本发明涉及电磁干扰(electromagneticinterference,emi)领域,更具体地说,涉及一种emi滤波电路。
背景技术:
目前的ups产品通常具有两组emi滤波器,分别抑制输入端口、输出端口的干扰,以满足各个国家或地区的emc认证要求。图1示出了一种常见的现有技术的emi滤波电路。如图1所示,该emi滤波电路包括连接在输入l线和输入n线之间的输入emi滤波器11、与输入emi滤波器11连接的电源电路模块12以及与电源电路模块12连接的输出emi滤波器13,以及与输出emi滤波器13连接的输出l线和输出n线。图1所示的emi滤波电路的缺陷在于,输入和输出端口分别需要一个滤波器,因此造成体积较大,难满足高功率密度需求,并且成本较高。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种体积小、成本低并且可以满足高功率密度需求的emi滤波电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种emi滤波电路,其特征在于,包括emi滤波器和电源电路模块,所述emi滤波器的第一输入端连接输入l线、第二输入端连接输入n线、第三输入端连接输出n线、第四输入端连接输出l线,所述emi滤波器的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端连接所述电源电路模块。
在本发明所述的emi滤波电路中,所述emi滤波器的第二输入端和第三输入端短接,所述emi滤波器的第二输出端和第三输出端短接。
在本发明所述的emi滤波电路中,所述emi滤波器包括第一电感、第二电感、第三电感、第一x电容、第二x电容、第三x电容、第四x电容和第一y电容,所述第一电感的第一端连接所述输入l线、第二端连接所述电源电路模块,所述第二电感的第一端连接所述输入n线和输出n线、第二端连接所述电源电路模块,所述第三电感的第一端连接所述输出l线、第二端连接所述电源电路模块,所述第一x电容连接到所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端之间,所述第二x电容连接到所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端之间,所述第三x电容连接到所述第一电感的第二端和所述第二电感的第二端之间,所述第四x电容连接到所述第二电感的第二端和所述第三电感的第二端之间,所述第一y电容连接到所述第二电感的第二端和地之间。
在本发明所述的emi滤波电路中,所述emi滤波器还包括第二y电容,所述第二y电容连接到所述第二电感的第一端和地之间。
在本发明所述的emi滤波电路中,所述emi滤波器还包括第三y电容和第四y电容,所述第三y电容连接到所述第一电感的第一端和地之间,所述第四y电容连接到所述第三电感的第一端和地之间。
在本发明所述的emi滤波电路中,所述emi滤波器还包括第五y电容和第六y电容,所述第五y电容连接到所述第一电感的第二端和地之间,所述第六y电容连接到所述第三电感的第二端和地之间。
在本发明所述的emi滤波电路中,所述emi滤波器还包括第四电感、第五电感、第六电感、第五x电容、第六x电容、第七y电容、第八y电容和第九y电容,所述第四电感的第一端连接所述第一电感的第二端,所述第五电感的第一端连接所述第二电感的第二端,所述第六电感的第一端连接所述第三电感的第二端,所述第四电感的第二端、所述第五电感的第二端和所述第六电感的第二端连接所述电源电路模块,所述第五x电容连接到所述第四电感的第二端和所述第五电感的第二端之间,所述第六x电容连接到所述第六电感的第二端和所述第五电感的第二端之间,所述第七y电容连接到所述第四电感的第二端和地之间,所述第八y电容连接到所述第五电感的第二端和地之间,所述第九y电容连接到所述第六电感的第二端和地之间。
在本发明所述的emi滤波电路中,所述emi滤波器包括第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一x电容、第二x电容、第三x电容、第四x电容、第一y电容和第二y电容,所述第一电感的第一端连接所述输入l线、第二端连接所述电源电路模块,所述第二电感的第一端连接所述输入n线、第二端连接所述电源电路模块,所述第三电感的第一端连接所述输出n线、第二端连接所述电源电路模块,所述第四电感的第一端连接所述输出l线、第二端连接所述电源电路模块,所述第一x电容连接到所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端之间,所述第二x电容连接到所述第三电感的第一端和所述第四电感的第一端之间,所述第三x电容连接到所述第一电感的第二端和所述第二电感的第二端之间,所述第四x电容连接到所述第三电感的第二端和所述第四电感的第二端之间,所述第一y电容连接到所述第二电感的第二端和地之间,所述第二y电容连接到所述第三电感的第二端和地之间。
在本发明所述的emi滤波电路中,所述emi滤波器还包括第三y电容和第四y电容,所述第三y电容连接到所述第二电感的第一端和地之间,所述第四y电容连接到所述第三电感的第一端和地之间。
在本发明所述的emi滤波电路中,所述emi滤波器还包括第五y电容和第六y电容,所述第五电容连接到所述第一电感的第一端和地之间,所述第六y电容连接到所述第四电感的第一端和地之间。
实施本发明的emi滤波电路,输出和输出端口都使用同一个emi滤波器,因此体积小、成本低并且可以满足高功率密度需求
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是常见的现有技术的emi滤波电路的原理图;
图2是本发明的emi滤波电路的第一实施例的原理图;
图3是本发明的emi滤波电路的第二实施例的原理图;
图4是本发明的emi滤波电路的第三实施例的电路图;
图5是本发明的emi滤波电路的第四实施例的电路图;
图6是本发明的emi滤波电路的第五实施例的电路图;
图7是本发明的emi滤波电路的第六实施例的电路图;
图8是本发明的emi滤波电路的第七实施例的电路图;
图9是本发明的emi滤波电路的第八实施例的电路图;
图10是本发明的emi滤波电路的第九实施例的电路图。
具体实施方式
图2是本发明的emi滤波电路的第一实施例的原理图。如图2所示,本发明的emi滤波电路包括emi滤波器21和电源电路模块22。所述emi滤波器21的第一输入端连接输入l线、第二输入端连接输入n线、第三输入端连接输出n线、第四输入端连接输出l线,所述emi滤波器21的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端连接所述电源电路模块22。
在本发明中,所述emi滤波器21可以采用现有技术中已知的任何emi滤波器构造。例如,所述emi滤波器21可以是一级pi型滤波器,二级pi型滤波器,甚至多级滤波器。本领域技术人员可以根据本发明的教导,构造这样的滤波器。
所述电源电路模块22可以包括现有技术中已知的任何ups电源模块。在本发明的一个优选实施例中,emi滤波器21两侧的所述输入n线与所述输出n线短接。所述emi滤波器21中的电感可以是共模电感,其绕组可以共用磁芯。
实施本发明的emi滤波电路,输出和输出端口都使用同一个emi滤波器,因此体积小、成本低并且可以满足高功率密度需求。
图3是本发明的emi滤波电路的第二实施例的原理图。如图2所示,本发明的emi滤波电路包括emi滤波器30和电源电路模块。所述emi滤波器30的第一输入端连接输入l线、第二输入端连接输入n线和输出n线、第三输入端连接输出l线,所述emi滤波器30的第一输出端、第二输出端、第三输出端连接所述电源电路模块。
在图3所示的电源电路模块中包括pfc模块31,母线模块32、逆变模块33和lc滤波模块34。emi滤波器的第一输出端连接pfc模块31的输入端,所述pfc模块31的输出端连接母线模块32。母线模块32的正母线和负母线连接逆变模块33。母线模块32的n线端连接emi滤波器30的第二输出端。逆变模块34的输出端连接emi滤波器30的第三输出端。
在本发明中,所述emi滤波器30可以采用现有技术中已知的任何emi滤波器构造。所述emi滤波器30中的电感可以是共模电感,其绕组可以共用磁芯。本领域技术人员知悉,虽然图3示出了电源电路模块的优选实现方式。但是,电源电路模块还可以有多种其他实现方式。在此,本发明不受电源电路模块的具体构造的限制。
实施本发明的emi滤波电路,输出和输出端口都使用同一个emi滤波器,因此体积小、成本低并且可以满足高功率密度需求。更进一步地,在本发明中,利用n线直通的特性,把输入n线和输出n线短接,正常市电输入逆变模式下,n线上无电流,效率更高,并且输入、输出端口同时满足各个行业标准的emi指标。
图4是本发明的emi滤波电路的第三实施例的电路图。如图4所示,所述emi滤波电路包括emi滤波器和电源电路模块40。所述emi滤波器的第一输入端连接输入l线、第二输入端连接输入n线和输出n线、第三输入端连接输出l线,所述emi滤波器的第一输出端、第二输出端、第三输出端连接所述电源电路模块40。在本实施例中,所述电源电路模块40可以包括现有技术中已知的任何ups电源模块。
在本实施例中,所述emi滤波器包括电感l1、电感l2、电感l3、电容x1、电容x2、电容x3、电容x4和电容y5、电容y2。所述电感l1的第一端连接所述输入l线、第二端连接所述电源电路模块40,所述电感l2的第一端连接所述输入n线和输出n线、第二端连接所述电源电路模块40,所述电感l3的第一端连接所述输出l线、第二端连接所述电源电路模块40。所述电容x1连接到所述电感l1的第一端和所述电感l2的第一端之间,所述电容x2连接到所述电感l2的第一端和所述电感l3的第一端之间,所述电容x3连接到所述电感l1的第二端和所述电感l2的第二端之间,所述电容x4连接到所述电感l2的第二端和所述电感l3的第二端之间,所述电容y5连接到所述电感l2的第二端和地之间。所述电容y2连接到所述电感l2的第一端和地之间。
在本发明的优选实施例中,所述电感l1、l2和l3是共模电感的三个绕组,所述三个绕组共用一个磁芯。所述输出n线和输入n线短接,构成一个导体。在本发明的一个简化实施例中,可以省略电容y2,在不影响所述emi滤波器低频插入损耗的基础上,简化所述emi滤波器的结构,节省成本和体积。
在本实施例中,所述电容y2是输入输出n线的第一级对地y电容,电容y5是输入输出n线的第二级对地y电容。并且电容x1、x2,是输入输出l线对输入输出n线的第一级x电容,电容x3、x4,是输入输出l线对输入输出n线的第二级x电容。第一级输入输出l线上的共模干扰电流可以通过电容x1、x2,再经过电容y2到地。第二级输入输出l线上的共模干扰电流可以通过电容x3、x4,再经过电容y5到地。
实施本发明的emi滤波电路,输出和输出端口都使用同一个emi滤波器,因此体积小、成本低并且可以满足高功率密度需求。更进一步地,在本发明中,利用n线直通的特性,把输入n线和输出n线短接,正常市电输入逆变模式下,n线上无电流,效率更高,并且输入、输出端口同时满足各个行业标准的emi指标。并且,更进一步地,可以将l线上的共模干扰电流输出到地。
图5是本发明的emi滤波电路的第四实施例的电路图。如图5所示,所述emi滤波电路包括emi滤波器和电源电路模块50。所述emi滤波器的第一输入端连接输入l线、第二输入端连接输入n线和输出n线、第三输入端连接输出l线,所述emi滤波器的第一输出端、第二输出端、第三输出端连接所述电源电路模块50。在本实施例中,所述电源电路模块50可以包括现有技术中已知的任何ups电源模块。
在本实施例中,所述emi滤波器包括电感l1、电感l2、电感l3、电容x1、电容x2、电容x3、电容x4和电容y5、电容y2、电容y1和电容y3。所述电感l1的第一端连接所述输入l线、第二端连接所述电源电路模块50,所述电感l2的第一端连接所述输入n线和输出n线、第二端连接所述电源电路模块50,所述电感l3的第一端连接所述输出l线、第二端连接所述电源电路模块50。所述电容x1连接到所述电感l1的第一端和所述电感l2的第一端之间,所述电容x2连接到所述电感l2的第一端和所述电感l3的第一端之间,所述电容x3连接到所述电感l1的第二端和所述电感l2的第二端之间,所述电容x4连接到所述电感l2的第二端和所述电感l3的第二端之间,所述电容y5连接到所述电感l2的第二端和地之间。所述电容y2连接到所述电感l2的第一端和地之间。所述电容y3连接到所述电感l1的第一端和地之间,所述电容y3连接到所述电感l3的第一端和地之间。
在本发明的优选实施例中,所述电感l1、l2和l3是共模电感的三个绕组,所述三个绕组共用一个磁芯。所述输出n线和输入n线短接,构成一个导体。
在本实施例中,所述电容y3、y1、y2是输入l线、输入输出n线和输出l线的第一级对地y电容,电容y5是输入输出n线的第二级对地y电容。并且电容x1、x2,是输入输出l线对输入输出n线的第一级x电容,电容x3、x4,是输入输出l线对输入输出n线的第二级x电容。第二级输入输出l线上的共模干扰电流可以通过电容x3、x4,再经过电容y5到地。
实施本发明的emi滤波电路,输出和输出端口都使用同一个emi滤波器,因此体积小、成本低并且可以满足高功率密度需求。更进一步地,在本发明中,利用n线直通的特性,把输入n线和输出n线短接,正常市电输入逆变模式下,n线上无电流,效率更高,并且输入、输出端口同时满足各个行业标准的emi指标。并且,更进一步地,可将第二级输入输出l线上的共模干扰电流输出到地。
图6是本发明的emi滤波电路的第五实施例的电路图。如图6所示,所述emi滤波电路包括emi滤波器和电源电路模块60。所述emi滤波器的第一输入端连接输入l线、第二输入端连接输入n线和输出n线、第三输入端连接输出l线,所述emi滤波器的第一输出端、第二输出端、第三输出端连接所述电源电路模块60。在本实施例中,所述电源电路模块60可以包括现有技术中已知的任何ups电源模块。
在本实施例中,所述emi滤波器包括电感l1、电感l2、电感l3、电容x1、电容x2、电容x3、电容x4和电容y4、电容y6、电容y5、电容y2、电容y1和电容y3。所述电感l1的第一端连接所述输入l线、第二端连接所述电源电路模块50,所述电感l2的第一端连接所述输入n线和输出n线、第二端连接所述电源电路模块50,所述电感l3的第一端连接所述输出l线、第二端连接所述电源电路模块50。所述电容x1连接到所述电感l1的第一端和所述电感l2的第一端之间,所述电容x2连接到所述电感l2的第一端和所述电感l3的第一端之间,所述电容x3连接到所述电感l1的第二端和所述电感l2的第二端之间,所述电容x4连接到所述电感l2的第二端和所述电感l3的第二端之间,所述电容y5连接到所述电感l2的第二端和地之间。所述电容y2连接到所述电感l2的第一端和地之间。所述电容y3连接到所述电感l1的第一端和地之间,所述电容y3连接到所述电感l3的第一端和地之间。所述电容y6连接到所述电感l1的第二端和地之间,所述电容y4连接到所述电感l3的第二端和地之间。
在本发明的优选实施例中,所述电感l1、l2和l3是共模电感的三个绕组,所述三个绕组共用一个磁芯。所述输出n线和输入n线短接,构成一个导体。
在本实施例中,所述电容y3、y1、y2是输入l线、输入输出n线和输出l线的第一级对地y电容,电容y6、y5、y4是输入l线、输入输出n线和输出l线的第二级对地y电容。并且电容x1、x2,是输入输出l线对输入输出n线的第一级x电容,电容x3、x4,是输入输出l线对输入输出n线的第二级x电容。
实施本发明的emi滤波电路,输出和输出端口都使用同一个emi滤波器,因此体积小、成本低并且可以满足高功率密度需求。更进一步地,在本发明中,利用n线直通的特性,把输入n线和输出n线短接,正常市电输入逆变模式下,n线上无电流,效率更高,并且输入、输出端口同时满足各个行业标准的emi指标。并且,更进一步地,可以将n线上的共模干扰电流输出到地。并且,与在输出端口和输入端口分别设置emi滤波器相比,电感数量减少了50%,而y电容的数量降低了25%。因此,其性能和设置两个滤波器相当,但是成本低效率高。
图7是本发明的emi滤波电路的第六实施例的电路图。图7中示出的是emi滤波器为二级滤波器的例子。基于图7的教导,本领域技术人员可以构造其他类型的滤波器,这些滤波器都落入本发明的保护范围。
如图7所示,所述emi滤波电路包括emi滤波器和电源电路模块70。所述emi滤波器的第一输入端连接输入l线、第二输入端连接输入n线和输出n线、第三输入端连接输出l线,所述emi滤波器的第一输出端、第二输出端、第三输出端连接所述电源电路模块70。在本实施例中,所述电源电路模块70可以包括现有技术中已知的任何ups电源模块。
在本实施例中,所述emi滤波器包括电感l1、电感l2、电感l3、电容x1、电容x2、电容x3、电容x4、电容y4、电容y6、电容y5、电容y2、电容y1、电容y3、电感l4、电感l5、电感l6、电容x5、电容x6、电容y7、电容y8和电容y9。
所述电感l1的第一端连接所述输入l线、第二端连接所述电感l4的第一端。所述电感l2的第一端连接所述输入n线和输出n线、第二端连接所述电感l5的第一端。所述电感l3的第一端连接所述输出l线、第二端连接所述电感l6的第一端。所述电感l4的第二端、所述电感l5的第二端和所述电感l6的第二端连接所述电源电路模块70。所述电容x1连接到所述电感l1的第一端和所述电感l2的第一端之间,所述电容x2连接到所述电感l2的第一端和所述电感l3的第一端之间,所述电容x3连接到所述电感l1的第二端和所述电感l2的第二端之间,所述电容x4连接到所述电感l2的第二端和所述电感l3的第二端之间,所述电容x5连接到所述电感l4的第二端和所述电感l5的第二端之间,所述电容x6连接到所述电感l6的第二端和所述电感l5的第二端之间。所述电容y5连接到所述电感l2的第二端和地之间。所述电容y2连接到所述电感l2的第一端和地之间。所述电容y3连接到所述电感l1的第一端和地之间,所述电容y1连接到所述电感l3的第一端和地之间。所述电容y6连接到所述电感l1的第二端和地之间,所述电容y4连接到所述电感l3的第二端和地之间。所述电容y7连接到所述电感l6的第二端和地之间,所述电容y8连接到所述电感l5的第二端和地之间,所述电容y9连接到所述电感l4的第二端和地之间。
在本发明的优选实施例中,所述电感l1、l2和l3是第一级共模电感的三个绕组,所述三个绕组共用一个磁芯。所述电感l4、l5和l6是第二级共模电感的三个绕组,所述三个绕组共用一个磁芯。所述输出n线和输入n线短接,构成一个导体。
图7所示的二级emi滤波器的原理与图6所示的emi的滤波器的原理相同,在此就不再累述了。
实施本发明的emi滤波电路,输出和输出端口都使用同一个emi滤波器,因此体积小、成本低并且可以满足高功率密度需求。更进一步地,在本发明中,利用n线直通的特性,把输入n线和输出n线短接,正常市电输入逆变模式下,n线上无电流,效率更高,并且输入、输出端口同时满足各个行业标准的emi指标。
图8是本发明的emi滤波电路的第七实施例的电路图。在本实施例中,所述输出n线和输入n线没有短接,在共模电感上是两个独立绕组。如图8所示,本发明的emi滤波电路包括emi滤波器和电源电路模块80。所述emi滤波器的第一输入端连接输入l线、第二输入端连接输入n线、第三输入端连接输出n线、第四输入端连接输出l线,所述emi滤波器的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端连接所述电源电路模块80。
如图8所示,所述emi滤波器包括电感l1、电感l2、电感l3、电感l4、电容x1、电容x2、电容x3、电容x4、电容y3、电容y2、电容y7和电容y6。所述电感l1的第一端连接所述输入l线、第二端连接所述电源电路模块80,所述电感l2的第一端连接所述输入n线、第二端连接所述电源电路模块80,所述电感l3的第一端连接所述输出n线、第二端连接所述电源电路模块80,所述电感l4的第一端连接所述输出l线、第二端连接所述电源电路模块80,所述电容x1连接到所述电感l1的第一端和所述电感l2的第一端之间,所述电容x2连接到所述电感l3的第一端和所述电感l4的第一端之间,所述电容x3连接到所述电感l1的第二端和所述电感l2的第二端之间,所述电容x4连接到所述电感l3的第二端和所述电感l4的第二端之间,所述电容y7连接到所述电感l2的第二端和地之间,所述电容y6连接到所述电感l3的第二端和地之间。所述电容y3连接到所述电感l2的第一端和地之间,所述电容y2连接到所述电感l3的第一端和地之间。
在本发明的优选实施例中,所述电感l1、l2、l3和l4是共模电感的四个绕组,所述四个绕组共用一个磁芯。在本发明的一个简化实施例中,可以省略电容y2和y3,在不改变滤波器低频插入损耗特性的基础上,进一步的减小体积和成本。
在本实施例中,所述电容y2是输出n线的第一级对地y电容,所述电容y3是输入n线的第一级对地y电容,电容y7是输入n线的第二级对地y电容,所述电容y6是输出n线的第二级对地y电容。并且电容x1、x2,是输入l线对输入n线、输出l线对输出n线的第一级x电容,电容x3、x4,是输入l线对输入n线、输出l线对输出n线的第二级x电容。第一级输入l线上的共模干扰电流可以通过电容x1、再经过电容y3到地。第一级输出l线上的共模干扰电流可以通过电容x2、再经过电容y2到地。第二级输入l线上的共模干扰电流可以通过电容x3、再经过电容y7到地。第二级输出l线上的共模干扰电流可以通过电容x4、再经过电容y6到地。
实施本发明的emi滤波电路,输出和输出端口都使用同一个emi滤波器,因此体积小、成本低并且可以满足高功率密度需求。更进一步地,可以将l线上的共模干扰电流输出到地。
图9是本发明的emi滤波电路的第八实施例的电路图。如图9所示,本发明的emi滤波电路包括emi滤波器和电源电路模块90。所述emi滤波器的第一输入端连接输入l线、第二输入端连接输入n线、第三输入端连接输出n线、第四输入端连接输出l线,所述emi滤波器的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端连接所述电源电路模块90。
图9所示实施例与图8近似,其区别在于,图9所示的emi滤波器进一步包括电容y1和电容y4,所述电容y4连接到所述电感l1的第一端和地之间,所述电容y1连接到所述电感l4的第一端和地之间。
基于图8的描述,本领域技术人员能够构造图9所示实施例,并且了解其工作原理,在此就不在累述了。
图10是本发明的emi滤波电路的第九实施例的电路图。图10所示实施例与图9近似,其区别在于,图10所示的emi滤波器进一步包括电容y5和电容y8,所述电容y8连接到所述电感l1的第二端和地之间,所述电容y5连接到所述电感l4的第二端和地之间。
基于图9的描述,本领域技术人员能够构造图10所示实施例,并且了解其工作原理,在此就不在累述了。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。