[發明專利]具有濾波器的電源系統

有效

• 申請號: 201410089085.5
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN104052251B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 弗朗茨·卡爾·福爾;馬丁·卡爾·菲塞爾
• 申請（專利權）人: 雅達電子國際有限公司
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02M1/44
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華,何月華

技術領域

本公開內容涉及具有濾波器的電源系統，所述濾波器包括用于電源系統的輸入濾波器和輸出濾波器。

背景技術

本部分提供與本公開內容相關的未必是現有技術的背景信息。

電源系統經常包括用于阻擋共模噪聲和差模噪聲的濾波器。在許多情況下，要求這些濾波器滿足發射和抗擾度電磁兼容性（EMC）要求。共模噪聲包括在返回路徑和供給路徑上沿相同方向以參考電壓（例如，地電位或另外適當的參考電位）為參照的噪聲，而差模噪聲包括在返回路徑和供給路徑上沿相反方向的噪聲。濾波器可以包括用于阻擋差模噪聲和共模噪聲的部件（例如，電容器、差模扼流圈、共模扼流圈等）。例如，共模扼流圈的主電感可以幫助阻擋共模噪聲，而共模扼流圈的雜散（即，泄漏）電感可以幫助阻擋差模噪聲。

圖1示出了根據現有技術的電源系統。如圖1所示，該系統包括直流-直流（DC-DC）開關模式電源以及具有兩個輸入（即，輸入A和輸入B）和兩個輸出（即，輸出A和輸出B）的輸入濾波器。電源的輸入耦接至濾波器的輸出。濾波器包括X電容器和Y電容器102a、102b以及共模扼流圈104a、104b。每個共模扼流圈104a、104b包括繞磁芯110a、110b延伸的繞組106a、106b、108a、108b。

如本發明人所認識到的，圖1中示出的電源系統會根據濾波器輸入（輸入A和輸入B）是耦接至獨立的功率源（power source）、耦接至參考電壓和/或還是彼此耦接而經歷變化的傳導發射（即，共模噪聲），從而導致不期望的EMC性能。例如，共模扼流圈104a、104b的DC通量的和不為零可能會造成不期望的EMC性能。這又會使共模扼流圈104a、104b飽和，這然后使共模扼流圈104a、104b的主電感減小。

圖2示出了根據現有技術的另一個電源系統。如圖2所示，該系統包括DC-DC開關模式電源以及輸入濾波器200，輸入濾波器200具有兩個輸入（即，輸入A和輸入B）和與該電源的輸入耦接的單個輸出。該濾波器200包括X電容器和Y電容器202以及具有繞磁芯210a、210b延伸的繞組的共模扼流圈204a、204b。

如本發明人所認識到的，圖2中示出的電源系統會由于輸入A、B與X電容器和Y電容器202之間增大的距離而經歷不期望的濾波。例如，由于耦接在輸入A、B與X電容器和Y電容器202之間的部件（例如，熔斷器、金屬氧化物變阻器（Mov）、反向電流保護設備等）而會增大該距離。在一些情況下，增大的距離（和用于部件的跡線）會使噪聲繞過X電容器和Y電容器202以及共模扼流圈204a、204b，從而導致不期望的濾波。

發明內容

本部分提供本公開內容的大體概要，并且并非是其全部范圍或其全部特征的全面公開。

根據本公開內容的一個方面，一種用于電源的濾波器包括至少兩個輸入、至少兩個輸出以及耦接在所述至少兩個輸入與所述至少兩個輸出之間的共模扼流圈。每個輸入包括一對輸入端子以及每個輸出包括一對輸出端子。所述共模扼流圈包括磁芯和繞所述磁芯延伸的至少四個繞組。每個繞組耦接在所述輸入端子中的一個輸入端子與所述輸出端子中的一個輸出端子之間。

根據本公開內容的另一個方面，一種系統包括：電源和輸入濾波器。所述電源包括輸入。所述濾波器具有至少兩個輸入、至少兩個輸出和耦接在所述至少兩個輸入與所述至少兩個輸出之間的共模扼流圈。所述輸入濾波器的每個輸入包括一對輸入端子以及每個輸出包括一對輸出端子。所述共模扼流圈包括磁芯和繞所述磁芯延伸的至少四個繞組。每個繞組耦接在所述輸入濾波器的所述輸入端子中的一個輸入端子與所述輸出端子中的一個輸出端子之間。所述輸入濾波器的所述輸出中的至少一個輸出耦接至所述電源的所述輸入。

根據本公開內容的又一個方面，一種系統包括電源和輸出濾波器。所述電源包括輸出。所述輸出濾波器具有至少兩個輸入、至少兩個輸出和耦接在所述至少兩個輸入與所述至少兩個輸出之間的共模扼流圈。每個輸入包括一對輸入端子以及所述輸出濾波器的每個輸出包括一對輸出端子。所述共模扼流圈包括磁芯和繞所述磁芯延伸的至少四個繞組。每個繞組耦接在所述輸出濾波器的所述輸入端子中的一個輸入端子與所述輸出端子中的一個輸出端子之間。所述輸出濾波器的所述輸入中的至少一個輸入耦接至所述電源的所述輸出。

根據本文中提供的描述，另外的方面和可應用領域將變得明顯。應當理解，可以單獨地或結合一個或更多個其它方面來實現本公開內容的各個方面。還應當理解，本文中提供的描述和特定示例僅意在用于說明目的，而并非意在限制本公開內容的范圍。

附圖說明