[发明专利]一种利用层间电容消除辐射的电路

说明书

本发明公开了一种利用层间电容消除辐射的电路，包括隔离型高频电源、电压测量单元、电流测量单元、Bitstream通信单元，所述Bitstream通信单元、电流测量单元、电压测量单元均与隔离型高频电源电连接，其特征在于它还包括高频辐射消除单元，所述高频辐射消除单元为连接在隔离型高频电源两侧的隔离侧地与原边地之间的电容，所述隔离型高频电源采用空心线圈。本发明通过巧妙设计PCB板结构以产生寄生电容的形式来抑制辐射，成本低。经过测试，在1GHz以内和1GHz‑6GHz频段中，抑制辐射的效果均比较好。

技术领域

本发明涉及开关电源设计领域，具体是一种利用层间电容消除辐射的电路。

背景技术

为了缩小开关电源的体积，减小开关电源中使用的磁芯的尺寸，开关电源的频率越来越高，有的时候为了使开关电源能抵御外界强磁甚至不使用磁芯，而采用空芯线圈。这导致电源产生的高频辐射越来越严重。这些高频辐射不仅降低了开关电源系统的转换效率，而且也严重干扰了无线电设备和精密仪器的运行,在辐射严重的场合，无线电收信系统甚至无法工作。电子产品对外辐射的指标的好坏，直接影响到电子产品的质量。因此我们必须设计出低成本高性能的解决方案消除这些有害的辐射。

目前在开关电源设计中，都是采用Y电容跨接在开关电源变压器的原副边来消除辐射。但是在开关电源工作频率非常高的应用中，由于Y电容的引线电感，和Y电容的高频特性不好，使得这种方式在辐射频率在几百兆赫兹甚至超过一吉赫兹的场合中作用不明显。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种利用层间电容消除辐射的电路。

技术方案：包括隔离型高频电源、电压测量单元、电流测量单元、Bitstream通信单元，所述Bitstream通信单元、电流测量单元、电压测量单元均与隔离型高频电源电连接，其特征在于它还包括高频辐射消除单元，所述高频辐射消除单元为连接在隔离型高频电源两侧的隔离侧地与原边地之间的电容，所述隔离型高频电源采用空心线圈。

优选的，所述电容为寄生电容，所述寄生电容的极板为高频电源两侧通过PCB线路板上的敷铜形成，所述寄生电容的介质为PCB线路板的FR4基材。

优选的，所述寄生电容的具体结构形成为：

设置四层PCB线路板结构：顶层PCB线路板安装隔离型高频电源，隔离型高频电源的两侧分别为隔离侧地与原边地；第二层PCB线路板连接在隔离侧地；第三层PCB线路板连接在原边地；第四层PCB线路板不需要放置敷铜；第一层PCB线路板与第二层PCB线路板之间用PP胶填充，第二层PCB线路板与第三层PCB线路板之间用FR4基材填充，第三层PCB线路板与第四层PCB线路板之间用PP胶填充，在第一层PCB线路板的隔离侧地敷铜和第二层PCB线路板等电位，在第一层PCB线路板的原边地敷铜和第三层PCB线路板等电位；结构上，第二层PCB线路板与第三层PCB线路板间形成第一个寄生电容C101，第一层PCB线路板与第二层PCB线路板间形成第二个寄生电容C102，二者并联后接在隔离型高频电源两侧的隔离侧地与原边地之间。

优选的，所述第一层PCB线路板与第二层PCB线路板之间的PP胶厚0.22mm，第二层PCB线路板与第三层PCB线路板之间的FR4基材厚0.4mm，第三层PCB线路板与第四层PCB线路板之间的PP胶厚0.22mm。

优选的，所述隔离型高频电源由芯片AD71163及其外围电路搭建。

具体的，所述电压测量单元是由第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2组成，具体为：第一电阻R1与第一电容C1并联后接在芯片AD71163的V1P引脚，第二电阻R2与第二电容C2并联后接在芯片AD71163的VM引脚；其中，第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2构成抗混叠滤波器。