电源模块的噪声抑制电路制造技术

电源模块的噪声抑制电路，包括与所述电源模块的输入端连接的一共模滤波和差模滤波电路，以及与所述电源模块的输出端连接的一共模滤波和差模滤波电路，还包括与所述电源模块的输入和输出管脚个数相同的连接电容和一孤铜；各个连接电容一端连接到所述电源模块的一个输入或输出管脚上，另一端与所述孤铜相连；所述孤铜安装在所述电源模块下方，并连接在与所述输入端相连的连接电容和与所述输出端相连的连接电容之间。本实用新型专利技术保证了电源模块产生的噪声限制在电源模块内部或附近，不会对系统其它部分产生较大的影响，从而大大降低了电源模块自身对外界的噪声干扰。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及印制电路板上电源模块的噪声抑制外围滤波电路。
技术介绍
一个通讯产品，其供电方式可以分为集中供电方式和分布式供电方式，分布式供电方式主要依靠各单板的电源模块(AC-DC或DC-DC电源模块)，将集 中供给的单一电源变换成各单板所需要的多种电源。这样的优点是一块单板电 源出现问题，不会影响到其他单板的正常工作；缺点是由于电源模块的引入， 造成系统电磁干扰噪声比集中供电方式要大，尤其是电源模块对外界的传导和 辐射的噪声很强，造成系统EMC (Electro Magnetic Compatibility,电磁兼 容性)性能变差。而产品的EMC性能也决定了产品设计质量和其固有可靠性。 当前各国对EMC性能的要求也越来越高，产品EMC性能直接影响着产品的巿场 准入、^除额和利润。要想解决电源模块的对外噪声耦合问题，就要从电源模块的外围滤波电路 的设计优化着手。图1所示为现有技术的具有噪声抑制功能的电源模块滤波电路。如图l所示，现有具有噪声抑制功能的电源模块滤波电路由两部分组成， 一部分是由电源模块输入端(1、 2管脚)的共模滤波和差模滤波电路组成， 另一部分是由电源模块输出端(3、 4管脚)的共模滤波和差模滤波电路组成。现有技术的电源模块噪声抑制滤波电路，对电源模块产生的共模噪声和差 模噪声有一定的抑制作用，但一方面由于分布式供电对单板电源模块的滤波电 路布放空间要求比较苛刻，通常空间比较紧张，滤波器件的选择受到空间布局 的影响较大，另一方面，电源模块距离其他数字电路相对较近，电源模块的共 模噪声容易耦合到其他相邻的数字电路中，尤其是耦合到公共地网络中，所以 现有的电源模块滤波电路对共模噪声的滤波效果往往并不理想，有时电源模块 的传导和辐射共模噪声会超过规定的限值，造成很大的共模噪声干扰。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种具有良好的噪声抑制作用的电源模块滤波电路，从而较好地解决电源模块自身传导 和辐射共模噪声的对外耦合问题。本技术采用如下技术方案。电源模块的噪声抑制电路，包括与所迷电源模块的输入端连接的一共模滤 波和差模滤波电路，以及与所述电源模块的输出端连接的一共模滤波和差模滤 波电路，还包括与所述电源模块的输入和输出管脚个数相同的连接电容和一孤铜；各个连接电容一端连接到所述电源模块的一个输入或输出管脚上，另一端与所述孤铜相连，以抑制由所述管脚传递的来自所述电源模块的共模噪声；所述孤铜安装在所述电源模块下方，并连接在与所述输入端相连的连接电容和与所述输出端相连的连接电容之间，以减少各个连接电容之间的连线电感。 优选地，所述连接电容是有一定耐压等级的f;片或f:介电容。 进一步地，所述连接电容的容值选择取决于要抑制的所述电源模块的噪声频率值；所述连接电容是贴片电容时，所述容值由〔'=~^-进行估算，其中C为所述连接电容的容值，f为所述电源模块的噪声频率值，L为所述连接电 容自身的等效串联电感值。进一步地，所述连"l妻电容的耐压等级不小于所述电源模块的隔离耐压强度。进一步地，所述孤铜安装在所述电源模块下方且位于所述电源模块的印制板背面。优选地，所述孤铜与电源层、地层或其它信号线的间距大于5mm。 优选地，所述孤铜为矩形，且沿所述电源模块输入输出方向的橫向边界与 所述电源模块封装的丝印边界一致。进一步地，所述孤铜的橫向边界长度小于所述输入与输出管脚内边缘之间的距离。进一步地，所述孤铜垂直于所述电源模块输入输出方向的纵向边界距离所 述输入或输出管脚内边缘各为1至3mm。采用本技术的方案，保证了电源模块产生的噪声限制在电源模块内部 或附近，不会对系统其它部分产生较大的影响，从而大大降低了电源模块自身 对外界的噪声干扰。附图说明图1为现有技术的具有噪声抑制功能的电源模块滤波电路框图；图2为本技术实施例的电源模块滤波电路框图3为本技术实施例的输入输出连接电容工作原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。 如图2所示，电源模块的输入端管脚l、 2连接一共模滤波和差模滤波电 路，电源模块的输出端管脚3、 4连接另一共模滤波和差模滤波电路；所述输 入端管脚l、 2和输出端管脚3、 4还分别与连接电容C1、 C2和C3、 C4相连， 所述连接电容C1、 C2、 C3和C4抑制了由所述管脚1、 2、 3和4传递的来自所 述电源模块的共模噪声；连接电容C1、 C2、 C3和C4的另一端均连接到设置在 电源模块下方的一块孤铜上，即所述孤铜连接在与所述输入端管脚1、 2相连 的连接电容C1、 C2和与所述输出端管脚3、 4相连的连接电容C3、 C4之间， 可减少各个连接电容之间的连线电感。其中，连接电容C1、 C2、 C3和C4是有一定耐压等级的贴片瓷片电容。选用瓷片电容的目的是瓷片电容的高频抑制效果较佳。所述连接电容Cl、 C2、 C3和C4的容值选择取决于要抑制的电源模块的共模噪声频率值； 一般电源模 块的20MHz - 30MHz的共模噪声信号比较强，应针对此频段选择合适的电容值。此处针对贴片电容可根据0 = ~4^公式估算连接电容(:1、 C2、 C3和C4的电容值，其中f为所述电源模块的噪声频率值，L为所述连接电容自身的等效串 联电感值；计算得到的电容值没有考虑实际印制板上焊盘、过孔以及连接印制 线的影响，还需要在估算的电容值基础上通过试验确定连接电容Cl、 C2、 C3 和C4的容值。通过计算和实际测试，选取O. OluF时，对电源传导噪声有10 - 20DB的抑制效果，对电源引起的辐射噪声有5 - 10DB的抑制效果。连接电容C1、 C2、 C3和C4的耐压要求取决于电源模块输入输出的隔离耐 压要求，只要不小于电源模块的隔离耐压强度即可；对于通讯常用的[)C-DC 电源模块，连接电容C1、 C2、 C3和C4的耐压选择大于600V即可，在实际使 用时一般选择1000V耐压值为佳。在线路布局和布线时，应注意电源模块下方的孤铜面积在保证电源模块输 入输出隔离耐压要求的条件下尽可能大。 一般孤铜形状选择为矩形，矩形沿电 源模块输入输出方向的横向边界长度小于所述电源模块输入与输出管脚内边 缘间距，即孤铜垂直电源模块输入输出方向的纵向边界与所述电源模块的输入或输出管脚内边缘的距离为1-3mm (根据电源模块输入输出的耐压要求确 定)；对通讯常用的DC-DC电源模块，实际间距选择2咖为佳。同时，孤铜的横向边界与所述电源模块封装的丝印边界一致。另外，孤铜与电源层、地层 或其他信号线的间距最好大于5mm。如图3所示，电源模块自身产生的共模噪声，尤其是电源模块隔离变压器 T产生的共模噪声最为严重，此共模噪声通过电源隔离变压器分布电容C，耦合 到工作地公共通路上，进而对其他数字电路产生影响。通过在电源输入输出端 之间增加连接电容C，并选择合适的电容值，将此共模噪声的大部分通过连接 电容C和下面的孤铜限制在电源模块内部，这样耦合到公共地通路上的共模噪 声大大减少，从而大大减少了电源模块传导和辐射共模噪声的对外耦合能量。 这里之所以采用孤铜连接，且孤铜面积尽量大，而不是采用印制导线直接相连， 目的是尽可能减少连接电容之间的连线电本文档来自技高网...

【技术保护点】
电源模块的噪声抑制电路，包括与所述电源模块的输入端连接的一共模滤波和差模滤波电路，以及与所述电源模块的输出端连接的一共模滤波和差模滤波电路，其特征在于，还包括与所述电源模块的输入和输出管脚个数相同的连接电容和一孤铜；各个连接电容一端连接到所述电源模块的一个输入或输出管脚上，另一端与所述孤铜相连，以抑制由所述管脚传递的来自所述电源模块的共模噪声；所述孤铜安装在所述电源模块下方，并连接在与所述输入端相连的连接电容和与所述输出端相连的连接电容之间，以减少各个连接电容之间的连线电感。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪冬兵，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]