一種電壓變換器和共模噪聲阻抗調(diào)整方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電壓變換器和共模噪聲阻抗調(diào)整方法，涉及電路領(lǐng)域，能夠使得噪聲源的共模阻抗值與EMI濾波器的阻抗值達(dá)到失匹配狀態(tài)，從而減小了對(duì)EMI濾波器設(shè)計(jì)的限制，使得EMI濾波器的體積更小，并且使用效率更高。其方法為：通過調(diào)整電壓變換器上平衡繞組中的平衡阻抗值來對(duì)共模噪聲源的阻抗值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得共模噪聲源的阻抗值與EMI濾波器的阻抗值達(dá)到失匹配狀態(tài)。本發(fā)明的實(shí)施例用于使共模噪聲源的阻抗值與EMI濾波器的阻抗值達(dá)到失匹配狀態(tài)。
【專利說明】一種電壓變換器和共模噪聲阻抗調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路領(lǐng)域，尤其涉及一種電壓變換器和共模噪聲阻抗調(diào)整方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著開關(guān)電源的頻率不斷提升，EMI (Electromagnetic Interference)電磁干擾問題日趨嚴(yán)重。傳統(tǒng)的方法是在系統(tǒng)中加入EMI濾波器以抑制噪聲。為了使濾波器最大限度地抑制噪聲，設(shè)計(jì)者必須根據(jù)阻抗失配原則選擇最為合適的EMI濾波器。噪聲源阻抗、負(fù)載端阻抗以及EMI濾波器的輸入輸出阻抗是根據(jù)阻抗失配原則調(diào)配EMI濾波器性能的關(guān)鍵因素。
[0003]為了解決上述電磁干擾問題，目前業(yè)界的一般做法是根據(jù)噪聲源和負(fù)載阻抗的高阻或低阻來選擇對(duì)應(yīng)類型的EMI濾波器，為了最大程度地削弱開關(guān)電源中的EMI，設(shè)計(jì)者只能選擇許多不同的濾波器來進(jìn)行對(duì)比，也就是從濾波器角度出發(fā)，調(diào)整EMI濾波器的阻抗特性，最終選出最適合系統(tǒng)的EMI濾波器。
[0004]在實(shí)現(xiàn)上述解決電磁干擾問題的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:
[0005]現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)阻抗失配原理對(duì)EMI濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)，調(diào)整濾波器的阻抗從而使噪聲源阻抗與EMI濾波器輸入阻抗，EMI濾波器輸出阻抗與負(fù)載阻抗達(dá)到最大失配，但噪聲源的阻抗目前無法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的描述，并且在為系統(tǒng)的EMI濾波器的選型對(duì)比試驗(yàn)中，所帶來的成本和時(shí)間上的浪費(fèi)使得這樣的設(shè)計(jì)不合理并且效率低，若為了節(jié)約時(shí)間和成本選擇對(duì)EMI濾波器進(jìn)行過設(shè)計(jì)，即在涉及EMI濾波器時(shí)留有很大的裕量，這樣一來EMI濾波器的體積就變的很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電壓變換器和共模噪聲阻抗調(diào)整方法，能夠使得噪聲源的共模阻抗值與EMI濾波器的阻抗值達(dá)到失匹配狀態(tài)，從而減小了對(duì)EMI濾波器設(shè)計(jì)的限制，使得EMI濾波器的體積更小，并且使用效率更高。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0008]第一方面，提供一種電壓變換器，包括:
[0009]共模阻抗調(diào)整器和電磁干擾濾波器，所述共模阻抗調(diào)整器包括:E-E磁芯、第一線圈、第二線圈、平衡繞組線圈以及可變電阻器，所述E-E磁芯包括第一磁柱、第二磁柱和中心柱，在所述第一磁柱與所述第二磁柱上分別繞制有所述第一線圈以及所述第二線圈，從第一磁柱上繞制的所述電感第一線圈引出第一接線端和第二接線端，從第二磁柱上繞制的所述電感第二線圈引出第三接線端和第四接線端，其中，所述第二接線端距所述平衡繞組的距離小于所述第一接線端距所述平衡繞組的距離，所述第四接線端距所述平衡繞組的距離小于所述第三接線端距所述平衡繞組的距離；
[0010]所述平衡繞組線圈以“8”字形繞在所述E-E磁芯的所述第一磁柱以及所述第二磁柱上且不經(jīng)過所述E-E磁芯的所述中心柱，所述平衡繞組線圈的一端接在所述可變電阻器可滑動(dòng)的管腳上，所述平衡繞組線圈的另一端接在所述可變電阻器的兩個(gè)不可滑動(dòng)的管腳中的任意一個(gè)管腳上；
[0011]所述電磁干擾濾波器通過所述第二接線端和所述第四接線端與所述共模阻抗調(diào)整器相連接，噪聲源從所述第一接線端和所述第三接線端接入到所述共模阻抗調(diào)整器上。
[0012]在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面，
[0013]在所述E-E磁芯的中心柱開有氣隙或所述E-E磁芯的中心柱是斷開的；
[0014]所述E-E磁芯的邊柱開有氣隙或所述E-E磁芯的中心柱是斷開的。
[0015]在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，所述可變電阻器包括滑動(dòng)變阻器、變阻箱以及電位器。
[0016]在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面或第一方面的第一或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，所述中心磁柱位于所述第一磁柱以及所述第二磁柱之間。
[0017]第二方面，提供一種共模噪聲阻抗調(diào)整方法，應(yīng)用于第一方面或第一方面的第一至第三中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的所述電壓變換器，所述方法包括:
[0018]從第二接線端和第四接線端接收含有噪聲的共模電流；
[0019]通過第一線圈和第二線圈將所述共模電流耦合到平衡繞組線圈上；
[0020]通過調(diào)整所述平衡繞組線圈上的可變電阻器的阻抗值以使所述共模電流的噪聲阻抗與電磁干擾濾波器的阻抗達(dá)到失匹配狀態(tài)。
[0021]在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第二方面，所述通過調(diào)整所述平衡繞組線圈上的可變電阻器的阻抗值以使所述共模電流的噪聲阻抗與電磁干擾濾波器的阻抗達(dá)到失匹配狀態(tài)包括:
[0022]調(diào)整所述可變電阻器的阻抗值，使得所述噪聲源的等效阻抗值與所述電磁干擾濾波器的等效阻抗值相等，從而使所述噪聲源的反射系數(shù)為零，以使所述電磁干擾濾波器達(dá)到最佳濾波效果。
[0023]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電壓變換器和共模噪聲阻抗調(diào)整方法，通過調(diào)整電壓變換器上平衡繞組中的平衡阻抗值來對(duì)共模噪聲源的阻抗值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得共模噪聲源的阻抗值與EMI濾波器的阻抗值達(dá)到失匹配狀態(tài)，從而減小了對(duì)EMI濾波器設(shè)計(jì)的限制，使得EMI濾波器的體積更小，并且使用效率更高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電壓變換器的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電壓變換器的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種共模阻抗調(diào)整器的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種共模阻抗調(diào)整器的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0029]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種共模阻抗調(diào)整器的等效示意圖一；[0030]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種共模阻抗調(diào)整器的等效示意圖二 ；
[0031]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種共模阻抗調(diào)整器的等效示意圖三；
[0032]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種共模噪聲阻抗調(diào)整方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034]傳統(tǒng)的EMI 濾波系統(tǒng)由噪聲源、EMI (Electro-Magnetic Interference,電磁干擾)濾波器以及LISN (Line Impedance Stabilization Network,線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò))三部分組成。
[0035]假設(shè)噪聲源的阻抗為Zn，EMI濾波器的輸入等效阻抗為Zin，LISN的等效阻抗為
則噪聲源端的反射系數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種電壓變換器,其特征在于,包括: 共模阻抗調(diào)整器和電磁干擾濾波器，所述共模阻抗調(diào)整器包括=E-E磁芯、第一線圈、第二線圈、平衡繞組線圈以及可變電阻器，所述E-E磁芯包括第一磁柱、第二磁柱和中心柱，在所述第一磁柱與所述第二磁柱上分別繞制有所述第一線圈以及所述第二線圈，從第一磁柱上繞制的所述第一線圈引出第一接線端和第二接線端，從第二磁柱上繞制的所述第二線圈引出第三接線端和第四接線端，其中，所述第二接線端距所述平衡繞組的距離小于所述第一接線端距所述平衡繞組的距離，所述第四接線端距所述平衡繞組的距離小于所述第三接線端距所述平衡繞組的距離； 所述平衡繞組線圈以“8”字形繞在所述E-E磁芯的所述第一磁柱以及所述第二磁柱上且不經(jīng)過所述E-E磁芯的所述中心柱，所述平衡繞組線圈的一端接在所述可變電阻器可滑動(dòng)的管腳上，所述平衡繞組線圈的另一端接在所述可變電阻器的兩個(gè)不可滑動(dòng)的管腳中的任意一個(gè)管腳上； 所述電磁干擾濾波器通過所述第二接線端和所述第四接線端與所述共模阻抗調(diào)整器相連接，噪聲源從所述第一接線端和所述第三接線端接入到所述共模阻抗調(diào)整器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述變換器，其特征在于: 所述E-E磁芯的中心柱開有氣隙或所述E-E磁芯的中心柱是斷開的； 所述E-E磁芯的邊柱開有氣隙或所述E-E磁芯的中心柱是斷開的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變換器，其特征在于，所述可變電阻器包括滑動(dòng)變阻器、變阻箱以及電位器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的權(quán)利要求，其特征在于: 所述中心磁柱位于所述第一磁柱以及所述第二磁柱之間。
5.一種共模噪聲阻抗調(diào)整方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1-3任一所述的電壓變換器，所述方法包括: 從第二接線端和第四接線端接收含有噪聲的共模電流； 通過第一線圈和第二線圈將所述共模電流耦合到平衡繞組線圈上； 通過調(diào)整所述平衡繞組線圈上的可變電阻器的阻抗值以使所述共模電流的噪聲阻抗與電磁干擾濾波器的阻抗達(dá)到失匹配狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，其特征在于，所述通過調(diào)整所述平衡繞組線圈上的可變電阻器的阻抗值以使所述共模電流的噪聲阻抗與電磁干擾濾波器的阻抗達(dá)到失匹配狀態(tài)包括: 調(diào)整所述可變電阻器的阻抗值，使得所述噪聲源的等效阻抗值與所述電磁干擾濾波器的等效阻抗值相等，從而使所述噪聲源的反射系數(shù)為零，以使所述電磁干擾濾波器達(dá)到最佳濾波效果。
【文檔編號(hào)】H02M1/44GK103457454SQ201310367732
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】鄭峰, 裴昌盛, 朱勇發(fā) 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司, 西安電子科技大學(xué)