2、L3、L4、L5，差模电容C1、C3；差模电感L2的输入端与共模电感L1的输出正端相连，差模电感L3的输入端与共模电感L1的输出负端相连，差模电容C1并联接在L2和L3的输出端；差模电感L4的输入端与差模电感L2的输出端相连，差模电感L5的输入端与差模电感L3的输出端相连，电容C3并联在差模电感L4和L5的输出端，构成两级差模滤波电路，两级差模滤波增加了对开关电源差模噪声的抑制效果。

阻尼滤波电路包括电感L6、L7，电阻R1、R2、R3和电容C2；电感L6与电阻R1串联后并联连接在差模电感L2的两端，电感L7与电阻R2串联后并联连接在差模电感L3的两端；电阻R3与电容C2串联后并联在差模电容C1两端。通过两种阻尼结构相结合，能够有效的抑制谐振点尖峰，又降低阻尼对电路高频插入损耗特性的影响。

共模电感L1的铁芯为环状结构，共模电感L1的两组绕组分别采用双线并绕，并且两组绕组绕线的进出端方向保持一致；两组绕组的双线分别交叉绞合，绞合后分别作为电源的输入正端和输入负端。该共模电感的绕制方式具有较小的漏感，降低谐振频率点尖峰。

差模电感L2、L3、L4和L5的铁芯采用环状结构，电感L2，L3的电感量保持一致，电感L4和L5的电感量保持一致。电路整体结构为正、负路等效对称结构，能够实现输入输出的正路和负路的互换，有效的避免误操作对系统的损害。

电路的工作原理：共模干扰噪声由电源线向外壳地传导，共模电感L1的两个绕组分别与共模电容C4和C5构成两个LC低通滤波器，可以抑制共模干扰噪声。差模干扰噪声在电源线之间进行传导，其中差模电感L2、L3和差模电容C1构成第一级差模滤波电路，差模电感L4、L5和差模电容C3构成第二级差模滤波电路，多级差模滤波可以增强滤波效果，有效的抑制差模干扰噪声。

干扰信号的频率达到滤波器的截止频率时会产生谐振效应，此时干扰信号不但没有被抑制反而会被放大，这将严重影响系统的可靠性。第一级差模滤波的截止频率处的谐振尖峰最大，因此在第一级差模滤波电路中引入阻尼结构。电阻R3和电容C2串联后与差模电容C1并联，构成对称的等效L-CCR型阻尼滤波结构，电容C1滤除高频分量，电阻R3和C2串联抑制振荡且降低电阻R3的损耗。电感L6和电阻R1串联后并联在电感L2两端，电感L7和电阻R2串联后并联在电感L3两端，构成对称的等效LLR-C型阻尼滤波结构。由于差模干扰噪声是在电源线之间传导的干扰噪声，因此采用正负路等效对称结构的差模滤波可以增强滤波效果，同时避免误操作带来的损害。差模滤波电路将两种阻尼滤波结构相结合，可以加强对谐振点尖峰幅度的抑制效果，提高系统的稳定性。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种EMI阻尼滤波电路，其特征在于：包括共模滤波电路和差模滤波电路，所述共模滤波电路包括共模电感L1和共模电容C4、C5；所述共模电感L1的同名输入端与电源输入端相连，其输出端与差模滤波电路相连；所述共模电容C4和C5串联接到系统输出正端和输出负端，共模电容C4和C5的中间连接端接外壳地；所述差模滤波电路的输入端与共模电感L1的输出端相连，差模滤波电路的输出端与系统输出端相连。

2.根据权利要求1所述的EMI阻尼滤波电路，其特征在于：所述差模滤波电路包括两级差模滤波电路，所述两级差模滤波电路包括差模电感L2、L3、L4、L5，差模电容C1、C3；所述差模电感L2的输入端与共模电感L1的输出正端相连，所述差模电感L3的输入端与共模电感L1的输出负端相连，所述差模电容C1并联接在L2和L3的输出端；所述差模电感L4的输入端与差模电感L2的输出端相连，所述差模电感L5的输入端与差模电感L3的输出端相连，所述差模电容C3并联在差模电感L4和L5的输出端。

3.根据权利要求1所述EMI阻尼滤波电路，其特征在于：所述差模滤波电路还包括阻尼滤波电路，所述阻尼滤波电路包括电感L6、L7，电阻R1、R2、R3和电容C2；所述电感L6与电阻R1串联后并联连接在差模电感L2的两端，所述电感L7与电阻R2串联后并联连接在差模电感L3的两端；所述电阻R3与电容C2串联后并联连接在差模电容C1两端。

4.根据权利要求1所述EMI阻尼滤波电路，其特征在于：所述共模电感L1的铁芯为环状结构，所述共模电感L1的两组绕组分别采用双线并绕，并且所述两组绕组绕线的进出端方向保持一致；所述两组绕组的双线分别交叉绞合，绞合后分别作为电源的输入正端和输入负端。

5.根据权利要求2所述的EMI阻尼滤波电路，其特征在于：所述差模电感L2、L3、L4和L5的铁芯采用环状结构，所述电感L2，L3的电感量保持一致，所述电感L4和L5的电感量保持一致。