降低開(kāi)關(guān)電路電磁噪聲的裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及電磁兼容技術(shù)，特別是一種降低開(kāi)關(guān)電路電磁噪聲的裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]開(kāi)關(guān)電源以其效率高、體積小、輸出穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。但是，由于開(kāi)關(guān)電源工作過(guò)程中的高頻率、高di/dt和高du/dt，使電磁干擾問(wèn)題非常突出，造成開(kāi)關(guān)電路電磁噪聲過(guò)大。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，常見(jiàn)的抑制開(kāi)關(guān)電路電磁噪聲的措施主要有抑制干擾源的方法、濾波法、屏蔽法、在器件特性上進(jìn)行改善的方法、采用合適的線(xiàn)路布局等。例如，可以通過(guò)隨機(jī)調(diào)制開(kāi)關(guān)電源的脈寬調(diào)制頻率，將諧波能量分配到較寬的頻率范圍，進(jìn)而減弱諧波幅值。還可以通過(guò)軟開(kāi)關(guān)技術(shù)降低開(kāi)關(guān)管通斷時(shí)的高du/dt和di/dt。對(duì)于任何設(shè)備而言，濾波也是很有效的解決電磁干擾的技術(shù)之一。濾波可以有效地削弱導(dǎo)線(xiàn)上的干擾信號(hào)，防止電路中的干擾信號(hào)傳到導(dǎo)線(xiàn)上借助導(dǎo)線(xiàn)輻射。例如，在機(jī)箱上設(shè)置屏蔽，或者對(duì)局部電路加屏蔽裝置。
[0006]通過(guò)這些方法處理，可以有效抑制電源對(duì)外界的干擾，但是當(dāng)多個(gè)電源通過(guò)直流母線(xiàn)并聯(lián)時(shí)，還是會(huì)導(dǎo)致總線(xiàn)的噪聲信號(hào)超標(biāo)。這是因?yàn)槎鄠€(gè)電源并聯(lián)后，在總線(xiàn)上偵測(cè)到的噪聲，將會(huì)是單個(gè)電源產(chǎn)生的噪聲信號(hào)的疊加。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種降低開(kāi)關(guān)電路電磁噪聲的裝置，所述的這種降低開(kāi)關(guān)電路電磁噪聲的裝置要解決現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)開(kāi)關(guān)電源通過(guò)直流母線(xiàn)并聯(lián)而導(dǎo)致總線(xiàn)噪聲信號(hào)超標(biāo)的技術(shù)問(wèn)題。
[0009]本實(shí)用新型的這種降低開(kāi)關(guān)電路電磁噪聲的裝置，包括一個(gè)E-E型磁芯，所述的E-E型磁芯包括兩個(gè)邊柱和一個(gè)中心柱，其中，所述的中心柱中設(shè)置有氣隙，任意一個(gè)所述的邊柱上均各自設(shè)置有一個(gè)電感線(xiàn)圈，一個(gè)平衡繞組以“8”字型路徑繞過(guò)兩個(gè)邊柱并避開(kāi)中心柱，平衡繞組包括有一個(gè)第一引出端和一個(gè)第二引出端，平衡繞組的第一引出端從一個(gè)所述的邊柱引出并與一個(gè)平衡阻抗元件的一端連接，平衡繞組的第二引出端與一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)的一端連接，模擬開(kāi)關(guān)的另一端與平衡阻抗元件的另一端連接，模擬開(kāi)關(guān)包括有一個(gè)控制端，所述的控制端與一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述的平衡阻抗元件中包括有兩個(gè)阻抗器件，所述的兩個(gè)阻抗器件的一端共同連接到平衡繞組的第一引出端，所述的模擬開(kāi)關(guān)包括兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述的兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極各自與所述的兩個(gè)阻抗器件的另一端連接，兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極共同連接到平衡繞組的第二引出端，兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極分別與一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器中的兩個(gè)輸出端連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述的電感線(xiàn)圈均為對(duì)稱(chēng)式boost變換器中的分立的電感線(xiàn)圈。
[0012]本實(shí)用新型的工作原理是:將對(duì)稱(chēng)式Boost變換器中的分立的兩個(gè)功率電感耦合，將其分別繞制在同一個(gè)E-E磁芯的兩個(gè)邊柱上，磁芯的中心柱開(kāi)有氣隙。在E-E磁芯中繞制一個(gè)平衡繞組，平衡繞組以“8”字型繞過(guò)兩個(gè)邊柱，不經(jīng)過(guò)中心柱，從其中一個(gè)邊柱引出，引出端連接平衡阻抗。平衡繞組只占有很小的窗口面積，因此變換器的大小并未因?yàn)榧尤肫胶饫@組而產(chǎn)生變化。平衡繞組的加入使得耦合電感多了兩個(gè)引出端子，不同的阻抗將被串聯(lián)在這兩個(gè)端子之間。在平衡繞組的兩個(gè)引出端子接入帶有模擬開(kāi)關(guān)的隨時(shí)間跳變的平衡阻抗。通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)對(duì)于接入兩引出端子間阻抗的管理，耦合電感的端口特性將被有效調(diào)整，耦合電感的端口特性的變化，將會(huì)體現(xiàn)到經(jīng)過(guò)耦合電感的噪聲信號(hào)的相位和幅度上，如果相位發(fā)生偏移，各個(gè)電源產(chǎn)生的同頻率的噪聲源信號(hào)將會(huì)形成相位差，從而這些噪聲可以在總線(xiàn)上相互抵銷(xiāo)，達(dá)到解決總線(xiàn)噪聲信號(hào)超標(biāo)的問(wèn)題。采用混沌信號(hào)調(diào)制阻抗。將兩組阻抗分別和模擬開(kāi)關(guān)MOS管串聯(lián)，再將其相互并聯(lián)后接入平衡繞組的引出端上。應(yīng)用DSP產(chǎn)生混沌信號(hào)驅(qū)動(dòng)MOS管，將兩組阻抗隨機(jī)接入平衡繞組中。該阻抗可以是電容、電阻或電感，或其組合網(wǎng)絡(luò)。接入平衡繞組的阻抗會(huì)隨著時(shí)間無(wú)規(guī)律變化，不同時(shí)間可能有不同的阻抗接入其中。
[0013]本實(shí)用新型和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本實(shí)用新型采用混沌阻抗調(diào)制抑制電源母線(xiàn)電磁噪聲，提高了變換器功率密度。通過(guò)調(diào)整平衡阻抗的大小和屬性改變外端口特性，抑制總線(xiàn)噪聲信號(hào)超標(biāo)。在傳統(tǒng)的電磁噪聲抑制基礎(chǔ)之上，結(jié)合本實(shí)用新型中的混沌阻抗調(diào)制抑制電源母線(xiàn)電磁噪聲的技術(shù)，可以使直流總線(xiàn)的噪聲進(jìn)一步減少。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)的框圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型的耦合電感及平衡繞組的實(shí)現(xiàn)方式圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型中所采用的混沌信號(hào)的示意圖。
[0018]【具體實(shí)施方式】:
[0019]實(shí)施例1:
[0020]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型提供了一種降低開(kāi)關(guān)電路電磁噪聲的裝置，包括的開(kāi)關(guān)電路中包括有一個(gè)線(xiàn)性阻抗穩(wěn)定電路或者直流母線(xiàn)I和兩個(gè)以上數(shù)目的開(kāi)關(guān)電源2，其中，在所述的線(xiàn)性阻抗穩(wěn)定電路或者直流母線(xiàn)I與任意一個(gè)所述的開(kāi)關(guān)電源2之間均各自連接一個(gè)集成磁件3，在任意一個(gè)所述的集成磁件3中設(shè)置電感器和平衡阻抗元件，電感器串聯(lián)連接在線(xiàn)性阻抗穩(wěn)定電路或者直流母線(xiàn)I與開(kāi)關(guān)電源2之間，利用一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)所述的平衡阻抗元件的阻抗值，使平衡阻抗元件的阻抗值隨時(shí)間跳變，另將一個(gè)平衡繞組4與平衡阻抗元件連接，利用平衡繞組4調(diào)整耦合電感器的端口特性，利用耦合電感器端口特性的變化調(diào)整經(jīng)過(guò)耦合電感器的噪聲信號(hào)的相位和幅度，在相位發(fā)生偏移時(shí)，開(kāi)關(guān)電源2產(chǎn)生的同頻率的噪聲源信號(hào)形成相位差，上述噪聲源信號(hào)在線(xiàn)性阻抗穩(wěn)定電路或者直流母線(xiàn)I上相互抵銷(xiāo)，從而降低開(kāi)關(guān)電路電磁噪聲。
[0021]進(jìn)一步的，利用一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器5產(chǎn)生混沌信號(hào)來(lái)控制所述的模擬開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。
[0022]任意一個(gè)集成磁件3中均各自包括一個(gè)E-E型磁芯，所述的E-E型磁芯包括兩個(gè)邊柱和一個(gè)中心柱，其中，所述的中心柱中設(shè)置有氣隙，兩個(gè)邊柱上分別設(shè)置有電感線(xiàn)圈L3和電感線(xiàn)圈L4，所述的平衡繞組4以“8”字型路徑繞過(guò)兩個(gè)邊柱并避開(kāi)中心柱，平衡繞組4包括有一個(gè)第一引出端和一個(gè)第二引出端，平衡繞組4的第一引出端從一個(gè)邊柱引出并與平衡阻抗元件的一端連接，平衡繞組4的第二引出端與模擬開(kāi)關(guān)的一端連接，模擬開(kāi)關(guān)的另一端與平衡阻抗元件的另一端連接，模擬開(kāi)關(guān)包括有一個(gè)控