CN218449856U - 一种防雷低通有源滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种防雷低通有源滤波器，其包括电源输入端、运算放大器N1和电源输出端，所述电源正、负输入端之间并联有瞬态抑制二极管V1、第一滤波单元，第一滤波单元由电阻R1与电容C1串联组成，第二滤波单元由电阻R2与电容C2串联组成，电阻R2一端连接在电阻R1与电容C1之间，电容C2一端与电源负输入端连接；所述运算放大器N1的反相输入端经电阻R3连接在电阻R2与电容C2之间，输出端经电容C3与反相输入端连接，经电阻R4连接在电阻R2与电容C2之间，正电源端接第一电压，负电源端接地，同相输入端与电源负输入端、电源负输出端连接并接地，输出端接电源正输出端。本实用新型既满足自动跟踪补偿动态谐波，同时又兼具防雷击功能的滤波器应用场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，尤其是涉及一种防雷低通有源滤波器。
背景技术
电源技术应用中，对于EMI电磁干扰滤波器十分依赖，电源产品常用的EMI滤波器为无源滤波器。这种无源滤波器是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，应用在电源供电电路中时，利用电感、电容的调谐原理，可以滤除某一次或多次谐波，以减少干扰信号对电网的注入。但是，无源滤波器也存在明显的应用缺陷：滤除谐波的能力有限，只能滤除特定频率的谐波，同时可能导致其余次谐波的放大，且容易与其他滤波电路发生谐振。
在传统的EMI滤波器种类中，除了无源滤波器以外，还有一种有源滤波器。这种有源滤波器需要外部提供电源，用以主动补偿主电路的谐波。相比较无源滤波器，有源滤波器具有两个明显的优势：一、有源滤波器的滤波特性不受***阻抗的影响，可消除与***阻抗发生谐振的危险；二、有源滤波器可以克服传统无源滤波器只能固定补偿谐波的缺点，可实现自动跟踪补偿动态变化谐波的功能。
在当今信息时代，电子电气设备越来越精密，其工作环境要求也越来越苛刻，而雷电以及大型电气设备的瞬间过电压会通过电源、天线、无线电信号收发设备等线路侵入电子电气设备，造成设备或元器件损坏，传输或储存的数据受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪、***停顿，数据传输中断。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的EMI防雷滤波器滤除谐波能力有限、且易与其他滤波电路发生谐振的问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、实用性强的防雷低通有源滤波器。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种防雷低通有源滤波器，其包括电源输入端、运算放大器N1和电源输出端，所述电源正、负输入端之间并联有瞬态抑制二极管V1、第一滤波单元，第一滤波单元由电阻R1与电容C1串联组成，第二滤波单元由电阻R2与电容C2串联组成，且电阻R2一端连接在电阻R1与电容C1之间，电容C2一端与电源负输入端连接；所述运算放大器N1的反相输入端通过电阻R3连接在电阻R2与电容C2之间，输出端通过电容C3与反相输入端连接，通过电阻R4连接在电阻R2与电容C2之间，正电源端接第一电压，负电源端接地，同相输入端与电源负输入端、电源负输出端连接并接地，输出端接电源正输出端。
由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：
该防雷低通有源滤波器，其结构简单，设计合理，元器件使用较少，制作成本低，可拓展性强，既满足自动跟踪补偿动态谐波，同时又兼具防雷击功能的滤波器应用场合，在电子电气设备应用领域和高精度自动化生产领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型防雷低通有源滤波器的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，该防雷低通有源滤波器，其包括电源输入端、运算放大器N1和电源输出端，所述电源正输入端VIN+、负输入端VIN-之间并联有瞬态抑制二极管V1、第一滤波单元，第一滤波单元由电阻R1与电容C1串联组成，第二滤波单元由电阻R2与电容C2串联组成，且电阻R2一端连接在电阻R1与电容C1之间，电容C2一端与电源负输入端VIN-连接；所述运算放大器N1的反相输入端（IN-）通过电阻R3连接在电阻R2与电容C2之间，输出端（OUT）通过电容C3与反相输入端（IN-）连接，通过电阻R4连接在电阻R2与电容C2之间，正电源端接第一电压+5V，负电源端接地+5VG，同相输入端（IN+）与电源负输入端VIN-、电源负输出端VOUT-连接并接地，输出端（OUT）接电源正输出端VOUT+。
优选地，上述的运算放大器N1采用的型号为XL158、或SGM8040-2YS8G/TR。
本实用新型防雷低通有源滤波器的工作原理为：当电路正常工作时，瞬态抑制二极管V1处于截止状态（高阻态），不影响线路正常工作；当线路处于异常过压并达到其击穿电压时，瞬态抑制二极管V1会迅速由高阻态变为低阻态，给瞬间电流提供一个低阻抗导通路径，同时将异常高压箝制在一个安全电压水平内，从而保护后端电路；当异常过压消失，其恢复至高阻态，电路正常工作。
在运算放大器N1前搭建有针对线路上高频干扰信号的RC滤波电路，运算放大器N1检测并提取出负载电流的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波大小相等、方向相反的电流注入到电网中补偿谐波电流，从而实现滤波功能。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种防雷低通有源滤波器，其特征是：其包括电源输入端、运算放大器N1和电源输出端，所述电源正、负输入端之间并联有瞬态抑制二极管V1、第一滤波单元，第一滤波单元由电阻R1与电容C1串联组成，第二滤波单元由电阻R2与电容C2串联组成，且电阻R2一端连接在电阻R1与电容C1之间，电容C2一端与电源负输入端连接；所述运算放大器N1的反相输入端通过电阻R3连接在电阻R2与电容C2之间，输出端通过电容C3与反相输入端连接，通过电阻R4连接在电阻R2与电容C2之间，正电源端接第一电压，负电源端接地，同相输入端与电源负输入端、电源负输出端连接并接地，输出端接电源正输出端。
2.根据权利要求1所述的防雷低通有源滤波器，其特征是：其运算放大器N1采用的型号为XL158、或SGM8040-2YS8G/TR。
Priority Applications (1)
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| CN202221989727.3U CN218449856U (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种防雷低通有源滤波器 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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2022
- 2022-07-29 CN CN202221989727.3U patent/CN218449856U/zh active Active
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