电磁兼容滤波电路、直流电源和家用电器的制作方法

本实用新型涉及电磁兼容滤波技术领域，具体地，涉及一种用于直流电源的电磁兼容滤波电路、直流电源和家用电器。

背景技术：

电器设备通过电源线连接至电网，电器设备自身产生的干扰信号可以通过电源线传到电网上，对网上其他设备构成危害。为此，制定了家电EMC(Electro Magnetic compatibility电磁兼容性)测试法规规定了传导测试频率范围，以及该频段内信号的幅度限值，以保障电器设备接入电网不会对电网造成信号污染。

一方面，为了通过家电EMC测试，家电产商需要为家电产品增设EMC滤波电路。现有技术中一般是通过在电源端增设Π型或者多级低通滤波电路，使得家电产品的能够通过EMC测试；但是，采用多级低通滤波电路会导致生产成本增大，更降低了电源转换效率，同时也增大了家电产品中电路设计的复杂程度。

另一方面，随着IEC 2016年新家电EMC测试法规的修订，将传导测试的频率范围由150kHz～30MHz变更为9KHz～30MHz。显然，针对旧家电EMC测试法规要求所设计的EMC滤波电路相对于家电产品的滤波效果已经无法满足EMC测试法规的要求。

由此可知，一款设计简单、成本低廉且能使得家电产品有效提升EMC余量的电磁兼容滤波电路是目前业界亟待解决的技术难题。

需要说明的是，以上技术问题是本发明人在实践本实用新型的过程中所发现的。

技术实现要素：

本实用新型的一方面的目的是提供一种设计简单、成本低廉且能使得家电产品有效提升EMC余量的用于直流电源的电磁兼容滤波电路；本实用新型另一方面的目的是提供一种包含上述电磁兼容滤波电路的直流电源；以及本实用新型又一方面的目的是提供一种包含上述直流电源的家用电器，用以至少解决上述背景技术中所阐述的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种用于直流电源的电磁兼容滤波电路，该直流电源包含用于将交流电源的交流电输入转换为直流电输出的整流模块，上述整流模块至少配备有交流火线输入端口、交流零线输入端口、直流正极输出端口和直流负极输出端口，该电磁兼容滤波电路包括：

第一电容，上述第一电容的第一端连接至上述交流电源的火线，第二端连接至上述交流电源的零线；

第一差模电感，上述第一差模电感的第一端连接至上述第一电容的上述第一端，上述第一差模电感的第二端连接至上述整流模块的上述交流火线输入端口，或者上述第一差模电感的第一端连接至上述第一电容的上述第二端，上述第一差模电感的第二端连接至整流模块的上述交流零线输入端口；

第二电容，上述第二电容的两端跨接上述整流模块的上述直流正极输出端口和上述直流负极输出端口；以及

第二差模电感，位于上述第二电容和上述整流模块之间，且上述第二差模电感的两端分别连接至上述直流正极输出端口和上述第二电容连接至上述直流正极输出端口的一端。

优选地，上述第一差模电感和上述第二差模电感的静态电感量为200uH–500uH。

优选地，该第二电容的两端还适于连接负载，该负载具有一定的负载额定电流，上述第一差模电感和上述第二差模电感的过电流能力应大于上述负载额定电流的1.4倍。

优选地，当流经上述第一差模电感和上述第二差模电感的电流超过上述负载额定电流时，上述第一差模电感和第二差模电感的动态电感量应不小于上述第一差模电感和第二差模电感的静态电感量的30％。

优选地，该第一差模电感和第二差模电感包含电感线圈和磁芯，上述第一差模电感和第二差模电感的电感线圈的材料包含铜线和/或铜包铝金属线；上述第一差模电感和上述第二差模电感的磁芯的材料包含软磁材料和/或铁氧体。

优选地，上述软磁材料包含铁粉芯和/或铁硅铝。

优选地，上述第一差模电感的静态电感量为320uH，以及上述第二差模电感的静态电感量为400uH。

优选地，上述第一电容的电容量为6.8uH，以及上述第二电容的电容量为5uH。

本实用新型实施例另一方面提供一种直流电源，该直流电源包括上文所述的电磁兼容滤波电路，以及用于将交流电源的交流电输入转换为直流电输出的整流模块。

优选地，上述整流模块为整流桥。

本实用新型实施例又一方面提供一种家用电器，该家用电器包含上文所述的直流电源。

优选地，上述家用电器包含电磁炉。

通过上述技术方案，至少公开一种具体的具有低通滤波特性的电磁兼容滤波电路，能够有效抑制负载的差模干扰，并且在该电磁兼容滤波电路中于整流模块的交流输入端配置差模电感，能够简单有效且低成本地加大电磁兼容滤波电路的电感量以改善其磁感效果；相比于现有技术中繁杂的EMC滤波电路，在实现更少的元器件、更小的体积的同时还有效降低传导主频干扰噪声，能够为应用该电路的产品相比于期望EMC指标预留出更多的EMC余量。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1示出的是本实用新型一实施例的直流电源的结构示意图；

图2示出的是本实用新型另一实施例的直流电源的结构示意图；

图3示出的是本实用新型一实施例的包含图1或图2所示直流电源的家用电器的结构示意图。

附图标记说明

C₁、C₂ 电容 L₁、L₂ 差模电感

ACL 交流电源火线 302 电器控制电路

10A-B、301 电磁兼容滤波电路 30 家用电器

ACN 交流电源零线 AC 整流桥交流输入端

V+ 整流桥直流正极输出端 V- 整流桥直流负极输出端

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本技术领域技术人员可以理解，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在上述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

参见图1、2分别示出的是本实用新型在两种不同实施例下的直流电源的结构示意图。如图1所示，该直流电源20A包含电磁兼容滤波电路10A，该直流电源20A包含用于将交流电源的交流电输入转换为直流电输出的整流桥，所述整流桥配备有交流火线、零线输入端口VC、直流正极输出端口V+和直流负极输出端口V-，该电磁兼容滤波电路10A包括：电容C₁、电容C₂、差模电感L₁和差模电感L₂；其中，电容C₁的一端连接至交流电源的火线ACL，另一端连接至交流电源的零线ACN；差模电感L₁的一端连接至电容C₁连接至交流电源的火线的一端，其另一端连接至整流桥的交流火线输入端口；电容C₂的两端跨接整流桥的直流正极输出端口V+和直流负极输出端口V-；以及差模电感L₂位于电容C₂和整流桥之间，且差模电感L₂的两端分别连接至直流正极输出端口V+和电容C₂连接至直流正极输出端口V+的一端。如图2所示，该直流电源20B包含电磁兼容滤波电路10B，该直流电源20B包含用于将交流电源的交流电输入转换为直流电输出的整流桥，所述整流桥配备有交流火线、零线输入端口VC和直流正极输出端口V+和直流负极输出端口V-，该电磁兼容滤波电路10B包括：电容C₁、电容C₂、差模电感L₁和差模电感L₂；其中，电容C₁的一端连接至交流电源的火线ACL，另一端连接至交流电源的零线ACN；差模电感L₁的一端连接至电容C₁连接至交流电源的零线的一端，其另一端连接至整流桥的交流零线输入端口；电容C₂的两端跨接整流桥的直流正极输出端口V+和直流负极输出端口V-；以及差模电感L₂位于电容C₂和整流桥之间，且差模电感L₂的两端分别连接至直流正极输出端口V+和电容C₂连接至直流正极输出端口V+的一端。由此，公开一种具体的具有低通滤波特性的电磁兼容滤波电路，能够有效抑制负载的差模干扰，并且在该电磁兼容滤波电路中于整流模块的交流输入端配置差模电感，能够简单有效且低成本地加大电磁兼容滤波电路的电感量以改善其磁感效果，有效降低传导主频干扰噪声，有能力为应用该电路的产品相比于期望EMC指标预留出更多的EMC余量。需要说明的是，本实用新型实施例中的整流桥也可以被其他具有整流功能的整流模块所替换，都应该是是属于本实用新型所涵盖的保护范围；以及可以理解的是，本实施例中所公开的电磁兼容滤波电路10A-B中电子元器件与交流电源火线ACL或零线ACN的连接应是间接连接，更具体地该电子元器件可以是基于用于连接至火线ACL或零线ACN的电源接口而实现与交流电源火线ACL或零线ACN的连接。

另外，为了保障差模电感在该电磁兼容滤波电路10A-B中的正常工作，本实施例限定差模电感L₁和差模电感L₂的过电流能力均应大于该电路所连接至的负载的额定电流的1.4倍；进一步地，为了保障该电路的正常EMC滤波性能，应当使得当流经差模电感L₁和差模电感L₂的电流超过上述负载额定电流时，差模电感L₁的动态电感量应大于其静态电感量的30％，以及差模电感L₂的动态电感量应大于其静态电感量的30％。

以下将继续具体公开本实施例所示的电磁兼容滤波电路10A-B中的各电子元器件的选型参数，其中电容C₁的电容量为6.8uH，以及电容C₂的电容量为5uH；以及其中所选用的差模电感L₁、L₂的静态电感量为200uH-500uH。差模电感L₁、L₂可以由电感线圈和磁芯构成，其中电感线圈的材料可以采用铜线，且其磁芯的材料可采用软磁材料也可以采用普通的铁氧体；更具体地其磁芯的材料中的软磁材料可以采用铁粉芯也可以采用铁硅铝。在本实用新型实施例的一些优选实施方式中，差模L₁电感的静态电感量为320uH，以及差模电感L₂的静态电感量为400uH。通过本实施例中所公开的各电子元器件的选型参数，能够更加直接地引导本领域普通技术人员实践本实用新型的技术方案，以更方便地实现本实施例所示电磁兼容滤波电路10A-B优秀的EMC滤波性能。

参见图3示出的是本实用新型一实施例的包含图1或图2所示电磁兼容滤波电路的家用电器的结构示意图，该家用电器30包含电磁兼容滤波电路301以及与该滤波电路301连接的电器控制电路302；关于该电磁兼容滤波电路的301的结构和选型可以参照上文实施例描述，故在此不加以赘述。由此，由于该家用电器30采用了本实用新型实施例所公开的电磁兼容滤波电路，使得该家用电器30能够非常轻松地通过IEC 2016年新家电EMC测试法规中所规定的传导测试的频率范围为9KHz～30MHz的EMC测试；更具体地，当该家用电器30具体采用了本实用新型电磁兼容滤波电路301优选实施例所公开的各电子元器件(差模电感L₁的静态电感量为320uH，以及差模电感L₂的静态电感量为400uH)的选型参数之后，且当差模电感L₁、L₂采用软磁材料时，本实施例能实现相对于现行的EMC测试能够具体实现至少8dB余量，增大了该直流电源和家用电器的适用范围，也降低了对其进行量产的风险，具有很大的商业推广应用价值。另外，需要说明的是，本实用新型的发明人在实践本实用新型的过程中发发现：就算是当差模电感L₁、L₂采用普通铁氧体材料时，本实施例能实现相对于现行的EMC测试能够具体实现至少4dB余量，同样也能实现较佳的EMC滤波效果。

更具体地，该家用电器30为电磁炉、电饭煲等家电，关于其结构和相应的技术效果可以参照上文描述，故在此不加以赘述。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。