【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子，涉及一种t型有源emi滤波器。
技术介绍
1、随着电子工业的迅猛发展，开关频率的提高已成为一大趋势。虽然这一进步显著提升了效率并使元件更加小型化，但同时也带来了一系列新的挑战，特别是在电磁干扰（emi）方面。高频开关操作会产生更强的电磁辐射，更紧凑的元件摆放也会带来更大的近场干扰，这些干扰不仅影响着设备自身的正常工作，还可能干扰周边设备，甚至威胁到通信系统的稳定性；对于并网系统，过大的电磁干扰还会影响电网的安全性和可靠性。因此，如何有效地抑制emi已成为电子工业中的重要技术难题。
2、在应对emi问题的过程中，emi滤波器的设计与优化至关重要。作为抑制电磁干扰的主要手段，emi滤波器能够有效削减高频信号的传播，降低对敏感电路和外部设备的干扰，为保证电子设备的稳定性提供了关键支持。传统emi滤波器分为无源和有源两种。无源emi滤波器由于其简单可靠，稳定性高，成本较低，被广泛应用于工业中。但是为实现有效的低频干扰抑制，无源emi滤波器通常需要较大的电感和电容，这使得滤波器体积在某些应用中受到限制，特别是在追求小型化的现代电子设备中，而且由于半导体芯片产业的蓬勃发展，无源emi滤波器的成本优势也不够显著。相反，有源emi滤波器由于其更好的低频抑制效果，较小的体积和可调性能，逐渐得到广泛应用。
3、有源emi滤波器（aef）主要由噪声检测、噪声放大和噪声补偿这三部分构成。噪声检测部分有电流检测和电压采样两种方式。噪声补偿部分与电流采样也有电流补偿和电压补偿两种方式。所以根据检测部分和补偿部
4、有源emi滤波器根据衰减噪声的类型又分为共模aef和差模aef。它们的工作原理和设计方法基本是类似的，但是具体的补偿路径是有所不同的。其中由于共模噪声的衰减受限于对地漏电流、共模电感体积和高频特性等因素的影响，在设计无源emi滤波器时比较困难。所以业界一直寻求采取有源emi滤波器对共模噪声进行抑制。
5、现如今传统的vscc型共模有源emi滤波器，是从l线和n线上检测的信号进行叠加得到共模电压，然后经过运算放大器进行反向放大，最后再分别注入回l线和n线进行噪声信号的补偿。其中运算放大器是以大地为参考，检测和注入点均在l线和n线上。
6、然而，现有有源emi滤波器具有以下缺陷：
7、现有的aef检测和注入需要用到不同的支路形成一个环，这会导致元器件过多，体积无法继续缩小。
8、现有的vscc型共模aef，存在三个很明显的缺点，第一个缺点是直接从l线和n线检测共模信号，其中l线上的电压比较高，当l线上电压产生波动时，运算放大器的输入电压随之波动，会对运算放大器和aef系统的稳定性造成影响。第二个缺点是成本较高，传统aef需要四个电容，较多的电容数量既会影响系统的稳定性，又会使成本增大。第三个是对差模噪声虽然有一定的衰减，但是衰减的程度很低。
9、现有的cscc型共模aef，存在的缺点最明显的就是，需要用到一个体积相对来说比较大的电流互感器来检测共模电流，从而降低有源aef体积小的优势。
10、因此，需要一种在不增大成本的前提下具有体积小、稳定性强、能够对共模和差模噪声都进行有力衰减的有源emi滤波器以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术解决技术问题所采取的技术方案是：一种t型有源emi滤波器，包括：检测环节、放大环节、注入环节和复用环节；
2、检测环节由检测电阻和检测电容组成，检测环节用于给共模电流提供一条额外的流动路径；检测电阻一端连接大地，检测电阻的另一端连接检测电容的一端，检测电容的另一端连接到第一电容和第二电容的串联中间节点；
3、放大环节由第一电阻、第二电阻、运算放大器和反馈电阻组成；放大环节用于将检测电阻两端的电压反向放大；第一电阻一端连接大地，第一电阻的另一端连接到运算放大器的同相输入端；第二电阻一端连接到检测电阻和检测电容的串联中间节点，第二电阻的另一端连接到运算放大器的反相输入端；运算放大器供电的正极和负极之间的参考地连接到大地，运算放大器的输出端连接注入电阻和反馈电阻；反馈电阻跨接在运算放大器的反相输入端和输出端；
4、注入环节由注入电阻组成，注入环节用于将运算放大器输出的电压信号转化为补偿电流注入回主复用环节；注入电阻的一端接在运算放大器的输出端，注入电阻的另一端接到第一电容和第二电容的串联中间节点；
5、复用环节由第一电容和第二电容组成，第一电容和第二电容串联连接后，一端连接到lisn与eut之间的l线，另一端连接到lisn与eut之间的n线；
6、t型有源emi滤波器中，部分共模噪声电流通过复用环节的电容，从电容的中性点进入到由检测电阻和检测电容组成的支路中，补偿电流经过复用环节的电容注入回主功率回路的l线和n线中；从而将主功率回路中的共模噪声电流反向抵消，形成反馈环路，降低eut的共模噪声。
7、优选的，所述第一电容、第二电容为μf级别的电容；检测电阻为百ω级别的电阻；检测电容为nf级别的电容。
8、更优的，所述第一电容、第二电容为1～2.2μf。
9、优选的，所述补偿电流为：
10、 (1)
11、式（1）中，ip表示流经lisn的电流，zlisn表示emi测试时需要添加在电源和对象电路之间的线性阻抗稳定网络的阻抗，vout表示运算放大器的输出电压，zout表示运算放大器输出阻抗，rinj表示注入电阻的阻值。
12、优选的，所述lisn经过的共模噪声电流为：
13、(2)
14、式（2）中，zs、in表示基于诺顿原理的等效共模噪声源，zlisn表示emi测试时需要添加在电源和对象电路之间的线性阻抗稳定网络的阻抗，zout表示运算放大器输出阻抗，gs表示t-aef系统的总增益，rinj表示注入电阻的阻值，rs表示检测电阻的阻值，zcs为检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种T型有源EMI滤波器，其特征在于，包括：检测环节、放大环节、注入环节和复用环节；
2.根据权利要求1所述的一种T型有源EMI滤波器，其特征在于，所述第一电容（103）、第二电容（104）为μF级别的电容；所述检测电阻（105）为百Ω级别的电阻；所述检测电容（106）为nF级别的电容。
3.根据权利要求2所述的一种T型有源EMI滤波器，其特征在于，所述第一电容（103）、第二电容（104）为1～2.2μF。
4.根据权利要求1所述的一种T型有源EMI滤波器，其特征在于，所述补偿电流为：
5.根据权利要求1所述的一种T型有源EMI滤波器，其特征在于，所述LISN（101）经过的共模噪声电流为：
6.根据权利要求1所述的一种T型有源EMI滤波器，其特征在于，所述LISN（101）共模噪声的插入损耗为：
【技术特征摘要】
1.一种t型有源emi滤波器，其特征在于，包括：检测环节、放大环节、注入环节和复用环节；
2.根据权利要求1所述的一种t型有源emi滤波器，其特征在于，所述第一电容（103）、第二电容（104）为μf级别的电容；所述检测电阻（105）为百ω级别的电阻；所述检测电容（106）为nf级别的电容。
3.根据权利要求2所述的一种t型有源emi滤波器，其特征在于，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红彭，陈文洁，陈雯霞，霍永琪，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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