共模传导干扰抑制电路及反激式开关电源的制作方法

1.本发明涉及开关电源技术领域，具体而言，涉及一种共模传导干扰抑制电路及反激式开关电源。


背景技术：

2.反激式开关电源作为产品中主要的干扰源之一，其内开关管产生的电磁干扰较大，是导致电磁兼容测试不合格的原因之一，会对电网会造成一定的污染。针对这一问题，目前基本上都是通过在其开关管源漏极之间增加电阻-电容rc吸收回路，同时需要在电源线上采用铁氧体磁环，绕制一定圈数套在电源电缆上。
3.现有技术中国通过增加铁氧体磁环，相当于在线路上增加一个非线性阻抗，使其回路阻抗增大，从而增加能量的损耗，阻尼其传播，对干扰电流起到抑制作用，但在高频时，由于磁环匝间等寄生电容的存在，导致磁环高频性能下降，无法达到预期的效果。而当干扰太大时，仅通过rc回路也无法完全滤除干扰，其取值具有局限性，且电阻选型过大时，温升过高，不满足电气安全的要求。图1是根据现有技术的抑制传导干扰电路的示意图，如图1所示，在高频状态下，emi共模干扰主要为开关管q1产生，通过对地寄生电容c11形成闭合回路。通过增加一个与绕组1并联的、匝数相同的绕组2，新增绕组2的同名端与绕组1的同名端相接，另一端串联一电容c2连接到地，使得产生的干扰能够与新增的
4.又例如，现有技术中提供了一种抗共模干扰的功率因数校正器，图2是根据现有技术中的另一抑制传导干扰电路的示意图，如图2所示，其通过增加同匝数的绕组，感应出与干扰方向相反的电压，从而形成回路使干扰抵消掉，降低干扰。但是，在散热器与地之间存在寄生电容，产生的高频干扰可通过该寄生电容形成回路，特别是当干扰较大时，整个地平面都会受到影响，造成测试不合格。
5.针对上述相关技术中反激式开关电源容易受其内部的开关管产生的电磁的干扰，进而会导致对反激式开关电源进行电磁兼容测试时测试结果可靠性较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.本发明实施例提供了一种共模传导干扰抑制电路及反激式开关电源，以至少解决相关技术中反激式开关电源容易受其内部的开关管产生的电磁的干扰，进而会导致对反激式开关电源进行电磁兼容测试时测试结果可靠性较低的技术问题。
7.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种共模传导干扰抑制电路，包括：第一电容，一端用于与反激式开关电源中的开关管的漏极连接，另外一端接地，以与第一绕组形成闭合回路，在所述反激式开关电源中的开关管动作时，过滤所述开关管动作过程中生成的共模干扰信号；所述第一绕组，一端与所述反激式开关电源中的第二绕组连接，另外一端通过所述反激式开关电源中的第二电容接地，用于与所述第一电容一起形成所述闭合回路，在所述反激式开关电源中的所述开关管动作时，过滤所述开关管动作过程中生成的所述共
模干扰信号；谐振子电路，一端与所述第一电容和所述第二电容连接，另外一端接地，用于降低所述共模干扰。
8.可选地，所述第一绕组与所述第二绕组的匝数相同，并且所述第一绕组的同名端与所述第二绕组的同名端连接。
9.可选地，所述谐振子电路包括：第一电感，一端与所述第一电容以及所述第二电容连接，另外一端与电阻连接；所述电阻，一端与所述第一电感连接，另外一端节点，与所述第一电感一起降低所述共模干扰。
10.可选地，该共模传导干扰抑制电路还包括：第三电容，一端与所述反激式开关电源中的所述开关管的漏极连接，另外一端通过所述谐振子电路接地，以形成闭合回路。
11.可选地，该共模传导干扰抑制电路还包括：滤波器，用于对输入至所述反激式开关电源的交流电源进行滤波处理。
12.可选地，所述滤波器包括：第四电容，一端与所述反激式开关电源中的共模电感连接，另外一端接地。
13.可选地，所述第一电容和所述电容的容值相同，容值范围为10pf-80pf。
14.根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种反激式开关电源，包括：开关管，漏极与上述中任一项所述的共模传导干扰抑制电路中的第一电容连接，源极与整流桥连接，用于根据负载端的用电类型进行电源类型转换，其中，所述整流桥用于将输入的交流电转换为直流电；所述共模传导干扰抑制电路，用于在所述开关管动作时，过滤所述开关管动作过程中生成的共模干扰信号。
15.可选地，该反激式开关电源还包括：共模电感，一端与市电连接，另外一端与第五电容连接，用于过滤输入的所述交流电的共模干扰信号。
16.可选地，该反激式开关电源还包括：第六电容，一端与所述共模电感连接，另外一端接地，用于过滤所述共模干扰信号中的共模信号。
17.可选地，该反激式开关电源还包括：磁环，一端与所述共模电感连接，另外一端接入市电，用于过滤所述交流电中的共模干扰信号，所述交流电通过所述市电提供。
18.可选地，所述磁环为零线、火线以及地线三线并饶的磁环。
19.根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种空调器，包括上述中任一项所述的反激式开关电源。
20.在本发明实施例中，将第一电容的一端与反激式开关电源中的开关管的漏极连接，另外一端接地，以与第一绕组形成闭合回路，在反激式开关电源中的开关管动作时，过滤开关管动作过程中生成的共模干扰信号；第一绕组，一端与反激式开关电源中的第二绕组连接，另外一端通过反激式开关电源中的第二电容接地，用于与第一电容一起形成闭合回路，在反激式开关电源中的开关管动作时，过滤开关管动作过程中生成的共模干扰信号；谐振子电路，一端与第一电容和第二电容连接，另外一端接地，用于降低共模干扰，从而通过增加一个接地电容以及由电感和电阻组成的lc电路与上述第一电容和第二电容形成串联谐振电路增大传输路径回路的阻抗，以达到抑制共模干扰信号的目的，进而可以降低开关管产生的电磁干扰对反激式开关电源的影响，使得反激式开关电源在进行电磁兼容测试时结果更加可靠，进而解决了相关技术中反激式开关电源容易受其内部的开关管产生的电磁的干扰，进而会导致对反激式开关电源进行电磁兼容测试时测试结果可靠性较低的技术
问题。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
22.图1是根据现有技术的抑制传导干扰电路的示意图；
23.图2是根据现有技术中的另一抑制传导干扰电路的示意图；
24.图3是根据本发明实施例的共模传导干扰抑制电路的示意图；
25.图4是根据本发明实施例的反激式开关电源的示意图；
26.图5是根据本发明实施例的反激式开关电源的示意图；
27.图6是根据本发明实施例的空调器在未使用共模传导干扰抑制电路时的传导测试结果的示意图；
28.图7是根据本发明实施例的空调器在使用共模传导干扰抑制电路时的传导测试结果的示意图。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
30.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.反激式开关电源产生的传导干扰频率为150khz-30mhz，产生的干扰通过接收机接收并以频谱的方式展现出来，该干扰通常在低频段和高频段都能产生一定的影响，其产生的干扰有差模干扰和共模干扰，而反激式开关电源的共模传导干扰一般在5mhz-30mhz之间，共模干扰电流主要由开关管产生，其路径为从开关管漏极通过与地之间的寄生电容形成闭合回路，造成干扰。现有措施为在开关管源极和漏极之间并联rc吸收回路，利用rc的特性减低开关管造成的干扰。而当干扰较强时，rc作用有限，干扰电流还是会通过对地的寄生电容形成回路造成测试的不合格。
32.正如背景技术中所介绍的，相关技术中相关技术中反激式开关电源容易受其内部的开关管产生的电磁的干扰，进而会导致对反激式开关电源进行电磁兼容测试时测试结果可靠性较低的缺陷。在本发明的实施例中提供了共模传导干扰抑制电路及反激式开关电源及空调器。
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种共模传导干扰抑制电路，图3是根据本发明实施例的共模传导干扰抑制电路的示意图，如图3所示，该共模传导干扰抑制电路包括：第一电容31，第一绕组33以及谐振子电路35。其中，
35.第一电容31，一端用于与反激式开关电源中的开关管的漏极连接，另外一端接地，以与第一绕组33形成闭合回路，在反激式开关电源中的开关管动作时，过滤开关管动作过程中生成的共模干扰信号。
36.第一绕组33，一端与反激式开关电源中的第二绕组连接，另外一端通过反激式开关电源中的第二电容接地，用于与第一电容一起形成闭合回路，在反激式开关电源中的开关管动作时，过滤开关管动作过程中生成的共模干扰信号。
37.谐振子电路35，一端与第一电容和第二电容连接，另外一端接地，用于降低共模干扰。
38.由上可知，在本发明实施例中，可以将第一电容的一端与反激式开关电源中的开关管的漏极连接，另外一端接地，以与第一绕组形成闭合回路，在反激式开关电源中的开关管动作时，过滤开关管动作过程中生成的共模干扰信号；第一绕组，一端与反激式开关电源中的第二绕组连接，另外一端通过反激式开关电源中的第二电容接地，用于与第一电容一起形成闭合回路，在反激式开关电源中的开关管动作时，过滤开关管动作过程中生成的共模干扰信号；谐振子电路，一端与第一电容和第二电容连接，另外一端接地，用于降低共模干扰，从而通过增加一个接地电容以及由电感和电阻组成的lc电路与上述第一电容和第二电容形成串联谐振电路增大传输路径回路的阻抗，以达到抑制共模干扰信号的目的，进而可以降低开关管产生的电磁干扰对反激式开关电源的影响，使得反激式开关电源在进行电磁兼容测试时结果更加可靠。
39.因此，通过本发明实施例提供的共模传导干扰抑制电路，解决了相关技术中反激式开关电源容易受其内部的开关管产生的电磁的干扰，进而会导致对反激式开关电源进行电磁兼容测试时测试结果可靠性较低的技术问题。
40.根据本发明上述实施例，第一绕组与第二绕组的匝数相同，并且第一绕组的同名端与第二绕组的同名端连接。
41.也即是，在本发明实施例中，增加的第一绕组与反激式开关电源中的第二绕组的匝数相同，并且该第一绕组的同名端与第二绕组的同名端连接。
42.图4是根据本发明实施例的反激式开关电源的示意图，如图4所示，通过增加一个与绕组1(即，第二绕组)并联的、匝数相同的绕组2(即，第一绕组)，新增绕组2的同名端与绕组1的同名端相接，另一端串联一电容c2(即，第二电容)连接到地，开关管漏极增加电容c1(即，第一电容)连接到地，使得产生的干扰能够与新增加的绕组形成闭合回路，从而达到减小干扰的效果
43.根据本发明上述实施例，谐振子电路包括：第一电感，一端与第一电容以及第二电容连接，另外一端与电阻连接；电阻，一端与第一电感连接，另外一端节点，与第一电感一起降低共模干扰。
44.如图4所示，谐振子电路包括：第一电感l、电阻r。通过在电容c1、c2到机壳之间增
加一组lr电路，增大其路径地回路的阻抗，其l与c1、c2可形成lc串联谐振电路，阻尼其干扰传递，也可以达到抑制干扰的效果。
45.根据本发明上述实施例，该共模传导干扰抑制电路还可以包括：第三电容，一端与反激式开关电源中的开关管的漏极连接，另外一端通过谐振子电路接地，以形成闭合回路。
46.在高频状态下，emi共模干扰主要为图4中的开关管q1产生，通过对地寄生电容c11(即，第三电容)形成闭合回路。
47.根据本发明上述实施例，该共模传导干扰抑制电路还包括：滤波器，用于对输入至反激式开关电源的交流电源进行滤波处理。
48.在该实施例中，可以通过共模传导干扰抑制电路中的滤波器对输入至反激式开关电源的交流电源进行滤波处理，以降低电磁干扰。
49.根据本发明上述实施例，滤波器包括：第四电容，一端与反激式开关电源中的共模电感连接，另外一端接地。
50.如图4所示，滤波器包括：cx(即，第四电容)，可以滤除共模电感的电磁干扰。
51.在本发明实施例中，第一电容和电容的容值相同，容值范围为10pf-80pf。
52.也即是，电容c1和c2的容值相等，取值可为10pf-80pf，电容的选取可选用瓷片电容或片状电容。
53.此外，寄生电容c11容值在十几pf到几十pf之间。
54.通过本发明实施例提供的共模传导干扰抑制电路，可以降低传导干扰的滤波电路设计，此电路设计具有较高的通用性，解决了目前通过增加rc导致温升过高和额外增加铁氧体磁环的问题；并可以降低反激式开关电源共模传导干扰的电路,此电路能够有效滤除反激式开关电源产生的干扰。同时具有以下有益效果：1).增加了产品电磁兼容性能，能有效降低其产生的共模干扰；2).通用性较强，高频干扰抑制效果明显；3).结合磁环采用三线并绕，有效降低共模干扰。
55.根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种反激式开关电源，图5是根据本发明实施例的反激式开关电源的示意图，如图5所示，该反激式开关电源可以包括：
56.开关管51，漏极与上述中任一项的共模传导干扰抑制电路中的第一电容连接，源极与整流桥连接，用于根据负载端的用电类型进行电源类型转换，其中，整流桥用于将输入的交流电转换为直流电；
57.共模传导干扰抑制电路53，用于在开关管动作时，过滤开关管动作过程中生成的共模干扰信号。
58.由上可知，在本发明实施例中，可以将反激式开关电源的开关管的漏极与上述中任一项的共模传导干扰抑制电路中的第一电容连接，源极与整流桥连接，用于根据负载端的用电类型进行电源类型转换，其中，整流桥用于将输入的交流电转换为直流电；共模传导干扰抑制电路，用于在开关管动作时，过滤开关管动作过程中生成的共模干扰信号，从而通过增加一个接地电容以及由电感和电阻组成的lc电路与上述第一电容和第二电容形成串联谐振电路增大传输路径回路的阻抗，以达到抑制共模干扰信号的目的，进而可以降低开关管产生的电磁干扰对反激式开关电源的影响，使得反激式开关电源在进行电磁兼容测试时结果更加可靠。
59.因此，通过本发明实施例提供的反激式开关电源，解决了相关技术中反激式开关
电源容易受其内部的开关管产生的电磁的干扰，进而会导致对反激式开关电源进行电磁兼容测试时测试结果可靠性较低的技术问题。
60.根据本发明上述实施例，该反激式开关电源还可以包括：共模电感，一端与市电连接，另外一端与第五电容连接，用于过滤输入的交流电的共模干扰信号。
61.如图4所示，共模电感lcm一端与市电连接，另外一端与电容cx(即，第五电容)连接。其中，这里的电容cx为共模传导干扰抑制电路中的电容，可以用来过滤掉输入的交流电的共模干扰信号。
62.根据本发明上述实施例，该反激式开关电源还可以包括：第六电容，一端与共模电感连接，另外一端接地，用于过滤共模干扰信号中的共模信号。
63.在该实施例中，第六电容可以包括：cy1和cy2，可以一起过滤共模干扰信号中的共模信号。
64.根据本发明上述实施例，该反激式开关电源还包括：磁环，一端与共模电感连接，另外一端接入市电，用于过滤交流电中的共模干扰信号，交流电通过市电提供。
65.在该实施例中，磁环为零线、火线以及地线三线并饶的磁环。
66.也即是，cy1和cy2电容取值为1nf-10nf，可选用安规陶瓷电容，同时需要考虑对电气安全、泄露电流的影响。磁环采用零线、火线、地线三线并绕的方式，可根据需要滤除的频率选用铁氧体(锰锌、镍锌、镁锌)、非晶、纳米晶的磁环。
67.该滤波电路对于反激式开关电源中共模干扰的抑制具有较好的通用性，不会随着变换器的走线布局、结构发生变化，可极大节省产品开发时间与成本。
68.此外，对于通过主线路形成的共模干扰，滤波器增加对地cy电容，前端磁环采用零线、火线、地线三线并绕的方式，使该路径上的共模干扰有效降低，达到抑制干扰的效果。
69.根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种空调器，包括上述中任一项的反激式开关电源。
70.该空调器在未使用本发明实施例中提供的共模传导干扰抑制电路时，端子骚扰电压测试超标2.13db，图6是根据本发明实施例的空调器在未使用共模传导干扰抑制电路时的传导测试结果的示意图，各项指标均不满足要求。
71.图7是根据本发明实施例的空调器在使用共模传导干扰抑制电路时的传导测试结果的示意图，各项指标均满足要求。
72.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
73.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
74.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
75.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
76.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
77.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
78.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种共模传导干扰抑制电路，其特征在于，包括：第一电容，一端用于与反激式开关电源中的开关管的漏极连接，另外一端接地，以与第一绕组形成闭合回路，在所述反激式开关电源中的开关管动作时，过滤所述开关管动作过程中生成的共模干扰信号；所述第一绕组，一端与所述反激式开关电源中的第二绕组连接，另外一端通过所述反激式开关电源中的第二电容接地，用于与所述第一电容一起形成所述闭合回路，在所述反激式开关电源中的所述开关管动作时，过滤所述开关管动作过程中生成的所述共模干扰信号；谐振子电路，一端与所述第一电容和所述第二电容连接，另外一端接地，用于降低所述共模干扰。2.根据权利要求1所述的共模传导干扰抑制电路，其特征在于，所述第一绕组与所述第二绕组的匝数相同，并且所述第一绕组的同名端与所述第二绕组的同名端连接。3.根据权利要求1所述的共模传导干扰抑制电路，其特征在于，所述谐振子电路包括：第一电感，一端与所述第一电容以及所述第二电容连接，另外一端与电阻连接；所述电阻，一端与所述第一电感连接，另外一端节点，与所述第一电感一起降低所述共模干扰。4.根据权利要求1所述的共模传导干扰抑制电路，其特征在于，还包括：第三电容，一端与所述反激式开关电源中的所述开关管的漏极连接，另外一端通过所述谐振子电路接地，以形成闭合回路。5.根据权利要求1所述的共模传导干扰抑制电路，其特征在于，还包括：滤波器，用于对输入至所述反激式开关电源的交流电源进行滤波处理。6.根据权利要求5所述的共模传导干扰抑制电路，其特征在于，所述滤波器包括：第四电容，一端与所述反激式开关电源中的共模电感连接，另外一端接地。7.根据权利要求1所述的共模传导干扰抑制电路，其特征在于，所述第一电容和所述电容的容值相同，容值范围为10pf-80pf。8.一种反激式开关电源，其特征在于，包括：开关管，漏极与权利要求1至7中任一项所述的共模传导干扰抑制电路中的第一电容连接，源极与整流桥连接，用于根据负载端的用电类型进行电源类型转换，其中，所述整流桥用于将输入的交流电转换为直流电；所述共模传导干扰抑制电路，用于在所述开关管动作时，过滤所述开关管动作过程中生成的共模干扰信号。9.根据权利要求8所述的反激式开关电源，其特征在于，还包括：共模电感，一端与市电连接，另外一端与第五电容连接，用于过滤输入的所述交流电的共模干扰信号。10.根据权利要求9所述的反激式开关电源，其特征在于，还包括：第六电容，一端与所述共模电感连接，另外一端接地，用于过滤所述共模干扰信号中的共模信号。11.根据权利要求9所述的反激式开关电源，其特征在于，还包括：磁环，一端与所述共模电感连接，另外一端接入市电，用于过滤所述交流电中的共模干扰信号，所述交流电通过所述市电提供。
12.根据权利要求11所述的反激式开关电源，其特征在于，所述磁环为零线、火线以及地线三线并饶的磁环。13.一种空调器，其特征在于，包括权利要求8至12中任一项所述的反激式开关电源。

技术总结
本发明公开了一种共模传导干扰抑制电路及反激式开关电源。其中，该电路包括：第一电容，一端与反激式开关电源中的开关管的漏极连接，另外一端接地，以与第一绕组形成闭合回路；第一绕组，一端与反激式开关电源中的第二绕组连接，另外一端通过反激式开关电源中的第二电容接地，用于与第一电容一起形成闭合回路，在反激式开关电源中的开关管动作时，过滤开关管动作过程中生成的共模干扰信号；谐振子电路，一端与第一电容和第二电容连接，另外一端接地，用于降低共模干扰。本发明解决了相关技术中反激式开关电源容易受其内部的开关管产生的电磁的干扰，进而会导致对反激式开关电源进行电磁兼容测试时测试结果可靠性较低的技术问题。问题。问题。


技术研发人员：万今明 吴洪清 吴启添 吴勇 雷云菁
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/9