CN111478574A - 针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法及系统，包括：步骤S1：在电源板前后构建输入滤波器和输出滤波器,先将进入电源板转换前的信号进行滤波后；信号经过电源板的转换后再次进行滤波；所述输出滤波器包括：输出滤波器的电感、输出滤波器的电容；步骤S2：将输出滤波器搭建LC滤波器；步骤S3：选择mH级别的电感作为输出滤波器的电感；步骤S4：选择nF级别的电容作为输出滤波器的电容。本发明提供的解决方案可以解决复杂电磁环境下电源板开关电源造成的电磁泄漏问题。
Description
技术领域
本发明涉及防电磁泄漏技术领域，具体地，涉及一种针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法及系统，尤其是一种针对电源板输出口加装滤波器的防电磁泄漏的抑制方法。
背景技术
电源开关工作频率是电源板的主要辐射源，电磁兼容性作为电子设备的重要技术指标，电源设计以及系统设计是非常重要的因素。如果电源设计不好产生电磁辐射或者易受外界电磁辐射干扰，将影响电源的稳定性和可靠性，这时大系统的电磁兼容性也将同时受到很大影响。
专利文献CN1758561A公开了一种抑制采用电源线传输信号的电源线通信中的泄漏电磁场的传输方法,其中电源线包括低压配电线和引入线,其中:信号从传输装置通过一个滤波器传送至电源线,滤波器的传递函数是电源线的传递函数的逆函数,由此防止传送的信号及其反射波在传输装置输出端的电源线上合并。该专利并不能很好地适用于针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制中。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法及系统。
根据本发明提供的一种针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法，包括：
步骤S1：在电源板前后构建输入滤波器和输出滤波器,先将进入电源板转换前的信号进行滤波后；信号经过电源板的转换后再次进行滤波；所述输出滤波器包括：输出滤波器的电感、输出滤波器的电容；步骤S2：将输出滤波器搭建LC滤波器；步骤S3：选择mH级别的电感作为输出滤波器的电感；步骤S4：选择nF级别的电容作为输出滤波器的电容。
优选地，所述步骤S1包括：步骤S1.1：将电源板转换设置以下任意一种电源转换：-AC-DC电源转换；-DC-DC电源转换。
优选地，所述步骤S2包括：步骤S2.1:将输出滤波器搭建LC滤波器,用金属外壳包住并与机箱的机壳地搭接。
优选地，所述步骤S3包括：步骤S3.1：选择5mH的电感作为输出滤波器的电感。
优选地，所述步骤S4包括：步骤S4.1：选择10nF的电容作为输出滤波器的电容。
根据本发明提供的一种针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制系统，包括：模块M1：在电源板前后构建输入滤波器和输出滤波器,先将进入电源板转换前的信号进行滤波后；信号经过电源板的转换后再次进行滤波；所述输出滤波器包括：输出滤波器的电感、输出滤波器的电容；模块M2：将输出滤波器搭建LC滤波器；模块M3：选择mH级别的电感作为输出滤波器的电感；模块M4：选择nF级别的电容作为输出滤波器的电容。
优选地，所述模块M1包括：模块M1.1：将电源板转换设置以下任意一种电源转换：-AC-DC电源转换；-DC-DC电源转换。
优选地，所述模块M2包括：模块M2.1:将输出滤波器搭建LC滤波器,用金属外壳包住并与机箱的机壳地搭接。
优选地，所述模块M3包括：模块M3.1：选择5mH的电感作为输出滤波器的电感。
优选地，所述模块M4包括：模块M4.1：选择10nF的电容作为输出滤波器的电容。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的解决方案可以解决复杂电磁环境下电源板开关电源造成的电磁泄漏问题；
2、本发明中，电源板内会有AV-DC,或者DC-DC转换的开关电源，开关电源是电源板的主要辐射源，如果可以将电源板的辐射有效的进行滤波，对后续系统级电磁兼容试验具有很重要的意义，该方案可以很好的解决这个问题。
3、本发明结构合理，使用方便，能够解决现有技术的缺陷。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例中的电源二次滤波器在系统内安装示意图。
图2为本发明实施例中的低通滤波器的频率特性示意图。
图3为本发明实施例中的LC等效电路示意图。
图中：
电源滤波器1
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1-3所示，根据本发明提供的一种针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法，包括：步骤S1：在电源板前后构建输入滤波器和输出滤波器,先将进入电源板转换前的信号进行滤波后；信号经过电源板的转换后再次进行滤波；所述输出滤波器包括：输出滤波器的电感、输出滤波器的电容；步骤S2：将输出滤波器搭建LC滤波器；步骤S3：选择mH级别的电感作为输出滤波器的电感；步骤S4：选择nF级别的电容作为输出滤波器的电容。优选地，所述步骤S1包括：步骤S1.1：将电源板转换设置以下任意一种电源转换：-AC-DC电源转换；-DC-DC电源转换。优选地，所述步骤S2包括：步骤S2.1:将输出滤波器搭建LC滤波器,用金属外壳包住并与机箱的机壳地搭接。优选地，所述步骤S3包括：步骤S3.1：选择5mH的电感作为输出滤波器的电感。优选地，所述步骤S4包括：步骤S4.1：选择10nF的电容作为输出滤波器的电容。
具体地，在一个实施例中，军用设备在电源输入端都会加一个电源EMI滤波器，用来滤除电缆上的电磁干扰。当一个带屏幕的设备，其内部空间有限时，电源板的开关电源干扰往往会通过屏幕与机壳的缝隙泄漏出去，而造成辐射干扰。想要解决这个问题，除了对屏幕缝隙进行屏蔽处理外，还要对电源板输出端进行二次滤波，消除对后续传输电路的电磁干扰影响。以保证系统测试时，电源段的辐射干扰可以得到有效控制，避免对后续高频段造成耦合影响。保证试验的顺利进行。
开关电源因工作在高电压、大电流的开关工作状态下，其引起电磁兼容性问题的原因是相当复杂的。为保证在复杂电磁环境下，电源板电磁辐射不超标，提高系统的电磁兼容性。可通过在电源板输出端加装二次电源滤波器，减小开关电源的内部干扰，实现其自身的电磁兼容性，提高开关电源的稳定性及可靠性。
具体地，在一个实施例中，在电源板前后构建输入滤波和输出滤波,先将进入电源板转换(AC-DC或者DC-DC)前的信号进行滤波后，信号经过电源板的转换后再次进行滤波,尽可能降低电源输出到主板的信号的噪声,同时减小通过显示屏缝隙对外的辐射干扰。输出端的滤波器可以搭建LC滤波器,器件用金属外壳包住并与机箱的机壳地搭接。输出端滤波器的电感可以选择mH级别的，可以选择5mH。电容nF级别，可以选择10nF。
在开关电源中，一般利用电容和电感组成LC滤波电路。实现对差模及共模干扰信号的滤波。由于电感线圈的分布电容，导致了电感线圈的自谐振频率降低，从而使大量的高频干扰信号穿过电感线圈，沿交流电源线或直流输出线向外传播。由于引线电感的作用，随着干扰信号频率的上升，导致滤波电容的电容量及滤波效果不断地下降，甚至导致电容参数的改变，也是产生电磁干扰的一个原因。
随着开关电源的广泛运用，在电源线入门处安装电源线滤波器已经成为一项必要的措施。因为开关电源在大功率脉冲状态下工作，脉冲电流会形成高频的传导的骚扰，另外脉冲电路在工作时产生了很强的电磁辐射，这些辐射感应到电路上形成共模传导骚扰，如果不使用滤波器，通过电磁兼容试验几乎是不可能的。
开关电源的辐射干扰场强超过限值，通常是开关电源内部的高频开关部件如高频变压器、控制器、晶振等屏蔽不良引起空间辐射。此外，机箱设计不合理，缝隙大、接触导电不良，散热孔与电磁波辐射波长相比过宽、过大都会降低开关电源的屏蔽效能。对于开关电源输出电源端通常也应加装滤波器和铁氧体磁环，以抑制输出电压端的射频干扰。本发明设计是针对电源板输出口加装滤波器的防电磁泄漏的抑制方法，特别是复杂电磁环境下，开关电源是电源板内的一个很重要的电磁泄漏源，在数模电路中，只有有效的控制了低频段电源的辐射，才可以降低系统电磁兼容试验时电源对信号的耦合影响，此方案提供了解决方法。
具体地，在一个实施例中，如图1所示，为电源板输出端加装电源滤波器1，电源滤波器1采用二次电源滤波器，减小开关电源的内部干扰，实现其自身的电磁兼容性，提高开关电源的稳定性及可靠性。
如图2所示，为低通滤波器的电磁特性。在电磁干扰滤波器中，主要关注滤波器的插入损耗和截止频率这两个参数。插入损耗又分为差模插入损耗和共模插入损耗。插入损耗越大，表明该滤波器对干扰的抑制效果越好。
如图3所示，为在自谐振点附近的频率，实际电容的阻抗比理想电容的要低，因此当干扰的频率范围较窄时，可以通过调整电容的容量和引线长度来使其自谐振频率正好落在干扰频率上，提高滤波效果。实际的电容由于寄生电感导致高频滤波性能降低，而且电感也存在相同的问题。实际的电感除了电感参数外，还有寄生电阻和电容分量。电感的滤波特性影响最大的是寄生电容，寄生电容与电感共同构成了LC并联网络。
根据本发明提供的一种针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法，包括：步骤S1：在电源板前后构建输入滤波器和输出滤波器,先将进入电源板转换前的信号进行滤波后；信号经过电源板的转换后再次进行滤波；所述输出滤波器包括：输出滤波器的电感、输出滤波器的电容；步骤S2：将输出滤波器搭建LC滤波器；步骤S3：选择mH级别的电感作为输出滤波器的电感；步骤S4：选择nF级别的电容作为输出滤波器的电容。
优选地，所述步骤S1包括：步骤S1.1：将电源板转换设置以下任意一种电源转换：-AC-DC电源转换；-DC-DC电源转换。
优选地，所述步骤S2包括：步骤S2.1:将输出滤波器搭建LC滤波器,用金属外壳包住并与机箱的机壳地搭接。
优选地，所述步骤S3包括：步骤S3.1：选择5mH的电感作为输出滤波器的电感。
优选地，所述步骤S4包括：步骤S4.1：选择10nF的电容作为输出滤波器的电容。
本发明提供的解决方案可以解决复杂电磁环境下电源板开关电源造成的电磁泄漏问题；本发明中，电源板内会有AV-DC,或者DC-DC转换的开关电源，开关电源是电源板的主要辐射源，如果可以将电源板的辐射有效的进行滤波，对后续系统级电磁兼容试验具有很重要的意义，该方案可以很好的解决这个问题。本发明结构合理，使用方便，能够解决现有技术的缺陷。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法，其特征在于，包括：
步骤S1：在电源板前后构建输入滤波器和输出滤波器,先将进入电源板转换前的信号进行滤波后；信号经过电源板的转换后再次进行滤波；
所述输出滤波器包括：输出滤波器的电感、输出滤波器的电容；
步骤S2：将输出滤波器搭建LC滤波器；
步骤S3：选择mH级别的电感作为输出滤波器的电感；
步骤S4：选择nF级别的电容作为输出滤波器的电容。
2.根据权利要求1所述的针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S1.1：将电源板转换设置以下任意一种电源转换：
-AC-DC电源转换；
-DC-DC电源转换。
3.根据权利要求1所述的针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S2.1:将输出滤波器搭建LC滤波器,用金属外壳包住并与机箱的机壳地搭接。
4.根据权利要求1所述的针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S3.1：选择5mH的电感作为输出滤波器的电感。
5.根据权利要求1所述的针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
步骤S4.1：选择10nF的电容作为输出滤波器的电容。
6.一种针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制系统，其特征在于，包括：
模块M1：在电源板前后构建输入滤波器和输出滤波器,先将进入电源板转换前的信号进行滤波后；信号经过电源板的转换后再次进行滤波；
所述输出滤波器包括：输出滤波器的电感、输出滤波器的电容；
模块M2：将输出滤波器搭建LC滤波器；
模块M3：选择mH级别的电感作为输出滤波器的电感；
模块M4：选择nF级别的电容作为输出滤波器的电容。
7.根据权利要求6所述的针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制系统，其特征在于，所述模块M1包括：
模块M1.1：将电源板转换设置以下任意一种电源转换：
-AC-DC电源转换；
-DC-DC电源转换。
8.根据权利要求6所述的针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制系统，其特征在于，所述模块M2包括：
模块M2.1:将输出滤波器搭建LC滤波器,用金属外壳包住并与机箱的机壳地搭接。
9.根据权利要求6所述的针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制系统，其特征在于，所述模块M3包括：
模块M3.1：选择5mH的电感作为输出滤波器的电感。
10.根据权利要求6所述的针对电源板输出口加装滤波器的电磁泄漏抑制系统，其特征在于，所述模块M4包括：
模块M4.1：选择10nF的电容作为输出滤波器的电容。
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