CN210578249U - 一种改进的低功耗滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：由压敏电阻ZNR、电容C1‑C3、电阻R1‑R4、放电芯片IC1‑IC2、共模电感L1和差模电感L2连接而成；压敏电阻ZNR跨接在电源输入端Lin和电源输入端Nin之间；电容C1并联在压敏电阻ZNR的两端，形成输入干扰抑制结构；共模电感L1输入端的接头之一通过电阻R1、接头之二通过电阻R2各连接放电芯片IC1的一个I/O端；该共模电感L1的输出端的接头之一通过差模电感L2、电阻R4、接头之二通过电阻R3各连接放电芯片IC2的一个I/O端，构成共模电感结构；电容C2与C3串联后跨接在共模电感L1的输出端的二个接头之间，构成共模干扰抑制结构。具有结构简单、体积小、制造成本低、无用功耗小等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种改进的低功耗滤波器，适用于微波炉的电源电路。属于家电设备技术领域。
背景技术
目前，微波炉使用变频电源当升压电源，由于微波炉在启动时会产生大量的电磁干扰，容易影响其他电器使用，因此需要在微波炉电源中设置滤波器以求消除电磁干扰。现有技术的滤波器消除干扰主要是用差电感扰与共模电感分别与电容配合消除干扰，存在体积大、成本高等问题，而且，由于现有市场的滤波器都在电容后接入放电电阻，这就导致了滤波器输入端通电后，放电电阻一直在放电，存在恒定的功率损耗，造成待机或空载状态下功率损耗。如图2所示现有技术的滤波器电路存在如下问题：(1)该电路差模与共模电感分别与电容配合以达到消除干扰的目的，但成本高、体积大。(2)在待机或空载状态下，电阻R1与R2一直在放电，造成无用功耗。(3)接入的X2电容(安规电容C1、C4)取值越高，则无用功耗越高，存在安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的,是为了解决现有技术的滤波器电路存在体积大、成本较高和无用功耗大的问题，提供一种改进的低功耗滤波器，具有结构简单、体积小、制造成本低、无用功耗小等实质性特点和进步。
本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种改进的低功耗滤波器，其结构特点在于：由压敏电阻ZNR、电容C1-C3、电阻R1-R4、放电芯片IC1-IC2、共模电感L1和差模电感L2连接而成；压敏电阻ZNR跨接在电源输入端Lin和电源输入端Nin之间、以抑制雷击浪涌电压；电容C1并联在压敏电阻ZNR的两端，形成输入干扰抑制结构；共模电感L1输入端的接头之一通过电阻R1、接头之二通过电阻R2各连接放电芯片IC1的一个I/O端；该共模电感L1的输出端的接头之一通过差模电感L2、电阻R4、接头之二通过电阻R3各连接放电芯片IC2的一个I/O端,差模电感L2连接在共模电感L1输出端与电源输出端NOUT之间，构成共模电感结构；电容C2与C3串联后跨接在共模电感L1的输出端的二个接头之间，构成共模干扰抑制结构；电容C2与C3的连接点接电源的保护接地；放电芯片IC2的I/O端之一通过电阻R3连接电源输出端Lout、I/O端之一通过电阻R4连接电源输出端Nout；形成低功耗滤波器结构。
本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到：
进一步地，电容C1与压敏电阻ZNR并联连接，构成输入干扰抑制电路。
进一步地，电容C2与C3串联后与电容C4并联并跨接在共模电感L1的输出端的二个接头之间，构成共模抑制电路结构。
进一步地，共模电感L1与共模抑制电容C2、C3组成了共模抑制电路，共模电感L1由两组同向绕制的线圈组成。
进一步地，差模电感L2与输入干扰抑制电容C1共同构成差模抑制电路。
进一步地，电容C2与C3串联组并联电容C4，该电容C4构成平滑电容，以把经过共模电感后的脉动电压变得平滑、减少脉动成份，使输出平稳。
进一步地，在电容C1与电源输入端Lin的连接处设有保险管FUSE，所述保险管FUSE一端与电源输入端Lin相连、另一端与电容C1相连，电容C1另一端与电源输入端Nin相连。
进一步地，所涉及的部分元件参数，抑制电容C1为0.1μF-6mF，共模抑制电容C2、C3为0.001μF-0.1μF，平滑电容C4为0.1μF-6mF，共模电感L1为0.5mH-30mH，差模电感L2为0.02μH-2nH。
进一步地，放电芯片IC1、IC2的型号为CAP200DG、MAX8731或者充/放电芯片BQ24735。
本实用新型具如下实质性特点和进步：
1、本实用新型由压敏电阻ZNR、电容C1-C3、电阻R1-R4、放电芯片IC1-IC2、共模电感L1和差模电感L2连接而成；压敏电阻ZNR跨接在电源输入端Lin和电源输入端Nin之间、以抑制雷击浪涌电压；电容C1并联在压敏电阻ZNR的两端，形成输入干扰抑制结构；共模电感L1输入端的接头之一通过电阻R1、接头之二通过电阻R2各连接放电芯片IC1的一个I/O端；该共模电感L1的输出端的接头之一通过差模电感L2、电阻R4、接头之二通过电阻R3各连接放电芯片IC2的一个I/O端,差模电感L2连接在共模电感L1输出端与电源输出端NOUT之间，构成共模电感结构；电容C2与C3串联后跨接在共模电感L1的输出端的二个接头之间，构成共模抑制结构；因此能够解决现有技术的滤波器电路存在体积大、成本较高和无用功耗大的问题，具有结构简单、体积小、制造成本低、无用功耗小等实质性特点和进步。
2、本实用新型由于设有差模电感L2与输入干扰抑制电容C1共同构成差模抑制电路，因此具有抑制干扰、消除雷电感应冲击电流的特点。
3、本实用新型通过灵活选取X2电容以优化差模EMI滤波，通过X2电容自动放电，具有减少或消除待机或空载时的功率损耗的特点。
附图说明
图1是本实用新型一个具体实施例的电路结构示意图。
图2是现有技术的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
具体实施例1：
参见图1，本具体实施例1由压敏电阻ZNR、电容C1-C3、电阻R1-R4、放电芯片IC1-IC2、共模电感L1和差模电感L2连接而成；压敏电阻ZNR跨接在电源输入端Lin和电源输入端Nin之间、以抑制雷击浪涌电压；电容C1并联在压敏电阻ZNR的两端，形成输入干扰抑制结构；共模电感L1输入端的接头之一通过电阻R1、接头之二通过电阻R2各连接放电芯片IC1的一个I/O端；该共模电感L1的输出端的接头之一通过差模电感L2、电阻R4、接头之二通过电阻R3各连接放电芯片IC2的一个I/O端,差模电感L2连接在共模电感L1输出端与电源输出端NOUT之间，构成共模电感结构；电容C2与C3串联后跨接在共模电感L1的输出端的二个接头之间，构成共模干扰抑制结构；电容C2与C3的连接点接电源的保护接地；放电芯片IC2的I/O端之一通过电阻R3连接电源输出端Lout、I/O端之一通过电阻R4连接电源输出端Nout；形成低功耗滤波器结构。
本实施例中：
电容C1与压敏电阻ZNR并联连接，构成输入干扰抑制电容。
电容C2与C3串联后与电容C4并联并跨接在共模电感L1的输出端的二个接头之间，构成共模干扰抑制结构。
共模电感L1与共模抑制电容C2、C3组成了共模抑制电路，共模电感L1由两组同向绕制的线圈组成。
差模电感L2与输入干扰抑制电容C1共同构成差模抑制电路。
电容C2与C3串联组并联电容C4，该电容C4构成平滑电容，以把经过共模电感后的脉动电压变得平滑、减少脉动成份，使输出平稳。
在电容C1与电源输入端Lin的连接处设有保险管FUSE，所述保险管FUSE一端与电源输入端Lin相连、另一端与电容C1相连，电容C1另一端与电源输入端Nin相连。
所述各元件的参数，抑制电容C1为0.1μF-6mF，共模抑制电容C2、C3为0.001μF-0.1μF，平滑电容C4为0.1μF-6mF，共模电感L1为0.5mH-30mH，差模电感L2为0.02
μH-2nH。抑制电容C1、平滑电容C4采用常规技术的安规X2电容；共模抑制电容C2、C3采用常规技术的Y型电容。共模电感L1可以采用常规技术的共模电感，差模电感L2可以采用常规技术的差模电感。
放电芯片IC1、IC2的型号为CAP200DG。
下面详细描述本实施例的工作原理：
参照图1，本实用新型能够有效滤除干扰信号、防止雷电感应冲击电流，形成低功耗滤波器。
当Lin、Nin施加输入电压后，IC1、IC2隔断流向放电电阻的电流，此时可将功率损耗降至5mW以下甚至零功耗。当Lin、Nin断开输入电压后，IC1、IC2与放电电阻相连，可自动对X2电容放电。
当有过电压出现时，压敏电阻ZNR的非线性特性可以将电压钳位到一个相对固定的值，吸收多余的电流，从而实现对后级电路的保护。
当电流异常升至超过保险管FUSE额定值时，保险管FUSE自身会熔断并切断电流，从而保护电路安全运作。
X2电容C1为输入干扰抑制电容，它并在火线与零线之间，对差模干扰起到滤波作用，特别是针对1MHz以下的差模干扰。差模电感L2与输入干扰抑制电容C1共同构成差模抑制电路。
共模电感L1与共模抑制电容C2、C3组成了共模抑制电路，共模电感L1由两组同向绕制的线圈组成，当共模信号通过时，两组线圈产生的磁场相互叠加，导致铁芯被磁化，此时铁芯将产生一个很大的电感，此时线圈的阻抗使共模信号的通过受到抑制。共模抑制电容C2、C3分别横跨L、N与地，对共模信号起抑制作用。
X2电容C4为平滑电容，把经过共模电感后的脉动电压变得比较平滑，减少脉动成分，使输出比较平稳。
所述各元件的参数为：抑制电容C1：0.1μF-6mF、共模抑制电容C2：0.001μF-0.1μF、共模抑制电容C3：0.001μF-0.1μF、平滑电容C4：0.1μF-6mF、共模电感L1：0.5mH-30mH、差模电感L2:0.02μH-2nH。放电芯片IC1、IC2可以采用常规技术的放电芯片、如MAX8731，或者常规技术的充放电芯片、如BQ24735。
本实用新型可使X2电容自动放电，消除待机或空载时的功率损耗。是一种简化EMI滤波电路的设计，可以灵活选取X电容，以优化差模EMI滤波，并可使用小号电感元件，在功耗不变的情况下降低电感成本。
具体实施例2：
本实用新型具体实施例2的特点是：省略保险管FUSE，放电芯片IC1、IC2可以采用常规技术的放电芯片MAX8731，或者采用常规技术的充放电芯片BQ24735。其余同具体实施例1。
具体实施例3：
本实用新型具体实施例3的特点是：省略平滑电容C4，其余同具体实施例1；或者在省略平滑电容C4的基础上省略保险管FUSE。其余同具体实施例1。
Claims (9)
1.一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：由压敏电阻ZNR、电容C1-C3、电阻R1-R4、放电芯片IC1-IC2、共模电感L1和差模电感L2连接而成；压敏电阻ZNR跨接在电源输入端Lin和电源输入端Nin之间、以抑制雷击浪涌电压；电容C1并联在压敏电阻ZNR的两端，形成输入干扰抑制结构；共模电感L1输入端的接头之一通过电阻R1、接头之二通过电阻R2各连接放电芯片IC1的一个I/O端；该共模电感L1的输出端的接头之一通过差模电感L2、电阻R4、接头之二通过电阻R3各连接放电芯片IC2的一个I/O端,差模电感L2连接在共模电感L1输出端与电源输出端NOUT之间，构成共模电感结构；电容C2与C3串联后跨接在共模电感L1的输出端的二个接头之间，构成共模干扰抑制结构；电容C2与C3的连接点接电源的保护接地；放电芯片IC2的I/O端之一通过电阻R3连接电源输出端Lout、I/O端之一通过电阻R4连接电源输出端Nout；形成低功耗滤波器结构。
2.根据权利要求1所述的一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：所述的电容C1与压敏电阻ZNR并联连接，构成输入干扰抑制结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：电容C2与C3串联后与电容C4并联并跨接在共模电感L1的输出端的二个接头之间，构成共模抑制电路结构。
4.根据权利要求1或2所述的一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：共模电感L1与共模抑制电容C2、C3组成了共模抑制电路，共模电感L1由两组同向绕制的线圈组成。
5.根据权利要求1或2所述的一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：差模电感L2与输入干扰抑制电容C1共同构成差模抑制电路。
6.根据权利要求1或2所述的一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：电容C2与C3串联组并联电容C4，该电容C4构成平滑电容，以把经过共模电感后的脉动电压变得平滑、减少脉动成份，使输出平稳。
7.根据权利要求1或2所述的一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：在电容C1与电源输入端Lin的连接处设有保险管FUSE，所述保险管FUSE一端与电源输入端Lin相连、另一端与电容C1相连，电容C1另一端与电源输入端Nin相连。
8.根据权利要求1或2所述的一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：所涉及的部分元件参数，抑制电容C1为0.1μF-6mF，共模抑制电容C2、C3为0.001μF-0.1μF，平滑电容C4为0.1μF-6mF，共模电感L1为0.5mH-30mH，差模电感L2为0.02μH-2nH。
9.根据权利要求1或2所述的一种改进的低功耗滤波器，其特征在于：放电芯片IC1、IC2的型号为CAP200DG、MAX8731或者充/放电芯片BQ24735。
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