CN102044961A - 开关电源的消除噪声电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开关电源的消除噪声电路,包括变压器,其初级绕组与交流输入端连接,次级绕组与直流输出端连接,其中还包括至少一组对称的Y电容,所述一组对称的Y电容中第一Y电容分别连接交流输入端的正输入端及直流输出端的负输出端,第二Y电容分别连接交流输入端的负输入端及直流输出端的负输出端。本发明通过设置对称的Y电容,不但达到消除噪声的目的,而且相对于现有技术,还具有效率高、EMC性能好的特点。另外,本发明的消除噪声电路相对于现有技术中3Pin输入结构,可以减小开关电源的体积,降低成本和工艺;而且在强插式电源中具有普遍的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域,特别涉及一种开关电源的消除噪声电路。
背景技术
目前,可将交流转换为直流的电源装置包括开关电源和线性电源。开关电源由于其体积小、重量轻和效率高的显著特点而得到广泛应用,但是其在工作过程中会产生一定的噪声,影响电子设备的正常工作。
现有的2Pin交流输入开关电源中,通过删除开关电源中Y电容,以减小开关电源初次级之间交流频率噪声的耦合,从而达到减小噪声的目的。但是删除Y电容的开关电源的噪声抑制效果仍然不佳。因此,又有人利用3Pin输入的结构,即在2Pin交流输入开关电源上增加地线,如图1所示。虽然该3Pin输入结构较删除Y电容的2Pin交流输入开关电源的结构,抑制效果更好,但是其需要的成本较高,体积也较大。
因此,急需一种既能达到很好的噪声消除效果,又降低生产成本的开关电源消除噪声电路。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种开关电源的消除噪声电路,旨在提高噪声消除效果,且降低生产成本。
本发明提供的一种开关电源的消除噪声电路,包括变压器,其初级绕组与交流输入端连接,次级绕组与直流输出端连接,其中还包括至少一组对称的Y电容,所述一组对称的Y电容中第一Y电容分别连接交流输入端的正输入端及直流输出端的负输出端,第二Y电容分别连接交流输入端的负输入端及直流输出端的负输出端。
优选地,上述对称的Y电容中第一Y电容与第二Y电容的容量相等。
优选地,上述多组对称的Y电容串联连接,即各组对称的第一Y电容之间串联连接,各组对称的Y电容中的第二Y电容之间串联连接。
优选地,上述多组对称的Y电容并联连接,即各组对称的Y电容中的第一Y电容之间并联连接,各组对称的Y电容中的第二Y电容之间并联连接。
优选地,上述开关电源的消除噪声电路还包括整流滤波电路,串接在所述变压器的次级绕组与直流输出端之间,对变压器输出信号进行整流滤波处理。
优选地,上述开关电源的消除噪声电路还包括电压变换电路及反馈控制电路,所述电压变换电路串接在整流滤波电路与直流输出端之间;所述反馈控制电路的一端与直流输出端连接,另一端与电压变换电路连接,用于采集直流输出端的电压信息,并根据所述电压信号产生反馈调节信号,调节电压变换电路的输出。
优选地,上述电压变换电路为Buck变换电路、Boost变换电路或者Buck-Boost变换电路,所述反馈控制电路为PWM控制电路。
本发明通过设置对称的Y电容,不但达到消除噪声的目的,而且相对于现有技术,还具有以下优点:
(1)效率高。本发明的开关电源中的变压器即使使用传统的三明治绕法,也可以达到高达5级能效,而现有技术中删除Y电容的开关电源,其能效最高也仅能达到4级能效。
(2)EMC性能好。本发明的开关电源符合电磁兼容标准,例如欧洲标准EN55022CLASS B和美国标准FCC PART15CLASS B,并可以保证6dB以上的裕量。
(3)工艺简单,成本低。本发明的消除噪声电路相对于现有技术中3Pin输入结构,可以减小开关电源的体积,降低成本和工艺。例如3Pin插座比2Pin插座的尺寸大20%,价格高30%,且增加地线焊接、电气隔离等工艺问题。
(4)具有普遍的实用性。由于在强插式适配器电源中,常用的如CCC、UL、VDE等插脚均只有2Pin,因此,本发明在强插式电源中具有普遍的实用性。
附图说明
图1是本发明开关电源的消除噪声电路一实施例的结构示意图;
图2是本发明开关电源的消除噪声电路另一实施例的结构示意图;
图3是本发明开关电源的消除噪声电路又一实施例的结构示意图;
图4是本发明开关电源的消除噪声电路又一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1提出了开关电源的消除噪声电路一实施例的结构示意图。
本实施例开关电源的消除噪声电路,包括变压器T及至少一组对称的Y电容。变压器T的初级绕组T1与交流输入端10连接,次级绕组T2与直流输出端20连接。一组对称的Y电容包括第一Y电容CY1及第二Y电容CY2。其中,第一Y电容CY1分别连接交流输入端10的正输入端及直流输出端20的负输出端,第二Y电容CY2分别连接交流输出端10的负输入端及直流输出端20的负输出端。
上述交流输入端10优选为2Pin输入,包括火线输入端及零线输入端,其中火线输入端为上述交流输入端10的正输入端,零线输入端为上述交流输入端10的负输入端。上述第一Y电容CY1与第二Y电容CY2的容量相等。
本实施例通过设置对称的Y电容,不但达到消除噪声的目的,而且相对于现有技术,还具有以下优点:
(1)效率高。本发明的开关电源中的变压器即使使用传统的三明治绕法,也可以达到高达5级能效,而现有技术中删除Y电容的开关电源,其能效最高也仅能达到4级能效。
(2)EMC性能好。本发明的开关电源符合电磁兼容标准,例如欧洲标准EN55022CLASS B和美国标准FCC PART15CLASS B,并可以保证6dB以上的裕量。
(3)工艺简单,成本低。本发明的消除噪声电路相对于现有技术中3Pin输入结构,可以减小开关电源的体积,降低成本和工艺。例如3Pin插座比2Pin插座的尺寸大20%,价格高30%,且增加地线焊接、电气隔离等工艺问题。
(4)具有普遍的实用性。由于在强插式适配器电源中,常用的如CCC、UL、VDE等插脚均只有2Pin,因此,本发明在强插式电源中具有普遍的实用性。
图2是本发明开关电源的消除噪声电路另一实施例的结构示意图。
参照图2,在上述实施例的基础上,本实施例中的多组对称的Y电容串联连接,即各组对称的第一Y电容CY1之间串联连接,各组对称的Y电容中的第二Y电容CY2之间串联连接。
该对称的Y电容中通过将多个第一Y电容CY1及多个第二Y电容CY2分别串联,使得该Y电容不但可以实现上述实施例的目的,而且可以精确控制Y电容的容量及耐压要求,从而使得消除噪声的效果更加明显。
图3是本发明开关电源的消除噪声电路又一实施例的结构示意图。
参照图3,在上述实施例的基础上,本实施例中的多组对称的Y电容并联连接,即各组对称的Y电容中的第一Y电容CY1之间并联连接,各组对称的Y电容中的第二Y电容CY2之间并联连接。
该对称的Y电容中通过将多个第一Y电容CY1及多个第二Y电容CY2分别串联,使得该Y电容不但可以实现上述实施例的目的,而且可以精确控制Y电容的容量及耐压要求,从而使得消除噪声的效果更加明显。
当然,为了满足更多控制Y电容的容量及耐压要求,该一组对称的Y电容也可以同时包括多个并联连接的第一Y电容CY1、多个串联连接的第一Y电容CY1,及多个并联连接的第二Y电容CY2、多个串联连接的第二Y电容CY2。
图4是本发明开关电源的消除噪声电路又一实施例的结构示意图。
在上述实施例的基础上,本实施例开关电源的消除噪声电路还包括:
整流滤波电路30,串联在上述变压器T的次级绕组T2与直流输出端20之间,对变压器T输出信号进行整流滤波处理;
电压变换电路40,串联在整流滤波电路30与直流输出端20之间;
反馈控制电路50,其一端与直流输出端20连接,另一端与电压变换电路40连接,用于采集直流输出端20的电压信息,并根据该电压信号产生反馈调节信号,调节电压变换电路40的输出。
上述整流滤波电路30可以包括整流电路和滤波电路。其中,整流电路用于对变压器T产生的工频交流进行整流处理,转换成直流信号,该整流电路可以为单相整流电路或三相整流电路,也可以为半波整流电路、全波整流电路或桥式整流电路。滤波电路则用于滤除经过整流电路而输出的电压中的纹波,可以为滤波电容、滤波电感或由电感与滤波电容组成的复式滤波电路。
上述反馈控制电路50可以采集直流输出端20的电压信号,并根据该采集信号产生反馈信号至电压变换电路40,以便电压变换电路40可以根据反馈控制电路50的反馈信号,将幅值固定的直流电压变换成幅值或极性可变的直流电压,以满足不同的负载需求。其中,该电压变换电路40可以为Buck变换电路、Boost变换电路或者Buck-Boost变换电路。反馈控制电路50可以为PWM反馈控制器。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种开关电源的消除噪声电路,包括变压器,其初级绕组与交流输入端连接,次级绕组与直流输出端连接,其特征在于,还包括至少一组对称的Y电容,所述一组对称的Y电容中第一Y电容分别连接交流输入端的正输入端及直流输出端的负输出端,第二Y电容分别连接交流输入端的负输入端及直流输出端的负输出端。
2.如权利要求1所述的开关电源的消除噪声电路,其特征在于,所述对称的Y电容中第一Y电容与第二Y电容的容量相等。
3.如权利要求2所述的开关电源的消除噪声电路,其特征在于,所述多组对称的Y电容串联连接,即各组对称的第一Y电容之间串联连接,各组对称的Y电容中的第二Y电容之间串联连接。
4.如权利要求2所述的开关电源的消除噪声电路,其特征在于,多组对称的Y电容并联连接,即各组对称的Y电容中的第一Y电容之间并联连接,各组对称的Y电容中的第二Y电容之间并联连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的开关电源的消除噪声电路,其特征在于,还包括整流滤波电路,串接在所述变压器的次级绕组与直流输出端之间,对变压器输出信号进行整流滤波处理。
6.如权利要求1至4中任一项所述的开关电源的消除噪声电路,其特征在于,还包括电压变换电路及反馈控制电路,所述电压变换电路串接在整流滤波电路与直流输出端之间;所述反馈控制电路的一端与直流输出端连接,另一端与电压变换电路连接,用于采集直流输出端的电压信息,并根据所述电压信号产生反馈调节信号,调节电压变换电路的输出。
7.如权利要求6所述的开关电源的消除噪声电路,其特征在于,所述电压变换电路为Buck变换电路、Boost变换电路或者Buck-Boost变换电路,所述反馈控制电路为PWM控制电路。
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