CN219285310U - 一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及接口电路技术领域，具体为一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，包括输入电路，输入电路包括中央控制芯片以及依次连接的一级保护单元、二级保护单元、以及后续电路单元；一级保护单元包括D4，D4通过两个PTC电性连接有L1，PTC与L1之间设置有D1、D2、D3、C1以及C2；二级保护单元上电性连接有R，R通过C5与后续电路单元电性连接。本实用新型共模电感能够对衰减共模干扰，对电路的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合，给信号提供回流路径。

Description

一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口

技术领域

本实用新型涉及一种接口电路，特别是涉及一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，属于接口电路技术领域。

背景技术

越来越多的电子、电气设备或系统产品都需要进行检验检测，其中EMC测试是必备的检验检测指标之一，但EMC测试项目费用较贵，EMC实验室造价昂贵，绝大部分测量设备又需要采用进口设备，导致很少检验检测机构有能力建造EMC实验室。

传统的接口电路设计出隔离电路无法解决通过电源线、信号线和地线进入电路的传导干扰，同时无法阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰，因此RS485用于设备与计算机或其它设备之间通讯，在产品应用中其走线多与电源、功率信号等混合在一起，存在干扰隐患。

因此，亟需对开关电源电磁兼容辐射骚扰测试的接口电路进行改进，以解决上述存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，共模电感能够对衰减共模干扰，对电路内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合，在隔离带间通过电容来给信号提供回流路径。

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，包括输入电路，所述输入电路上连接有PGND，所述输入电路包括中央控制芯片以及与所述中央控制芯片依次连接的一级保护单元、二级保护单元、以及后续电路单元；

所述一级保护单元包括与所述中央控制芯片并联的D4，所述D4通过两个PTC电性连接有L1，所述L1为共模电感，所述PTC与所述L1之间设置有D1、D2、D3、C1以及C2；

所述D1与所述D3串联后与所述D2并联，所述C1与C2串联后与所述D2并联；

所述二级保护单元与一级保护单元电性连接，所述二级保护单元上电性连接有R，所述R通过C5与所述后续电路单元电性连接。

优选的，所述D4为三端气体放电管组成的防护电路，所述D4包括若干个GDT，若干个所述GDT并联，且所述D4的输入端与所述PGND电性连接。

优选的，所述PTC包括PTC1和PTC2，所述PTC1和PTC2为热敏电阻组成的防护电路，所述PTC1和PTC2分别串联在所述D4的输出端上。

优选的，所述D1、所述D2以及所述D3为TSS管组成的防护电路，所述D1和所述D2之间与所述PGND电性连接。

优选的，所述C1和C2为滤波电容，所述C1和所述C2之间与所述PGND电性连接。

优选的，所述R为K250R120，所述R与所述C5之间通过SMBJ接地设置。

优选的，所述输入电路耦接在电路板上，所述输入电路的两侧设置有对称分布的C3和C4，所述C3和所述C4为接口地和数字地之间的跨接电容，所述C3或所述C4的一端均与所述PGND电性连接，所述C3或所述C4的另一端接地设置。

优选的，所述后续电路单元包括若干个均匀分布的后续电路接头。

本实用新型至少具备以下有益效果：

1、共模电感能够对衰减共模干扰，对电路内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合，在隔离带间通过电容来给信号提供回流路径；

2、D4为三端气体放电管组成第一防护电路，用于抑制线路上的共模以及差模浪涌干扰，防止干扰通过信号线影响下一级电路；PTC1、PTC2为热敏电阻组成第二级防护电路，D1~D3为TSS管组成第三级防护电路，C1和C2为滤波电容，如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连，如果设备为非金属外壳，那么接口地PGND与单板数字地GND直接电气连接。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的输入电路的电路原理图；

图2为本实用新型的二级保护单元电路原理图；

图3为本实用新型的电气原理图；

图4为本实用新型的电路设计图。

图中，1-中央控制芯片，2-一级保护单元，3-二级保护单元，4-后续电路单元，401-后续电路接头，100-输入电路，200-电路板。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1-图4所示，本实施例提供的开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，包括输入电路100，输入电路100上连接有PGND，输入电路100包括中央控制芯片1以及与中央控制芯片1依次连接的一级保护单元2、二级保护单元3、以及后续电路单元4，一级保护单元2包括与中央控制芯片1并联的D4，D4通过两个PTC电性连接有L1，L1为共模电感，PTC与L1之间设置有D1、D2、D3、C1以及C2；

中央控制芯片1为RS485通讯设备，L1为共模电感，共模电感L1能够对衰减共模干扰，对电路内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，同时也能减小通过429信号线对外的辐射，共模电感阻抗选择范围为120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz；

D1与D3串联后与D2并联，C1与C2串联后与D2并联，C1、C2为滤波电容，给干扰提供低阻抗的回流路径，能有效减小对外的共模电流以同时对外界干扰能够滤波；

电容容值选取范围为22PF~1000pF，典型值选取100pF；

若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求，那么差分线对地的两个滤波电容需要考虑耐压；

输入电路100耦接在电路板200上，输入电路100的两侧设置有对称分布的C3和C4，C3和C4为接口地和数字地之间的跨接电容，C3或C4的一端均与PGND电性连接，C3或C4的另一端接地设置；

当电路上有多个节点时要考虑降低或去掉滤波电容的值，C3、C4为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF， C3容值可根据测试情况进行调整；

进一步的，为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，L1达到6KV，差模2KV的防雷测试要求，D4为三端气体放电管组成的防护电路，D4包括若干个GDT，若干个GDT并联，且D4的输入端与PGND电性连接，D4为三端气体放电管组成第一防护电路，用于抑制线路上的共模以及差模浪涌干扰，防止干扰通过信号线影响下一级电路；

气体放电管标称电压VBRW要求大于13V，峰值电流IPP要求大于等于143A，峰值功率WPP要求大于等于1859W；

PTC包括PTC1和PTC2，PTC1和PTC2为热敏电阻组成的防护电路，PTC1和PTC2分别串联在D4的输出端上，PTC1、PTC2为热敏电阻组成第二级防护电路，典型取值为10Ω/2W；

为保证气体放电管能顺利的导通，泄放大能量必须增加此电阻进行分压，确保大部分能量通过气体放电管走掉；

D1、D2以及D3为TSS管组成的防护电路，D1和D2之间与PGND电性连接，D1~D3为TSS管组成第三级防护电路，TSS管标称电压VBRW要求大于8V，峰值电流IPP要求大于等于143A；峰值功率WPP要求大于等于1144W；

C1和C2为滤波电容，C1和C2之间与PGND电性连接，如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连，如果设备为非金属外壳，那么接口地PGND与单板数字地GND直接电气连接。

更进一步的，二级保护单元3与一级保护单元2电性连接，二级保护单元3上电性连接有R，R通过C5与后续电路单元4电性连接，R为K250R120，R与C5之间通过SMBJ接地设置，在与RS485通信接口相连接的RS485A、RS485B 接线端各串连有一个自恢复保险丝， 保护动作灵敏， 当在RS485通信接口中出现高电流或高次谐波时， 可以迅速切断电路，从而实现对云台RS485通信接口的保护；

两个自恢复保险丝远离RS485接线端的一端各与一个二极管的负极相连，且各所述二极管的正极接地， 使RS485通信接口中出现高电流或高次谐波时、 且自恢复保险丝未自动切断RS485通信接口与高电流或高次谐波的连接，而二极管感应到线路中电流过大时，二极管会瞬间导通， 将过电流导入到接地中，从而实现对云台RS485通信接口的双重保护。

后续电路单元4包括若干个均匀分布的后续电路接头401，结构接单，提升使用的范围以及灵活性。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，包括输入电路（100），其特征在于，所述输入电路（100）上连接有PGND，所述输入电路（100）包括中央控制芯片（1）以及与所述中央控制芯片（1）依次连接的一级保护单元（2）、二级保护单元（3）、以及后续电路单元（4）；

所述一级保护单元（2）包括与所述中央控制芯片（1）并联的D4，所述D4通过两个PTC电性连接有L1，所述L1为共模电感，所述PTC与所述L1之间设置有D1、D2、D3、C1以及C2；

所述D1与所述D3串联后与所述D2并联，所述C1与C2串联后与所述D2并联；

所述二级保护单元（3）与一级保护单元（2）电性连接，所述二级保护单元（3）上电性连接有R，所述R通过C5与所述后续电路单元（4）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，其特征在于：所述D4为三端气体放电管组成的防护电路，所述D4包括若干个GDT，若干个所述GDT并联，且所述D4的输入端与所述PGND电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，其特征在于：所述PTC包括PTC1和PTC2，所述PTC1和PTC2为热敏电阻组成的防护电路，所述PTC1和PTC2分别串联在所述D4的输出端上。

4.根据权利要求1所述的一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，其特征在于：所述D1、所述D2以及所述D3为TSS管组成的防护电路，所述D1和所述D2之间与所述PGND电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，其特征在于：所述C1和C2为滤波电容，所述C1和所述C2之间与所述PGND电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，其特征在于：所述R为K250R120，所述R与所述C5之间通过SMBJ接地设置。

7.根据权利要求1所述的一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，其特征在于：所述输入电路（100）耦接在电路板（200）上，所述输入电路（100）的两侧设置有对称分布的C3和C4，所述C3和所述C4为接口地和数字地之间的跨接电容，所述C3或所述C4的一端均与所述PGND电性连接，所述C3或所述C4的另一端接地设置。

8.根据权利要求1所述的一种开关电源电磁兼容辐射骚扰测试连接接口，其特征在于：所述后续电路单元（4）包括若干个均匀分布的后续电路接头（401）。

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