一种共模差模电流抑制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于EMC(Electromagnetic Compatibility)电磁兼容领域，具体涉及一种共模差模电流抑制电路。
技术背景
[0002]随着电子、电气、通信、计算机技术的迅速发展，电磁兼容性在工业、科研、民用和军事领域的重要意义愈来愈引起人们的高度重视。其中传导和辐射电磁干扰可能导致与附近的或共用电源的其它电子设备之间产生严重的电磁干扰问题，甚至可能影响人体健康。因此各种国际和国内的电磁兼容标准和规范相继强制执行，使得EMI成为一个急待解决的问题。其中，共模差模干扰占EMI主要地位。共模差模电流还会产生辐射干扰。
[0003]现有技术中主要通过无源滤波电路滤除共模差模电磁干扰。现有的共模差模滤波电路，通常称为EMI滤波器，主要依靠电容、电感等无源器件进行滤波，其体积大，成本高，而且其滤波性能不仅依赖于滤波器本身，而且依赖于噪声源和噪声负载阻抗，EMI滤波器要想充分发挥性能，阻抗必须很好的匹配。对于电力电子装置来说，EMI滤波器的噪声源就是装置本身，噪声源阻抗随着开关拓扑变化而变化。噪声负载是电网，阻抗条件也在不停地发生变化。因而当EMI滤波器用于实际装置时，衰减情况难以确定，甚至在某些频率点还会产生负作用，其滤波能力有限。而且滤波器一旦接入电路便无法修改，灵活性差。
【发明内容】
[0004]本发明就是为了克服上面的不足，提出了一种共模差模电流抑制电路，利用软件控制方法减小了硬件电路体积，灵活性好，滤波能力强。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:一种共模差模电流抑制电路，包括共模变压器L，采样电阻R，智能控制单元MCU，第一场效应管Ql，第二场效应管Q2，第一电容Cyl，第二电容Cy2，第三电容Cl，第四电容C2，第五电容Ctl，第六电容CX，输入正端Vin+，输入负端Vin-，输出正端Vout+，输出负端Vout-和直流稳压电压源VC ;所述第一电容Cyl —端接输入正端Vin+和共模变压器L同名端，另一端接地；第二电容Cy2 —端接输入负端Vin-和共模变压器L同名端，另一端接地；采样电阻R接共模变压器L 一绕组两端，第一场效应管Ql栅极接第二场效应管Q2栅极并接入智能控制单元MCU，第一场效应管Ql源极接第二场效应管Q2源极并接入智能控制单元MCU;第五电容Ctl 一端接第一场效应管Ql源极，另一端接地；直流稳压电压源VC正极接第一场效应管Ql漏极，直流稳压电压源VC负极接第二场效应管Q2漏极；第三电容Cl 一端接输出正端Vout+，另一端接直流稳压电压源VC正极；第四电容C2 —端接输出负端Vout-，另一端接第二场效应管Q2漏极；第六电容Cx 一端接输出负端Vout-，另一端接输出正端Vout+。
[0006]电路工作时，由共模变压器第三绕组上感应出共模电流，经过采样电阻R变换成相应的共模电压以便于智能控制单元MCU进行处理，控制由第一场效应管Ql和第二场效应管Q2所组成的推挽补偿电路产生与共模电流源大小相等方向相反的补偿电流，再经过第三电容Cl和第四电容C2反馈到电路中达到抑制共模电流的目的，第六电容CX用于抑制差模电流。
[0007]其中，所述的一共模变压器L共有3个绕组，分别为第一绕组，第二绕组和第三绕组。其中，所述的共模变压器L第一绕组，第二绕组接入电路中，其中第一绕组第一端IA接输入正端Vin+，第二端IB接输出正端Vout+ ;第二绕组第一端2A接输入负端Vin-，第二端2B接输出负端Vout-;第三绕组第一端3A接采样电阻R —端，第二端3B接采样电阻R另一端；采样电阻R感应出共模电流，经过变换成相应的共模电压以便于智能控制单元MCU进行处理。所述的共模变压器第一绕组的第一端IA和第二绕组的第一端2A以及第三绕组的第一端3A是同名端。
[0008]其中，所述的第一场效应管Ql是PNP结构，第二场效应管Q2是NPN结构，且第一场效应管Ql和第二场效应管Q2开关性能一致组成推挽补偿电路。所述的第六电容CX是差模抑制电容。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0010]利用软件控制方法可以节省硬件电路，减小电路体积，便于集成，且使控制更加方便，电路灵活性强，便于修改；电路结构简单成本低，电路抑制共模差模电流能力更强。
【附图说明】
[0011]图1是本发明共模差模电流抑制电路实施例示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0013]如图1，一种共模差模电流抑制电路，包括共模变压器L，采样电阻R，智能控制单元MCU，第一场效应管Q1，第二场效应管Q2，第一电容Cyl，第二电容Cy2，第三电容Cl，第四电容C2，第五电容Ctl,第六电容CX，输入正端Vin+，输入负端Vin-，输出正端Vout+，输出负端Vout-和直流稳压电压源VC ;所述第一电容Cyl —端接输入正端Vin+和共模变压器L同名端，另一端接地；第二电容Cy2 —端接输入负端Vin-和共模变压器L同名端，另一端接地；采样电阻R接共模变压器L 一绕组两端，第一场效应管Ql栅极接第二场效应管Q2栅极并接入智能控制单元MCU，第一场效应管Ql源极接第二场效应管Q2源极并接入智能控制单元MCU ;第五电容Ctl一端接第一场效应管Ql源极，另一端接地；直流稳压电压源VC正极接第一场效应管Ql漏极，直流稳压电压源VC负极接第二场效应管Q2漏极；第三电容Cl一端接输出正端Vout+，另一端接直流稳压电压源VC正极；第四电容C2 —端接输出负端Vout-,另一端接第二场效应管Q2漏极；第六电容CX —端接输出负端Vout-，另一端接输出正端Vout+。由共模变压器第三绕组上感应出共模电流，经过采样电阻R变换成相应的共模电压以便于智能控制单元MCU进行处理，控制由第一场效应管Ql和第二场效应管Q2所组成的推挽补偿电路产生与共模电流源大小相等方向相反的补偿电流，再经过第三电容Cl和第四电容C2反馈到电路中达到抑制共模电流的目的，第六电容CX用于抑制差模电流。
[0014]该实施例中，外加直流稳压电压VC提供补偿电路注入电流的能量，电压大于等于8V。耦合电容Cl和C2、输出电容Ctl选用高压高频电容。
[0015]因共模变压器是在共模电感的基础上增加了一个绕组且在绕组上并联了一个检测电阻R，电阻上形成的高频电压信号与共模电流成比例关系。所以需根据共模电流的大小以及高频电压的要求设计变压器的匝数比。尽量减少共模变压器初级绕组的杂散电容，防止高频电流直接通过杂散电容流过变压器。另外，共模变压器初级绕组能够承受逆变器负载电流。
[0016]并联补偿电路是由互补对称Ql和Q2MOSFET构成的推挽电路，为使补偿电路产生所需要的共模补偿电流，就要给推挽电路提供合适的PWM驱动信号。当上管导通下管关断时要能提供足够高的正电压，当上管关断下管开通时，要能提供足够高的负电压。因此驱动电路要能够提供±10V的驱动电压。
[0017]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种共模差模电流抑制电路，其特征在于:包括共模变压器(L)，采样电阻(R)，智能控制单元MCU，第一场效应管(Ql)，第二场效应管(Q2)，第一电容(Cyl)，第二电容(Cy2)，第三电容(Cl)，第四电容(C2)，第五电容(Ctl),第六电容(CX)，输入正端(Vin+)，输入负端(Vin-)，输出正端(Vout+)，输出负端(Vout-)和直流稳压电压源(VC);所述第一电容(Cyl) 一端接输入正端(Vin+)和共模变压器(L)同名端，另一端接地；第二电容(Cy2) —端接输入负端(Vin-)和共模变压器(L)同名端，另一端接地；采样电阻(R)接共模变压器(L) 一绕组两端，第一场效应管(Ql)栅极接第二场效应管(Q2)栅极并接入智能控制单元MCU，第一场效应管(Ql)源极接第二场效应管(Q2)源极并接入智能控制单元MCU;第五电容(Ctl) 一端接第一场效应管(Ql)源极，另一端接地；直流稳压电压源(VC)正极接第一场效应管(Ql)漏极，直流稳压电压源(VC)负极接第二场效应管(Q2)漏极；第三电容(Cl) 一端接输出正端(Vout+)，另一端接直流稳压电压源(VC)正极；第四电容(C2) —端接输出负端(Vout-)，另一端接第二场效应管(Q2)漏极；第六电容(CX) —端接输出负端(Vout-)，另一端接输出正端(Vout+);所述的共模变压器(L)共有3个绕组，分别为第一绕组、第二绕组和第三绕组；所述的共模变压器(L)第一绕组、第二绕组接入电路中，其中第一绕组第一端(IA)接输入正端(Vin+)，第二端(IB)接输出正端(Vout+);第二绕组第一端(2A)接输入负端(Vin-)，第二端(2B)接输出负端(Vout-);第三绕组第一端(3A)接采样电阻(R)一端，第二端(3B)接采样电阻(R)另一端；采样电阻(R)感应出共模电流，经过变换成相应的共模电压以便于智能控制单元MCU进行处理；所述的共模变压器的第一绕组的第一端(IA)和第二绕组的第一端(2A)以及第三绕组的第一端(3A)是同名端；所述的第一场效应管(Ql)是PNP结构，第二场效应管(Q2)是NPN结构，且第一场效应管(Ql)和第二场效应管(Q2)开关性能一致组成推挽补偿电路；所述的第六电容(CX)是差模抑制电容。
【专利摘要】本发明公开了一种共模差模电流抑制电路，其中互补对称的第一场效应管和第二场效应管组成的推挽电路构成并联补偿电路，由共模变压器第三绕组上感应出共模电流，经过采样电阻R变换成相应的共模电压以便于智能控制单元进行处理，控制由第一场效应管和第二场效应管所组成的推挽补偿电路产生与共模电流源大小相等方向相反的补偿电流，再经过第三电容和第四电容反馈到电路中达到抑制共模电流的目的，第六电容用于抑制差模电流。本发明减小了硬件电路体积，灵活性好，滤波能力强。
【IPC分类】H02M1/44
【公开号】CN104883047
【申请号】CN201410836868
【发明人】不公告发明人
【申请人】余姚亿威电子科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年12月29日