CN219227567U - 一种用于音频功放的emc滤波电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于音频功放的EMC滤波电路，差模滤波电路滤除音频功放的输出信号的第一频段的差模干扰；第一共模滤波电路滤波音频功放的输出信号的共模干扰；噪声抑制电路滤波音频功放的输出信号的高频噪声；第二共模滤波电路滤除音频功放的输出信号的第二频段的共模干扰。本实用新型既有共模滤波，也有差模滤波，既包含高频滤波器件也包含低频滤波器件，滤波范围广，滤波形式多样。能更好的抑制电磁干扰噪声，达到低阻抗、高插入损耗目的，使得滤波效果更好。

Description

一种用于音频功放的EMC滤波电路

技术领域

本实用新型涉及EMC滤波技术领域，具体涉及一种用于音频功放的EMC滤波电路。

背景技术

近年来，随着新能源汽车的迅猛发展，相比于传统汽车，其电气集成化程度更高，电子设备所使用的频带越来越宽，座舱域控制器作为汽车上的高度继承电子单元，它涵盖了影音播放、人机交互、5G、wifi、蓝牙等功能模块。是新能源汽车电磁干扰的主要干扰源之一，严重影响电动汽车的电磁兼容性能。

音频功放模块作为域控制器的一个重要电子单元，它通过差分信号将音频信号输出至喇叭。从而实现音频播放功能。在输出音频的同时伴随的还有电磁噪声的产生，从而引发零部件乃至整车EMC性能。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的音频功放在输出音频的同时，还会产生电磁噪声的缺陷，从而提供一种用于音频功放的EMC滤波电路。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种用于音频功放的EMC滤波电路，包括：差模滤波电路、第一共模滤波电路、噪声抑制电路、第二共模滤波电路；差模滤波电路，其输入端与音频功放的输出端连接，其输出端与第一共模滤波电路的输入端、噪声抑制电路的输入端连接，其用于滤除音频功放的输出信号的第一频段的差模干扰；第一共模滤波电路，其输出端接地，其用于滤波音频功放的输出信号的共模干扰；噪声抑制电路，其输出端与第二共模滤波电路的输入端连接，其用于滤波音频功放的输出信号的高频噪声；第二共模滤波电路，其输出端接地，其用于滤除音频功放的输出信号的第二频段的共模干扰。

在一实施例中，差模滤波电路包括：第一差模电感及第二差模电感；第一差模电感，其输入端与音频功放的正极连接，其输出端与第一共模滤波电路的输入端连接；第二差模电感，其输入端与音频功放的负极连接，其输出端与第一共模滤波电路的输入端连接。

在一实施例中，第一共模滤波电路包括：第一阻容电路及第二阻容电路；第一阻容电路，其输入端与第一差模电感的输出端连接，其输出端接地；第二阻容电路，其输入端与第二差模电感的输出端连接，其输出端接地。

在一实施例中，第一阻容电路包括：第一共模电容及第一电阻；第一共模电容，其输入端与第一差模电感的输出端连接，其输出端通过第一电阻接地。

在一实施例中，第二阻容电路包括：第二共模电容及第二电阻；第二共模电容，其输入端与第二差模电感的输出端连接，其输出端通过第二电阻接地。

在一实施例中，噪声抑制电路包括：第一滤波磁珠及第二滤波磁珠；第一滤波磁珠，其输入端与第一差模电感的输出端连接，其输出端与第二共模滤波电路的输入端连接；第二滤波磁珠，其输入端与第二差模电感的输出端连接，其输出端与第二共模滤波电路的输入端连接。

在一实施例中，第二共模滤波电路包括：第三共模电容及第四共模电容；第三共模电容，其输入端与噪声抑制电路的输出端连接，其输出端接地；第四共模电容，其输入端与噪声抑制电路的输出端连接，其输出端接地。

在一实施例中，第一共模电容与第二共模电容具有第一容值；第三共模电容与第四共模电容具有第二容值；第一容值与第二容值不相等。

在一实施例中，用于音频功放的EMC滤波电路还包括：钳位电路；钳位电路，其输入端与噪声抑制电路的输出端连接，其输出端接地，其用于当线路上电压超过预设阈值时，将线路限压钳制到预设电压阈值。

在一实施例中，钳位电路包括：第一双向TVS管及第二双向TVS管；第一双向TVS管，其输入端与第一滤波磁珠的输出端连接，其输出端接地；第二双向TVS管，其输入端与第二滤波磁珠的输出端连接，其输出端接地。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型提供的用于音频功放的EMC滤波电路，差模滤波电路滤除音频功放的输出信号的第一频段的差模干扰；第一共模滤波电路滤波音频功放的输出信号的共模干扰；噪声抑制电路滤波音频功放的输出信号的高频噪声；第二共模滤波电路滤除音频功放的输出信号的第二频段的共模干扰。本实用新型既有共模滤波，也有差模滤波，既包含高频滤波器件也包含低频滤波器件，滤波范围广，滤波形式多样。能更好的抑制电磁干扰噪声，达到低阻抗、高插入损耗目的，使得滤波效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的EMC滤波电路的一个具体示例的组成图；

图2为本实用新型实施例提供的EMC滤波电路的具体电路拓扑图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实用新型实施例提供一种用于音频功放的EMC滤波电路，如图1所示，包括：差模滤波电路1、第一共模滤波电路2、噪声抑制电路3、第二共模滤波电路4。

如图1所示，差模滤波电路1，其输入端与音频功放的输出端连接，其输出端与第一共模滤波电路2的输入端、噪声抑制电路3的输入端连接，其用于滤除音频功放的输出信号的第一频段的差模干扰。

如图1所示，第一共模滤波电路2，其输出端接地，其用于滤波音频功放的输出信号的共模干扰。

如图1所示，噪声抑制电路3，其输出端与第二共模滤波电路4的输入端连接，其用于滤波音频功放的输出信号的高频噪声。

如图1所示，第二共模滤波电路4，其输出端接地，其用于滤除音频功放的输出信号的第二频段的共模干扰。

具体地，本实用新型实施例采用两个共模滤波电路，但二者所滤除的干扰频段并不相同，从而实现对宽频段干扰的滤除，滤波范围广。其中，两个共模滤波电路所滤除频段干扰的确定方法可以通过其内部元器件参数进行确定，在此不做限制。

在一具体实施例中，如图2所示，差模滤波电路1包括：第一差模电感L1及第二差模电感L2。

如图2所示，第一差模电感L1，其输入端与音频功放的正极(即左侧的RL+)连接，其输出端与第一共模滤波电路2的输入端(即C1的一端)连接。

如图2所示，第二差模电感L2，其输入端与音频功放的负极(即左侧的RL-)连接，其输出端与第一共模滤波电路2的输入端(即C2的一端)连接。

具体地，本实用新型实施例采用两个差模电感对音频功放输出的信号进行滤波，如图2中的，第一差模电感L1及第二差模电感L2作为整个滤波电路的前级元件，用于滤波输入信号的差模干扰。

具体地，第一差模电感L1及第二差模电感L2可以为铁氧体材质的共模电感，在此不作限制。

在一具体实施例中，第一共模滤波电路2包括：第一阻容电路及第二阻容电路；第一阻容电路，其输入端与第一差模电感L1的输出端连接，其输出端接地；第二阻容电路，其输入端与第二差模电感L2的输出端连接，其输出端接地。

具体地，本实用新型实施例采用两个阻容电路串联连接，并且二者连接线上任意一点接地的形式，构成两对第一共模滤波电路2，从而将输入信号的共模干扰泄放到GND上面。

可选地，如图2所示，第一阻容电路包括：第一共模电容C1及第一电阻R1；第一共模电容C1，其输入端与第一差模电感L1的输出端连接，其输出端通过第一电阻R1接地。

可选地，如图2所示，第二阻容电路包括：第二共模电容C2及第二电阻R2；第二共模电容C2，其输入端与第二差模电感L2的输出端连接，其输出端通过第二电阻R2接地。

具体地，本实用新型实施例利用两个与地连接的RC电路滤除共模干扰，其中，RC电路可以为图2中电容与电阻串联连接形式，但是还可以是其他电路结构，在此不作限制。此外，通过可以通过控制第一共模电容C1及第二共模电容C2的容值，以确定所需要滤除干扰的频段。

在一具体实施例中，如图2所示，噪声抑制电路3包括：第一滤波磁珠FB1及第二滤波磁珠FB2。

具体地，如图2所示，第一滤波磁珠FB1，其输入端与第一差模电感L1的输出端连接，其输出端与第二共模滤波电路4的输入端连接；第二滤波磁珠FB2，其输入端与第二差模电感L2的输出端连接，其输出端与第二共模滤波电路4的输入端连接。

具体地，磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号，像一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路(DDRSDRAM，RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路，中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHZ。磁珠有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。因此，本实用新型实施例通过设置磁珠的参数，以滤除高频噪声。

具体地，第一滤波磁珠FB1及第二滤波磁珠FB2可以为铁氧体材质的磁珠，在此不作限制。

在一具体实施例中，如图2所示，第二共模滤波电路4包括：第三共模电容C3及第四共模电容C4。

如图2所示，第三共模电容C3，其输入端与噪声抑制电路3(即FB1)的输出端连接，其输出端接地；第四共模电容C4，其输入端与噪声抑制电路3(即FB2)的输出端连接，其输出端接地。

具体地，第一共模电容C1与第二共模电容C2具有第一容值，第三共模电容C3与第四共模电容C4具有第二容值；第一容值与第二容值不相等。

具体地，本实用新型实施例利用两个与地连接的滤除电容以再次滤除共模干扰，其中，可以通过控制第三共模电容C3及第四共模电容C4的容值，以确定所需要滤除干扰的频段。因此，本实用新型实施例可以将第一共模电容C1及第二共模电容C2、第三共模电容C3及第四共模电容C4的容值按需设置，以实现高频共模滤波及低频共模滤波。

具体地，第一共模电容C1、第二共模电容C2、第三共模电容C3及第四共模电容C4可以采用无极性薄膜贴片电容，在此不作限制。

在一具体实施例中，用于音频功放的EMC滤波电路还包括：钳位电路；钳位电路，其输入端与噪声抑制电路3的输出端连接，其输出端接地，其用于当线路上电压超过预设阈值时，将线路限压钳制到预设电压阈值。

可选地，如图2所示，钳位电路包括：第一双向TVS管D1及第二双向TVS管D2。

具体地，如图2所示，第一双向TVS管D1，其输入端与第一滤波磁珠FB1的输出端连接，其输出端接地；第二双向TVS管D2，其输入端与第二滤波磁珠FB2的输出端连接，其输出端接地。

具体地，第一双向TVS管D1、第二双向TVS管D2通常呈现为高阻抗，但是当整个电路中承受高能量的瞬时过压脉冲时，第一双向TVS管D1、第二双向TVS管D2工作阻抗能立即降至很低的导通值，允许大电流通过，并将电压箝制到预定水平，从而有效地保护至电路中器件受损。

具体地，本实用新型实施例的第一双向TVS管D1、第二双向TVS管D2可以采用硅材质的TVS管，在此不作限制。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，包括：

差模滤波电路、第一共模滤波电路、噪声抑制电路、第二共模滤波电路；

差模滤波电路，其输入端与所述音频功放的输出端连接，其输出端与所述第一共模滤波电路的输入端、所述噪声抑制电路的输入端连接，其用于滤除所述音频功放的输出信号的第一频段的差模干扰；

第一共模滤波电路，其输出端接地，其用于滤波所述音频功放的输出信号的共模干扰；

噪声抑制电路，其输出端与所述第二共模滤波电路的输入端连接，其用于滤波所述音频功放的输出信号的高频噪声；

第二共模滤波电路，其输出端接地，其用于滤除所述音频功放的输出信号的第二频段的共模干扰。

2.根据权利要求1所述的用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，所述差模滤波电路包括：

第一差模电感及第二差模电感；

第一差模电感，其输入端与所述音频功放的正极连接，其输出端与所述第一共模滤波电路的输入端连接；

第二差模电感，其输入端与所述音频功放的负极连接，其输出端与所述第一共模滤波电路的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，所述第一共模滤波电路包括：

第一阻容电路及第二阻容电路；

第一阻容电路，其输入端与所述第一差模电感的输出端连接，其输出端接地；

第二阻容电路，其输入端与所述第二差模电感的输出端连接，其输出端接地。

4.根据权利要求3所述的用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，所述第一阻容电路包括：

第一共模电容及第一电阻；

第一共模电容，其输入端与所述第一差模电感的输出端连接，其输出端通过所述第一电阻接地。

5.根据权利要求4所述的用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，所述第二阻容电路包括：

第二共模电容及第二电阻；

第二共模电容，其输入端与所述第二差模电感的输出端连接，其输出端通过所述第二电阻接地。

6.根据权利要求3所述的用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，所述噪声抑制电路包括：

第一滤波磁珠及第二滤波磁珠；

第一滤波磁珠，其输入端与所述第一差模电感的输出端连接，其输出端与所述第二共模滤波电路的输入端连接；

第二滤波磁珠，其输入端与所述第二差模电感的输出端连接，其输出端与所述第二共模滤波电路的输入端连接。

7.根据权利要求5所述的用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，所述第二共模滤波电路包括：

第三共模电容及第四共模电容；

第三共模电容，其输入端与所述噪声抑制电路的输出端连接，其输出端接地；

第四共模电容，其输入端与所述噪声抑制电路的输出端连接，其输出端接地。

8.根据权利要求7所述的用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，

第一共模电容与第二共模电容具有第一容值；

第三共模电容与第四共模电容具有第二容值；

第一容值与第二容值不相等。

9.根据权利要求6所述的用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，还包括：

钳位电路；

钳位电路，其输入端与所述噪声抑制电路的输出端连接，其输出端接地，其用于当线路上电压超过预设阈值时，将线路限压钳制到预设电压阈值。

10.根据权利要求9所述的用于音频功放的EMC滤波电路，其特征在于，所述钳位电路包括：

第一双向TVS管及第二双向TVS管；

第一双向TVS管，其输入端与所述第一滤波磁珠的输出端连接，其输出端接地；

第二双向TVS管，其输入端与所述第二滤波磁珠的输出端连接，其输出端接地。

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