专利名称：一种低共模干扰的功率变换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及低共模电磁干扰(EMI)的功率变换器。
背景技术：
功率变换器传导共模电磁干扰的来源主要是电路中电位随时间剧烈改变的电节点在其对地的分布电容中产生位移电流并流过地回路而造成的。
通常，金属氧化物场效应管(MOSFET)的漏极经其散热金属壳通过绝缘垫片固定在外接散热器上，散热器接地，因此，MOSFET的漏极对地存在一个大的分布电容。同理，对于常见的二极管，其封装的散热金属壳与二极管阴极相连，同样通过绝缘垫片固定在外接散热器上，即形成二极管阴极对地的分布电容。另外，电路中导线也存在对地的分布电容。
在这种电路中，与MOSFET的漏极相连的节点电位随MOSFET的通断状态的改变而剧烈变化，即du/dt很大。MOSFET的对地分布电容和与之相连导线的对地分布电容，会产生一个大的位移电流，通过散热器流入地回路，形成共模干扰电流。
通常，导线产生的分布电容可以通过印刷电路板的合理布线减小，但是对MOSFET的漏极对地存在的分布电容却无法减小。
为了抑制这种电路中的共模干扰，不少学者提出了一些方法，如共模电流反相抵消的方法，这需增加一个附加绕组和一个MOSFET，增加了成本；共模电流无源消除的方法，这仍需要一个附加绕组和一个附加电容；动态节点平衡的方法，这很难应用于升压功率因数校正(Boost PFC)电路，又增加了电路中的动态节点，增加了印刷电路板布线的难度。
发明内容
本实用新型的目的是通过在电路中构造稳态节点，减小MOSFET漏极对地存在的分部电容的影响，即提供一种节点电位稳定，分布电容对共模干扰影响小的低共模干扰的功率变换器。
本实用新型的目的是通过下述方案实现的由整流滤波电路和升压(Boost)电路构成，在所述升压电路中是将其电感从直流输入的正母线上改接在直流输入的负母线上，其二极管改为其散热金属壳与阳极相连的共阳极二极管，并将它从直流输出的正母线上改接在直流输出的负母线上。
本实用新型由于将直流输入的正母线上电感连接在直流输入的负母线上和将直流输出的正母线上的二极管去掉，采用共阳极二极管连接在直流输出的负母线上，而在直流输入和直流输出的正母线上无任何元器件，因此导线节点电位稳定，MOSFET的漏极对地存在的分布电容和正母线上节点的分布电容对共模干扰影响很小。又因为在正常工作状态时输出直流电压稳定，所以共阳极二极管阳极对地的分布电容和负母线直流输出端对地的分电容对共模干扰的影响可以忽略。此时，在MOSFET开关动作时，在电路中仅有电感和共阳极二极管阴极连接的节点有高电位变化率，该节点对地的分布电容会成为影响共模干扰的主要因素，但通过印刷电路板的合理布线，能很容易减小该节点对地的分布电容。并具有简单实用，可以应用于现有的一些功率变换器拓扑中，如升压功率因数校正(Boost PFC)电路，降压(Buck)电路，升降(Buck-Boost)电路等。
图1是本实用新型的电路原理图；图2是现有技术参考图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型是由整流滤波电路和升压电路构成。整流滤波电路由4个二极管组成桥式整流与电容C1并联构成，在电路中有连接节点n5、n6。升压电路由金属氧化物场效应管(MOSFET)Q、散热器T、电感L、共阳极二极管D及电容C2构成。MOSFET在电路中有连接节点n1、n2，其漏极d与正母线连接，其漏极d对地存在一个大的分布电容Cm；电感L连接在节点n6和n2之间。电容C2在电路中有连接节点n3、n4。共阳极二极管D连接在节点n2和n4之间。MOSFET和共阳极二极管D的散热金属壳分别通过绝缘垫片固定在散热管T上。这时正阳极二极管D对散热管T的分布电容Cd实际上是二极管阳极对地的分布电容。电路中Cp1、Cp2、Cp3和Cp4分别是与节点n1、n2、n3、n4相连导线对地的分部电容。由此可见，节点n1、n3直接和直流输入正母线相连，因此其电位稳定，分布电容Cm、Cp1和Cp3对共模干扰影响很小。同时，在电路正常工作时输出直流电压稳定，所以节点n4电位也是稳定的，分布电容Cd和Cp4对共模干扰的影响可以忽略。此时，在金属氧化物场效应管Q开关动作时，电路中仅有节点n2电位有高的du/dt，电容Cp2成为影响共模干扰的主要因素，这通过印刷电路板的合理布线，可以很容易减小这个电容，从而达到了抑制电路中共模干扰的目的。
权利要求1.一种低共模干扰的功率变换器，它是由整流滤波电路和升压(Boost)电路构成，其特征在于在所述升压电路中是将其电感(L)改接在直流输入的负母线上，其二极管改为共阳极二极管(D)，改接在直流输出的负母线上。
专利摘要一种低共模干扰的功率变换器，是由整流滤波电路和升压(Boost)电路构成，在升压电路中是将其电感从直流输入的正母线上改接在直流输入的负母线上，其二极管改为共阳极二极管，将它从直流输出的正母线上改接在直流输出的负母线上。本实用新型是将直流输入正母线上的节点直接相连，因此其电位稳定，MOSFET漏极对地存在的分布电容和正母线上节点的分布电容对共模干扰影响很小。又因为电路正常工作状态时能输出稳定的直流电压，因此共阳极二极管分布电容对共模干扰的影响可以忽略。对共模干扰影响较大的导线分布电容可以通过印刷电路板的合理布线减小，从而达到抑制共模干扰的目的。此发明简单实用，能应用于现有的一些功率变换器拓扑中。
文档编号H02M3/10GK2674756SQ20042001940
公开日2005年1月26日 申请日期2004年1月9日 优先权日2004年1月9日
发明者陈玮, 钱照明 申请人:浙江大学