【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于emi滤波器领域，特别是涉及一种基于rc阻尼器的无源emi滤波器。
技术介绍
1、开关电源通过开关器件的高频通断实现能量的高效传递与转换。然而，开关器件高频导通与关断时，会产生极大的电流和电压变化速率(dv/dt、di/dt)，导致高频电磁干扰(electromagnetic interference,emi)的产生。为抑制电磁干扰对开关电源自身以及周围设备正常工作，同时限制外界噪声信号进入开关电源，确保开关电源的安全可靠运行，一般在其前端配置无源emi滤波器。
2、无源emi滤波器通常由多个lc结构组成。在开关电源中，lc结构的高q值以及可能出现的“振铃”现象给其正常工作的稳定性带来巨大威胁。如何使用无源emi滤波器有效滤除电磁干扰信号，同时又能弱化甚至避免其带给开关电源正常工作的威胁，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于rc阻尼器的无源emi滤波器。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于rc阻尼器的无源emi滤波器，包括沿从无源emi滤波器的输入端至无源emi滤波器的输出端的方向逐级依次设置的串模噪声抑制支路、前级共模噪声抑制支路、共轭线圈、后级共模噪声抑制支路和差模噪声抑制支路，所述串模噪声抑制支路用于对传导线路的高频差共模噪声进行抑制；所述前级共模噪声抑制支路用于对传导线路的高频共模噪声进行抑制；所述共轭线圈用于对传导线路
4、进一步的，所述串模噪声抑制支路包括串模电感器和串模电容器；所述串模电感器的第一端与正电压输入端in+电连接，所述串模电感器的第二端与串模电容器的第一端电连接，所述串模电容器的第二端与负电压输入端in-电连接，所述串模电容器的第二端还接地。
5、进一步的，所述前级共模噪声抑制支路包括第一共模电容器和第二共模电容器，所述共轭线圈包括两个电感量相同的共模电感器，所述第一共模电容器的第一端和共轭线圈中第一个共模电感的第一端均与串模电容器的第一端电连接，所述第一共模电容器的第二端与公共地线连接，所述第二共模电容器的第一端和共轭线圈中第二个共模电感的第一端均与串模电容器的第二端电连接，所述第二共模电容器的第二端与公共地线连接。
6、进一步的，所述后级共模噪声抑制支路包括第三共模电容器、第四共模电容器和共模阻尼电阻；所述第三共模电容器的第一端与共轭线圈中第二个共模电感的第二端电连接，所述第四共模电容器的第一端与共轭线圈中第一个共模电感的第二端电连接；所述第三共模电容器的第二端和第四共模电容器的第二端均与共模阻尼电阻的第一端电连接，所述共模阻尼电阻的第二端与公共地线相连。
7、进一步的，所述差模噪声抑制支路包括差模电感、第一差模电容器、第二差模电容器和差模阻尼电阻；所述差模电感的第一端与第四共模电容器的第一端电连接，所述差模电感的第二端与正电压输出端out+电连接；所述第一差模电容器的第一端和第二差模电容器的第一端均与差模电感的第二端电连接，所述第一差模电容器的第二端与第三共模电容器的第一端的电连接，所述第二差模电容器的第二端与差模阻尼电阻的第一端电连接，所述差模阻尼电阻的第二端与第三共模电容器的第一端的电连接，所述差模阻尼电阻的第二端还与负电压输出端out-电连接。
8、进一步的，所述串模电感器的电感量lsourse和差模电感的电感量ldm均为μh级别；所述串模电容器的容值cpi、第一差模电容器的容值cx1和第二差模电容器的容值cx2均为μf级别；所述第一共模电容器的容值cy1、第二共模电容器的容值cy2、第三共模电容器的容值cy3和第四共模电容器的容值cy4均为pf级别。
9、进一步的，所述第一共模电容器的容值cy1和第二共模电容器的容值cy2满足cy1＝cy2；所述第三共模电容器的容值cy3和第四共模电容器的容值cy4满足cy3＝cy4；所述第一差模电容器的容值cx1和第二差模电容器的容值cx2满足如下关系式：
10、
11、进一步的，所述串模电容器的容值cpi满足第一条件和第二条件，
12、所述第一条件为：
13、
14、所述第二条件为：
15、
16、其中，fs表示开关电源设备的开关频率，单元为khz。
17、进一步的，所述共模阻尼电阻的阻值rcm的计算公式如下：
18、
19、其中，qcm表示共模em i滤波器的品质因数；lcm表示共轭线圈中一个共模电感的电感量。
20、进一步的，所述差模阻尼电阻的阻值rdm的计算公式如下：
21、
22、其中，qdm表示差模emi滤波器的品质因数。
23、本专利技术中，通过在后级共模噪声抑制支路和差模噪声抑制支路中引入rc阻尼器结构，可以减缓信号的振荡速度，从而降低“振铃”现象的出现，提高em i滤波器的可靠性。另外，采用本实施例的基于rc阻尼器的改进型无源emi滤波器，在降低“振铃”现象的出现的同时，还能够给双极点系统引入零点，降低其品质因数。
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1.一种基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：包括沿从无源EMI滤波器的输入端至无源EMI滤波器的输出端的方向逐级依次设置的串模噪声抑制支路、前级共模噪声抑制支路、共轭线圈、后级共模噪声抑制支路和差模噪声抑制支路，所述串模噪声抑制支路用于对传导线路的高频差共模噪声进行抑制；所述前级共模噪声抑制支路用于对传导线路的高频共模噪声进行抑制；所述共轭线圈用于对传导线路的共模噪声进行抑制；所述后级共模噪声抑制支路用于采用带RC阻尼器的结构对传导线路的低频共模噪声进行抑制；所述差模噪声抑制支路用于采用带RC阻尼器的结构对传导线路的低频差模噪声进行抑制；所述串模噪声抑制支路、前级共模噪声抑制支路、共轭线圈、后级共模噪声抑制支路形成共模EMI滤波器，所述差模噪声抑制支路形成差模EMI滤波器。
2.如权利要求1所述的基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：所述串模噪声抑制支路包括串模电感器和串模电容器；所述串模电感器的第一端与正电压输入端IN+电连接，所述串模电感器的第二端与串模电容器的第一端电连接，所述串模电容器的第二端与负电压输入端IN-电连接，所述串模电容器的第二端
3.如权利要求2所述的基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：所述前级共模噪声抑制支路包括第一共模电容器和第二共模电容器，所述共轭线圈包括两个电感量相同的共模电感器，所述第一共模电容器的第一端和共轭线圈中第一个共模电感的第一端均与串模电容器的第一端电连接，所述第一共模电容器的第二端与公共地线连接，所述第二共模电容器的第一端和共轭线圈中第二个共模电感的第一端均与串模电容器的第二端电连接，所述第二共模电容器的第二端与公共地线连接。
4.如权利要求3所述的基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：所述后级共模噪声抑制支路包括第三共模电容器、第四共模电容器和共模阻尼电阻；所述第三共模电容器的第一端与共轭线圈中第二个共模电感的第二端电连接，所述第四共模电容器的第一端与共轭线圈中第一个共模电感的第二端电连接；所述第三共模电容器的第二端和第四共模电容器的第二端均与共模阻尼电阻的第一端电连接，所述共模阻尼电阻的第二端与公共地线相连。
5.如权利要求4所述的基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：所述差模噪声抑制支路包括差模电感、第一差模电容器、第二差模电容器和差模阻尼电阻；所述差模电感的第一端与第四共模电容器的第一端电连接，所述差模电感的第二端与正电压输出端OUT+电连接；所述第一差模电容器的第一端和第二差模电容器的第一端均与差模电感的第二端电连接，所述第一差模电容器的第二端与第三共模电容器的第一端的电连接，所述第二差模电容器的第二端与差模阻尼电阻的第一端电连接，所述差模阻尼电阻的第二端与第三共模电容器的第一端的电连接，所述差模阻尼电阻的第二端还与负电压输出端OUT-电连接。
6.如权利要求5所述的基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：所述串模电感器的电感量LSOURSE和差模电感的电感量LDM均为μH级别；所述串模电容器的容值CPI、第一差模电容器的容值CX1和第二差模电容器的容值CX2均为μF级别；所述第一共模电容器的容值CY1、第二共模电容器的容值CY2、第三共模电容器的容值CY3和第四共模电容器的容值CY4均为pF级别。
7.如权利要求6所述的基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：所述第一共模电容器的容值CY1和第二共模电容器的容值CY2满足CY1＝CY2；所述第三共模电容器的容值CY3和第四共模电容器的容值CY4满足CY3＝CY4；所述第一差模电容器的容值CX1和第二差模电容器的容值CX2满足如下关系式：
8.如权利要求6所述的基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：所述串模电容器的容值CPI满足第一条件和第二条件，
9.如权利要求6所述的基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：所述共模阻尼电阻的阻值RCM的计算公式如下：
10.如权利要求6所述的基于RC阻尼器的无源EMI滤波器，其特征在于：所述差模阻尼电阻的阻值RDM的计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于rc阻尼器的无源emi滤波器，其特征在于：包括沿从无源emi滤波器的输入端至无源emi滤波器的输出端的方向逐级依次设置的串模噪声抑制支路、前级共模噪声抑制支路、共轭线圈、后级共模噪声抑制支路和差模噪声抑制支路，所述串模噪声抑制支路用于对传导线路的高频差共模噪声进行抑制；所述前级共模噪声抑制支路用于对传导线路的高频共模噪声进行抑制；所述共轭线圈用于对传导线路的共模噪声进行抑制；所述后级共模噪声抑制支路用于采用带rc阻尼器的结构对传导线路的低频共模噪声进行抑制；所述差模噪声抑制支路用于采用带rc阻尼器的结构对传导线路的低频差模噪声进行抑制；所述串模噪声抑制支路、前级共模噪声抑制支路、共轭线圈、后级共模噪声抑制支路形成共模emi滤波器，所述差模噪声抑制支路形成差模emi滤波器。
2.如权利要求1所述的基于rc阻尼器的无源emi滤波器，其特征在于：所述串模噪声抑制支路包括串模电感器和串模电容器；所述串模电感器的第一端与正电压输入端in+电连接，所述串模电感器的第二端与串模电容器的第一端电连接，所述串模电容器的第二端与负电压输入端in-电连接，所述串模电容器的第二端还接地。
3.如权利要求2所述的基于rc阻尼器的无源emi滤波器，其特征在于：所述前级共模噪声抑制支路包括第一共模电容器和第二共模电容器，所述共轭线圈包括两个电感量相同的共模电感器，所述第一共模电容器的第一端和共轭线圈中第一个共模电感的第一端均与串模电容器的第一端电连接，所述第一共模电容器的第二端与公共地线连接，所述第二共模电容器的第一端和共轭线圈中第二个共模电感的第一端均与串模电容器的第二端电连接，所述第二共模电容器的第二端与公共地线连接。
4.如权利要求3所述的基于rc阻尼器的无源emi滤波器，其特征在于：所述后级共模噪声抑制支路包括第三共模电容器、第四共模电容器和共模阻尼电阻；所述第三共模电容器的第一端与共轭线圈中第二个共模电感的第二端电连接，所述第四共模电容器的第一端与共轭线圈中第一个共模电感的第二端电连接；所述第三共模电...
【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，蔡杰，罗远杰，刘一锴，陈璞，向睿，刘晁瑞，左江涛，熊德鑫，邹华昌，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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