本实用新型涉及产品可靠性设计技术领域,特别涉及一种电源电路。
背景技术:
在某些领域,如安防监控领域,对于产品的视频效果要求较高,因此,这些领域的产品需要通过国际规定的RS(Radiated Susceptibility,射频电磁场辐射抗扰度)等级后才准进入市场。在具体应用中,这些领域的产品的现场集中式供电的电源电路是干扰耦合的重要路径,其中,电源电路包括交流电源电路和直流电源电路。
目前,针对交流电源电路,如AC220V、AC24V中,可以通过隔离变压器、Y电容等隔离和滤波器件来损耗或抑制耦合干扰,进而提高产品抗扰度性能。但针对直流电源电路中耦合的干扰,目前还没有解决方案。
技术实现要素:
为解决上述问题,本实用新型实施例公开了一种电源电路,以提高采用直流电源电路供电的产品的辐射抗扰度。技术方案如下:
本实用新型实施例公开了一种电源电路,包括:用于产生直流电的电源模块,以及用于降低耦合干扰的滤波模块;
其中,所述滤波模块与所述电源模块的电源输出端相连接,且所述滤波模块与用电模块相连接。
较佳地,所述滤波模块包括:
用于损耗耦合干扰的一级滤波子模块。
较佳地,所述一级滤波子模块,包括:第一磁珠和第二磁珠;
其中,所述第一磁珠与所述电源输出端中的电源正极串联相接,所述第二磁珠与所述电源输出端中的电源负极串联相接。
较佳地,所述滤波模块包括:
用于抑制耦合干扰的二级滤波子模块。
较佳地,所述二级滤波子模块,包括:
共模抑制电感,其中,所述共模抑制电感的两个线圈分别与所述电源输出端中的电源正极和电源负极串联相接。
较佳地,所述滤波模块包括:
用于损耗耦合干扰的一级滤波子模块和用于抑制耦合干扰的二级滤波子模块;
其中,所述一级滤波子模块与所述二级滤波子模块相连接。
较佳地,所述一级滤波子模块,包括:第一磁珠和第二磁珠;
所述二级滤波子模块,包括:共模抑制电感;
其中,所述共模抑制电感的两个线圈分别与所述第一磁珠和所述第二磁珠串联相接,且所述第一磁珠串联于所述电源输出端中的电源正极,所述第二磁珠串联于所述电源输出端中的电源负极,所述共模抑制电感与用电模块相连接。
本实用新型提供了一种电源电路,该电源电路包括:用于产生直流电的电源模块,以及用于降低耦合干扰的滤波模块;其中,该滤波模块与该电源模块的电源输出端相连接,且该滤波模块与用电模块相连接。由于电源电路中的电源模块通过滤波模块与用电模块相连,滤波模块可以对电源模块产生的直流电进行滤波处理后供给给用电模块,因此可以降低直流电源电路所产生的耦合干扰,从而提高采用直流电源电路供电的产品的辐射抗扰度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例公开的一种电源电路的结构示意图;
图2为本实用新型实施例公开的另一种电源电路的结构示意图;
图3为本实用新型实施例公开的又一种电源电路的结构示意图;
图4为本实用新型实施例公开的再一种电源电路的结构示意图;
图5为应用本实用新型实施例公开的一种电源电路的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
为了解决现有技术问题,本实用新型实施例提供了一种电源电路,用于提高采用直流电源电路供电的产品的抗扰度。
如图1所示,本实用新型实施方案所提供的一种电源电路,可以包括:用于产生直流电的电源模块110和用于降低耦合干扰的滤波模块120;
其中,滤波模块120与电源模块110的电源输出端相连接,且滤波模块120与用电模块相连接。
其中,由于滤波模块120位于电源模块110和用电模块之间,可以对电源模块110(即直流电源)产生的直流电进行滤波处理,并将滤波处理后的直流电供给用电模块使用。也就是说,滤波模块120降低直流电源产生的耦合干扰,并将降低耦合干扰后的直流电向用电模块供给。
需要强调的是,电源模块110的电源输出端包括电源正极和电源负极,滤波模块120分别与电源正极和电源负极相连接。另外,电源模块110的具体电路结构可以为现有技术中的任一能够产生直流电的电路结构,本实用新型在此不做限定。
可以理解的是,用电模块具体可以包括单片机、电路板等。并且,由于单片机、电路板等用电模块可以位于任一产品中,因此,本实用新型所提供的电源电路可以为应用于任一具有直流供电需求的产品中,在此不做限定。
具体的,所述电源模块110和所述滤波模块120之间、所述滤波模块120与用电模块之间可以均采用串联方式连接,也可以采用现有技术中的其他连接方式连接。
应用本实用新型提供的电源电路,由于电源电路中的电源模块通过滤波模块与用电模块相连,因此可以降低直流电源电路所产生的耦合干扰,从而提高采用直流电源电路供电的产品的辐射抗扰度。
基于上述图1所示的实施例,下面结合具体实施例,对本实用新型所提供的电源电路进行详细介绍。
如图2所示,本实用新型所提供的一种电源电路,可以包括:
用于产生直流电的电源模块110和用于损耗耦合干扰的一级滤波子模块121;
其中,一级滤波子模块121与电源模块110的电源输出端相连接,且一级滤波子模块121与用电模块相连接。
其中,一级滤波子模块121为上述实施例中的滤波模块120的一种具体实现方式。
可以理解的是,由于所述一级滤波子模块121位于电源模块110和用电模块之间,可以对电源模块110(即直流电源)产生的直流电进行滤波处理,并将滤波处理后的直流电供给用电模块使用,也就是,所述一级滤波子模块121损耗了直流电源产生的耦合干扰,并将损耗耦合干扰后的直流电向用电模块供给。
需要强调的是,电源模块110的电源输出端包括电源正极和电源负极,滤波模块120分别与电源正极和电源负极相连接;另外,电源模块110的具体电路结构可以为现有技术中的任一能够产生直流电的电路结构,本实用新型在此不做限定。
具体的,一级滤波子模块121,可以包括:第一磁珠和第二磁珠;
在实际应用中,磁珠对高频信号存在涡流损耗,能够把高频成分转化为热损耗,即损耗高频成分,因此,将第一磁珠和第二磁珠作为一级滤波子模块121,用来损耗耦合干扰。
其中,第一磁珠可以与电源输出端中的电源正极串联相接,第二磁珠可以与所述电源输出端中的电源负极串联相接。也就是说,第一磁珠可以与所述电源模块110的电源输出端中的电源正极串联相接,第二磁珠可以与所述电源模块110的电源输出端中的电源负极串联相接。
在实际应用中,可以根据产品的受干扰频段,以及磁珠的频率阻抗特性曲线,选择在产品的受干扰频段内具有较高阻抗的磁珠,以更大的损耗耦合干扰中的干扰信号。
可以理解的是,为了更大的损耗耦合干扰中的干扰信号,更明显的降低通过电源电路进行耦合的干扰,一级滤波子模块121中磁珠的数量可以包括三个甚至更多个。也就是说,与电源输出端中的电源正极串联相接的第一磁珠的数量可以包括两个甚至更多个,与电源输出端中的电源负极串联相接的第二磁珠的数量可以包括两个甚至更多个。
在实际应用中,也可以采用现有技术中与磁珠具有同样滤波效果的其他滤波器件作为一级滤波子模块121。
具体的,所述电源模块110和所述一级滤波子模块121之间、所述一级滤波子模块121与用电模块之间可以均采用串联方式连接,也可以采用现有技术中的其他连接方式连接。
其中,“第一磁珠”中的“第一”和“第二磁珠”中的“第二”仅仅用于从命名上区分两个磁珠,并不具有任何限定意义。
应用本实施例,由于电源电路中的电源模块通过一级滤波子模块与用电模块相连,因此可以损耗直流电源电路所产生的耦合干扰,从而提高采用直流电源电路供电的产品的辐射抗扰度。
基于上述图1所示的实施例,下面结合具体实施例,对本实用新型所提供的电源电路进行详细介绍。
如图3所示,本实用新型所提供的一种电源电路,可以包括:
用于产生直流电的电源模块110和用于抑制耦合干扰的二级滤波子模块122;
其中,二级滤波子模块122与电源模块110的电源输出端相连接,且二级滤波子模块122与用电模块相连接。
其中,二级滤波子模块122为上述实施例中的滤波模块120的一种具体实现方式。
可以理解的是,由于所述二级滤波子模块122位于电源模块110和用电模块之间,可以对电源模块110(即直流电源)产生的直流电进行滤波处理,并将滤波处理后的直流电供给用电模块使用。也就是说,所述二级滤波子模块122抑制了直流电源产生的耦合干扰,并将抑制耦合干扰后的直流电向用电模块供给。
需要强调的是,电源模块110的电源输出端包括电源正极和电源负极,滤波模块120分别与电源正极和电源负极相连接。另外,电源模块110的具体电路结构可以为现有技术中的任一能够产生直流电的电路结构,本实用新型在此不做限定。
具体的,二级滤波子模块122,可以包括:
共模抑制电感。
在实际应用中,共模抑制电感一方面可以滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又可以抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作,抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射,因此,将共模抑制电感作为二级滤波子模块122,用来抑制耦合干扰。
其中,共模抑制电感的两个线圈分别与电源输出端中的电源正极和电源负极串联相接,即共模抑制电感的两个线圈分别与电源模块110的电源输出端中的电源正极和电源负极串联相接。
在实际应用中,可以根据产品的受干扰频段、共模抑制电感的共模抑制曲线以及插入损耗,选择在产品的受干扰频段内插入损耗小的共模抑制曲线,以更大的抑制耦合干扰中的干扰信号,且插入损耗小。
可以理解的是,为了更明显的抑制耦合干扰中的干扰信号,更明显的降低电源电路中的耦合干扰,二级滤波子模块122中共模抑制电感的数量可以包括两个甚至更多个。
在实际应用中,也可以采用现有技术中与共模抑制电感具有同样滤波效果的其他滤波器件作为二级滤波子模块122。
具体的,所述电源模块110和所述二级滤波子模块122之间、所述二级滤波子模块122与用电模块之间可以均采用串联方式连接,也可以采用现有技术中的其他连接方式连接。
应用本实施例,由于电源电路中的电源模块通过二级滤波子模块与用电模块相连,因此可以抑制直流电源电路所产生的耦合干扰,从而提高采用直流电源电路供电的产品的辐射抗扰度。
基于上述图1所示的实施例,下面结合具体实施例,对本实用新型所提供的电源电路进行详细介绍。
如图4所示,本实用新型所提供的一种电源电路,可以包括:
用于产生直流电的电源模块110、用于损耗耦合干扰的一级滤波子模块121和用于抑制耦合干扰的二级滤波子模块122;
其中,一级滤波子模块121与二级滤波子模块串联122相连接。
一级级滤波子模块121与电源模块110的电源输出端相连接,且二级滤波子模块122与用电模块相连接。
其中,由于所述一级滤波子模块121和二级滤波子模块串联122位于电源模块110和用电模块之间,可以对电源模块110(即直流电源)产生的直流电进行滤波处理,并将滤波处理后的直流电供给用电模块使用,也就是,所述一级滤波子模块121损耗了耦合干扰,所述二级滤波子模块串联122抑制了耦合干扰,最终降低了直流电源产生的耦合干扰,并将降低耦合干扰后的直流电向用电模块供给。
需要强调的是,所述电源模块110的电源输出端包括电源正极和电源负极,滤波模块120分别与电源正极和电源负极相连接。另外,电源模块110的具体电路结构可以为现有技术中的任一能够产生直流电的电路结构,本实用新型在此不做限定。
其中,所述一级滤波子模块121和二级滤波子模块122为上述实施例中的滤波模块120的一种具体实现方式。
具体的,所述一级滤波子模块121,包括:第一磁珠和第二磁珠;
在实际应用中,磁珠对高频信号存在涡流损耗,能够把高频成分转化为热损耗,即损耗高频成分,因此,将第一磁珠和第二磁珠作为一级滤波子模块121,用来损耗耦合干扰。
具体地,可以根据产品的受干扰频段,以及磁珠的频率阻抗特性曲线,选择在产品的受干扰频段内具有较高阻抗的磁珠,以更大的损耗耦合干扰中的干扰信号。
可以理解的是,为了更大的损耗耦合干扰中的干扰信号,更明显的降低通过电源电路进行耦合的干扰,一级滤波子模块121中磁珠的数量可以包括三个甚至更多个。也就是说,与电源输出端中的电源正极串联相接的第一磁珠的数量可以包括两个甚至更多个,与电源输出端中的电源负极串联相接的第二磁珠的数量可以包括两个甚至更多个。
在实际应用中,也可以采用现有技术中与磁珠具有同样滤波效果的其他滤波器件作为一级滤波子模块121。
所述二级滤波子模块122,包括:共模抑制电感;
在实际应用中国,共模抑制电感一方面可以滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又可以抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作,抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射,因此,将共模抑制电感作为二级滤波子模块122,用来抑制耦合干扰。
在实际应用中,可以根据产品的受干扰频段、共模抑制电感的共模抑制曲线以及插入损耗,选择在产品的受干扰频段内插入损耗小的共模抑制曲线,以更大的抑制耦合干扰中的干扰信号,且插入损耗小。
可以理解的是,为了更明显的抑制耦合干扰中的干扰信号,更明显的降低电源电路中的耦合干扰,二级滤波子模块122中共模抑制电感的数量可以包括两个甚至更多个。
在实际应用中,也可以采用现有技术中与共模抑制电感具有同样滤波效果的其他滤波器件作为二级滤波子模块122。
具体地,共模抑制电感的两个线圈分别与第一磁珠和第二磁珠串联相接,且第一磁珠串联于电源模块110的电源输出端中的电源正极,第二磁珠串联于电源模块110的电源输出端中的电源负极,共模抑制电感与用电模块相连接。
具体地,与共模抑制电感相比,磁珠对耦合干扰中更高频率的干扰信号有明显的降低,因此为了更充分发挥磁珠和共模抑制电感的作用,将磁珠连接在共模抑制电感之前,以使磁珠先于共模抑制电感损耗干扰信号,即所述第一磁珠可以串联于所述电源输出端中的电源正极,所述第二磁珠串联于所述电源输出端中的电源负极,所述第一磁珠和第二磁珠与所述共模抑制电感串联连接,所述共模抑制电感再与用电模块相串联连接。
可以理解的是,为了更明显的降低耦合干扰中的干扰信号,一级滤波子模块121中磁珠的数量还可以包括三个甚至更多个,二级滤波子模块122中共模抑制电感的数量还可以包括两个甚至更多个。
需要说明的是,“第一磁珠”中的“第一”和“第二磁珠”中的“第二”,仅仅用于从命名上区分两个磁珠,以及“一级滤波子模块”的“一级”和“二级滤波子模块”中的“二级”仅仅用于从命名上区分两个滤波模块,均不具有任何限定意义。
应用本实用新型实施例公开的电源电路,通过一级滤波子模块损耗了直流电源电路的耦合干扰,二级滤波子模块抑制了直流电源电路的耦合干扰,从而达到了降低了直流电源电路的耦合干扰的目的,提高了采用直流电源电路供电的产品的辐射抗扰度。
下面结合具体应用实例,对本发明实施例所提供的一种电源电路进行介绍。
如图5所示的一种电路,包括:用于产生直流电的电源模块(图中未给出)、第一磁珠FB1、第二磁珠FB2、共模抑制电感L1以及用电模块;
其中,第一磁珠FB1、第二磁珠FB2和共模抑制电感L1与用于产生直流电的电源模块的电源输出端相连接,且第一磁珠FB1、第二磁珠FB2和共模抑制电感L1与用电模块相连接。由于第一磁珠FB1、第二磁珠FB2和共模抑制电感L1位于电源模块和用电模块之间,可以对电源模块产生的直流电进行滤波处理,并将滤波处理后的直流电供给用电模块使用。也就是说,在本实施例所公开的电源电路中,第一磁珠FB1和第二磁珠FB2损耗了直流电源电路的耦合干扰,共模抑制电感L1抑制了直流电源电路的耦合干扰,最终降低了直流电源产生的耦合干扰,并将降低耦合干扰后的直流电向用电模块供给。
需要强调的是,电源模块的电源输出端包括电源正极DC+和电源负极DC-。电源正极DC+与第一磁珠FB1串联连接,产电源负极DC-与第二磁珠FB2串联连接,第一磁珠FB1和第二磁珠FB2与共模抑制电感L1串联连接,共模抑制电感L1与用电模块串联连接。电源正极DC+在共模抑制电感L1之后定义为电源电路的直流电压DCxxV,电源负极DC-在共模抑制电感L1之后定义为电源电路的数字地GND。
应用本实施例中,通过磁珠FB1和磁珠FB2损耗了通过电源电路耦合的差模干扰和共模干扰的干扰信号,通过共模抑制电感抑制了通过电源电路路耦合的差模干扰和共模干扰的干扰信号,通过在滤波器件后设置直流电压DCxxV和数字地保证了用电电路和数字地平面不被干扰,对电源模块产生的直流电进行滤波处理后供给给用电模块,降低了直流电源电路所产生的耦合干扰,从而提高了采用直流电源电路供电的产品的辐射抗扰度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本实用新型的保护范围内。