PCB线路板连接在原边地3 ;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。
[0028] 优选的实施例中，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。
[0029] 原理分析：隔离型高频电源是为电压测量单元、电流测量单元供电，模块的高频辐 射就是它产生的。电压测量单元和电流测量单元主要功能是采样实时高精度的测量用电信 息，此测量单元前面增加了 RC滤波抗混叠电路（抗混叠滤波器），可以提供给ADC高精度的 米样信号。
[0030] Bitstream通信单元把ADC采集的实时电压电流波形数据传递给专用计量芯片， 计量芯片内通过DSP计算得到实时电压有效值，电流有效值，功率等信息。
[0031] 为解决上述构想，本发明的基本设计方法是在隔离型高频电源两侧通过PCB上下 两面的敷铜形成寄生电容，PCB的FR4基材作为寄生电容的介质。
[0032] 根据寄生电容容量计算公式：
[0034] ￡。:空气介电常数，等于8.854\101乍/!11;
[0035] ε』CB基材FR4的相对介电常数，等于4. 3 ;
[0036] A :电容器极板的面积；
[0037] d:板材间的距离；
[0038] 通过寄生电容的计算公式：我们可以发现，层间面积越大，层间距离越短，容值就 越大；在PCB板面积一定的情况下，层间距离越短，容值越大；但同时有一个问题，层间距离 过短的话，会影响到高低压侧的耐压性能。
[0039] 在保证原副边耐压性能的同时，又能提高寄生电容的容值，抑制辐射干扰。通过计 算、分析、比较测试，我们制作了如本发明实施例中公开的4层PCB线路板结构。
[0040] 测试说明：
[0041] 测量辐射的频段分为两段，分别为30MHz-lGHz和lGHz-6GHz。
[0042] 试验结果如图 4 (30MHz-lGHz)、图 5 (lGHz-6GHz)中所示。
[0043] 从图中可以看出，在1GHz以内和lGHz_6GHz频段中，抑制辐射的效果均比较好。
[0044] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神做举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
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与原边地之间的电容，所述隔离型高频电源采用空 心线圈。2. 根据权利要求1所述的一种利用层间电容消除辐射的电路，其特征在于所述电容为 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。3. 根据权利要求2所述的一种利用层间电容消除辐射的电路，其特征在于所述寄生电 容的具体结构形成为： 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CIO1，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。4. 根据权利要求3所述的一种利用层间电容消除辐射的电路，其特征在于所述第一层 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〇5. 根据权利要求1所述的一种利用层间电容消除辐射的电路，其特征在于所述隔离型 高频电源由芯片AD71163及其外围电路搭建。6. 根据权利要求5所述的一种利用层间电容消除辐射的电路，其特征在于所述电压测 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。7.根据权利要求5所述的一种利用层间电容消除辐射的电路，其特征在于所述电流测 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。
【专利摘要】本发明公开了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与原边地之间的电容，所述隔离型高频电源采用空心线圈。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1GHz-6GHz频段中，抑制辐射的效果均比较好。
【IPC分类】H02M1/44
【公开号】CN105375755
【申请号】CN201510742823
【发明人】杨金土, 郁春雷, 李南, 刘磊磊
【申请人】江苏林洋能源股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月4日