CN217721022U - 一种汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，所述优化电路包括与电源连接的输入端和与电子部件连接的输出端，由所述输入端至输出端依次设有共模电感、差模电感，还设有二极管、瞬态抑制管和高频噪声抑制组件，其中，所述二极管串联在电源正极上，瞬态抑制管的一端与电源正极连接，另一端与电源负极连接。本实用新型对外部线束输入的电源信号进行处理，达到抑制电磁干扰，平整输入信号，维持输入稳定的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车电子部件的电磁兼容技术领域，更具体涉及一种汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路。
背景技术
电子技术的飞速发展带动汽车领域向智能化快速演变，越来越多的电子部件部署在汽车之上，其一台车芯片的数量已突破上千，随之而来的安全问题尤为重要，这给电磁兼容设计带来新的挑战。在复杂的电磁环境中，不可避免的是各种器件间的相互影响。在抵抗外部干扰的情况下，尽可能降低本身对外界的干扰而正常工作是新的挑战。
电源作为一套系统的动力来源，其稳定性关乎系统是否能正常运行。而来自外部的电源信号产生的自身纹波和受到空间的电磁干扰导致信号并不纯净，因此在电源输入后首先要对电源信号进行处理，滤掉杂波，以此来提高电子部件的传导抗扰度。
以往的电路设计往往简化了电源输入端的设计，而进行电磁兼容性测试时暴露出问题，影响效率，提高成本。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，提前考虑了存在的传导发射和传导抗扰度问题，进行针对设计，提高效率，节约成本，提升了电子部件可靠性。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，所述优化电路包括与电源连接的输入端和与电子部件连接的输出端，由所述输入端至输出端依次设有共模电感、差模电感，还设有二极管、瞬态抑制管和高频噪声抑制组件，其中，所述二极管串联在电源正极上，瞬态抑制管的一端与电源正极连接，另一端与电源负极连接。
作为优化，所述共模电感包括两个匝数相同且方向相反的电感线圈，其中一个电感线圈串联在电源正极上，另一个电感线圈串联在电源负极上。
作为优化，所述高频噪声抑制组件包括串联在电源正极上的磁珠和两端分别与电源正负极连接的抑制电容。
作为优化，所述二极管位于共模电感L1和差模电感之间。
作为优化，还包括设置在靠近输入端一侧的第一滤波组件和靠近输出端一侧的第二滤波组件。
作为优化，所述第一滤波组件和第二滤波组件均包括若干两端分别与电源正负极连接的滤波电容。
作为优化，所述滤波电容包括两个容值不同的陶瓷电容。
作为优化，两个所述陶瓷电容的容值具有不同的数量级。
作为优化，还包括电解电容，该电解电容一端与电源正极连接，另一端接地，并该电解电容设置靠近输出端的一侧。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
本实用新型针对电源部分所提出的需求，分析来自于线束传导骚扰产生的原因，对电源输入端进行了电路设计，滤掉杂波保证输入到各电源模块的电源信号的稳定性。针对于通过线束输入的电源信号本有的纹波噪声以及传导骚扰，进行处理。通过增加滤波电容和大容量电解电容，从而优化电源输入输出曲线。通过增加二极管和TVS管，增加反向截止功能和提供静电保护。通过增加磁珠，抑制高频噪声和尖峰干扰。本实用新型将外部线束输入的电源信号进行处理，达到抑制电磁干扰，平整输入信号，维持输入稳定的目的。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中，L1-共模电感，L2-差模电感，L3-磁珠，D1-二极管，SV1-瞬态抑制管，C1、C2、C3、C4-陶瓷电容，C5-电解电容，C6-抑制电容。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例：参见图1，
一种汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，所述优化电路包括与电源连接的输入端和与电子部件连接的输出端，因为传导测试的频率范围在0.15~30MHz，在0.15~1MHz的频率范围内，干扰以共模和差模的形式共存，在1~30MHz，干扰以共模的形式为主。因此，首先要解决掉共模干扰的问题，而共模电感能有效的抑制共模干扰，因此在电源输入处添加共模电感L1。对于存在的差模干扰，其危害远远小于共模干扰且差模干扰随着频率升高逐渐减少，添加差模电感L2能有效抑制。
还设有二极管D1、瞬态抑制管SV1和高频噪声抑制组件，其中，所述共模电感L1包括两个匝数相同且方向相反的电感线圈，其中一个电感线圈串联在电源正极上，另一个电感线圈串联在电源负极上。所述二极管串联在电源正极上，且所述二极管位于共模电感L1和差模电感L2之间。瞬态抑制管SV1的一端与电源正极连接，另一端与电源负极连接。通过添加二极管D1和瞬态抑制管SV1，有效抑制电源信号反涌和静电伤害，且降低本身器件对外界的传导发射干扰。所述高频噪声抑制组件包括串联在电源正极上的磁珠L3和两端分别与电源正负极连接的抑制电容C6。通过在靠近电源芯片处增加磁珠L3，抑制电容C6抑制高频噪声和尖峰干扰。
还包括设置在靠近输入端一侧的第一滤波组件和靠近输出端一侧的第二滤波组件。所述第一滤波组件和第二滤波组件均包括若干两端分别与电源正负极连接的滤波电容。所述滤波电容包括两个容值不同的陶瓷电容(C1、C2、C3、C4)。具体的，最好两个所述陶瓷电容的容值具有不同的数量级。还包括电解电容，该电解电容一端与电源正极连接，另一端接地，并该电解电容设置靠近输出端的一侧。通过增加C1，C2陶瓷电容进行滤波，并消除电流回路中残留的交流成份和高次谐波。通过增加C3，C4陶瓷电容与大容量电解电容C5对后续输出的电源信号进行滤波整流储能。
实施时，电源通过线束从输入端输入，流经共模电感L1，该共模电感L1其中的一个电感串联在电源正极上，另一个电感串联在电源线负极上，由于两个电感线圈由匝数相同方向相反的线圈按照一定规则绕制，对共模电流表现为高阻抗，对差模电流表现为零阻抗，用来滤掉共模干扰。电流流过共模电感L1后经过第一滤波组件的两个陶瓷电容C1，C2，并对C1，C2充能，当电源纹波来临，电压变化时，C1，C2利用其充放电特性，平缓电压变化，保持输出稳定。另外电容对于交流的短路特性，也可以滤掉回路残存的交流成份和高次谐波，大容值的电容对低频有效过滤，小容值的电容对高频能有效过滤。因此C1，C2的容值设计为C1为μF级、C2为pF级。之后电流流过二极管D1，利用二极管D1的单向导通性防止因外部电源反置导致电路烧毁，同时也抑制自身电路波动而输出的传导发射危害。之后电流流经差模电感L2，将电能转化为磁能储存起来，防止电压的突变。电流流过TVS管SV1，TVS管又名瞬态抑制管，其超高的瞬态功率的主要作用是保护电路板免受静电危害。第二滤波组件中的两个陶瓷电容C3，C4和C1，C2同样的容量一大一小配置，配合大容量电解电容C5平滑输入曲线，也保证在外部有尖峰噪声时输入端的稳定。磁珠L3在低频的情况下近乎于导线，而在高频的情况下相当于电阻，有效的阻挡了高频噪声和尖峰干扰。因此使用L3和抑制电容C6的组合，抑制电容C6能在启动后维持后端电压稳定，保证输出端后的电源芯片能正常启动工作。
本实用新型中的各器件没有确定参数，各器件的实际选型需要按照实际使用条件进行计算。
本实用新型针对电源部分所提出的需求，分析来自于线束传导骚扰产生的原因，对电源输入端进行了电路设计，滤掉杂波保证输入到各电源模块的电源信号的稳定性。针对于通过线束输入的电源信号本有的纹波噪声以及传导骚扰，进行处理。通过增加滤波电容和大容量电解电容，从而优化电源输入输出曲线。通过增加二极管和TVS管，增加反向截止功能和提供静电保护。通过增加磁珠，抑制高频噪声和尖峰干扰。本实用新型将外部线束输入的电源信号进行处理，达到抑制电磁干扰，平整输入信号，维持输入稳定的目的。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，所述优化电路包括与电源连接的输入端和与电子部件连接的输出端，由所述输入端至输出端依次设有共模电感、差模电感，其特征在于，还设有二极管、瞬态抑制管和高频噪声抑制组件，其中，所述二极管串联在电源正极上，瞬态抑制管的一端与电源正极连接，另一端与电源负极连接。
2.根据权利要求1所述的汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，其特征在于，所述共模电感包括两个匝数相同且方向相反的电感线圈，其中一个电感线圈串联在电源正极上，另一个电感线圈串联在电源负极上。
3.根据权利要求1所述的汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，其特征在于，所述高频噪声抑制组件包括串联在电源正极上的磁珠和两端分别与电源正负极连接的抑制电容。
4.根据权利要求1所述的汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，其特征在于，所述二极管位于共模电感L1和差模电感之间。
5.根据权利要求1-4任一所述的汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，其特征在于，还包括设置在靠近输入端一侧的第一滤波组件和靠近输出端一侧的第二滤波组件。
6.根据权利要求5所述的汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，其特征在于，所述第一滤波组件和第二滤波组件均包括若干两端分别与电源正负极连接的滤波电容。
7.根据权利要求6所述的汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，其特征在于，所述滤波电容包括两个容值不同的陶瓷电容。
8.根据权利要求7所述的汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，其特征在于，两个所述陶瓷电容的容值具有不同的数量级。
9.根据权利要求6-8任一所述的汽车电子部件电源输入端传导发射和抗扰度优化电路，其特征在于，还包括电解电容，该电解电容一端与电源正极连接，另一端接地，并该电解电容设置靠近输出端的一侧。
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| WO2024119825A1 (zh) * | 2022-10-20 | 2024-06-13 | 深圳市虎一科技有限公司 | 用于食材烹饪的手持式温度探针及其加工方法 |
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