CN210867491U - 滤波电路、开关电源及空调 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种滤波电路、开关电源及空调，所述滤波电路包括至少一组滤波器、接地电容、输入端子和输出端子，所述滤波器包括磁环和低通滤波器，所述磁环的输入端连接所述输入端子，所述磁环的输出端连接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端连接所述接地电容的一端且公共端连接输出端子，所述接地电容的另一端接地。本实用新型通过磁环衰减共模噪声，通过低通滤波器抑制差模噪声，还可以抑制开关电源产生的传导干扰窜入负载，也可以抑制负载产生的噪声干扰开关电源，从而有效的降低开关电源的EMI，提升了空调的品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其是涉及滤波电路、开关电源及空调。
背景技术
开关电源以其体积小、功率密度高等优点广泛应用于变频空调，但开关电源抗电磁干扰（Electromagnetic Interference 简称EMI）性能差，常常导致整机的EMI测试无法通过。
中国发明专利CN104104216A 公开了开关电源滤波电路，其侧重点为滤除谐波、抑制浪涌电流冲击；中国实用新型专利CN204559381U 公开了具有电磁干扰抑制功能的滤波电路、开关电源及家用电器，将滤波电路设计集成在开关电源中，但以上两种的滤波电路的通用性不高且滤波效果有限。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供滤波电路、开关电源及空调，极大的增加了滤波效果，有效的降低了开关电源端子的EMI。
本实用新型的目的通过以下三个方面的技术方案实现：
第一方面，本实用新型提供一种开关电源的滤波电路，所述滤波电路包括至少一组滤波器、接地电容、输入端子和输出端子，所述滤波器包括磁环和低通滤波器，所述磁环的输入端连接所述输入端子，所述磁环的输出端连接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端连接所述接地电容的一端且公共端连接输出端子，所述接地电容的另一端接地。
优选地，所述滤波电路包括第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器和所述第二滤波器为对称结构，所述第一滤波器和所述第二滤波器之间连接有电容。
优选地，所述每组低通滤波器包括一个电容和一个扼流圈，所述电容的一端连接所述扼流圈的输入端且公共端连接所述输入端子，所述扼流圈的输出端子连接所述输出端子，所述电容的另一端接地。
优选地，所述每组滤波器包块第一磁环和第二磁环。
优选地，所述第一磁环具体为第一纳米晶磁环，所述第二磁环具体为第二纳米晶磁环，所述第一纳米晶磁环绕制成为第一共模扼流圈，所述第二纳米晶磁环绕制成为第二共模扼流圈。
优选地，所述第一共模扼流圈和所述第二共模扼流圈的磁通方向相同。
第二方面，本实用新型提供一种开关电源，所述开关电源包括第一方面所述的滤波电路。
第三方面，本实用新型提供一种空调，所述空调包括第二方面所述的开关电源。
优选地，所述空调还包括人工电源网络（LISN）、用电负载，所述人工电源网络（LISN）的输入端连接外部电源、所述人工电源网络（LISN）的输出端连接开关电源的输入端，所述开关电源的输出端连接所述滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接所述用电负载。
优选地，所述用电负载为空调控制板、电机驱动器、空调显示板中的一种或多种。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种滤波电路、开关电源及空调，通过磁环衰减共模噪声，通过低通滤波器抑制差模噪声，还可以抑制开关电源产生的传导干扰窜入负载，也可以抑制负载产生的噪声干扰开关电源，从而有效的降低开关电源的EMI。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本实用新型的一个实施例的滤波电路的电路结构示意图。
图2是本实用新型的一个实施例的空调的开关电源滤波原理图。
图3是本实用新型的一个实施例的开关电源不使用滤波电路的情况下测得的骚扰电压测试图。
图4是本实用新型的一个实施例的开关电源使用滤波电路的情况下测得的骚扰电压测试图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实施例的一种开关电源的滤波电路，滤波电路包括两组滤波器、接地电容、输入端子Input和输出端子Output，每组滤波器包括磁环和低通滤波器，磁环的输入端连接输入端子Input，磁环的输出端连接低通滤波器的输入端，低通滤波器的输出端连接接地电容的一端且公共端连接输出端子Output，接地电容的另一端接地。
根据LC滤波器的原理，随着级数n的增加，滤波器的性能会迅速改善，但成本也随之增加，2级LC滤波器的成本与滤波性能为最优组合，因此，本实施例中采用两组滤波器。
两组滤波器分别为第一滤波器和第二滤波器，第一滤波器和第二滤波器为对称结构，第一滤波器和第二滤波器之间连接有电容C2。
如图2所示，本实施例的滤波电路用于开关电源，降低开关电源输出端子的EMI，而该开关电源用于空调，空调包括人工电源网络（LISN）、用电负载，LISN的输入端连接外部电源，LISN的输出端连接开关电源的输入端，开关电源的输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接用电负载。
上述用电负载可以为空调内部任意使用开关电源供电的装置，例如空调控制板、电机驱动器、空调显示板等，本实施例以空调控制板为例进行说明。
电网电压经过LISN滤波后给开关电源供电，开关电源将交流电压AC（200V~240V/50Hz）整流成空调控制板所需的直流电压输出到滤波电路，经过滤波电路后再将此直流电压输出到后续负载电路。
第一滤波器包括电容C1、扼流圈L3、纳米晶磁环L1和纳米晶磁环L2，第二滤波器包括纳米晶磁环L4、纳米晶磁环L5、扼流圈L6和电容C3，接地电容包括第一接地电容C4和第二接地电容C5，电容C1的一端连接第一输入端子Input1且公共端连接纳米晶磁环L1的输入端，电容C1的另一端连接第二输入端子Input2且公共端连接纳米晶磁环L2的输入端，纳米晶磁环L1的输出端连接扼流圈L3的输入端，扼流圈L3的输出端连接电容C2的一端且公共端连接电容C4的一端和纳米晶磁环L4的输入端，纳米晶磁环L2的输出端连接电容C2的另一端且公共端连接电容C5的一端和纳米晶磁环L5的输入端，电容C4的另一端连接电容C5的另一端且公共端接地，纳米晶磁环L4的输出端连接扼流圈L6的输入端，扼流圈L6的输出端连接电容C3的一端且公共端连接第一输出端子Output1,纳米晶磁环L5的输出端连接电容C3的另一端且公共端连接第二输出端子Output2。
第一滤波器中，高频旁路电容C1和扼流圈L3构成了输入端口的低通滤波器，可以抑制直流进线上的差模噪声，防止空调控制板受其干扰。由纳米晶磁环L1、L2绕制的共模扼流圈L1、L2则有效衰减共模噪声。当有共模电流通过此共模扼流圈L1和共模扼流圈L2时，由于共模扼流圈L1和共模扼流圈L2 的磁通方向相同，因此两个共模扼流圈上产生的磁场就会互相加强，耦合后总电感迅速增大，呈现出很大的感抗，使得共模信号不易通过，实现衰减共模噪声。
第二滤波器中，高频旁路电容C3和扼流圈L6构成了输出端口的低通滤波器，抑制了空调控制板产生的差模噪声。纳米晶磁环L4、L5绕制的共模扼流圈L4、L5则有效衰减共模噪声。两组滤波器为对称结构，构成双向滤波器，不仅可以抑制开关电源产生的传导干扰窜入空调控制板，也可以抑制空调控制板产生的噪声干扰开关电源。
接地电容C4、接地电容C5可以抑制高频率的共模噪声并将其引入公共地网络。
如图3所示，在空调的开关电源输出单连接上本实施例的滤波电路后，开关电源的端子骚扰电压下降了约20dB。
本实用新型的一种滤波电路、开关电源及空调，通过磁环衰减共模噪声，通过低通滤波器抑制差模噪声，还可以抑制开关电源产生的传导干扰窜入负载，也可以抑制负载产生的噪声干扰开关电源，从而有效的降低开关电源的EMI，提升了空调的品质。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种滤波电路，其特征在于，所述滤波电路包括至少一组滤波器、接地电容、输入端子和输出端子，所述滤波器包括磁环和低通滤波器，所述磁环的输入端连接所述输入端子，所述磁环的输出端连接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端连接所述接地电容的一端且公共端连接输出端子，所述接地电容的另一端接地。
2.如权利要求1所述的一种滤波电路，其特征在于，所述滤波电路包括第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器和所述第二滤波器为对称结构，所述第一滤波器和所述第二滤波器之间连接有电容。
3.如权利要求1所述的一种滤波电路，其特征在于，所述每组低通滤波器包括一个电容和一个扼流圈，所述电容的一端连接所述扼流圈的输入端且公共端连接所述输入端子，所述扼流圈的输出端子连接所述输出端子，所述电容的另一端接地。
4.如权利要求1所述的一种滤波电路，其特征在于，所述每组滤波器包块第一磁环和第二磁环。
5.如权利要求4所述的一种滤波电路，其特征在于，所述第一磁环具体为第一纳米晶磁环，所述第二磁环具体为第二纳米晶磁环，所述第一纳米晶磁环绕制成为第一共模扼流圈，所述第二纳米晶磁环绕制成为第二共模扼流圈。
6.如权利要求5所述的一种滤波电路，其特征在于，所述第一共模扼流圈和所述第二共模扼流圈的磁通方向相同。
7.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括权利要求1-6任意一项所述的滤波电路。
8.一种空调，其特征在于，所述空调包括权利要求7所述的开关电源。
9.如权利要求8所述的一种空调，其特征在于，所述空调还包括人工电源网络（LISN）、用电负载，所述人工电源网络（LISN）的输入端连接外部电源、所述人工电源网络（LISN）的输出端连接开关电源的输入端，所述开关电源的输出端连接所述滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接所述用电负载。
10.如权利要求9所述的一种空调，其特征在于，所述用电负载为空调控制板、电机驱动器、空调显示板中的一种或多种。
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