一种利用层间电容消除辐射的电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及开关电源设计领域，具体是一种利用层间电容消除辐射的电路。
【背景技术】
[0002] 为了缩小开关电源的体积，减小开关电源中使用的磁芯的尺寸，开关电源的频率 越来越高，有的时候为了使开关电源能抵御外界强磁甚至不使用磁芯，而采用空芯线圈。这 导致电源产生的高频辐射越来越严重。这些高频辐射不仅降低了开关电源系统的转换效 率，而且也严重干扰了无线电设备和精密仪器的运行，在辐射严重的场合，无线电收信系 统甚至无法工作。电子产品对外辐射的指标的好坏，直接影响到电子产品的质量。因此我 们必须设计出低成本高性能的解决方案消除这些有害的辐射。
[0003]目前在开关电源设计中，都是采用Y电容跨接在开关电源变压器的原副边来消除 辐射。但是在开关电源工作频率非常高的应用中，由于Y电容的引线电感，和Y电容的高 频特性不好，使得这种方式在辐射频率在几百兆赫兹甚至超过一吉赫兹的场合中作用不明 显。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术存在的问题，提供一种利用层间电容消除辐射的电路。
[0005] 技术方案：包括隔离型高频电源、电压测量单元、电流测量单元、Bitstream通信 单元，所述Bitstream通信单元、电流测量单元、电压测量单元均与隔离型高频电源电连 接，其特征在于它还包括高频辐射消除单元，所述高频辐射消除单元为连接在隔离型高频 电源两侧的隔离侧地与原边地之间的电容，所述隔离型高频电源采用空心线圈。
[0006] 优选的，所述电容为寄生电容，所述寄生电容的极板为高频电源两侧通过PCB线 路板上的敷铜形成，所述寄生电容的介质为PCB线路板的FR4基材。
[0007] 优选的，所述寄生电容的具体结构形成为：
[0008] 设置四层PCB线路板结构：顶层PCB线路板安装隔离型高频电源，隔离型高频电源 的两侧分别为隔离侧地与原边地；第二层PCB线路板连接在隔离侧地；第三层PCB线路板 连接在原边地；第四层PCB线路板不需要放置敷铜；第一层PCB线路板与第二层PCB线路 板之间用PP胶填充，第二层PCB线路板与第三层PCB线路板之间用FR4基材填充，第三层 PCB线路板与第四层PCB线路板之间用PP胶填充，在第一层PCB线路板的隔离侧地敷铜和 第二层PCB线路板等电位，在第一层PCB线路板的原边地敷铜和第三层PCB线路板等电位； 结构上，第二层PCB线路板与第三层PCB线路板间形成第一个寄生电容C101，第一层PCB线 路板与第二层PCB线路板间形成第二个寄生电容C102,二者并联后接在隔离型高频电源两 侧的隔离侧地与原边地之间。
[0009] 优选的，所述第一层PCB线路板与第二层PCB线路板之间的PP胶厚0. 22mm，第二 层PCB线路板与第三层PCB线路板之间的FR4基材厚0. 4mm，第三层PCB线路板与第四层 PCB线路板之间的PP胶厚0. 22mm。
[0010] 优选的，所述隔离型高频电源由芯片AD71163及其外围电路搭建。
[0011] 具体的，所述电压测量单元是由第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容 C2组成，具体为：第一电阻R1与第一电容C1并联后接在芯片AD71163的V1P引脚，第二电 阻R2与第二电容C2并联后接在芯片AD71163的VM引脚；其中，第一电阻R1、第二电阻R2、 第一电容C1、第二电容C2构成抗混叠滤波器。
[0012] 具体的，所述电流测量单元是由第三磁珠 FB3、第四磁珠 FB4、第三电阻R3、第五电 阻R5、第八电阻R8、第七电容C7、第八电容C8组成，具体为：芯片AD71163的頂引脚和IP 引脚之间串接第七电容C7、第八电容C8,芯片AD71163的頂引脚连接第三电阻R3的一端， 芯片AD71163的IP引脚连接第八电阻R8的一端，第三电阻R3的另一端连接第三磁珠 FB3， 第八电阻R8的另一端连接第四磁珠 FB4,第三电阻R3的另一端和第八电阻R8的另一端之 间连接有第五电阻R5 ;其中，第三电阻R3、第八电阻R8、第七电容R7、第八电容R8构成抗混 叠滤波器，第五电阻为防飞走电阻。
[0013] 本发明的有益效果
[0014] 本发明通过巧妙设计PCB板结构以产生寄生电容的形式来抑制辐射，成本低。经 过测试，在1GHz以内和lGHz-6GHz频段中，抑制辐射的效果均比较好。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明模块结构框图。
[0016] 图2为本发明模块结构原理图。
[0017] 图3为本发明的PCB堆叠结构图。
[0018] 图4为本发明的辐射测试结果（30MHz-lGHz)。
[0019] 图5为本发明的辐射测试结果（1GHZ-6GHZ)。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
[0021] 结合图1，一种利用层间电容消除辐射的电路，包括隔离型高频电源、电压测量单 元、电流测量单元、Bitstream通信单元，所述Bitstream通信单元、电流测量单元、电压测 量单元均与隔离型高频电源电连接，其特征在于它还包括高频辐射消除单元，所述高频辐 射消除单元为连接在隔离型高频电源两侧的隔离侧地GNDlsC]pin与原边地GND pin之间的 电容，所述隔离型高频电源采用空心线圈。
[0022] 结合图2,所述隔离型高频电源由芯片AD71163及其外围电路搭建。
[0023] 作为优选的实施方式，所述电压测量单元是由第一电阻R1、第二电阻R2、第一电 容C1、第二电容C2组成，具体为：第一电阻R1与第一电容C1并联后接在芯片AD71163的 V1P引脚，第二电阻R2与第二电容C2并联后接在芯片AD71163的VM引脚；其中，第一电阻 R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2构成抗混叠滤波器。
[0024] 作为优选的实施方式，所述电流测量单元是由第三磁珠 FB3、第四磁珠 FB4、第三 电阻R3、第五电阻R5、第八电阻R8、第七电容C7、第八电容C8组成，具体为：芯片AD71163 的頂引脚和IP引脚之间串接第七电容C7、第八电容C8,芯片AD71163的頂引脚连接第三 电阻R3的一端，芯片AD71163的IP引脚连接第八电阻R8的一端，第三电阻R3的另一端连 接第三磁珠 FB3,第八电阻R8的另一端连接第四磁珠 FB4,第三电阻R3的另一端和第八电 阻R8的另一端之间连接有第五电阻R5 ;其中，第三电阻R3、第八电阻R8、第七电容R7、第八 电容R8构成抗混叠滤波器，第五电阻为防飞走电阻。
[0025] 结合图3,优选的，所述电容为寄生电容，所述寄生电容的极板为高频电源两侧通 过PCB线路板上的敷铜形成，所述寄生电容的介质为PCB线路板的FR4基材。
[0026] 在优选的实施例中，所述寄生电容的具体结构形成为：
[0027] 设置四层PCB线路板结构：顶层PCB线路板安装隔离型高频电源1，隔离型高频 电源1的两侧分别为隔离侧地2与原边地3 ;第二层PCB线路板连接在隔离侧地2 ;第三层