一种高压电源的emc防护和滤波装置及方法_4

文档序号:9379430阅读:来源:国知局
和η型滤波器的组合滤波,减小直流输出的高频噪声和尖峰干扰,使得工业以太 网交换机的交流供电入口在有高级别的EMC干扰时,设备收发数据零丢包,有效地提高了 设备的可靠性。
[0101] 图11是本发明实施例提供的高压电源的EMC防护和直流滤波的方法。参见图11, 该方法包括:
[0102] 1101、对输入电路中的干扰进行阻尼滤波,得到第一干扰;
[0103] 1102、对该第一干扰中的共模干扰进行滤波,得到第二干扰;
[0104] 1103、对该第二干扰中差模干扰进行阻尼滤波,对该第二干扰中共模干扰进行泄 放,得到第三干扰;
[0105] 1104、将包含该第三干扰的交流电转换为直流电,得到第四干扰;
[0106] 1105、对该第四干扰中尖峰干扰噪声进行吸收滤波后输出。
[0107] 可选地,对电路中的干扰进行阻尼滤波,得到第一干扰之前,该方法还包括:
[0108] 对电路中的差模干扰进行钳位,对共模干扰进行泄放。
[0109] 可选地,对该第四干扰中尖峰干扰噪声进行干扰噪声吸收滤波后输出之后,该方 法还包括:
[0110] 对该第四干扰中纹波噪声进行滤波。
[0111] 本发明实施例提供的方法,通过在工业以太网交换机供电电源入口共模电感前后 端增加双线差模电感、X电容、Y电容,分别在共模电感两端等效组成双T型滤波器,提高共 模电感的阻尼因数,进一步遵循先防护后滤波的原则,在电源转换模块直流输出端增加 T 型滤波器和η型滤波器的组合滤波,减小直流输出的高频噪声和尖峰干扰,使得工业以太 网交换机的交流供电入口在有高级别的EMC干扰时,设备收发数据零丢包,有效地提高了 设备的可靠性。
[0112] 本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产 品的形式
[0113] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一 流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算 机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理 器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生 用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能 的装置。
[0114] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
[0115] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图 一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0116] 尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0117] 显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精 神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围 之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种高压电源的EMC防护和滤波装置,其特征在于,所述装置包括: 第一防护模块,用于对输入电路中的干扰进行阻尼滤波后输出; 共模滤波模块,用于滤波所述第一防护模块输出的干扰中的共模干扰; 第二防护模块,用于滤波所述共模滤波模块输出的干扰中差模干扰进行阻尼滤波,对 所述第二干扰中共模干扰进行泄放; 电源转换模块,用于将所述第二防护输出的交流电转换为直流电; 干扰噪声滤波模块,用于吸收滤波所述电源模块输出的直流电中的尖峰干扰噪声; 所述第一防护模块包括第一差模电感LDM1、第二差模电感LDM2和第一 X电容Cl ;所述 共模滤波模块包括共模电感LCM ;所述第二防护模块包括第三差模电感LDM3、第四差模电 感LDM4、第一 Y电容CYl和第二Y电容CY2 ; 其中,所述第一差模电感LDMl串接在L线上,另一端与所述共模电感LCM的绕组连接, 所述第二差模电感LDM2串接在N线上,另一端与所述共模电感LCM另一绕组连接;所述第 一 X电容Cl位于所述第一差模电感LDMl和所述第二差模电感LDM2的后级,且位于所述共 模电感LCM的前级,所述第一 X电容Cl 一端与所述第一差模电感LDMl连接,另一端与所述 第二差模电感LDM2连接; 所述第三差模电感LDM3串接所述共模电感LCM的一个绕组,另一端连接所述第一 Y电 容CY1,所述第四差模电感LDM4串接所述共模电感LCM的另一个绕组,另一端连接所述第二 Y电容CY2,所述第一 Y电容CYl和第二Y电容CY2的另一端分别连接大地; 所述干扰噪声滤波模块包括第一磁珠FB1、第二磁珠FB2、第三磁珠FB3、第二X电容 C2、第三X电容C3 ;其中,所述第一磁珠FBl串接正极线,另一端连接所述第二X电容C2,所 述第三磁珠FB3串接负极线,另一端连接所述第二X电容C2的另一端;所述第二磁珠FB2 位于所述第一磁珠FBl的后级,串接正极线,另一端连接所述第三X电容C3 ;所述第三X电 容C3的另一端连接所述第三磁珠FB3。2. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一差模电感LDM1、第二差模电感 LDM2、第三差模电感LDM3和第四差模电感LDM4电感量的取值范围为18uH~390uH,其中, 所述第一差模电感LDMl和第二差模电感LDM2电感量取值相同,所述第三差模电感LDM3和 第四差模电感LDM4电感量的取值相同,所述第一差模电感LDMl的电感量取值不小于所述 第三差模电感的电感量。3. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述共模电感LCM电感量的取值范围为 330uH ~27mH。4. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一磁珠FBI、第二磁珠FB2、第三磁 珠FB3的取值范围为5 Q~100 Q /IOOMHz ;所述第二X电容C2和所述第三X电容C3的取 值范围为〇? IuF~3.9uF。5. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括: 第三防护模块,用于滤波输入电路中的差模干扰和共模干扰后输出至所述第一防护模 块; 所述第三防护模块包括压敏电阻Ml、第三Y电容CY3和第四Y电容CY4 ; 其中,所述压敏电阻Ml并联在电源的L线和N线之间,所述压敏电阻Ml位于所述第三 Y电容CY3和第四Y电容CY4的前级;所述第三Y电容CY3和所述第四Y电容CY4的一端 分别连接所述压敏电阻Ml的两端,另一端分别连接大地。6. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括: 低通滤波模块,用于滤波所述干扰噪声滤波模块输出干扰中波纹噪声; 所述低通波纹模块包括第五差模电感LDM5、电容组和瞬态抑制TVS管,所述电容组包 括至少一个电容; 其中,所述第五差模电感LDM5的一端串接所述第二磁珠FB2,另一端分别连接所述电 容组和所述瞬态抑制TVS管。7. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述共模滤波模块还包括第二过压保护 元件M2和第三过压保护元件M3 ;其中,所述第二过压保护元件M2并联在所述共模电感LCM 的一个绕组两端,所述第三过压保护元件M3并联在所述共模电感LCM的另一绕组两端。8. -种高压电源的EMC防护和滤波方法,其特征在于,所述方法包括: 对输入电路中的干扰进行阻尼滤波,得到第一干扰; 对所述第一干扰中的共模干扰进行滤波,得到第二干扰; 对所述第二干扰中差模干扰进行阻尼滤波,对所述第二干扰中共模干扰进行泄放,得 到第三干扰; 将包含所述第三干扰的交流电转换为直流电,得到第四干扰; 对所述第四干扰中尖峰干扰噪声进行吸收滤波后输出。9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,对电路中的干扰进行阻尼滤波,得到第一 干扰之前,所述方法还包括: 对电路中的差模干扰进行钳位,对共模干扰进行泄放。10. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,对所述第四干扰中尖峰干扰噪声进行干 扰噪声吸收滤波后输出之后,所述方法还包括: 对所述第四干扰中纹波噪声进行滤波。
【专利摘要】本发明公开了一种高压电源的EMC防护和滤波装置及方法,解决现有设备在受到EMC干扰时,导致工业以太网交换机收发数据丢包的问题。本装置包括:第一防护模块、共模滤波模块、第二防护模块、电源转换模块和干扰噪声滤波模块;电源输入端依次连接第一防护模块、共模滤波模块、第二防护模块、电源转换模块和干扰噪声滤波模块;其中,第一防护模块和第二防护模块中的元件在共模滤波模块的前后等效组成双T型滤波器,提高共模滤波模块的输入阻尼,干扰噪声滤波模块中的元件组成T型滤波器、π型滤波器,减小直流输出的高频噪声和尖峰干扰,使得工业以太网交换机的交流供电入口在有高级别的EMC干扰时,设备收发数据零丢包,有效地提高了设备的可靠性。
【IPC分类】H02M1/14, H02M1/44, H02M1/12
【公开号】CN105099165
【申请号】CN201410211238
【发明人】孙学民
【申请人】北京东土科技股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月19日
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