一种有源电源滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开一种有源电源滤波器，包括有源滤波模块、并联在有源滤波模块的正、负输入端之间的第一电容和并联在有源滤波模块的正、负输出端之间的第二电容。第一电容和第二电容与有源滤波模块组成一个有源差模滤波网络，可以衰减在正、负极输入端之间的电流低频噪声。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源滤波器技术，尤其涉及一种有源电源滤波器。
技术介绍
电源转换器模块已经广泛地应用于航空、航天、医疗等领域。随着 电子技术的发展，其应用范围还将继续扩大。包括通信、遥测、和控制设备等的电子仪器设备对电磁千扰(EMI)很敏感，超标的电》兹干扰会 使这些电子仪器设备产生错误信号和指令，严重影响仪器设备的整体安 全。通过在电源转换模块前端连接电磁干扰滤波器来抑制电磁千扰，是 一种常用的手段。有源电磁干扰滤波器简称有源EMI滤波器，是在芯片中集成有源 器件、专门用来抑制电磁干扰的滤波器。有源EMI滤波器具有优良的 噪声衰减特性，并且功能强大，具有广泛的应用。有源EMI滤波器的 典型产品有美国Vicor公司生产的QPI (Quiet Power Input)系列。但是，现有的有源电源滤波器对低频噪声的衰减不够理想。
技术实现思路
有鉴于此，本技术要解决的技术问题是提供一种能够较好地衰 減低频噪声的有源电源滤波器。本技术提供一种有源电源滤波器，包括有源滤波模块，所述 有源滤波模块包括正、负输入端和正、负输出端，该有源电源滤波器还 包括第一电容，并联在所述有源滤波模块的正、负输入端之间； 第二电容，并联在所述有源滤波模块的正、负输出端之间。 本技术的有源电源滤波器还包括第三电容，并联在所述有源滤波模块的正输出端和接地点之间； 第四电容，并联在所述有源滤波模块的负输出端和接地点之间。 作为本技术的 一个优选实施例，有源电源滤波器还包括可伐合 金制成的壳体，该壳体和金属底座焊接熔为一体。本技术的有源电源滤波器，第一电容和笫二电容与有源滤波模 块中内置的差模电感组成一个有源差模滤波网络。第二电容作为有源滤 波模块的差模滤波电容，通过内置的差模电感，用差模噪声电流驱动差 模放大器，调制内置的场效应管的电阻值，达到阻截差模噪声电流的目 的，从而较好地衰减了在正、负极输入端之间的电流低频噪声。进一步，笫三电容、第四电容和有源滤波器模块中内置的共模变压 器组成一个有源共模滤波网络。通过电流变压器感应共模噪声电流，同 时产生一个抵消共模噪声电流的负电流值，流进接地点，从而抵消电路 中的共模噪声电流，进一步达到衰减低频噪声的效果。更进一步，通过将可伐合金制成的壳体和金属底座焊接熔为一体， 提高了整个有源电源滤波器电子设备的抗传导电^f兹干扰和辐射电磁干扰 的能力，具有良好的电磁兼容性。附图说明图1为示出根据本技术的有源电源滤波器的一个实施例的电路图2为示出才艮据本技术的有源电源滤波器的另一个实施例的电路图3a - 3d分别示出了型号PFI - 3L至PFI - 6L在50欧姆测试系 统中的插入损耗的曲线图4a和图4b分别示出了电源转换模块在使用PFI之前和之后的 CE102放射水平的示意图。具体实施方式下面参照附图对本技术进行更全面的描述，其中说明本技术的示例性实施例。本技术的基本原理是，提供一种有源滤波电路，将输入波紋进 行反相，将输入波紋经过反相后加到输出端，从而有效抵消输入波紋中 的低频噪声。图1为示出根据本技术的有源电源滤波器的一个实施例的电路图。如图1所示，该实施例包括有源滤波模块ll、电容12和电容13。 其中，电容12并联在有源滤波模块11的正极输入端和负极输入端之 间，电容13并联在有源滤波模块11的正极输出端和负极输出端之间。 有源滤波模块可以采用美国Vicor公司生产的QPI系列的有源EMI滤 波器。本技术的有源电源滤波器，电容12和电容13与有源滤波^=莫块 11中内置的差模电感组成一个有源差模滤波网络。电容12连接在有源 滤波模块ll的输入端，用来降低有源滤波;漠块ll的输入阻抗，电容13 作为有源滤波模块11的差模滤波电容，并且可以作为后端负载的保持 电容。电容13的电容值根据后面负载的功率及保持时间确定。通过内 置的差模电感，用差模噪声电流驱动差模放大器，调制内置的场效应管 的电阻值，达到阻截差模噪声电流的目的，从而过滤在正、负极输入端 之间的电流低频噪声。图2为示出才艮据本技术的有源电源滤波器的另一个实施例的电 路图。如图2所示，该实施例包括有源滤波模块21、电容22、电容 23、电容24和电容25。其中，电容22并联在有源滤波模块21的正极 输入端和负极输入端之间，电容23并联在有源滤波才莫块21的正极输出 端和负极输出端之间。电容24并联在有源滤波器模块21的正极输出端 和接地点之间，电容25并联在有源滤波器模块21的负极输出端和接地 点之间。有源滤波模块可以采用美国Vicor公司生产的QPI系列的有 源EMI滤波器或者通用的有源EMI滤波器。电容24、电容25和有源滤波器模块中内置的共模变压器组成一个 有源共模滤波网络。通过电流变压器感应共模噪声电流，同时产生一个 抵消共模噪声电流的负电流值，流进接地点(GND),从而抵消电路中的共模噪声电流，达到衰减低频噪声的效果。电容24、电容25优选的 电容值为几百皮法(pF)到0.1孩吏法(nF)范围。对于电容21、电容22和有源滤波模块共同作用消除差模噪声，可 参见上面图1中的关于电容11和电容12的描述。根据本技术的另 一个实施例，该有源电源滤波器还包括壳体和 底座。其中壳体由防止电磁干扰的可伐(KOVAR)合金材料制成，并 且使用电容焊接技术将壳体和底座两个金属体完全融为一体，使得整个 电源滤波器不存在电磁泄漏的缝隙。可伐合金通常为铁、镍、钴或铬等 的合金。通过这样的设计，提高了整个有源电源滤波器电子设备的抗传 导电磁干扰和辐射电磁干扰的能力，具有良好的电磁兼容性。本技术的有源滤波器可以适用于大多数的DC/DC电源转换 器。封装后的电源滤波器体积可以很小，从而可以方便地安装在大多数 电子设备PCB板的输入端，用以抑制外部的传导干扰信号，以及 DC/DC电源转换器向外传导的干扰信号，来达到双向抗干扰的目的。下面提供本技术的有源滤波器的 一些型号的电气指标及其性能 测试结果。表l示出的是本技术的有源滤波器的型号对应的电气指标:<table>table see original document page 6</column></row><table>表l其中，型号PFI-3L至PFI-6L中的有源滤波才莫块分别采用了美 国Vicor公司生产的QPI - 3L至QPI - 6L型号的有源EMI滤波器。图3a-3d分别示出了型号PFI-3L至PFI-6L在50欧姆测试系 统中的插入损耗的曲线图。图3a-3d中的水平轴表示测试频率(MHz)，垂直轴表示噪声衰减(dB)，曲线CM表示的是共模噪声衰减，曲线DM表示的是差模噪声衰减o图4a和图4b分别示出了电源转换才莫块在4吏用PFI之前和之后的 CE102放射水平的示意图。其中，曲线EN55022B表示的是EN55022B标准规定的电磁千扰噪 声取值。从图4a可以看出，不使用PFI的电源转换模块，部分电磁干 扰噪声超出了 EN55022B标准的标准值；从图4b可以看出，使用PFI 后的电源转换模块，电磁干扰噪声都低于EN55022B标准的标准值，起 到了降低噪声的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源电源滤波器，包括有源滤波模块，所述有源滤波模块还包括正、负输入端和正、负输出端，其特征在于，所述有源电源滤波器还包括：　　　　第一电容，并联在所述有源滤波模块的正、负输入端之间；　　　　第二电容，并联在所述有源滤波模块的正、负输出端之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：代安全，
申请(专利权)人：北京英赛德佳科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]