CN213754321U - 一种具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，包括EMI滤波电路模块和有源功率因数校正DC/DC模块，辅助DC/DC模块输出端连有监控与通信模块。本实用新型设计为交流AC220V供电，多路直流输出，模块兼具防雷击浪涌、谐波抑制和滤波等综合电磁防护功能，从而满足HJ的使用环境。模块提供五路非隔离稳压输出，具有功率密度高，功耗低，体积小，纹波低、维护方便等特点。模块变换电路还同时具有输出过压和过流、短路保护、过热保护功能，产品安全性、可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块。
背景技术
在电源技术领域，现有通用的电源模块只具有基本滤波功能及AC/DC转换功能，无法满足HJ使用环境。此外，现有通用的电源模块功率密度低，功耗高，体积大，纹波高且维护不方便，从而给使用带来了不便。
发明内容
本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，包括EMI滤波电路模块和有源功率因数校正DC/DC模块，AC220V输入与EMI滤波电路模块的输入端连接，EMI滤波电路模块的输出端与有源功率因数校正DC/DC模块的输入端连接，EMI滤波电路模块用于对输入的AC220V进行抗电磁、滤波和谐波抑制处理，EMI滤波电路模块和有源功率因数校正DC/DC模块之间连有AC220V输出模块，有源功率因数校正DC/DC模块输出端分别连有第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块、第五DC/DC模块和辅助DC/DC模块，用于给第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块、第五DC/DC模块和辅助DC/DC模块提供电能，第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块和第五DC/DC模块统称为DC/DC模块；
辅助DC/DC模块输出端连有监控与通信模块，监控与通信模块上设有开关机模块和电压/电流采集模块，开关机模块和电压/电流采集模块均与监控与通信模块连接，第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块和第五DC/DC模块均与开关机模块连接，第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块和第五DC/DC模块均与电压/电流采集模块连接，第一DC/DC模块的输出端连有滤波输出V01模块，第二DC/DC模块的输出端连有滤波输出V02-1模块、滤波输出V02-2模块、滤波输出V02-3模块、滤波输出V02-4模块和滤波输出V02-5模块，第三DC/DC模块的输出端连有滤波输出V03-1模块和滤波输出V03-2模块，第四DC/DC模块的输出端连有滤波输出V4模块，第五DC/DC模块的输出端连有滤波输出V5模块。
EMI滤波电路模块包括谐波抑制部分、抗电磁干扰部分、第一滤波部分和第二滤波部分，EMI滤波电路模块的输入端X1和输入端X3分别连有电感Lc1和电感Lc2后与谐波抑制部分连接，谐波抑制部分和抗电磁干扰部分连接，抗电磁干扰部分和第一滤波部分连接，第一滤波部分和第二滤波部分连接。
谐波抑制部分包括电容Cc1、电容Cc2、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4和电阻R1，电容Cc1和电容Cc2串联，且电容Cc1和电容Cc2连接处接地，电容Cc1和电容Cc2串联后分别与电感Lc1和电感Lc2连接，电感Lc1位于输入端X1和电容Cc1之间，电感Lc2位于输入端X3和电容Cc2之间，电阻R1与电容C2并联，电感L2和电容C1串联，电感L2和电容C1串联后并联在电容C2的两端，电容C1远离电感L2的一端与电容Cc2连接，电感L2远离电容C1的一端经电感L1后与电容Cc1连接，电容Cc1位于电感L1和电容Cc2之间，电容Cc2位于电容Cc1和电容C1之间，电容C2两端分别与电感L3和电感L4连接。
抗电磁干扰部分包括贴片电感L5，电感L3和电感L4远离电容C2的一端均与贴片电感L5连接。
第一滤波部分包括电容C3、电容C4和电容C5，电容C4和电容C5串联后再并联到电容C3的两端，电容C3的两端与贴片电感L5远离电感L3和电感L4的一端连接，电容C3的两端连有整流桥KBPC3510w。
第二滤波部分包括电容C6、电容C7、电容C8和电容C9，电容C6、电容C7、电容C8和电容C9四者并联，电容C6的两端与整流桥KBPC3510w的输出端连接。
电容C4和电容C5连接处接地。
本实用新型的有益效果是：本实用新型设计为交流AC220V供电，多路直流输出，模块兼具防雷击浪涌、谐波抑制和滤波等综合电磁防护功能，从而满足HJ的使用环境。模块提供五路非隔离稳压输出，具有功率密度高，功耗低，体积小，纹波低、维护方便等特点。模块变换电路还同时具有输出过压和过流、短路保护、过热保护功能，产品安全性、可靠性高。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为EMI滤波电路模块的原理图；
图3为有源功率因数校正DC/DC模块的原理图；
图4为DC/DC模块的原理图；
图5为电压/电流采集模块的原理图；
图6为监控与通信模块的原理图；
图7为图6中A部分的放大图；
图8为图6中B部分的放大图；
图9为图6中C部分的放大图；
图中：1-谐波抑制部分；2-抗电磁干扰部分；3-第一滤波部分；4-第二滤波部分；
以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1至图6所示，一种具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，包括EMI滤波电路模块和有源功率因数校正DC/DC模块，AC220V输入与EMI滤波电路模块的输入端连接，EMI滤波电路模块的输出端与有源功率因数校正DC/DC模块的输入端连接，EMI滤波电路模块用于对输入的AC220V进行抗电磁、滤波和谐波抑制处理，EMI滤波电路模块和有源功率因数校正DC/DC模块之间连有AC220V输出模块，有源功率因数校正DC/DC模块输出端分别连有第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块、第五DC/DC模块和辅助DC/DC模块，用于给第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块、第五DC/DC模块和辅助DC/DC模块提供电能，辅助DC/DC模块输出端连有监控与通信模块，监控与通信模块上设有开关机模块和电压/电流采集模块，开关机模块和电压/电流采集模块均与监控与通信模块连接，第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块和第五DC/DC模块均与开关机模块连接，第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块和第五DC/DC模块均与电压/电流采集模块连接，第一DC/DC模块的输出端连有滤波输出V01模块，第二DC/DC模块的输出端连有滤波输出V02-1模块、滤波输出V02-2模块、滤波输出V02-3模块、滤波输出V02-4模块和滤波输出V02-5模块，第三DC/DC模块的输出端连有滤波输出V03-1模块和滤波输出V03-2模块，第四DC/DC模块的输出端连有滤波输出V4模块，第五DC/DC模块的输出端连有滤波输出V5模块。
EMI滤波电路模块包括谐波抑制部分1、抗电磁干扰部分2、第一滤波部分3和第二滤波部分4，EMI滤波电路模块的输入端X1和输入端X3分别连有电感Lc1和电感Lc2后与谐波抑制部分1连接，谐波抑制部分1和抗电磁干扰部分2连接，抗电磁干扰部分2和第一滤波部分3连接，第一滤波部分3和第二滤波部分4连接。电磁防护电路由窄脉冲雷击浪涌防护、谐波滤波和电源滤波组成。抗电磁干扰部分2由初级雷击浪涌和次级滤波馈通组成，谐波抑制部分1由电抗和电容组成的串联谐振滤波支路组成，第一滤波部分3和第二滤波部分4由差模电容、差模电感、共模电感和共模电容组成的E电路组成。原理框图如图2所示。
谐波抑制部分1包括电容Cc1、电容Cc2、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4和电阻R1，电容Cc1和电容Cc2串联，且电容Cc1和电容Cc2连接处接地，电容Cc1和电容Cc2串联后分别与电感Lc1和电感Lc2连接，电感Lc1位于输入端X1和电容Cc1之间，电感Lc2位于输入端X3和电容Cc2之间，电阻R1与电容C2并联，电感L2和电容C1串联，电感L2和电容C1串联后并联在电容C2的两端，电容C1远离电感L2的一端与电容Cc2连接，电感L2远离电容C1的一端经电感L1后与电容Cc1连接，电容Cc1位于电感L1和电容Cc2之间，电容Cc2位于电容Cc1和电容C1之间，电容C2两端分别与电感L3和电感L4连接；抗电磁干扰部分2包括贴片电感L5，电感L3和电感L4远离电容C2的一端均与贴片电感L5连接；第一滤波部分3包括电容C3、电容C4和电容C5，电容C4和电容C5串联后再并联到电容C3的两端，电容C3的两端与贴片电感L5远离电感L3和电感L4的一端连接，电容C3的两端连有整流桥KBPC3510w，整流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电；第二滤波部分4包括电容C6、电容C7、电容C8和电容C9，电容C6、电容C7、电容C8和电容C9四者并联，电容C6的两端与整流桥KBPC3510w的输出端连接；电容C4和电容C5连接处接地。
有源功率因数校正DC/DC模块为AC/DC变换模块，模块输入AC220 V，输出电压为48V，额定功率500W，在额定工作状态下功率因数PF值大于0.98，有源功率因数校正谐波畸变率小于1.5，该模块具有输入过欠压、输出过压、限流、短路和过热保护功能，确保电源安全可靠的工作，原理图如图3所示。
第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块和第五DC/DC模块统称为DC/DC模块，DC/DC模块的非隔离稳压模块采用BUCK电路，将DC48 V电压变换为24V、12V和5V电压。电压经过电容滤波后输出为不同设备供电，原理图如图4所示。
本实用新型满足的技术标准如下：
本实用新型为HJJT第三代标准显控设备提供电源供给，满足HJ要求(电磁兼容特性需要满足CE101、CE102以及RE101、RE102的)，本实用新型进行电磁脉冲的防护设计及谐波抑制设计，同时要满足雷击、浪涌的指标要求。所以本实用新型集成了AC/DC电源转换+滤波器+谐波抑制的综合特性的产品，功能更强大，产品设计更加集约化，并解决了上述常规电源所不能达到的性能指标。本实用新型设计为交流AC220V供电，多路直流输出，模块兼具防雷击浪涌、谐波抑制和滤波等综合电磁防护功能，模块提供五路非隔离稳压输出，具有功率密度高，功耗低，体积小，纹波低、维护方便等特点。模块变换电路还同时具有输出过压和过流、短路保护、过热保护功能，产品安全性、可靠性高。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，其特征在于，包括EMI滤波电路模块和有源功率因数校正DC/DC模块，AC220V输入与EMI滤波电路模块的输入端连接，EMI滤波电路模块的输出端与有源功率因数校正DC/DC模块的输入端连接，EMI滤波电路模块用于对输入的AC220V进行抗电磁、滤波和谐波抑制处理，EMI滤波电路模块和有源功率因数校正DC/DC模块之间连有AC220V输出模块，有源功率因数校正DC/DC模块输出端分别连有第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块、第五DC/DC模块和辅助DC/DC模块，用于给第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块、第五DC/DC模块和辅助DC/DC模块提供电能，辅助DC/DC模块输出端连有监控与通信模块，监控与通信模块上设有开关机模块和电压/电流采集模块，开关机模块和电压/电流采集模块均与监控与通信模块连接，第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块和第五DC/DC模块均与开关机模块连接，第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块和第五DC/DC模块均与电压/电流采集模块连接，第一DC/DC模块的输出端连有滤波输出V01模块，第二DC/DC模块的输出端连有滤波输出V02-1模块、滤波输出V02-2模块、滤波输出V02-3模块、滤波输出V02-4模块和滤波输出V02-5模块，第三DC/DC模块的输出端连有滤波输出V03-1模块和滤波输出V03-2模块，第四DC/DC模块的输出端连有滤波输出V4模块，第五DC/DC模块的输出端连有滤波输出V5模块。
2.根据权利要求1所述的具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，其特征在于，EMI滤波电路模块包括谐波抑制部分(1)、抗电磁干扰部分(2)、第一滤波部分(3)和第二滤波部分(4)，EMI滤波电路模块的输入端X1和输入端X3分别连有电感Lc1和电感Lc2后与谐波抑制部分(1)连接，谐波抑制部分(1)和抗电磁干扰部分(2)连接，抗电磁干扰部分(2)和第一滤波部分(3)连接，第一滤波部分(3)和第二滤波部分(4)连接。
3.根据权利要求2所述的具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，其特征在于，谐波抑制部分(1)包括电容Cc1、电容Cc2、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4和电阻R1，电容Cc1和电容Cc2串联，且电容Cc1和电容Cc2连接处接地，电容Cc1和电容Cc2串联后分别与电感Lc1和电感Lc2连接，电感Lc1位于输入端X1和电容Cc1之间，电感Lc2位于输入端X3和电容Cc2之间，电阻R1与电容C2并联，电感L2和电容C1串联，电感L2和电容C1串联后并联在电容C2的两端，电容C1远离电感L2的一端与电容Cc2连接，电感L2远离电容C1的一端经电感L1后与电容Cc1连接，电容Cc1位于电感L1和电容Cc2之间，电容Cc2位于电容Cc1和电容C1之间，电容C2两端分别与电感L3和电感L4连接。
4.根据权利要求3所述的具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，其特征在于，抗电磁干扰部分(2)包括贴片电感L5，电感L3和电感L4远离电容C2的一端均与贴片电感L5连接。
5.根据权利要求4所述的具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，其特征在于，第一滤波部分(3)包括电容C3、电容C4和电容C5，电容C4和电容C5串联后再并联到电容C3的两端，电容C3的两端与贴片电感L5远离电感L3和电感L4的一端连接，电容C3的两端连有整流桥KBPC3510w。
6.根据权利要求5所述的具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，其特征在于，第二滤波部分(4)包括电容C6、电容C7、电容C8和电容C9，电容C6、电容C7、电容C8和电容C9四者并联，电容C6的两端与整流桥KBPC3510w的输出端连接。
7.根据权利要求5所述的具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块，其特征在于，电容C4和电容C5连接处接地。
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| CN202022289737.3U CN213754321U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块 |
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Family Applications (1)
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| CN202022289737.3U Active CN213754321U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种具有抗电磁、滤波、谐波抑制的电源模块 |
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