專利名稱：一種共模電流抑制電路的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于EMC (Electromagnetic Compatibility)電磁兼容領域,具體涉及一種共模電流抑制電路。
背景技術(shù)：
隨著電子、電氣、通信、計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，電磁兼容性在工業(yè)、科研、民用和軍事領域的重要意義愈來愈引起人們的高度重視。其中傳導和輻射電磁干擾可能導致與附近的或共用電源的其它電子設備之間產(chǎn)生嚴重的電磁干擾問題，甚至可能影響人體健康。因此各種國際和國內(nèi)的電磁兼容標準和規(guī)范相繼強制執(zhí)行，使得EMI成為一個急待解決的問題。其中共模EMI在總的EMI中通常占據(jù)主導地位。共模EMI源自變換器電路中高dv/dt部位(即存在由器件開關導致的躍變電壓的部位)，通過相線、對地寄生電容和地構(gòu)成共模電流的流通回路。此外，共模電流所流經(jīng)的回路面積遠比差模大，因此共模電流同時還是高頻輻射干擾的主要成因。現(xiàn)有技術(shù)中主要通過無源濾波電路濾除共模電磁干擾，圖1所示的電路就是現(xiàn)有的共模濾波電路，通常稱為EMI濾波器，EMI濾波器主要依靠電容，電感等無源器件進行濾波，其體積大，成本高，而且其濾波性能不僅依賴于濾波器本身，而且依賴于噪聲源和噪聲負載阻抗，EMI濾波器要想充分發(fā)揮性能，阻抗必須很好的匹配。對于電力電子裝置來說，EMI濾波器的噪聲源就是裝置本身，噪聲源阻抗隨著開關拓撲變化而變化。噪聲負載是電網(wǎng)，阻抗條件也在不停地發(fā)生變化。因而當EMI濾波器用于實際裝置時，衰減情況難以確定，甚至在某些頻率點還會產(chǎn)生負作用，其濾波能力有限。而且濾波器一旦接入電路便無法修改，靈活性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了克服上面的不足，提出了一種共模電流抑制電路，利用軟件控制方法減小了硬件電路體積，靈活性好，濾波能力強。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種共模電流抑制電路，包括共模變壓器L,米樣電阻R,智能控制單兀MCU,第一場效應管Ql,第二場效應管Q2,第一電容Cyl，第二電容Cy2，第三電容Cl，第四電容C2，第五電容CO，輸入正端Vin+，輸入負端Vin-，輸出正端Vout+，輸出負端Vout-和直流穩(wěn)壓電壓源VC。第一電容Cyl —端接輸入正端Vin+和共模變壓器L同名端，另一端接地，第二電容Cy2 —端接輸入負端Vin-和共模變壓器L同名端，另一端接地，采樣電阻R接共模變壓器L 一繞組兩端，第一場效應管Ql柵極接第二場效應管Q2柵極并接入智能控制單元MCU，第一場效應管Ql源極接第二場效應管Q2源極并接入智能控制單元MCU，第五電容CO —端接第一場效應管Ql源極，另一端接地，直流穩(wěn)壓電壓源VC正極接第一場效應管Ql漏極，直流穩(wěn)壓電壓源VC負極接第二場效應管Q2漏極，第三電容Cl 一端接輸出正端Vout+，另一端接直流穩(wěn)壓電壓源VC正極，第四電容C2 —端接輸出負端Vout-,另一端接第二場效應管Q2漏極。
電路工作時，由共模變壓器繞組3上感應出共模電流，經(jīng)過采樣電阻R變換成相應的共模電壓以便于智能控制單元MCU進行處理，控制由第一場效應管Ql和第二場效應管Q2所組成的推挽補償電路產(chǎn)生與共模電流源大小相等方向相反的補償電流，再經(jīng)過第三電容Cl和第四電容C2反饋到電路中達到抑制共模電流的目的。其中，所述的一共模變壓器L共有3個繞組，繞組I，繞組2，繞組3.其中，所述的共模變壓器L繞組I，繞組2接入電路中，其中繞組I 一端IA接輸入正端Vin+另一端IB接輸出正端Vout+，繞組2 —端2A接輸入負端Vin-另一端2B接輸出負端Vout-，繞組3 —端3A接采樣電阻R —端，繞組3另一端3B接采樣電阻R另一端。采樣電阻R感應出共模電流，經(jīng)過變換成相應的共模電壓以便于智能控制單元MCU進行處理。其中，所述的共模變壓器繞組I的IA端和繞組的2A端以及繞組3的3A端是同名端。其中，所述的第一場效應管Ql是PNP結(jié)構(gòu)，第二場效應管Q2是NPN結(jié)構(gòu)，且第一場效應管Ql和第二場效應管Q2開關性能一致組成推挽補償電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1，利用軟件控制方法可以節(jié)省硬件電路，減小電路體積，便于集成。2，利用軟件控制方法可以使控制更加方便，電路靈活性強，便于修改。3，電路結(jié)構(gòu)簡單成本低，經(jīng)濟實惠。4，電路抑制共模電流能力更強。


圖1是現(xiàn)有共模濾波電路的電路原理圖；圖2是本發(fā)明共模電流抑制電路實施例示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。參照附圖2，本發(fā)明共模電流抑制電路實施例示意圖。如圖2 —種共模電流抑制電路，包括共模變壓器L，采樣電阻R，智能控制單元MCU，第一場效應管Q1，第二場效應管Q2，第一電容Cyl，第二電容Cy2，第三電容Cl，第四電容C2，第五電容CO，輸入正端Vin+，輸入負端Vin-，輸出正端Vout+，輸出負端Vout-和直流穩(wěn)壓電壓源VC。其特征是第一電容Cyl —端接輸入正端Vin+和共模變壓器L同名端，另一端接地，第二電容Cy2 —端接輸入負端Vin-和共模變壓器L同名端，另一端接地，采樣電阻R接共模變壓器L 一繞組兩端，第一場效應管Ql柵極接第二場效應管Q2柵極并接入智能控制單元MCU，第一場效應管Ql源極接第二場效應管Q2源極并接入智能控制單元MCU，第五電容CO —端接第一場效應管Ql源極，另一端接地，直流穩(wěn)壓電壓源V C正極接第一場效應管Ql漏極，直流穩(wěn)壓電壓源VC負極接第二場效應管Q2漏極，第三電容Cl 一端接輸出正端Vout+,另一端接直流穩(wěn)壓電壓源VC正極，第四電容C2 —端接輸出負端Vout-，另一端接第二場效應管Q2漏極.共模變壓器L共有3個繞組，繞組1，繞組2，繞組3.共模變壓器L繞組I，繞組2接入電路中，其中繞組I 一端IA接輸入正端Vin+另一端IB接輸出正端Vout+，繞組2 —端2A接輸入負端Vin-另一端2B接輸出負端Vout-，繞組3 —端3A接采樣電阻R一端，繞組3另一端3B接采樣電阻R另一端。由共模變壓器繞組3上感應出共模電流，經(jīng)過采樣電阻R變換成相應的共模電壓以便于智能控制單元MCU進行處理，控制由第一場效應管Ql和第二場效應管Q 2所組成的推挽補償電路產(chǎn)生與共模電流源大小相等方向相反的補償電流，再經(jīng)過第三電容Cl和第四電容C2反饋到電路中達到抑制共模電流的目的。參數(shù)設計與器件選擇1.外加直流穩(wěn)壓電壓VC提供補償電路注入電流的能量，電壓應大于等于8V。2.考慮到補償電路工作時耦合電容C1，C2與輸出電容CO的串聯(lián)阻抗能夠承受直流母線電壓，為此耦合電容Cl和C2須選用高壓高頻電容。3.輸出電容Co都應選用高壓高頻電容。4.共模變壓器就是在共模電感的基礎上增加了一個繞組且在繞組上并聯(lián)了一個檢測電阻R，電阻上形成的高頻電壓信號與共模電流成比例關系。所以需根據(jù)共模電流的大小以及高頻電壓的要求設計變壓器的匝數(shù)比。盡量減少共模變壓器初級繞組的雜散電容，防止高頻電流直接通過雜散電容流過變壓器。另外，共模變壓器初級繞組能夠承受逆變器負載電流。5.驅(qū)動電路設計并聯(lián)補償電路是由互補對稱Ql和Q2M0SFET構(gòu)成的推挽電路，為使補償電路產(chǎn)生所需要的共模補償電流，就要給推挽電路提供合適的PWM驅(qū)動信號。當上管導通下管關斷時要能提供足夠高的正電壓，當上管關斷下管開通時，要能提供足夠高的負電壓。因此要求驅(qū)動電路能夠提供±10V的驅(qū)動電壓。
權(quán)利要求
1.一種共模電流抑制電路，包括共模變壓器(L)，采樣電阻(R)，智能控制單元(MCU)， 第一場效應管(Ql)，第二場效應管(Q2),第一電容(Cyl),第二電容(Cy2),第三電容(Cl), 第四電容(C2)，第五電容(CO)，輸入正端(Vin+)，輸入負端(Vin-)，輸出正端(Vout+)，輸出負端(Vout-)和直流穩(wěn)壓電壓源(VC);其特征是第一電容(Cyl) —端接輸入正端(Vin+) 和共模變壓器(L)同名端，另一端接地，第二電容(Cy2) —端接輸入負端(Vin-)和共模變壓器(L)同名端，另一端接地，采樣電阻(R)接共模變壓器(L) 一繞組兩端，第一場效應管(Ql)柵極接第二場效應管(Q2)柵極并接入智能控制單元MCU，第一場效應管(Ql)源極接第二場效應管(Q2)源極并接入智能控制單元MCU，第五電容(CO) —端接第一場效應管 (Ql)源極，另一端接地，直流穩(wěn)壓電壓源(VC)正極接第一場效應管(Ql)漏極，直流穩(wěn)壓電壓源(VC)負極接第二場效應管(Q2)漏極，第三電容(Cl) 一端接輸出正端(Vout+)，另一端接直流穩(wěn)壓電壓源(VC)正極，第四電容(C2) —端接輸出負端(Vout-)，另一端接第二場效應管(Q2)漏極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共模電流抑制電路，其特征在于所述的一共模變壓器(L) 共有3個繞組，繞組I，繞組2，繞組3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共模電流抑制電路，其特征在于所述的共模變壓器L繞組 I，繞組2接入電路中，其中繞組I 一端IA接輸入正端Vin+另一端IB接輸出正端(Vout+)， 繞組2 —端2A接輸入負端(Vin-)另一端2B接輸出負端(Vout-)，繞組3 —端3A接采樣電阻(R) —端，繞組3另一端3B接采樣電阻(R)另一端；采樣電阻(R)感應出共模電流，經(jīng)過變換成相應的共模電壓以便于智能控制單元(MCU)進行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的共模電流抑制電路，其特征在于所述的共模變壓器繞組I 的IA端和繞組的2A端以及繞組3的3A端是同名端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的共模電流抑制電路，其特征在于所述的第一場效應管 (Ql)是PNP結(jié)構(gòu)，第二場效應管(Q2)是NPN結(jié)構(gòu)，且第一場效應管(Ql)和第二場效應管 (Q2)開關性能一致組成推挽補償電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種共模電流抑制電路，其中互補對稱第一場效應管Q1和第二場效應管Q2組成的推挽電路構(gòu)成并聯(lián)補償電路，由共模變壓器繞組3上感應出共模電流，經(jīng)過采樣電阻R變換成相應的共模電壓以便于智能控制單元MCU進行處理，控制由第一場效應管Q1和第二場效應管Q2所組成的推挽補償電路產(chǎn)生與共模電流源大小相等方向相反的補償電流，再經(jīng)過第三電容C1和第四電容C2反饋到電路中達到抑制共模電流的目的。本發(fā)明減小了硬件電路體積，靈活性好，濾波能力強。
文檔編號H02M1/44GK103036419SQ20121049740
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者魏秀梅 申請人:余姚億威電子科技有限公司