[发明专利]被动式滤波器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种被动式滤波器，具体而言，本发明涉及通信和IT等领域中的电子设备的供电电源使用的被动式滤波器。

【背景技术】

随着通信电子技术的进步，各种电子产品或者电子设备如电视机、手机、笔记本、电脑、MP3等已经广泛地应用于人们的日常生活。正是这些电子设备的使用，使得电子信号或者电磁信号广泛地存在于外界环境，这使得在该环境中使用的其它的电子设备在电磁干扰(Electromagnetic interference，EMI)的情况下必需能够正常工作。这就对电子设备的电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)提出了严格的要求，即在电磁干扰的环境下工作的电子设备，需要尽可能地减小对环境产生电磁干扰并且同时要能够较好地抵抗来自环境的电磁干扰两个方面的要求。为此，各个国家针对EMC制定了自己的标准，例如：美国通信委员会(FCC)在20世纪70年代中后期公布了个人电脑和类似设备的辐射标准。欧共体在其89/336/EEC电磁兼容性指导性文件中提出辐射和抗干扰的强制性要求。在中国也制定了有关EMC的国家标准(GB/T126683)。具体地来说，例如通信或者IT领域对于电子设备中的重要部分“供电电源”(其内部的谐波范围相当宽，最高可达GHz)的EMC要求不能高于50dBμV，有的情况下要求更严格。

目前，众多电子设备的供电电源一般是从电网的交流电转换而来。即利用供电电源变压器将电网交流电压(220V或380V)变换成符合需要的交流电压；利用整流电路对符合要求的交流电压进行整流，使其变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。这时则需要进一步采用被动式滤波电路：利用储能元件例如电容C两端的电压(或通过电感器L的电流)不能突变的性质，把电容C(或电感L)与整流电路的负载RL并联(或串联)，就可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除。但是值得注意的是，电子设备的供电电源中仍存在频率范围分布很宽的(例如从10KHz-30MHz)的传输噪声，即通常所说的供电电源的PLD干扰(Power Line Disturbances，电力线干扰)，这时需要在电子设备的供电电源回路中设置高性能的EMC的被动式滤波电路。

美国专利文献US 6,759,820专利中公开了一种将主动式滤波器设置于供电电源的输入侧，从而能够向负载提供基本为常数的电流的装置。在该装置中供电电源的输入信号经过第一、第二电流调整器的调整后将基本常数的电流提供给负载，所述主动式滤波器还通过第二电流调整器将所述电流调整器的目标值适当地调整到负载所需要的功率。但是该主动式滤波器的缺陷在于：当通信或者IT等电子产品负载需要其他值电压值的供电电源例如12V、24V的DC供电电源时，需要重新进行设计主动式滤波器电路，也就是说，主动式被动式滤波电路缺乏兼容性和通用性，而重新设计电路将会增加设计、调试、测试等方面的人力和物力的成本；此外，主动式滤波器由于没有对窄波段例如10KHz-30MHz范围的传输干扰进行分频段滤波，使得其在高频段的滤波特性差；再有，主动式滤波器采用场效应管等电流调整器件，这导致主动式滤波器的价格昂贵，稳定性差。

【发明内容】

本发明的目的在于，提供一种被动式滤波器，该被动式滤波器能够对电力线传输干扰中的高频噪声和低频噪声分别进行滤波。

本发明的另一目的是提供一种的被动式滤波器，该滤波器具有较强的兼容性和通用性，能够通过内部电容元件的电容值的改变实现对不同供电电源的高频噪声和低频噪声的滤波。

为了实现本发明的上述目的，本发明的被动式滤波器采用如下技术方案：

本发明提供一种被动式滤波器，所述被动式滤波器通过被动式滤波电路与各种电压值的具有高频和低频噪声的供电电源连接，所述被动式滤波器包括：至少一个跨接在经过被动式滤波电路的供电电源的正负极之间的第一电容，所述第一电容的两端还连接有内部负载以形成回路，该负载通过自身消耗将供电电源中的低频噪声和小部分高频噪声分离出；至少一个跨接在所述供电电源的负极和大地之间的第二电容，用以将所述小部分高频噪声引入大地；以及至少一个跨接在所述供电电源的正极和大地之间的第三电容，用以将所述供电电源中的大部分高频噪声直接引入大地。

本发明提供的被动式滤波器，其中，所述被动式滤波电路包括跨接的第四电容和串接的扼流圈。

本发明提供的被动式滤波器，其中，所述扼流圈由两个缠绕在同一个高磁导率磁芯上绕组构成，其结构使得电流产生的磁通相互抵消。

本发明提供的被动式滤波器，其中，所述第四电容的容值和所述扼流圈电感值的根据滤波的频段、负载的情况等因素来确定。