CN210157082U - 一种控制电路、线路板及电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制电路、线路板及电器，其中控制电路包括驱动单元、信号输出端口、干扰抑制单元和滤波单元，驱动单元通过控制信号输出端向信号输出端口传输控制信号，干扰抑制单元串联于控制信号输出端与信号输出端口之间，滤波单元包括第一输入端和接地端，第一输入端连接于控制信号输出端，接地端连接于参考地。本实用新型的控制电路、线路板及电器，不仅能够避免对外产生电磁干扰，还具有良好的EMS能力，从而能够改善控制电路的EMC问题。

Description

一种控制电路、线路板及电器

技术领域

本实用新型涉及电器领域，特别涉及一种控制电路、线路板及电器。

背景技术

现有的各种电器，其内部都会设置一个控制电路以保证其各种功能的实现。但是在设计该控制电路时，往往更加注重该控制电路所能实现的控制功能，反而容易忽略该控制电路的电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，EMC)，从而容易出现电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)问题和电磁抗干扰(Electro MagneticSusceptibility，EMS)问题。而当控制电路出现EMC问题时，则会影响控制电路的正常工作，容易导致控制电路的输出信号出现偏差，从而影响控制电路的控制功能的正常执行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种控制电路、线路板及电器，能够改善控制电路的EMC问题。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种控制电路，包括：

信号输出端口，用于对外输出控制信号；

驱动单元，包括控制信号输出端，所述驱动单元通过所述控制信号输出端向所述信号输出端口传输控制信号；

干扰抑制单元，用于抑制电磁干扰信号，所述干扰抑制单元串联于所述控制信号输出端与所述信号输出端口之间；

滤波单元，用于过滤电磁干扰信号，所述滤波单元包括第一输入端和接地端，所述第一输入端连接于所述控制信号输出端，所述接地端连接于参考地。

上述控制电路至少具有以下有益效果：当驱动单元通过控制信号输出端向信号输出端口传输控制信号时，控制信号会先传输到干扰抑制单元和滤波单元，在干扰抑制单元的抑制电磁干扰信号的作用下以及滤波单元的过滤电磁干扰信号的作用下，混杂于控制信号中的电磁干扰信号能够被有效抑制及过滤，从而保证了控制信号的干净度，改善了控制电路的EMC问题。

根据本实用新型第一方面所述的控制电路，所述干扰抑制单元包括共模电感，所述共模电感串联于所述控制信号输出端与所述信号输出端口之间。共模电感又称共模扼流圈，不仅能够滤除信号线上的共模电磁干扰，还能够抑制共模电感本身不向外发出电磁干扰，因此共模电感不仅能够起到良好的EMI滤波作用，还能使得控制电路具有良好的EMS能力，从而能够有效改善控制电路的EMC问题。

根据本实用新型第一方面所述的控制电路，所述滤波单元包括第一滤波电容，所述第一滤波电容的两端分别为所述的第一输入端和所述的接地端。控制信号输出端通过第一滤波电容连接到参考地，能够有效滤除高频的电磁干扰信号，从而能够有效改善控制电路的EMI问题。

根据本实用新型第一方面所述的控制电路，所述驱动单元设置有桥式开关管，所述桥式开关管的输出端即为所述的控制信号输出端；所述滤波单元还包括第二滤波电容和第二输入端，所述第二输入端连接于供电电源，所述第二滤波电容和所述第一滤波电容相串联并且串接于供电电源和参考地之间，所述第二滤波电容和所述第一滤波电容的连接处即为所述的第一输入端。第一滤波电容和第二滤波电容构成了一个滤波网络，能够有效地把桥式开关管在工作时产生的尖峰脉冲干扰信号进行滤除，从而能够有效改善控制电路的EMI问题。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种线路板，包括有如上所述的一种控制电路。

上述线路板至少具有以下有益效果：线路板中设置有驱动单元和信号输出端口，而在驱动单元和信号输出端口之间串联有干扰抑制单元，并且在驱动单元的控制信号输出端连接有滤波单元，当驱动单元通过控制信号输出端向信号输出端口传输控制信号时，控制信号会先传输到干扰抑制单元和滤波单元，在干扰抑制单元的抑制电磁干扰信号的作用下以及滤波单元的过滤电磁干扰信号的作用下，混杂于控制信号中的电磁干扰信号能够被有效抑制及过滤，从而保证了控制信号的干净度，改善了控制电路的EMC问题。

根据本实用新型第二方面所述的线路板，所述干扰抑制单元和所述信号输出端口均设置于所述线路板中的同一侧面，并且所述干扰抑制单元靠近所述信号输出端口设置。干扰抑制单元和信号输出端口均设置于线路板中的同一侧面，并且干扰抑制单元靠近信号输出端口设置，能够提高对电磁干扰信号的过滤效率及程度，从而能够改善线路板的EMC问题。

根据本实用新型第二方面所述的线路板，还包括电解电容，所述驱动单元还包括用于连接供电电源的电源输入端，所述电源输入端通过所述电解电容连接参考地，所述电解电容靠近所述电源输入端设置。靠近电源输入端设置的电解电容，能够对中频及低频的电磁干扰信号进行过滤处理，从而能够提高线路板的EMS能力。

根据本实用新型第二方面所述的线路板，还包括陶瓷电容器，所述陶瓷电容器与所述电解电容相并联，所述陶瓷电容器靠近所述电解电容设置。陶瓷电容器能够对电磁干扰信号进行过滤处理，从而能够提高线路板的EMS能力。

根据本实用新型第二方面所述的线路板，还包括安规电容和用于把交流电源转换成直流电源的整流桥，所述整流桥的第一直流端连接于所述电源输入端，所述整流桥的第二直流端连接于参考地，所述安规电容并联于所述整流桥的第一交流端和第二交流端之间。整流桥能够把交流电源转换成直流电源，从而能够为驱动单元提供稳定的供电电源，以供驱动单元进行正常工作。另外，安规电容能够对电磁干扰信号进行过滤处理，从而能够提高线路板的EMS能力。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种电器，包括有如上所述的一种控制电路。

上述电器至少具有以下有益效果：通过在驱动单元和信号输出端口之间串联干扰抑制单元，并且在驱动单元的控制信号输出端连接滤波单元，当驱动单元通过控制信号输出端向信号输出端口传输控制信号时，控制信号会先传输到干扰抑制单元和滤波单元，在干扰抑制单元的抑制电磁干扰信号的作用下以及滤波单元的过滤电磁干扰信号的作用下，混杂于控制信号中的电磁干扰信号能够被有效抑制及过滤，从而保证了控制信号的干净度，改善了控制电路的EMC问题。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一个实施例所提供的控制电路的电路原理图；

图2是本实用新型另一实施例所提供的控制电路的电路原理图；

图3是本实用新型另一实施例所提供的控制电路的电路原理图；

图4是本实用新型另一实施例所提供的控制电路的电路原理图；

图5是本实用新型另一实施例所提供的线路板的示意图；

图6是本实用新型另一实施例所提供的线路板中的控制电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，所描述到的第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1，本实用新型的一个实施例提供了一种控制电路，包括驱动单元120、用于对外输出控制信号的信号输出端口110、用于抑制电磁干扰信号的干扰抑制单元130和用于过滤电磁干扰信号的滤波单元140；其中，驱动单元120包括控制信号输出端U0，驱动单元120通过控制信号输出端U0向信号输出端口110传输控制信号；干扰抑制单元130串联于控制信号输出端U0与信号输出端口110之间；滤波单元140包括第一输入端U1和接地端，第一输入端U1连接于控制信号输出端U0，接地端连接于参考地GND。

在本实施例中，干扰抑制单元130可以有不同的实施方式，例如，干扰抑制单元130可以为磁珠，也可以为共模电感。另外，滤波单元140也可以有不同的实施方式，例如滤波单元140可以为单个滤波电容，也可以为由多个电容配合形成的电容滤波网络等。当滤波单元140为由多个电容配合形成的电容滤波网络时，多个电容之间可以为并联连接，或者串联连接，或者串并联结合连接。

此外，驱动单元120也可以有不同的实施方式，在本实施例中，驱动单元120优选为电机驱动芯片，并且可以选择为不同型号的电机驱动芯片，具体型号例如但不限于SPE02M50T、BPP10250DS和BPP10550DS。

在本实施例中，当驱动单元120通过控制信号输出端U0向信号输出端口110传输控制信号时，控制信号会先传输到干扰抑制单元130和滤波单元140，在干扰抑制单元130的抑制电磁干扰信号的作用下以及滤波单元140的过滤电磁干扰信号的作用下，混杂于控制信号中的电磁干扰信号能够被有效抑制及过滤，从而保证了控制信号的干净度，改善了控制电路的EMC问题。

进一步地，基于上述实施例，参照图2，本实用新型的另一实施例还提供了一种控制电路，优选地，干扰抑制单元130包括共模电感131，共模电感131串联于控制信号输出端U0与信号输出端口110之间。

在本实施例中，干扰抑制单元130优选包括共模电感131。共模电感131不仅能够滤除信号线上的共模电磁干扰，还能够抑制共模电感131本身不向外发出电磁干扰。当电路中的正常电流流经共模电感131时，电流在共模电感131中的同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常的信号电流主要受电感线圈的电阻的影响；当有共模干扰电流流经电感线圈时，由于共模干扰电流的同向性，会在电感线圈内产生同向的磁场而增大电感线圈的感抗，使电感线圈表现为高阻抗，从而产生较强的阻尼效果，以此衰减共模干扰电流，达到滤波的目的。因此共模电感131不仅能够起到良好的EMI滤波作用，还能使得控制电路具有良好的EMS能力，从而能够有效改善控制电路的EMC问题。

进一步地，基于上述实施例，参照图3，本实用新型的另一实施例还提供了一种控制电路，滤波单元140包括第一滤波电容C45，第一滤波电容C45的两端分别为所述的第一输入端U1和所述的接地端。

在本实施例中，第一滤波电容C45的两端分别为所述的第一输入端U1和所述的接地端，因此驱动单元120的控制信号输出端U0能够通过第一滤波电容C45连接到参考地GND，而第一滤波电容C45可以选择为能够滤除高频的电磁干扰信号的电容，因此能够使得混杂于由控制信号输出端U0输出的控制信号中的高频电磁干扰信号能够被滤除，从而能够有效改善控制电路的EMI问题。

进一步地，基于上述实施例，参照图4，本实用新型的另一实施例还提供了一种控制电路，驱动单元120设置有桥式开关管Q1，桥式开关管Q1的输出端即为所述的控制信号输出端U0；滤波单元140还包括第二滤波电容C48和第二输入端，第二输入端连接于供电电源VDD，第二滤波电容C48和第一滤波电容C45相串联并且串接于供电电源VDD和参考地GND之间，第二滤波电容C48和第一滤波电容C45的连接处即为所述的第一输入端U1。

在本实施例中，由于驱动单元120设置有桥式开关管Q1，并且桥式开关管Q1的输出端即为所述的控制信号输出端U0，因此当驱动单元120进行工作时，由控制信号输出端U0输出的控制信号会呈现为高低电平交替变化的方波信号，而当控制信号出现高低电平变化时，不论是高电平变化为低电平，还是低电平变化为高电平，都会产生尖峰脉冲干扰信号，从而会导致控制电路产生EMI问题，为了解决这个问题，发明人经过研发调试，设计出包括有第一滤波电容C45和第二滤波电容C48的滤波单元140，滤波单元140构成了一个滤波网络，第一滤波电容C45能够消除由低电平变化为高电平时所产生的尖峰脉冲干扰信号，而第二滤波电容C48则能够消除由高电平变化为低电平时所产生的尖峰脉冲干扰信号，因此滤波单元140能够有效地把桥式开关管在工作时产生的尖峰脉冲干扰信号进行滤除，从而能够有效改善控制电路的EMI问题。

此外，在本实施例中，驱动单元120的控制信号输出端可以有多个，对应地，信号输出端口110也可以有多个，并且驱动单元120的控制信号输出端与信号输出端口110一一对应，而且，滤波单元140和共模电感131均具有与信号输出端口110的数量相对应的数量。例如，参照图4中的实施例，驱动单元120的控制信号输出端一共有3个，每一个控制信号输出端与每一个信号输出端口110之间均串联有一个共模电感131，这3个共模电感131可以选择为构成一个元器件的共模电感模组；而滤波单元140也有3个，3个滤波单元140并联于供电电源VDD和参考地GND之间，并且每个滤波单元140均设置有一个第一输入端，这3个第一输入端分别连接于3个控制信号输出端。因此，在本实施例中，多个滤波单元140和多个共模电感131相互配合，能够分别对多个信号输出端口110进行电磁干扰信号的过滤处理，从而能够有效改善控制电路的EMC问题。

另外，参照图5和图6，本实用新型的另一实施例还提供了一种线路板200，该线路板200包括有如上所述任一实施例中的控制电路。该线路板200具有由上述任一实施例中的控制电路所带来的有益效果，即，该线路板200通过设置驱动单元120和信号输出端口110，并且在驱动单元120和信号输出端口110之间串联有干扰抑制单元130，并且在驱动单元120的控制信号输出端U0连接有滤波单元140，当驱动单元120通过控制信号输出端U0向信号输出端口110传输控制信号时，控制信号会先传输到干扰抑制单元130和滤波单元140，在干扰抑制单元130的抑制电磁干扰信号的作用下以及滤波单元140的过滤电磁干扰信号的作用下，混杂于控制信号中的电磁干扰信号能够被有效抑制及过滤，从而保证了控制信号的干净度，改善了控制电路的EMC问题。

进一步地，基于上述实施例，参照图5和图6，本实用新型的另一实施例还提供了一种线路板200，其中，干扰抑制单元130和信号输出端口110均设置于线路板200中的同一侧面，并且干扰抑制单元130靠近信号输出端口110设置。

在本实施例中，干扰抑制单元130和信号输出端口110均设置于线路板200中的同一侧面，并且干扰抑制单元130靠近信号输出端口110设置，因此，干扰抑制单元130能够直接在线路板200的一个侧面中对信号输出端口110进行电磁干扰信号的过滤处理，避免电磁干扰信号串扰到线路板200的内部或另一侧面，不仅防止了对线路板200造成不必要的电磁干扰，还能够提高对电磁干扰信号的过滤效率及程度，从而能够改善线路板200的EMC问题。

进一步地，基于上述实施例，参照图5和图6，本实用新型的另一实施例还提供了一种线路板200，其中，该线路板200还包括电解电容210，驱动单元120还包括用于连接供电电源VDD的电源输入端HV，电源输入端HV通过电解电容210连接参考地GND，电解电容210靠近电源输入端HV设置。

在本实施例中，为了让驱动单元120能够稳定地工作，稳定的供电电源VDD是必不可少的，而供给驱动单元120的供电电源VDD，属于直流电源，因此混杂于该直流电源中的干扰信号属于低频的电磁干扰信号，为了能够有效滤除低频的电磁干扰信号，本实施例中的线路板200设置了连接于驱动单元120的电源输入端HV的电解电容210。此外，如果电解电容210的引脚和电源输入端HV之间存在比较长距离的走线，那么该走线很容易受到电磁干扰信号的影响，从而会在供给驱动单元120的供电电源VDD中串扰有干扰信号，从而影响驱动单元120的正常工作，为了避免这种问题的出现，本实施例中把电解电容210靠近电源输入端HV设置，从而避免供给驱动单元120的供电电源VDD受到干扰信号的影响，从而提高了线路板的EMS能力。

进一步地，基于上述实施例，参照图5和图6，本实用新型的另一实施例还提供了一种线路板200，其中，还包括陶瓷电容器220，陶瓷电容器220与电解电容210相并联，陶瓷电容器220靠近电解电容210设置。

在本实施例中，陶瓷电容器220不仅能够对电磁干扰信号进行过滤处理，并且陶瓷电容器220还具有充放电特性，能够把脉动的直流电压变成相对比较稳定的直流电压，从而能够为驱动单元120提供稳定的供电电源VDD，保证驱动单元120的正常工作，进一步提高线路板200的EMS能力。

进一步地，基于上述实施例，参照图5和图6，本实用新型的另一实施例还提供了一种线路板200，其中，还包括安规电容230和用于把交流电源转换成直流电源的整流桥240，整流桥240的第一直流端连接于电源输入端HV，整流桥240的第二直流端连接于参考地GND，安规电容230并联于整流桥240的第一交流端和第二交流端之间。

在本实施例中，整流桥240能够把交流电源转换成直流电源，从而能够为驱动单元120提供稳定的供电电源VDD，以供驱动单元120进行正常工作。另外，由于供给线路板200的电源为交流电源，为了保证线路板200的使用安全性，本实施例的线路板200设置有安规电容230。安规电容230不仅能够在电容器失效后不会导致电击，并且能够对电源进行滤波，从而滤除电源中的共模干扰信号和差模干扰信号，因此，安规电容230能够大大提高线路板200的电磁兼容性和安全性。

此外，本实用新型的另一实施例还提供了一种电器，该电器包括有如上所述任一实施例中的控制电路。该电器具有由上述任一实施例中的控制电路所带来的有益效果，即，该电器通过设置驱动单元120和信号输出端口110，并且在驱动单元120和信号输出端口110之间串联有干扰抑制单元130，并且在驱动单元120的控制信号输出端U0连接有滤波单元140，当驱动单元120通过控制信号输出端U0向信号输出端口110传输控制信号时，控制信号会先传输到干扰抑制单元130和滤波单元140，在干扰抑制单元130的抑制电磁干扰信号的作用下以及滤波单元140的过滤电磁干扰信号的作用下，混杂于控制信号中的电磁干扰信号能够被有效抑制及过滤，从而保证了控制信号的干净度，改善了控制电路的EMC问题。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种控制电路，其特征在于，包括：

信号输出端口，用于对外输出控制信号；

驱动单元，包括控制信号输出端，所述驱动单元通过所述控制信号输出端向所述信号输出端口传输控制信号；

干扰抑制单元，用于抑制电磁干扰信号，所述干扰抑制单元串联于所述控制信号输出端与所述信号输出端口之间；

滤波单元，用于过滤电磁干扰信号，所述滤波单元包括第一输入端和接地端，所述第一输入端连接于所述控制信号输出端，所述接地端连接于参考地。

2.根据权利要求1所述的一种控制电路，其特征在于：所述干扰抑制单元包括共模电感，所述共模电感串联于所述控制信号输出端与所述信号输出端口之间。

3.根据权利要求1所述的一种控制电路，其特征在于：所述滤波单元包括第一滤波电容，所述第一滤波电容的两端分别为所述的第一输入端和所述的接地端。

4.根据权利要求3所述的一种控制电路，其特征在于：所述驱动单元设置有桥式开关管，所述桥式开关管的输出端即为所述的控制信号输出端；所述滤波单元还包括第二滤波电容和第二输入端，所述第二输入端连接于供电电源，所述第二滤波电容和所述第一滤波电容相串联并且串接于供电电源和参考地之间，所述第二滤波电容和所述第一滤波电容的连接处即为所述的第一输入端。

5.一种线路板，其特征在于：包括有如权利要求1至4任一所述的一种控制电路。

6.根据权利要求5所述的一种线路板，其特征在于：所述干扰抑制单元和所述信号输出端口均设置于所述线路板中的同一侧面，并且所述干扰抑制单元靠近所述信号输出端口设置。

7.根据权利要求5所述的一种线路板，其特征在于：还包括电解电容，所述驱动单元还包括用于连接供电电源的电源输入端，所述电源输入端通过所述电解电容连接参考地，所述电解电容靠近所述电源输入端设置。

8.根据权利要求7所述的一种线路板，其特征在于：还包括陶瓷电容器，所述陶瓷电容器与所述电解电容相并联，所述陶瓷电容器靠近所述电解电容设置。

9.根据权利要求7或8所述的一种线路板，其特征在于：还包括安规电容和用于把交流电源转换成直流电源的整流桥，所述整流桥的第一直流端连接于所述电源输入端，所述整流桥的第二直流端连接于参考地，所述安规电容并联于所述整流桥的第一交流端和第二交流端之间。

10.一种电器，其特征在于：包括有如权利要求1至4任一所述的一种控制电路。

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