專利名稱：一種電源低通濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種濾波電路，特別是涉及一種電源低通濾波電路。
背景技術(shù)：
電源經(jīng)常切換產(chǎn)生的高熱會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的電容性單元縮短壽命。圖1所示為現(xiàn)有的一種電源，其中的電容性單元為10，其具有電解電容Cb，第二外接電路204耦接至電容性單元10。在下文敘述中，若電解電容Cb串聯(lián)或并聯(lián)電感等其它儲(chǔ)能組件或者電阻等非儲(chǔ)能組件，而其在某些頻段的阻抗仍舊是電容性阻抗，則此時(shí)電容與電感以及電阻等的整體就稱為電容性單元。同樣，對(duì)于電感性單元的定義也是如此。對(duì)于由電感、電容等儲(chǔ)能組件以及電阻等非儲(chǔ)能組件組成，其在某些頻段下的阻抗為電感性阻抗，則在此頻段稱之為電感性單元。該圖中，晶體管開關(guān)Sll開關(guān)切換將電感Lll中儲(chǔ)存的能量經(jīng)由二極管Dll釋放至電容性單元10。開關(guān)Sll開關(guān)切換將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓時(shí)，在輸出電容性單元側(cè)除了會(huì)產(chǎn)生低頻的交流電流，也會(huì)產(chǎn)生高頻的交流電流波峰重迭于低頻交流電流之上，產(chǎn)生高熱。長期使用，在電解電容Cb上產(chǎn)生高熱導(dǎo)致電解電容Cb內(nèi)部的導(dǎo)體與介電質(zhì)流失，進(jìn)而縮短電解電容Cb的壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能延長電源中輸出電容性單元壽命的濾波電路點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種電源低通濾波電路，包含第一電容性濾波單元和第二電容性濾波單元，第一電容性濾波單元耦接于第一外接電路，第二電容性濾波單元與電感性濾波單元構(gòu)成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路與第一電容性濾波單元并聯(lián)。所述第一電容性濾波單元為具有較小的等效串聯(lián)電阻的高頻電容。所述電感性濾波單元一端連接第一外接電路，另一端連接第二外接電路。所述電感性濾波單元一端連接第一外接電路和第二外接電路，另一端連接所述第二電容性濾波單元。所述電感性濾波單元由第一抽頭電感和第二抽頭電感以中間抽頭的方式組成，其中第一抽頭電感耦接于第一電容性濾波單元以及第二電容性單元之間，而第二抽頭電感與第二電容性單元串聯(lián)。所述電感性濾波單元由第一抽頭電感和第二抽頭電感以中間抽頭的方式組成，其中第一抽頭電感耦接于第一電容性濾波單元以及第二電容性單元之間，而第二抽頭電感與第一電容性單元串聯(lián)。所述第一外接電路為升壓型功率因子校正轉(zhuǎn)換器。所述第二外接電路為直流-直流轉(zhuǎn)換器。[0013]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是可以在不需要增加大體積的電容組件的條件下有效減少電源供應(yīng)器中的紋波電流，從而可減少電路的電壓紋波并延長輸出電容性單元中電解電容Cb的壽命。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施和優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步解釋。
圖1是現(xiàn)有的一種電源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的電源的低通濾波電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3顯示圖2中電感性濾波單元Lr在不同的電感值Ll與電容性濾波單元Cr在不同的電容值Cl的選擇下，電解電容Cb的電流有效值的變化情形；圖4是本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的電源的低通濾波電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的電源的低通濾波電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的第四實(shí)施例的電源的低通濾波電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下給出四個(gè)實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型，分別可以參考圖2、圖3、圖4和圖5。 在不同的圖中，相同的元件是以相同的符號(hào)表示。實(shí)施例1。參考圖2，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的電源的低通濾波電路包含電容性單元20、 電感L41、橋式整流器410、二極管D41和晶體管S41。電容性單元20由具有電感性阻抗的電感性濾波單元Lr與具有電容性阻抗的電容性濾波單元Cr組成。電容性濾波單元Cr為具有較小的等效串聯(lián)電阻的高頻電容。電容性濾波單元Cr耦接于第一外接電路202，該外接電路可以是升壓型功率因子校正轉(zhuǎn)換器，以下實(shí)施例中相同，與電解電容Cb之間并且與電解電容Cb并聯(lián)，而電感性濾波單元Lr耦接于電容性濾波單元Cr與電解電容Cb之間。電解電容Cb設(shè)定為允許低頻的交流電流流入，而減少流入高頻電流。橋式整流器410用來將一輸入交流電壓整流成具有一預(yù)定電壓值的整流直流電壓。電感L41耦接至橋式整流器410的一輸出端，其用以接收該橋式整流器410所輸出的一電流，并且根據(jù)晶體管開關(guān)S41的開關(guān)切換將其中儲(chǔ)存的能量經(jīng)由二極管D41釋放至具有電容性阻抗的電解電容Cb。晶體管開關(guān)S41由功率因子校正信號(hào)(PFC signaDVg驅(qū)動(dòng)。 通過晶體管開關(guān)S41的開關(guān)切換，升壓電感L41以自身所儲(chǔ)存的能量向電解電容Cb充電。當(dāng)晶體管開關(guān)S41導(dǎo)通時(shí)，升壓電感L41接收該橋式整流器410所輸出的交流電流并且儲(chǔ)存能量。當(dāng)晶體管開關(guān)S41關(guān)閉時(shí)，升壓電感L41會(huì)將儲(chǔ)存其中的能量以輸出電感電流IL的方式來釋放，其中一部分的電感電流提供給電解電容Cb。由于電容性濾波單元 Cr的等效阻抗低，會(huì)吸引較大的電流分流流入電容性濾波單元Cr，而電感性濾波單元Lr與電解電容Cb所組成的電路支路上的等效阻抗高，因此流入的電流分流會(huì)比較小。因此相應(yīng)產(chǎn)生的高熱比較小，相應(yīng)保護(hù)電解電容Cb。若想要達(dá)成有效的濾波效果，電容性濾波單元Cr與電解電容Cb的參數(shù)設(shè)定必須要做適當(dāng)?shù)倪x擇。圖3顯示Lr在不同的電感值Ll與Cr在不同的電容值Cl的選擇下，電解電容Cb的電流有效值的變化情形。在區(qū)域A中，當(dāng)電感值Ll與電容值Cl的設(shè)定值較大時(shí)，諧振網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率Λ = 2 二Li<
會(huì)低于最低的開關(guān)頻率，并且電解電容Cb的電流有效值會(huì)低于當(dāng)電感值Ll為0的情形下， 參見區(qū)域B，的電解電容Cb的電流有效值。而當(dāng)Ll與Cl的設(shè)定值落在區(qū)域C時(shí)，電解電容 Cb的電流有效值就會(huì)非常大。實(shí)施例2。參見圖4。在該實(shí)施例中的濾波電路30中，電感性濾波單元Lr是與電解電容Cb 串聯(lián)，電感性濾波單元Lr 一端連接第一外接電路202和第二外接電路204，該實(shí)施例中，第一外接電路202是功率因子校正轉(zhuǎn)換器，第二外接電路204是直流-直流轉(zhuǎn)換器，以下實(shí)施例相同，另一端連接電解電容Cb，這樣能減少來自前級(jí)功率因子校正轉(zhuǎn)換器所引起的紋波電流，還可以減少來自后級(jí)直流-直流轉(zhuǎn)換器所引起的紋波電流，進(jìn)而加長電解電容Cb的壽命。實(shí)施例3。參見圖5。在該實(shí)施例中的濾波電路40中，電感性濾波單元Lr以第一抽頭電感 (tap inductor) Lrl與第二抽頭電感Lr2所組成，其中第一抽頭電感Lrl耦接于電容性濾波單元Cr以及電解電容Cb之間，而第二抽頭電感Lr2與電解電容Cb串聯(lián)。該實(shí)施例不但結(jié)合了第一與第二實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)，并且可允許電感抽頭的位置根據(jù)不同的電感參數(shù)選擇來進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。在另一種可能的實(shí)施例中，抽頭電感可以采用耦合電感來取代。實(shí)施例4。參見圖6。在該實(shí)施例中的濾波電路50中，電容性濾波單元Cr耦接于第一外接電路202以及電解電容Cb之間并與電解電容Cb并聯(lián)；一第一電感性濾波單元L101，耦接于電容性濾波單元Cr以及電解電容Cb之間；以及一第二電感性濾波單元L102，與電容性濾波單元Cr串聯(lián)。第一電感性濾波單元LlOl與第二電感性濾波單元L102以及電容性濾波單元Cr所組成的電路支路會(huì)形成一個(gè)低阻抗的電流路徑，其可減少來自前級(jí)的第一外接電路202的紋波電流，而第二電感性濾波單元L102以及電容性濾波單元Cr所組成的電路支路會(huì)形成一個(gè)低阻抗的電流路徑，其可減少來自后級(jí)的第二外接電路204的紋波電流。綜合以上所述，本實(shí)用新型可以對(duì)流入輸出電容的電流進(jìn)行濾波處理，進(jìn)而減少輸出電容的紋波電流?？梢栽诓恍枰黾哟篌w積的電容組件的條件下有效減少電源供應(yīng)器中的紋波電流，從而可減少電路的電壓紋波并延長電解電容Cb的壽命。當(dāng)然，以上僅是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用范例，對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其它實(shí)施方式。凡根據(jù)本實(shí)用新型所作的等同變換都屬于本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種電源低通濾波電路，其特征在于，包含第一電容性濾波單元和第二電容性濾波單元，第一電容性濾波單元耦接于第一外接電路，第二電容性濾波單元與電感性濾波單元構(gòu)成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路與第一電容性濾波單元并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源低通濾波電路，其特征在于，所述第一電容性濾波單元為一電容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源低通濾波電路，其特征在于，所述電感性濾波單元一端連接第一外接電路，另一端連接第二外接電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源低通濾波電路，其特征在于，所述電感性濾波單元一端連接第一外接電路和第二外接電路，另一端連接所述第二電容性濾波單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源低通濾波電路，其特征在于，所述電感性濾波單元由第一抽頭電感和第二抽頭電感以中間抽頭的方式組成，其中第一抽頭電感耦接于第一電容性濾波單元以及第二電容性單元之間，而第二抽頭電感與第二電容性單元串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源低通濾波電路，其特征在于，所述電感性濾波單元由第一抽頭電感和第二抽頭電感以中間抽頭的方式組成，其中第一抽頭電感耦接于第一電容性濾波單元以及第二電容性單元之間，而第二抽頭電感與第一電容性單元串聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電源低通濾波電路，包含第一電容性濾波單元和第二電容性濾波單元，第一電容性濾波單元耦接于第一外接電路，第二電容性濾波單元與電感性濾波單元構(gòu)成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路與第一電容性濾波單元并聯(lián)。本實(shí)用新型可以在不需要增加大體積的電容組件的條件下有效減少電源供應(yīng)器中的紋波電流，從而可減少電路的電壓紋波并延長輸出電容性單元Cb的壽命。
文檔編號(hào)H02M1/14GK202059319SQ20112013769
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
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