CN2768315Y - 一种滤波电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子或通信领域的滤波技术，尤其涉及一种应用于电源接口上的滤波电路，为－48V电源接口提供更好的滤波效果。该滤波电路包括：电性连接在所述单板的－48V回流地和电源接线端之间的第一电容；并联在所述第一电容两端的第二电容；电性连接在电源模块正极和电源模块负极之间的第三电容；电性连接所述单板的－48V回流地和电源模块正极、以及单板电源接线端和电源模块负极的共模电感。所述的滤波电路还包括：第四电容和第五电容，二者分别有一端电性连接单板内部与机框外壳相连接的地，另一端分别电性连接所述第三电容的两端；或者，差模电感和第六电容连接组成的电源分支，位于所述第二电容和共模电感之间，与第二电容并联。

Description

一种滤波电路

技术领域

本实用新型涉及电子或通信领域的滤波技术，尤其涉及一种应用于通信产品电源接口上的滤波电路。

背景技术

通信产品单板的-48V电源接口的滤波电路的设计非常重要，如果滤波电路形式不合理，器件过多，器件参数不合适，将不能起到有效的滤波作用，造成整机EMC(Electromagnetic compatibility，电磁兼容性)指标不能通过，甚至还会在设备内部产生影响功能指标的干扰，因此迫切需要既能满足EMC要求又能节省成本的单板-48V接口滤波电路。

如图1所示，图1为现有的一种电源滤波电路，现有技术中，并没有针对单板的应用情况设计不同的电源滤波电路，而是采用单一的滤波电路形式，滤波电路中一般都包含多个共模滤波电容，例如：C11、C12、C17和C18；多个差模滤波电容，例如：C13、C14、C15、C16、C19、C110、C111和C112，以及共模电感L11等器件。

这种滤波电路存在下列缺点：

1、滤波电路形式单一，满足不了不同单板复杂应用情况的需求；

2、在该滤波电路中，一般共模电容取值几个nF，容值过小，差模电容取值相差只有10倍，不能很好的配合滤波，因此不能获得理想的滤波效果；

3、滤波电路中的器件过多，共模滤波电容C11、C12、C17、C18在某些情况下有负面影响，如在背板RNT(-48V回流地)、GND(单板工作地)和PGNG(单板内部与机框外壳相连接的地)3地合一的情况下，共模滤波电容会高频短接共模电感而影响到滤波效果，还会由于匹配不当引发振荡，该振荡增加的干扰降低了滤波效果，并且由于多个共模滤波电容的使用了增加了电路成本；

4、当单板内部芯片需要一个-48V电源分支时，该滤波电路中没有给出合适的引出位置。有时分支从共模电感与电源模块之间引出，这会造成共模电感由于直流回流不平衡而饱和而失去滤波作用。

实用新型内容

本实用新型为使通信产品单板-48V电源接口滤波电路达到更好的滤波效果，根据不同单板的应用环境，提供了与之相适应的滤波电路。

一种电源接口的滤波电路，连接在-48V电源模块和单板之间，包括：

第一电容，电性连接在所述单板-48V回流地和电源接线端之间；

第二电容，并联在所述第一电容两端；

第三电容，电性连接在所述电源模块正极和负极之间；

共模电感，电性连接所述单板-48V回流地和电源模块正极、以及单板电源接线端和电源模块负极。

所述的滤波电路还包括：第四电容和第五电容，该二者分别有一端电性连接单板内部与机框外壳相连接的地，另一端分别电性连接所述第三电容的两端。

所述的滤波电路还包括：差模电感和第六电容组成的电源分支，该电源分支位于所述第二电容和共模电感之间，所述差模电感一端连接单板电源接线端，另一端通过第六电容连接单板工作地，该第六电容两端输出分支电源。

所述的滤波电路选择下列元件参数：共模电感的电感值为mH级；差模电感的电感值为μH级；第一电容为μF级，并且，第一电容的电容值至少为第二电容电容值的100倍；第三电容的电容值为nF级；第四电容和第五电容的电容值为几十nF，并且耐压至少达到1kV，第六电容的电容值和第二电容的电容值相同。

所述的滤波电路还包括：连接在所述电源模块正极和负极之间的第七电容，该第七电容为电解电容；所述第七电容的电容值根据电源模块的要求确定。

本实用新型所述的滤波电路，满足了通信产品单板不同应用场合的-48V电源接口滤波要求，并且滤波电路简洁无冗余器件，不仅实现了更好的滤波效果，还节省了电路成本。

附图说明

图1为现有技术通信产品单板-48V电源的常用的滤波电路；

图2为本实用新型实施例一所述滤波电路；

图3为本实用新型实施例二所述滤波电路；

图4为本实用新型实施例三所述滤波电路。

具体实施方式

通信产品单板的地一般可分为3种地：工作地GND，-48V回流地RTN，与机框外壳连接的地PGND，背板上也有RNT、GND和PGNG网络，单板与背板相连接时相同网络就接在一起。通信产品的单板根据其所在机框的背板的地的连接情况及单板本身地的连接情况划分为三种不同的应用环境，本实用新型为这三种应用环境提供了三种相适应的滤波电路：

1、单板上RTN与GND分开而背板上RTN、GND、PGND三地合一，此时单板上-48V接口滤波电路选择图2所示的实施例一；

2、单板上RTN与GND/PGND分开且背板上RTN与GND/PGND亦分开，此时单板上-48V接口滤波电路选择图3所示的实施例二；

3、单板上RTN、GND由于功能要求必须合一，在此情况下，单板内有时需要引出一个-48V电源分支，此时滤波电路形式及电源分支的引出方式选用图4所示的实施例三。

下面结合附图详细说明三种滤波电路。

实施例一：

适用于单板上RTN与GND分开，而背板上RTN、GND和PGND三地合一的情况，背板原理图上就只有一个地，一般称为GND。在单板上RTN与GND分开而背板上RTN、GND、PGND三地合一情况下，单板连接上背板后，单板上RTN和GND就通过背板连接在一起了。

如图2所示，包括：分别电性连接在单板上RTN和-48V电源接线端之间的差模滤波电容C1、C2，差模滤波电容C1、C2并联，差模滤波电容C1、C2的作用是差模滤波，二者的电容值一般选择相差100倍左右，可以较好的配合滤波较宽频段的差模干扰；电性连接在电源模块正极和负极之间的差模滤波电容C3，差模滤波电容C3滤波较高频率的差模干扰；连接RTN与电源模块正极、单板的-48V电源接线端和电源模块负极的共模滤波电感L1，其作用是滤除1MHz以下的低频共模干扰；电源模块正极和负极之间还连接有电解电容C7，C7一般为有极性电容，其作用降低电源模块输入端反灌杂音电流，其值一般在电源模块技术说明书中有推荐。

共模电感L1的电感值取值要在mH级；电容C1的电容值为μF级；电容C1的电容值为大约是电容(C2)电容值的100倍；电容C3的电容值选择nF级。

该滤波电路与图1所示的滤波电路相比，不但省略了很多元器件，而且实现了更好的滤波效果，其原因在于：在背板3地合一情况下，图1中的共模滤波电容会高频短路共模电感，降低了共模电感的滤波效果，另外共模电容的存在会引起局部谐振，该谐振进一步降低了滤波效果。而且图1的很多差模率电容是冗余的，去除这些冗余电容即不影响滤波效果，又能节省电路成本。

实施例二：

适用于单板上RTN与GND/PGND分开，且背板上RTN与GND/PGND亦分开。

如图3所示，该电路在实施例一的基础上，增加了共模滤波电容C4、C5，该共模滤波电容C4、C5分别有一端连接单板的PGND，另一端分别连接差模滤波电容C3的两端，该共模滤波电容C4、C5的作用是增加电路的低频失配，从而增加低频滤波效果，电容C4、C5的电容值选择几十nF，且耐压至少达到1kV。

该电路与图1所示电路相比，同样能够起到很好的滤波效果，其原因在于：图1中共模电感L11前面的共模电容一般会降低滤波电路的低频失配，使电路低频滤波效果下降，因此必须去除。

实施例三：

应用于单板上RTN、GND由于功能要求必须合一，且单板内需要引出一个-48V电源分支，RTN与GND功能合一了，但作为工作地的GND意义是主要的，所以单板原理图中将合一的地取名GND。

如图4所示，该电路以实施例二为基础，增加了第六电容C6和差模滤波电感L2，二者L型连接形成的支路位于电容C2和电感L1之间，差模滤波电感L2一端连接单板-48VOUT，另一端通过电容C6连接单板工作地GND，单板上芯片所需的-48V电源分支由电容C6两端引出，-48V电源分支的引出点一定要在共模电感L1的前面，否则L1回流不平衡会引起滤波效果下降，差模电感L2的电感值为μH级，电容C6的电容值与C2的电容值相同。

本实用新型根据通信产品单板的不同应用环境，选取不同的滤波电路形式，去除了现有滤波电路中的一些冗余器件，调整了不合理的器件参数，通过这些措施可以大大提高单板-48V接口滤波电路的滤波效果，满足整机的EMC指标要求，同时可消除设备内部由二次电源模块引起的干扰问题(如设备内部自己干扰自己，一些性能出现下降)。此外，去除冗余器件还可以降低滤波电路的成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1、一种滤波电路，连接在-48V电源模块和单板之间，其特征在于，包括：

第一电容(C1)，电性连接在所述单板-48V回流地(RTN)和电源接线端(-48VOUT)之间；

第二电容(C2)，并联在所述第一电容(C1)两端；

第三电容(C3)，电性连接在所述电源模块正极和负极之间；

共模电感(L1)，电性连接所述单板-48V回流地(RTN)和电源模块正极、以及单板电源接线端(-48VOUT)和电源模块负极。

2、如权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，还包括：第四电容(C4)和第五电容(C5)，该二者分别有一端电性连接单板内部与机框外壳相连接的地(PGND)，另一端分别电性连接所述第三电容(C3)的两端。

3、如权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，还包括：差模电感(L2)和第六电容(C6)组成的电源分支，该电源分支位于所述第二电容(C2)和共模电感(L1)之间，所述差模电感(L2)一端连接单板电源接线端(-48VOUT)，另一端通过第六电容(C6)连接单板工作地(GND)，该第六电容(C6)两端输出分支电源。

4、如权利要求1至3任意一项所述的滤波电路，其特征在于：

所述共模电感(L1)的电感值为mH级；

所述第一电容(C1)为μF级，并且，所述第一电容(C1)的电容值至少为第二电容(C2)电容值的100倍；

所述第三电容(C3)的电容值为nF级。

5、如权利要求2所述的滤波电路，其特征在于：所述第四电容(C4)和第五电容(C5)的电容值为几十nF，并且耐压至少达到1kV。

6、如权利要求3所述的滤波电路，其特征在于：

所述差模电感(L2)的电感值为μH级；

所述第六电容(C6)的电容值与所述第二电容(C2)电容值相同。

7、如权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，还包括：连接在所述电源模块正极和负极之间的第七电容(C7)，该第七电容(C7)为电解电容。

8、如权利要求5所述的滤波电路，其特征在于：所述第七电容(C7)的电容值根据电源模块的要求确定。

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