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一種共模差模電流抑制電路的制作方法

文檔序號(hào):8756603閱讀:890來源:國(guó)知局
一種共模差模電流抑制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于EMC (Electromagnetic Compatibility)電磁兼容領(lǐng)域,具體涉及一種共模差模電流抑制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子、電氣、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,電磁兼容性在工業(yè)、科研、民用和軍事領(lǐng)域的重要意義愈來愈引起人們的高度重視。其中傳導(dǎo)和輻射電磁干擾可能導(dǎo)致與附近的或共用電源的其它電子設(shè)備之間產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾問題,甚至可能影響人體健康。因此各種國(guó)際和國(guó)內(nèi)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相繼強(qiáng)制執(zhí)行,使得EMI成為一個(gè)急待解決的問題。其中,共模差模干擾占EMI主要地位。共模差模電流還會(huì)產(chǎn)生輻射干擾。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中主要通過無源濾波電路濾除共模差模電磁干擾,圖1所示的電路就是現(xiàn)有的共模差模濾波電路,通常稱為EMI濾波器,EMI濾波器主要依靠電容,電感等無源器件進(jìn)行濾波,其體積大,成本高,而且其濾波性能不僅依賴于濾波器本身,而且依賴于噪聲源和噪聲負(fù)載阻抗,EMI濾波器要想充分發(fā)揮性能,阻抗必須很好的匹配。對(duì)于電力電子裝置來說,EMI濾波器的噪聲源就是裝置本身,噪聲源阻抗隨著開關(guān)拓?fù)渥兓兓?。噪聲?fù)載是電網(wǎng),阻抗條件也在不停地發(fā)生變化。因而當(dāng)EMI濾波器用于實(shí)際裝置時(shí),衰減情
[0004]況難以確定,甚至在某些頻率點(diǎn)還會(huì)產(chǎn)生負(fù)作用,其濾波能力有限。而且濾波器一旦接入電路便無法修改,靈活性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型就是為了克服上面的不足,提出了一種共模差模電流抑制電路,利用軟件控制方法減小了硬件電路體積,靈活性好,濾波能力強(qiáng)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種共模差模電流抑制電路,包括共模變壓器L,采樣電阻R,智能控制單元MCU,第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1,第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2,第一電容Cyl,第二電容Cy2,第三電容Cl,第四電容C2,第五電容Ctl,第六電容CX,輸入正端Vin+,輸入負(fù)端Vin-,輸出正端Vout+,輸出負(fù)端Vout-和直流穩(wěn)壓電壓源VC ;所述第一電容Cyl —端接輸入正端Vin+和共模變壓器L同名端,另一端接地;第二電容Cy2 —端接輸入負(fù)端Vin-和共模變壓器L同名端,另一端接地;采樣電阻R接共模變壓器L 一繞組兩端,第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql柵極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2柵極并接入智能控制單元MCU,第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2源極并接入智能控制單元MCU ;第五電容CO —端接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極,另一端接地;直流穩(wěn)壓電壓源VC正極接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql漏極,直流穩(wěn)壓電壓源VC負(fù)極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2漏極;第三電容Cl 一端接輸出正端Vout+,另一端接直流穩(wěn)壓電壓源VC正極;第四電容C2 —端接輸出負(fù)端Vout-,另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2漏極;第六電容Cx —端接輸出負(fù)端Vout-,另一端接輸出正端Vout+。
[0007]電路工作時(shí),由共模變壓器第三繞組上感應(yīng)出共模電流,經(jīng)過采樣電阻R變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元MCU進(jìn)行處理,控制由第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2所組成的推挽補(bǔ)償電路產(chǎn)生與共模電流源大小相等方向相反的補(bǔ)償電流,再經(jīng)過第三電容Cl和第四電容C2反饋到電路中達(dá)到抑制共模電流的目的,第六電容CX用于抑制差模電流。
[0008]其中,所述的一共模變壓器L共有3個(gè)繞組,分別為第一繞組,第二繞組和第三繞組。其中,所述的共模變壓器L第一繞組,第二繞組接入電路中,其中第一繞組第一端IA接輸入正端Vin+,第二端IB接輸出正端Vout+ ;第二繞組第一端2A接輸入負(fù)端Vin-,第二端2B接輸出負(fù)端Vout-;第三繞組第一端3A接采樣電阻R —端,第二端3B接采樣電阻R另一端;采樣電阻R感應(yīng)出共模電流,經(jīng)過變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元MCU進(jìn)行處理。所述的共模變壓器第一繞組的第一端IA和第二繞組的第一端2A以及第三繞組的第一端3A是同名端。
[0009]其中,所述的第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql是PNP結(jié)構(gòu),第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2是NPN結(jié)構(gòu),且第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2開關(guān)性能一致組成推挽補(bǔ)償電路。所述的第六電容CX是差模抑制電容。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011 ] 利用軟件控制方法可以節(jié)省硬件電路,減小電路體積,便于集成,且使控制更加方便,電路靈活性強(qiáng),便于修改;電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低,電路抑制共模差模電流能力更強(qiáng)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型共模差模電流抑制電路實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1,一種共模差模電流抑制電路,包括共模變壓器L,采樣電阻R,智能控制單元MCU,第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1,第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2,第一電容Cyl,第二電容Cy2,第三電容Cl,第四電容C2,第五電容Ctl,第六電容CX,輸入正端Vin+,輸入負(fù)端Vin-,輸出正端Vout+,輸出負(fù)端Vout-和直流穩(wěn)壓電壓源VC ;所述第一電容Cyl —端接輸入正端Vin+和共模變壓器L同名端,另一端接地;第二電容Cy2 —端接輸入負(fù)端Vin-和共模變壓器L同名端,另一端接地;采樣電阻R接共模變壓器L 一繞組兩端,第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql柵極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2柵極并接入智能控制單元MCU,第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2源極并接入智能控制單元MCU ;第五電容CO —端接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極,另一端接地;直流穩(wěn)壓電壓源VC正極接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql漏極,直流穩(wěn)壓電壓源VC負(fù)極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2漏極;第三電容Cl 一端接輸出正端Vout+,另一端接直流穩(wěn)壓電壓源VC正極;第四電容C2 —端接輸出負(fù)端Vout-,另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2漏極;第六電容CX —端接輸出負(fù)端Vout-,另一端接輸出正端Vout+。由共模變壓器第三繞組上感應(yīng)出共模電流,經(jīng)過采樣電阻R變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元MCU進(jìn)行處理,控制由第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2所組成的推挽補(bǔ)償電路產(chǎn)生與共模電流源大小相等方向相反的補(bǔ)償電流,再經(jīng)過第三電容Cl和第四電容C2反饋到電路中達(dá)到抑制共模電流的目的,第六電容CX用于抑制差模電流。
[0015]該實(shí)施例中,外加直流穩(wěn)壓電壓VC提供補(bǔ)償電路注入電流的能量,電壓大于等于8V。耦合電容Cl和C2、輸出電容CO選用高壓高頻電容。
[0016]因共模變壓器是在共模電感的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)繞組且在繞組上并聯(lián)了一個(gè)檢測(cè)電阻R,電阻上形成的高頻電壓信號(hào)與共模電流成比例關(guān)系。所以需根據(jù)共模電流的大小以及高頻電壓的要求設(shè)計(jì)變壓器的匝數(shù)比。盡量減少共模變壓器初級(jí)繞組的雜散電容,防止高頻電流直接通過雜散電容流過變壓器。另外,共模變壓器初級(jí)繞組能夠承受逆變器負(fù)載電流。
[0017]并聯(lián)補(bǔ)償電路是由互補(bǔ)對(duì)稱Ql和Q2MOSFET構(gòu)成的推挽電路,為使補(bǔ)償電路產(chǎn)生所需要的共模補(bǔ)償電流,就要給推挽電路提供合適的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)上管導(dǎo)通下管關(guān)斷時(shí)要能提供足夠高的正電壓,當(dāng)上管關(guān)斷下管開通時(shí),要能提供足夠高的負(fù)電壓。因此驅(qū)動(dòng)電路要能夠提供±10V的驅(qū)動(dòng)電壓。
[0018]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種共模差模電流抑制電路,其特征在于:包括共模變壓器(L),采樣電阻(R),智能控制單元MCU,第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql),第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2),第一電容(Cyl),第二電容(Cy2),第三電容(Cl),第四電容(C2),第五電容(Ctl),第六電容(CX),輸入正端(Vin+),輸入負(fù)端(Vin-),輸出正端(Vout+),輸出負(fù)端(Vout-)和直流穩(wěn)壓電壓源(VC);所述第一電容(Cyl) 一端接輸入正端(Vin+)和共模變壓器(L)同名端,另一端接地;第二電容(Cy2) —端接輸入負(fù)端(Vin-)和共模變壓器(L)同名端,另一端接地;采樣電阻(R)接共模變壓器(L) 一繞組兩端,第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)柵極接第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)柵極并接入智能控制單元MCU,第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)源極接第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)源極并接入智能控制單元MCU;第五電容(Ctl) 一端接第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)源極,另一端接地;直流穩(wěn)壓電壓源(VC)正極接第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)漏極,直流穩(wěn)壓電壓源(VC)負(fù)極接第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)漏極;第三電容(Cl) 一端接輸出正端(Vout+),另一端接直流穩(wěn)壓電壓源(VC)正極;第四電容(C2) —端接輸出負(fù)端(Vout-),另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)漏極;第六電容(CX) —端接輸出負(fù)端(Vout-),另一端接輸出正端(Vout+);所述的共模變壓器(L)共有3個(gè)繞組,分別為第一繞組、第二繞組和第三繞組;所述的共模變壓器(L)第一繞組、第二繞組接入電路中,其中第一繞組第一端(IA)接輸入正端(Vin+),第二端(IB)接輸出正端(Vout+);第二繞組第一端(2A)接輸入負(fù)端(Vin-),第二端(2B)接輸出負(fù)端(Vout-);第三繞組第一端(3A)接采樣電阻(R)一端,第二端(3B)接采樣電阻(R)另一端;采樣電阻(R)感應(yīng)出共模電流,經(jīng)過變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元MCU進(jìn)行處理;所述的共模變壓器的第一繞組的第一端(IA)和第二繞組的第一端(2A)以及第三繞組的第一端(3A)是同名端;所述的第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)是PNP結(jié)構(gòu),第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)是NPN結(jié)構(gòu),且第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)和第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)開關(guān)性能一致組成推挽補(bǔ)償電路;所述的第六電容(CX)是差模抑制電容。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種共模差模電流抑制電路,其中互補(bǔ)對(duì)稱的第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管組成的推挽電路構(gòu)成并聯(lián)補(bǔ)償電路,由共模變壓器第三繞組上感應(yīng)出共模電流,經(jīng)過采樣電阻R變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元進(jìn)行處理,控制由第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管所組成的推挽補(bǔ)償電路產(chǎn)生與共模電流源大小相等方向相反的補(bǔ)償電流,再經(jīng)過第三電容和第四電容反饋到電路中達(dá)到抑制共模電流的目的,第六電容用于抑制差模電流。本實(shí)用新型減小了硬件電路體積,靈活性好,濾波能力強(qiáng)。
【IPC分類】H02M1-44
【公開號(hào)】CN204465338
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420851205
【發(fā)明人】趙文靜, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名
【申請(qǐng)人】余姚億威電子科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2014年12月29日
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