一种EMC电源模块的制作方法

文档序号:15901878发布日期:2018-11-09 21:53阅读:416来源:国知局

本实用新型属于电磁兼容技术领域,更为具体地讲,涉及EMC电源模块。



背景技术:

目前人们对电子设备的电磁兼容问题越来越关注,特别是电子设备的传导发射和辐射发射问题直接影响到人们的身体健康,所以对电子设备的EMC要求也越来越严酷和越来越规范。根据GJB151B-2003《军用设备和分系统电磁发射和敏感要求》,陆军地面电源模块需满足对输入导线传导发射和传导敏感度的要求,同时也要满足对输出导线电场辐射发射和电场辐射敏感度的要求。但是现有电源模块不能满足全部要求,需再构建电路或采取其他措施才能满足,为解决电源模块的EMC问题,不得不通过反复更改和测试,这样将导致研发周期延长及产品成本增加,为此通过技术改进减少EMC电源模块的时间成本和经济成本就显得至关重要。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种EMC电源模块,该电源模块在满足分系统电磁发射和敏感要求的同时,降低了时间成本和经济成本。

为了实现上述实用新型目的,本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:

一种EMC电源模块,包括三级级联的输入滤波单元、电源单元和输出滤波单元;所述输入滤波单元包括级联的第一差模滤波电路和第一共模滤波电路;所述第一差模滤波电路连接电源输入端,所述第一共模滤波电路连接电源单元的输入端;所述输出滤波单元包括级联的第二差模滤波电路和第二共模滤波电路;所述电源单元的输出端连接所述第二差模滤波电路的输入端;所述第二共模滤波电路连接电源输出端。

本实用新型的有益效果是:在电源模块的电源单元的输入端通过输入滤波单元有效地抑制输入电流中三角波对传导干扰的影响,满足国家标准GJB151B-2003中对输入导线传导发射和传导敏感度的要求;通过输出滤波单元有效地抑制电源单元产生的高频噪声和尖峰干扰,满足国家标准GJB151B-2003中对输出导线电场辐射发射和电场辐射敏感度的要求;同时本实用新型满足国家标准GBl7743-1999关于EMC的要求。与现有的电源模块相比,对于单一干扰源,要达到同等抑制能力下,成本低得多;同时具备对多种干扰源的极强滤波能力,因此,本实用新型缩短了研发周期、降低了经济成本。

进一步,所述第一差模滤波电路包括串联在电源输入端的差模电感L1与差模电容Cl,所述第一共模滤波电路包括级联的共模电感L2、L3和串接的共模电容C2、C3,所述共模电容C2的一端连接所述共模电感L2的第一次级端,所述共模电容C2的另一端与所述共模电容C3的一端共接于地,所述共模电容C3的另一端连接所述共模电感L2的第二次级端,用于将交流电的绝大部分的浪涌电流冲击抑制在后级电路可以承受的安全范围之内。

进一步,还包括并联在共模电感L3第二次级端的差模电容C4,用于滤除高频电信号。

进一步,所述第二差模滤波电路包括并联在电源单元输出端的差模电容C5;所述第二共模滤波电路包括级联的共模电感L4、L5和串接的共模电容C7、C8,所述共模电容C7的一端连接所述共模电感L4的第一次级端,所述共模电容C7的另一端与所述共模电容C8的一端共接于地,所述共模电容C8的另一端连接所述共模电感L4的第二次级端,用于滤除电源单元输出的高频噪声和脉冲尖峰。

进一步,还包括并联在共模电感L4第二次级端的差模电容C6,以及并联在共模电感L5第二次级端的差模电容C9,用于将高频电信号及瞬间高压高频干扰电信号被抑制,从而使得所述输出电信号的波形更加趋于平直。

附图说明

图1是本实用新型电源模块原理图;

图2是本实用新型输入滤波单元原理图;

图3是本实用新型输出滤波单元原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述,以便本领域的技术人员更好地理解本实用新型。需要特别提醒注意的是,在以下的描述中,当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本实用新型的主要内容时,这些描述在这里将被忽略。

图1是本实用新型电源模块原理图。

如图1所示,本实用新型针对现有电源模块不能满足GJB151B-2003军用设备和分系统电磁发射和敏感要求,提出了一种EMC电源模块,包括三级级联的输入滤波单元、电源单元和输出滤波单元;所述输入滤波单元包括级联的第一差模滤波电路和第一共模滤波电路;所述第一差模滤波电路连接电源输入端,所述第一共模滤波电路连接电源单元的输入端;所述输出滤波单元包括级联的第二差模滤波电路和第二共模滤波电路;所述电源单元的输出端连接所述第二差模滤波电路的输入端;所述第二共模滤波电路连接电源输出端。

本实用新型在电源模块的电源单元的输入端通过输入滤波单元有效地抑制输入电流中三角波对传导干扰的影响,满足国家标准GJB151B-2003中对输入导线传导发射和传导敏感度的要求;通过输出滤波单元有效地抑制电源单元产生的高频噪声和尖峰干扰,满足国家标准GJB151B-2003中对输出导线电场辐射发射和电场辐射敏感度的要求;同时本实用新型满足国家标准GBl7743-1999关于EMC的要求。与现有的电源模块相比,对于单一干扰源,要达到同等抑制能力下,成本低得多;同时具备对多种干扰源的极强滤波能力,因此,本实用新型缩短了研发周期、降低了经济成本。

图2是本实用新型输入滤波单元原理图。

如图2所示,所述第一差模滤波电路包括串联在电源输入端的差模电感L1与差模电容Cl,所述差模电感L1对进入的差模干扰进行抑制电流尖波及滤波,使得共模电感L2在干扰经过自身时不出现自激振荡,同时差模电容Cl和差模电容C4构成π型滤波电路,不会出现电感瞬间接近饱和现象,提高了滤波回路的阻尼。

所述第一共模滤波电路包括级联的共模电感L2、L3和串接的共模电容C2、C3,所述共模电容C2的一端连接所述共模电感L2的第一次级端,所述共模电容C2的另一端与所述共模电容C3的一端共接于地,所述共模电容C3的另一端连接所述共模电感L2的第二次级端。还包括并联在共模电感L3第二次级端的差模电容C4。所述共模电感L2、共模电容C2和共模电容C3构成的一级LC滤波电路,将伴有交流干扰信号的高压电通过由共模电感L2、共模电容C2和共模电容C3构成的一级LC滤波电路,干扰信号大部分将被共模电感L2、阻止吸收变成磁感和热能,剩下的大部分被共模电容C2、共模电容C3旁路到地,同时,通过共模电感L3和差模电容C4将最后剩下的干扰中的共模和差模干扰进行阻尼滤波,在输出端就获得比较纯净的电源,以供电源单元使用作为电源单元的输入电源,有效减少供电入口滤波器之后的干扰电压及干扰电流。

所述电源单元为现有技术中常见的电源电路,在这里不再赘述。

图3是本实用新型输出滤波单元原理图。

如图3所示,所述第二差模滤波电路包括并联在电源单元输出端的差模电容C5;所述第二共模滤波电路包括级联的共模电感L4、L5和串接的共模电容C7、C8,所述共模电容C7的一端连接所述共模电感L4的第一次级端,所述共模电容C7的另一端与所述共模电容C8的一端共接于地,所述共模电容C8的另一端连接所述共模电感L4的第二次级端。所述共模电感L4、L5、共模电容C7和共模电容C8构成的共模滤波电路,将伴有干扰信号的高压电通过由共模电感L4、L5、共模电容C7和共模电容C8构成的两级LC滤波电路,干扰信号大部分将被共模电感L4、L5阻止吸收变成磁感和热能,剩下的大部分被共模电容C7、共模电容C8旁路到地,这就可以抑制EMI干扰信号的作用,在输出端就获得比较纯净的电源,以供负载。通过输出滤波单元有效地抑制电源单元产生的高频噪声和尖峰干扰,满足国家标准GJB151B-2003中对输出导线电场辐射发射和电场辐射敏感度的要求;同时本实用新型满足国家标准GBl7743-1999关于EMC的要求。

还包括并联在共模电感L4第二次级端的差模电容C6,以及并联在共模电感L5第二次级端的差模电容C9,利用电容的充、放电作用,吸收一部分开关动作瞬间产生的瞬态干扰,以达到降低瞬态干扰的目的。

综上所述,本实用新型所提供的EMC电源模块,能满足GJB151B-2003《军用设备和分系统电磁发射和敏感要求》中陆军地面要求的EMC电源模块,用于对时间成本和经济成本要求较高的场合。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述,以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型,但应该清楚,本实用新型不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

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