專利名稱：一種汽車電源端口濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種汽車電源端口濾波電路 本實(shí)用新型涉及汽車電源，尤其涉及一種汽車電源端口濾波電路。越來越多的帶有電子控制、通訊、導(dǎo)航、監(jiān)控和顯示等各種功能的電子裝置應(yīng)用到汽車設(shè)計(jì)中。因此，必須考慮這些電子裝置工作時(shí)所處的電氣和電磁環(huán)境，它可能對(duì)周圍的電子設(shè)備造成危害，同時(shí)也受到車載其他電氣設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾，可能導(dǎo)致電子裝置的功能降低、短暫故障甚至永久損壞。這些電磁干擾往往來自于點(diǎn)火系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及整流器系、電機(jī)以及執(zhí)行器等供電系統(tǒng)，而且電磁干擾的頻帶很寬，且會(huì)通過傳導(dǎo)、耦合或輻射的方式，傳播到車載電子部件或系統(tǒng)中，影響其正常運(yùn)行。鑒于此，IS07637-2中規(guī)定了沿電源線的電瞬態(tài)傳導(dǎo)的干擾脈沖的抗擾性失效模式、嚴(yán)重程度和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)實(shí)際汽車在行駛過程中會(huì)對(duì)電源端口造成影響的情況做了以下定義為:脈沖I模擬電源與感性負(fù)載斷開連接時(shí)所產(chǎn)生的瞬態(tài)現(xiàn)象。脈沖2a用于模擬由于線束電感使與DUT并聯(lián)的裝置內(nèi)電流突然中斷引起的瞬態(tài)現(xiàn)象。脈沖2b用于模擬點(diǎn)火開關(guān)斷開后，直流電機(jī)成為發(fā)電機(jī)而產(chǎn)生的瞬態(tài)現(xiàn)象。脈沖3a、3b是為了模擬開關(guān)過程形成的瞬態(tài)現(xiàn)象。脈沖4模擬內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)機(jī)電路通電時(shí)形成的電源電壓的降低現(xiàn)象。試驗(yàn)脈沖5是模擬拋負(fù)載瞬態(tài)現(xiàn)象。這些模擬的脈沖情況在實(shí)際情況中適用于各種動(dòng)力系統(tǒng)的道路車輛，為了確保用電設(shè)備正常工作，免受來自電源線上的電瞬態(tài)傳導(dǎo)干擾脈沖，汽車電源端口的濾波設(shè)計(jì)成為汽車電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。本實(shí)用新型提供了一種汽車電源端口濾波電路，使汽車電源端口能夠達(dá)到良好的濾波效果，避免在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的一些脈沖的干擾，保障人身和車輛安全。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種汽車電源端口濾波電路，其包括第一 TVS管和第二 TVS管，第一 TVS管的一端與汽車電源端口的正極連接，另一端接地；第二 TVS管的一端與汽車電源端口的負(fù)極連接，另一端接地。本實(shí)用新型在汽車電源端口的正極和負(fù)極連接接地的TVS管，該TVS管是十分有效的瞬態(tài)干擾抑制器件，當(dāng)其兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10 - 12ns量級(jí)的速度，將兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌或者脈沖功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值(一般小于2倍額定工作電壓)，有效地保護(hù)電子電路中的精密元器件免受各種浪涌脈沖的破壞，滿足電磁兼容的要求；使汽車電源端口能夠達(dá)到良好的濾波效果，避免在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的一些脈沖的干擾，保障人身和車輛安全。[
]圖1是本實(shí)用新型汽車電源端口濾波電路在一實(shí)施例中的電路原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做一詳細(xì)的闡述。如圖1，本實(shí)用新型的汽車電源端口濾波電路，包括第一 TVS管Dl和第二 TVS管D2，第一 TVS管Dl的一端與汽車電源端口的正極連接，另一端接地；第二 TVS管D2的一端與汽車電源端口的負(fù)極連接，另一端接地。本實(shí)用新型在汽車電源端口的輸入端增加濾波設(shè)計(jì)，即在電源端口上連接有TVS管，從電磁兼容的角度出發(fā)，最大程度上滿足電磁兼容的要求，使汽車電源端口能夠達(dá)到良好的濾波效果，避免在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的一些脈沖的干擾，保障人身和車輛安全。TVS管是十分有效的瞬態(tài)干擾抑制器件，當(dāng)其兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10 - 12ns量級(jí)的速度，將兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌或者脈沖功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值(一般小于2倍額定工作電壓)，有效地保護(hù)電子電路中的精密元器件免受各種浪涌脈沖的破壞。另外，如果汽車的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求要通過IS07637的Pulse5脈沖，可以更換大功率的TVS管，另外還可以通過將多個(gè)TVS管串/并聯(lián)起來解決高電壓和大功率的要求。將TVS管串聯(lián)可以獲得更高的限定電壓值，只是等效TVS管的最大吸收電流取決于串連TVS管中I脈沖電流值最低的一個(gè)。將TVS管并聯(lián)可以獲得更高的限定電流值，只是等效TVS管的最大脈沖電壓取決于并聯(lián)TVS管中啟動(dòng)電壓中最低的一個(gè)。由于TVS管主要是抑制瞬間的脈沖，屬于保護(hù)器件，不能有效的濾除干擾，為此本實(shí)用新型在TVS管之后還增加濾波電路，即包括第一 Y電容Cl和第二 Y電容C2，第一 Y電容Cl的一端與汽車電源端口的負(fù)極連接，另一端接地；第二 Y電容C2的一端與汽車電源端口的正極連接，另一端接地。該Y電容Cl、C2可以起到濾波作用，濾除干擾，由于輸入電源的干擾主要在幾百kHz 幾十MHz，電容容值選擇一般為nF級(jí)至μ F級(jí)，一般兩個(gè)電容之間會(huì)相差一個(gè)數(shù)量級(jí)。汽車電源端口的正極和負(fù)極之間還會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的共模干擾，為此，本實(shí)用新型還包括串接在汽車電源端口的正極和負(fù)極上的共模電感LI，共模電感LI的其中一個(gè)電感的兩端3、4串接在汽車電源端口的正極上，共模電感LI的另一個(gè)電感的兩端1、2串接在汽車電源端口的負(fù)極上。共模電感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,對(duì)共模干擾具有抑制作用，而對(duì)差模干擾無抑制作用。共模扼流圈可以傳輸差模信號(hào)，直流和頻率很低的差模信號(hào)都可以通過，而對(duì)于高頻共模噪聲則呈現(xiàn)很大的阻抗，發(fā)揮了一個(gè)阻抗器的作用，所以共模電感可以用來抑制共模電流干擾。汽車電源端口的干擾在經(jīng)過共模電感LI之后，共模干擾基本上濾除，可是輸入正負(fù)極之間的差模干擾可能還會(huì)存在；為此，本實(shí)用新型還包括X電容C5，可以濾除差模干擾，該X電容C5的一端通過共模電感LI的其中一個(gè)電感與汽車電源端口的正極連接，另一端通過共模電感LI的另 一個(gè)電感與汽車電源端口的負(fù)極連接。由于差模干擾的頻率較寬，在使用X電容C5濾波之后，差模干擾仍會(huì)存在；為此，本實(shí)用新型還包括第一多孔珠L2和第二多孔珠L3，該第一多孔珠L2的一端通過共模電感LI的其中一個(gè)電感與汽車電源端口的正極連接，另一端與后級(jí)電路連接；該第二多孔珠L3的一端通過共模電感LI的另一個(gè)電感與汽車電源端口的負(fù)極連接，另一端與后級(jí)電路連接。多孔珠的濾波范圍一般到200MHz，對(duì)濾波差模干擾有很好的效果。為了防止差模濾波之后產(chǎn)生的共模濾波，本實(shí)用新型還包括第三Y電容C3和第四Y電容C4,該第三Y電容C3的一端、第四Y電容C4的一端分別與第一多孔珠L2和后級(jí)電路的連接點(diǎn)連接，該第三Y電容C3的另一端、第四Y電容C4的另一端分別與第二多孔珠L3和后級(jí)電路的連接點(diǎn)連接。該Y電容C3、C4可以做共模濾波，以達(dá)到濾除干擾的效果。以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種汽車電源端口濾波電路，其特征在于:包括第一 TVS管和第二 TVS管，第一 TVS管的一端與汽車電源端口的正極連接，另一端接地；第二 TVS管的一端與汽車電源端口的負(fù)極連接，另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電源端口濾波電路，其特征在于:還包括第一Y電容和第二 Y電容，第一 Y電容的一端與汽車電源端口的負(fù)極連接，另一端接地；第二 Y電容的一端與汽車電源端口的正極連接，另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車電源端口濾波電路，其特征在于:還包括串接在汽車電源端口的正極和負(fù)極上的共模電感。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車電源端口濾波電路，其特征在于:還包括X電容，該X電容的一端通過共模電感的其中一個(gè)電感與汽車電源端口的正極連接,另一端通過共模電感的另一個(gè)電感與汽車電源端口的負(fù)極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車電源端口濾波電路，其特征在于:還包括第一多孔珠和第二多孔珠，該第一多孔珠的一端通過共模電感的其中一個(gè)電感與汽車電源端口的正極連接，另一端與后級(jí)電路連接；該第二多孔珠的一端通過共模電感的另一個(gè)電感與汽車電源端口的負(fù)極連接，另一端與后級(jí)電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車電源端口濾波電路，其特征在于:還包括第三Y電容和第四Y電容，該第三Y電容的一端、第四Y電容的一端分別與第一多孔珠和后級(jí)電路的連接點(diǎn)連接，該第三Y電容的另一端、第四Y電容的另一端分別與第二多孔珠和后級(jí)電路的連接點(diǎn)連接 。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車電源端口濾波電路，其包括第一TVS管和第二TVS管，第一TVS管的一端與汽車電源端口的正極連接，另一端接地；第二TVS管的一端與汽車電源端口的負(fù)極連接，另一端接地。該TVS管是十分有效的瞬態(tài)干擾抑制器件，當(dāng)其兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10–12ns量級(jí)的速度，將兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌或者脈沖功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值(一般小于2倍額定工作電壓)，有效地保護(hù)電子電路中的精密元器件免受各種浪涌脈沖的破壞，滿足電磁兼容的要求；使汽車電源端口能夠達(dá)到良好的濾波效果，避免在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的一些脈沖的干擾，保障人身和車輛安全。
文檔編號(hào)H02H9/04GK203086123SQ20132002323
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者吳衛(wèi)兵, 單同坤 申請(qǐng)人:深圳市賽盛技術(shù)有限公司