一種共模差模電流抑制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于EMC(Electromagnetic Compatibility)電磁兼容領(lǐng)域，具體涉及一種共模差模電流抑制電路。
技術(shù)背景
[0002]隨著電子、電氣、通信、計(jì)算機(jī)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(lǐng)域的重要意義愈來愈引起人們的高度重視。其中傳導(dǎo)和輻射電磁干擾可能導(dǎo)致與附近的或共用電源的其它電子設(shè)備之間產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾問題，甚至可能影響人體健康。因此各種國(guó)際和國(guó)內(nèi)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相繼強(qiáng)制執(zhí)行，使得EMI成為一個(gè)急待解決的問題。其中，共模差模干擾占EMI主要地位。共模差模電流還會(huì)產(chǎn)生輻射干擾。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中主要通過無源濾波電路濾除共模差模電磁干擾。現(xiàn)有的共模差模濾波電路，通常稱為EMI濾波器，主要依靠電容、電感等無源器件進(jìn)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(fù)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(duì)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(guān)拓?fù)渥兓兓?。噪聲?fù)載是電網(wǎng)，阻抗條件也在不停地發(fā)生變化。因而當(dāng)EMI濾波器用于實(shí)際裝置時(shí)，衰減情況難以確定，甚至在某些頻率點(diǎn)還會(huì)產(chǎn)生負(fù)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】

[0004]本發(fā)明就是為了克服上面的不足，提出了一種共模差模電流抑制電路，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(qiáng)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種共模差模電流抑制電路，包括共模變壓器L，采樣電阻R，智能控制單元MCU，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql，第二場(chǎng)效應(yīng)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Ctl，第六電容CX，輸入正端Vin+，輸入負(fù)端Vin-，輸出正端Vout+，輸出負(fù)端Vout-和直流穩(wěn)壓電壓源VC ;所述第一電容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(fù)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(chǎng)效應(yīng)管Ql柵極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2柵極并接入智能控制單元MCU，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2源極并接入智能控制單元MCU;第五電容Ctl 一端接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極，另一端接地；直流穩(wěn)壓電壓源VC正極接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql漏極，直流穩(wěn)壓電壓源VC負(fù)極接第二場(chǎng)效應(yīng)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(fù)端Vout-，另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2漏極；第六電容Cx 一端接輸出負(fù)端Vout-，另一端接輸出正端Vout+。
[0006]電路工作時(shí)，由共模變壓器第三繞組上感應(yīng)出共模電流，經(jīng)過采樣電阻R變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元MCU進(jìn)行處理，控制由第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2所組成的推挽補(bǔ)償電路產(chǎn)生與共模電流源大小相等方向相反的補(bǔ)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(dá)到抑制共模電流的目的，第六電容CX用于抑制差模電流。
[0007]其中，所述的一共模變壓器L共有3個(gè)繞組，分別為第一繞組，第二繞組和第三繞組。其中，所述的共模變壓器L第一繞組，第二繞組接入電路中，其中第一繞組第一端IA接輸入正端Vin+，第二端IB接輸出正端Vout+ ;第二繞組第一端2A接輸入負(fù)端Vin-，第二端2B接輸出負(fù)端Vout-;第三繞組第一端3A接采樣電阻R —端，第二端3B接采樣電阻R另一端；采樣電阻R感應(yīng)出共模電流，經(jīng)過變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元MCU進(jìn)行處理。所述的共模變壓器第一繞組的第一端IA和第二繞組的第一端2A以及第三繞組的第一端3A是同名端。
[0008]其中，所述的第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql是PNP結(jié)構(gòu)，第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2是NPN結(jié)構(gòu)，且第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2開關(guān)性能一致組成推挽補(bǔ)償電路。所述的第六電容CX是差模抑制電容。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0010]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，且使控制更加方便，電路靈活性強(qiáng)，便于修改；電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，電路抑制共模差模電流能力更強(qiáng)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明共模差模電流抑制電路實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0013]如圖1，一種共模差模電流抑制電路，包括共模變壓器L，采樣電阻R，智能控制單元MCU，第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1，第二場(chǎng)效應(yīng)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Ctl,第六電容CX，輸入正端Vin+，輸入負(fù)端Vin-，輸出正端Vout+，輸出負(fù)端Vout-和直流穩(wěn)壓電壓源VC ;所述第一電容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(fù)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(chǎng)效應(yīng)管Ql柵極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2柵極并接入智能控制單元MCU，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2源極并接入智能控制單元MCU ;第五電容Ctl一端接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極，另一端接地；直流穩(wěn)壓電壓源VC正極接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql漏極，直流穩(wěn)壓電壓源VC負(fù)極接第二場(chǎng)效應(yīng)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(fù)端Vout-,另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2漏極；第六電容CX —端接輸出負(fù)端Vout-，另一端接輸出正端Vout+。由共模變壓器第三繞組上感應(yīng)出共模電流，經(jīng)過采樣電阻R變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元MCU進(jìn)行處理，控制由第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2所組成的推挽補(bǔ)償電路產(chǎn)生與共模電流源大小相等方向相反的補(bǔ)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(dá)到抑制共模電流的目的，第六電容CX用于抑制差模電流。
[0014]該實(shí)施例中，外加直流穩(wěn)壓電壓VC提供補(bǔ)償電路注入電流的能量，電壓大于等于8V。耦合電容Cl和C2、輸出電容Ctl選用高壓高頻電容。
[0015]因共模變壓器是在共模電感的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)繞組且在繞組上并聯(lián)了一個(gè)檢測(cè)電阻R，電阻上形成的高頻電壓信號(hào)與共模電流成比例關(guān)系。所以需根據(jù)共模電流的大小以及高頻電壓的要求設(shè)計(jì)變壓器的匝數(shù)比。盡量減少共模變壓器初級(jí)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(jí)繞組能夠承受逆變器負(fù)載電流。
[0016]并聯(lián)補(bǔ)償電路是由互補(bǔ)對(duì)稱Ql和Q2MOSFET構(gòu)成的推挽電路，為使補(bǔ)償電路產(chǎn)生所需要的共模補(bǔ)償電流，就要給推挽電路提供合適的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)上管導(dǎo)通下管關(guān)斷時(shí)要能提供足夠高的正電壓，當(dāng)上管關(guān)斷下管開通時(shí)，要能提供足夠高的負(fù)電壓。因此驅(qū)動(dòng)電路要能夠提供±10V的驅(qū)動(dòng)電壓。
[0017]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種共模差模電流抑制電路，其特征在于:包括共模變壓器(L)，采樣電阻(R)，智能控制單元MCU，第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)，第二場(chǎng)效應(yīng)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(Ctl),第六電容(CX)，輸入正端(Vin+)，輸入負(fù)端(Vin-)，輸出正端(Vout+)，輸出負(fù)端(Vout-)和直流穩(wěn)壓電壓源(VC);所述第一電容(Cyl) 一端接輸入正端(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(fù)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(chǎng)效應(yīng)管(Ql)柵極接第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)柵極并接入智能控制單元MCU，第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)源極接第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)源極并接入智能控制單元MCU;第五電容(Ctl) 一端接第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)源極，另一端接地；直流穩(wěn)壓電壓源(VC)正極接第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)漏極，直流穩(wěn)壓電壓源(VC)負(fù)極接第二場(chǎng)效應(yīng)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(fù)端(Vout-)，另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)漏極；第六電容(CX) —端接輸出負(fù)端(Vout-)，另一端接輸出正端(Vout+);所述的共模變壓器(L)共有3個(gè)繞組，分別為第一繞組、第二繞組和第三繞組；所述的共模變壓器(L)第一繞組、第二繞組接入電路中，其中第一繞組第一端(IA)接輸入正端(Vin+)，第二端(IB)接輸出正端(Vout+);第二繞組第一端(2A)接輸入負(fù)端(Vin-)，第二端(2B)接輸出負(fù)端(Vout-);第三繞組第一端(3A)接采樣電阻(R)一端，第二端(3B)接采樣電阻(R)另一端；采樣電阻(R)感應(yīng)出共模電流，經(jīng)過變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元MCU進(jìn)行處理；所述的共模變壓器的第一繞組的第一端(IA)和第二繞組的第一端(2A)以及第三繞組的第一端(3A)是同名端；所述的第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)是PNP結(jié)構(gòu)，第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)是NPN結(jié)構(gòu)，且第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)和第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)開關(guān)性能一致組成推挽補(bǔ)償電路；所述的第六電容(CX)是差模抑制電容。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種共模差模電流抑制電路，其中互補(bǔ)對(duì)稱的第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管組成的推挽電路構(gòu)成并聯(lián)補(bǔ)償電路，由共模變壓器第三繞組上感應(yīng)出共模電流，經(jīng)過采樣電阻R變換成相應(yīng)的共模電壓以便于智能控制單元進(jìn)行處理，控制由第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管所組成的推挽補(bǔ)償電路產(chǎn)生與共模電流源大小相等方向相反的補(bǔ)償電流，再經(jīng)過第三電容和第四電容反饋到電路中達(dá)到抑制共模電流的目的，第六電容用于抑制差模電流。本發(fā)明減小了硬件電路體積，靈活性好，濾波能力強(qiáng)。
【IPC分類】H02M1/44
【公開號(hào)】CN104883047
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410836868
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】余姚億威電子科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2014年12月29日