專利名稱:降低由電源線引起的輻射超標(biāo)的方法及電器設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于電磁輻射抑制方法技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō),是涉及一種可降低由 電源線引起的電磁輻射超標(biāo)的方法及應(yīng)用該方法的電器設(shè)備。
背景技術(shù):
電器設(shè)備輻射和泄漏的電磁波不僅嚴(yán)重干擾其他電器設(shè)備正常工作,導(dǎo)致 設(shè)備功能紊亂、傳輸錯(cuò)誤、還威脅著人類的健康與安全,危害非常大。因此,
如何降低電器設(shè)備的電磁干擾(EMI)已經(jīng)成為廣大電器設(shè)備生產(chǎn)廠商必須考慮 的主要問題之一。
對(duì)于目前的絕大部分電器設(shè)備來(lái)說(shuō),在生產(chǎn)過程中都需要滿足電磁輻射的 設(shè)計(jì)要求。以等離子電視機(jī)為例,現(xiàn)有等離子電視機(jī)的電磁兼容(EMC)設(shè)計(jì)主 要采用金屬外殼屏蔽的方式,其交流電源開關(guān)大多放在屏蔽殼的內(nèi)部,或者直 接不設(shè)計(jì)交流電源開關(guān)。但是,也會(huì)出現(xiàn)由于外觀設(shè)計(jì)的原因需要將交流電源 開關(guān)設(shè)計(jì)在屏蔽體外部的情況。后一種設(shè)計(jì)方式由于電源連接線需要進(jìn)出屏蔽 體,而屏蔽體內(nèi)的各種輻射可能會(huì)耦合到電源連接線中,因而,采用這種結(jié)構(gòu) 的等離子電視機(jī)在EMC測(cè)試中極易在80MHz 200MHz的頻段超標(biāo),給產(chǎn)品的EMC 設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的不便!
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種降低電源線輻射的方法,以有效抑制通過電源 線引起的電磁輻射問題,滿足電器設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)要求。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種降低由電源線引起的輻射超標(biāo)的方法,將連接在電源開關(guān)兩極接線端 子上的兩段電源線分別進(jìn)行雙絞,并在其上安裝抗干擾元件。
進(jìn)一步的,所述抗干擾元件可以采用^f茲環(huán)或者》茲珠等具有電^f茲輻射抑制作 用的元器件實(shí)現(xiàn)。所述電源線包括火線和零線,可以是非屏蔽線或者屏蔽線, 優(yōu)選采用具有屏蔽層的屏蔽線實(shí)現(xiàn)。
基于上述降低電源線輻射的方法,本發(fā)明又提出了一種采用此方法的電器 設(shè)備,包括交流電源開關(guān),所述交流電源開關(guān)包括兩極接線端子,第一極接線 端子連接輸入電源線的火線和零線,第二極接線端子連接輸出電源線的火線和
零線;分別將連接在同一極接線端子上的兩根火線和零線雙絞,形成雙絞線, 并在其上安裝抗干擾元件;利用連接在同 一極接線端子上的兩根電源線其內(nèi)部 通過的電流大小相等、方向相反的特性,使其產(chǎn)生的輻射可以相互抵消,并在 抗干擾元件的輔助作用下,實(shí)現(xiàn)電-茲輻射的最大限度抑制。
進(jìn)一步的,在所述電器設(shè)備的殼體內(nèi)部設(shè)置有金屬屏蔽體,所述交流電源 開關(guān)位于屏蔽體外部;所述連接在交流電源開關(guān)同 一極接線端子上的兩根火線 和零線至少在露出屏蔽體的一段形成雙絞線,并在其上安裝抗干擾元件;而進(jìn) 入金屬屏蔽體的電源線可以通過金屬屏蔽體來(lái)抑制電磁輻射。
又進(jìn)一步的,所述輸入電源線與電器設(shè)備的交流電源輸入接口相連接,所 述輸出電源線與電器設(shè)備內(nèi)部的電源板的供電接口相連接,為達(dá)到進(jìn)一步降低 電源線電磁輻射的目的,在所述交流電源輸入接口附近的輸入電源線上和電源 板的供電接口附近的輸出電源線上也分別安裝一所述的抗干擾元件。
再進(jìn)一步的,所述抗干擾元件為磁環(huán)或者》茲珠等具有電^f茲輻射抑制作用的 元器件;所述輸入電源線和輸出電源線均為屏蔽線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明的電^茲輻射抑制方 法可以有效降低通過電源線引起的電磁輻射干擾,將其應(yīng)用于電器設(shè)備中可以 有效解決由于將交流電源開關(guān)放在電器設(shè)備的金屬屏蔽體之外所帶來(lái)的電磁輻 射超標(biāo)問題,不僅滿足了電器設(shè)備的EMC測(cè)試要求,而且可以使電器設(shè)備的外觀設(shè)計(jì)更具靈活性。
圖1是一種可降低電源線輻射的電視機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
眾所周知,當(dāng)有電流流過電源線時(shí),就會(huì)在電源線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),電流越 大,磁場(chǎng)強(qiáng)度越大,所引起的電磁輻射問題就越嚴(yán)重。本發(fā)明所提出的降低由 電源線引起的輻射超標(biāo)的方法是利用流過交流火線和零線中的電流大小相等、 反向相反的特性,將電源線的火線和零線進(jìn)行雙絞,從而使因火線電流產(chǎn)生的 電磁輻射可以與由零線電流產(chǎn)生的電磁輻射相互抵消,以抑制電源線引發(fā)的電 磁干擾問題。與此同時(shí),當(dāng)電源線途徑其他電子線路時(shí),由其他電子線路產(chǎn)生 的電磁輻射也很可能通過電源線攜帶而傳播到電器設(shè)備的屏蔽體之外,引發(fā)電 器設(shè)備的電磁輻射超標(biāo)問題。為解決此問題,本發(fā)明需要進(jìn)一步在雙絞的電源 線上安裝抗干擾元件,比如磁環(huán)或者磁珠等,以最大限度的降低電磁干擾。
實(shí)施例一,參見圖l所示,本實(shí)施例以等離子電禍L機(jī)的結(jié)構(gòu)為例,具體闡 述本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案。
圖1中所列舉的等離子電朝^幾具有某一特定結(jié)構(gòu),即交流電源開關(guān)3位于 電視機(jī)殼體1內(nèi)部的金屬屏蔽體2的外部。金屬屏蔽體2包裹在電視機(jī)內(nèi)部電 路板的外周,對(duì)電路板中電子器件所產(chǎn)生的電磁干擾可以進(jìn)行有效抑制,以避 免電磁輻射泄漏到電視機(jī)殼體1之外。但由于目前的某些電視機(jī)在外觀設(shè)計(jì)上 的特殊要求,往往需要將其交流電源開關(guān)3設(shè)計(jì)在金屬屏蔽體2之外,這樣, 與其連接的電源線就需要進(jìn)出屏蔽體2,而屏蔽體2內(nèi)部的各種電磁輻射很可 能會(huì)耦合到電源線中,進(jìn)而通過電源線帶出電視機(jī)殼體l之外,從而使這種結(jié) 構(gòu)的等離子電朝L才幾在EMC測(cè)試中往往出現(xiàn)在80MHz 200MHz的頻^殳電》茲輻射超標(biāo)問題。
為了解決這一問題,將出入金屬屏蔽體2的電源線4分別雙絞,并在雙絞 的電源線4 (位于金屬屏蔽體2以外的部分)上繞一磁環(huán)5,以降低電磁輻射。
磁環(huán)是一種損耗時(shí)濾波器(不是反射式濾波器),其作用就是將穿越磁環(huán)的 導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)集中起來(lái),從而使導(dǎo)線的電感成倍加大。磁環(huán)的最大優(yōu)點(diǎn)就是 與被濾波電路沒有電氣連接。磁環(huán)選用的標(biāo)準(zhǔn)主要是依據(jù)其阻抗特性,例如, 當(dāng)我們需要損耗濾除(注意,不M射濾除)掉導(dǎo)線上100MHz的高頻共模干擾 時(shí),那么,我們可以選擇阻抗特性在100MHz處有4交大阻抗的-茲環(huán)。用于電源線 上的磁環(huán)一般是直接安裝在電源線上,隔離或?yàn)V除電源連接導(dǎo)線竄入設(shè)備電路 的高頻噪聲脈沖干擾;或者安裝在開關(guān)電源輸出線上,電源內(nèi)部有一些線圈, 電流流過會(huì)產(chǎn)生交變的f茲場(chǎng)并向外輻射,而這個(gè)磁環(huán)就是用來(lái)抵消磁場(chǎng)產(chǎn)生的 電磁輻射,以消除電路內(nèi)部由于開關(guān)引起瞬變電流或寄生振蕩產(chǎn)生的高頻振蕩。
如圖l下半部分所示,在交流電源開關(guān)3上包含有兩核j妾線端子,第一核_ 接線端子3-1連接輸入電源線4-1的火線和零線,所述輸入電源線4-1的另一 端與電視機(jī)的交流電源輸入接口 7相連接,所述交流電源輸入接口 7設(shè)置在電 視機(jī)的金屬屏蔽體2以內(nèi),連接外部交流電源插頭,進(jìn)而通過交流電源插頭與 外部的交流市電相連接,將交流供電電壓引入電視機(jī)內(nèi)部電路。圖l中,線條 較粗的為火線,線條較細(xì)的為零線。交流電源開關(guān)3的第二極接線端子3-2連 接輸出電源線4-2的火線和零線,所述輸出電源線4-2的另一端連接電一見機(jī)內(nèi) 部的電源板9的供電接口 10,為電源板9提供交流供電電壓。分別將連接在交 流電源開關(guān)3的同一極接線端子上的兩段電源線(火線和零線)進(jìn)行雙絞,即將 輸入電源線4-1的火線和零線進(jìn)行雙絞,將輸出電源線4-2的火線和零線進(jìn)4亍 雙絞,并在其上安裝i茲環(huán)5。其中,連接在交流電源開關(guān)3同一極接線端子上 的兩根火線和零線至少在露出屏蔽體2的一段形成雙絞線,磁環(huán)5位于屏蔽體 2之外。采用這種雙絞方式,可以使通過電源線4帶出的屏蔽體2內(nèi)部等離子 屏所產(chǎn)生的輻射盡可能的減少,從而抑制漏出屏蔽體2的電磁干擾。為了進(jìn)一步達(dá)到降低電磁輻射的目的,在所述交流電源輸入接口 7附近的 輸入電源線4-1上和電源板9的供電接口 10附近的輸出電源線4-2上也分別安 裝一個(gè)f茲環(huán)6、 8,采用以上措施后,可以將等離子電視i/L在80MHz 200MHz頻 段由電源線4引起的輻射有效抑制下來(lái),滿足電視產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)要求。
磁環(huán):t要」磁性材料分類有^艮多種,本發(fā)明所使用的石茲環(huán)5、 6、 8可以選用以 下的其中一種或者多種1、功率鐵氧體用來(lái)制作高頻電源的變壓器、電感器 磁芯,要求磁芯損耗?。?、高ju鐵氧體具有高達(dá)8000-10000以上的磁導(dǎo)率, 主要用來(lái)制作線路濾波器的扼流圈磁芯;3、 EMI系列抑制電磁干擾特性好, 用于電路連接或電線電纜接插抗干擾;4、錳鋅鐵氧體普通2000磁導(dǎo)體的用 于頻率不太高,電流小的場(chǎng)合,如罐形磁芯等;5、鎳鋅鐵氧體主要有工字形, 雙孔、四孔、多孔,制作電感及匹配器;6、》茲;盼芯在強(qiáng)直流》茲場(chǎng)(大電流) 條件下,磁芯不易飽和,是PFC、輸出電感》茲芯最理想選材,包括MPP、 HF、鐵 粉芯等;7、釹鐵硼目前磁性能最高的永磁材料,主要用于永磁電機(jī)等多種場(chǎng) 合,可制成多種形狀。
本發(fā)明所提出的降低電源線輻射的方法除了附圖所示的方法之外,還可以 有其他多種替代形式,例如,在適當(dāng)?shù)牡胤皆黾哟怒h(huán)或者根據(jù)需要去掉某個(gè)磁 環(huán),當(dāng)然也可以用其他類似的裝置替換磁環(huán);為了進(jìn)一步降低電磁干擾,電源 線4也可以采用外部包覆有屏蔽層的屏蔽線代替,來(lái)連接電器產(chǎn)品的交流電源 輸入接口 7、交流電源開關(guān)3和電源板9的供電接口 10等等。
當(dāng)然,以上所述僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改 進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)^L為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種降低由電源線引起的輻射超標(biāo)的方法,其特征在于將連接在電源開關(guān)兩極接線端子上的兩段電源線分別進(jìn)行雙絞,并在其上安裝抗干擾元件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低由電源線引起的輻射超標(biāo)的方法,其特征在 于所述抗干擾元件為-茲環(huán)或者f茲珠。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低由電源線引起的輻射超標(biāo)的方法,其特 征在于所述電源線包括火線和零線,所述電源線為非屏蔽線或者屏蔽線。
4、 一種可降低電源線輻射的電器設(shè)備,包括交流電源開關(guān),所述交流電源 開關(guān)包括兩極接線端子,第一極接線端子連接輸入電源線的火線和零線,第二 極接線端子連接輸出電源線的火線和零線;其特征在于分別將連接在同一極 接線端子上的兩根火線和零線雙絞,形成雙絞線,并在其上安裝抗干擾元件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電器設(shè)備,其特征在于在所述電器設(shè)備的殼體 內(nèi)部設(shè)置有金屬屏蔽體,所述交流電源開關(guān)位于屏蔽體外部。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電器設(shè)備,其特征在于所述連接在交流電源開 關(guān)同一極接線端子上的兩根火線和零線至少在露出屏蔽體的一段形成雙絞線, 并在其上安裝抗干擾元件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電器設(shè)備,其特征在于所述輸入電源線與電器 設(shè)備的交流電源輸入接口相連接,在所述接口附近的輸入電源線上安裝有抗干 擾元件。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電器設(shè)備,其特征在于所述輸出電源線與電器 設(shè)備內(nèi)部的電源板的供電接口相連接,在所述供電接口附近的輸出電源線上安 裝有抗干擾元件。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4 8中任一項(xiàng)所述的電器設(shè)備,其特征在于所述抗干 擾元件為》茲環(huán)或者-茲珠。
10、 4艮據(jù)權(quán)利要求4 8中任一項(xiàng)所述的電器設(shè)備,其特征在于所述輸入電源線和輸出電源線為非屏蔽線或者屏蔽線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低由電源線引起的輻射超標(biāo)的方法,通過將連接在電源開關(guān)的兩段電源線分別進(jìn)行雙絞,并在其上安裝磁環(huán)等抗干擾元件,從而達(dá)到了降低電磁輻射干擾的目的。同時(shí),本發(fā)明還提出了一種可降低電源線輻射的電器設(shè)備,具體包括交流電源開關(guān),所述交流電源開關(guān)包括兩極接線端子,第一極接線端子連接輸入電源線的火線和零線,第二極接線端子連接輸出電源線的火線和零線;分別將連接在同一極接線端子上的兩根火線和零線雙絞,形成雙絞線,并在其上安裝抗干擾元件。這樣可以有效解決由于將交流電源開關(guān)放在電器設(shè)備的金屬屏蔽體之外所帶來(lái)的電磁輻射超標(biāo)問題,不僅滿足了電器設(shè)備的EMC測(cè)試要求,而且可以使設(shè)備的外觀設(shè)計(jì)更具靈活性。
文檔編號(hào)H05K9/00GK101420842SQ20071011339
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者徐志強(qiáng), 杰 陳 申請(qǐng)人:青島海信電器股份有限公司