端與一個數字信號處理器5的輸出端連接。
[0017]進一步的，所述的平衡阻抗元件中包括有一個阻抗器件Zl和一個阻抗器件Z2，阻抗器件Zl和阻抗器件Z2的一端共同連接到平衡繞組4的第一引出端，所述的模擬開關包括一個金屬氧化物半導體場效應晶體管SI和一個金屬氧化物半導體場效應晶體管S2，金屬氧化物半導體場效應晶體管SI和金屬氧化物半導體場效應晶體管S2的漏極各自與阻抗器件Zl和阻抗器件Z2的另一端連接，金屬氧化物半導體場效應晶體管SI和金屬氧化物半導體場效應晶體管S2的源極共同連接到平衡繞組4的第二引出端，金屬氧化物半導體場效應晶體管SI和金屬氧化物半導體場效應晶體管S2的柵極分別與一個數字信號處理器5中的兩個輸出端連接。
[0018]進一步的，電感線圈L3和電感線圈L4均為對稱式boost變換器中的分立的電感線圈。
[0019]本發明的工作原理是:本發明將對稱式Boost變換器中的分立的兩個功率電感耦合，將其分別繞制在同一個E-E磁芯的兩個邊柱上，磁芯的中心柱開有氣隙。在E-E磁芯中繞制一個平衡繞組4，平衡繞組4以“8”字型繞過兩個邊柱，不經過中心柱，從其中一個邊柱引出，引出端連接平衡阻抗。平衡繞組4只占有很小的窗口面積，因此變換器的大小并未因為加入平衡繞組4而產生變化。平衡繞組4的加入使得耦合電感多了兩個引出端子，不同的阻抗將被串聯在這兩個端子之間。在平衡繞組4的兩個引出端子接入帶有模擬開關的隨時間跳變的平衡阻抗。通過模擬開關對于接入兩引出端子間阻抗的管理，耦合電感的端口特性將被有效調整，耦合電感的端口特性的變化，將會體現到經過耦合電感的噪聲信號的相位和幅度上，如果相位發生偏移，各個電源產生的同頻率的噪聲源信號將會形成相位差，從而這些噪聲可以在總線上相互抵銷，達到解決總線噪聲信號超標的問題。采用混沌信號調制阻抗。將兩組阻抗分別和模擬開關MOS管串聯，再將其相互并聯后接入平衡繞組4的引出端上。應用DSP產生混沌信號驅動MOS管，將兩組阻抗隨機接入平衡繞組4中。該阻抗可以是電容、電阻或電感，或其組合網絡。接入平衡繞組4的阻抗會隨著時間無規律變化，不同時間可能有不同的阻抗接入其中。
[0020]具體的，在本發明的實施例中，通過對稱式boost變換器分立電感的耦合，加上平衡繞組4，通過在平衡繞組4引出端串聯不同的阻抗來改變耦合電感的端口特性(由S參數描述)，使得電源噪聲信號的幅值與相位隨著平衡阻抗的變化而變化，利用該特性使得各個電源產生的噪聲信號形成相位差，從而能在直流母線上相互抵消。功率電感L3和L4繞在E-E磁芯的兩個邊柱上。平衡繞組4以“8”字型繞過兩個邊柱，不經過中心柱，從其中一個邊柱引出，引出端連接平衡阻抗。在平衡繞組4的兩個引出端子，我們接入帶有模擬開關MOS管的隨時間跳變的平衡阻抗。通過MOS管對于接入兩引出端子間阻抗的管理，耦合電感的端口特性(由S參數描述)將被有效調整。耦合電感和平衡繞組4，以及平衡阻抗組成了改變耦合電感的端口特性調整部分。整個端口特性調整部分如圖3所示。S參數的這種變化，將會體現到經過耦合電感的噪聲信號的相位和幅度上，如果相位發生偏移，各個電源產生的同頻率的噪聲源信號將會形成相位差，從而這些噪聲可以在總線上相互抵銷，達到解決總線噪聲信號超標的問題。
[0021]調制阻抗的方法是應用混沌信號。將兩組阻抗分別和MOS管串聯，再將其相互并聯后接入平衡繞組4的引出端上。如圖4所示，應用DSP產生在(0，I)之間隨機分布的混沌波形。使用DSP芯片使其GP102引腳和GP104引腳分別觸發MOS管。使得完成在x>0.5時，GP102置為高電平，觸發MOS管SI使其導通，GP104為低電平，MOS管S2關斷；在x〈0.5時，GP104置為高電平，觸發MOS管S2使其導通，GP102為低電平，MOS管SI關斷，示意圖如圖2中的DSP模塊。這樣便實現了用混沌信號驅動兩個MOS管，使平衡阻抗隨著時間切換。簡單來說，接入平衡繞組4的阻抗會隨著時間無規律變化，不同時間可能有不同的阻抗接入其中。
【主權項】
1.一種降低開關電路電磁噪聲的方法，所述的開關電路中包括有一個線性阻抗穩定電路或者直流母線和兩個以上數目的開關電源，其特征在于:在所述的線性阻抗穩定電路或者直流母線與任意一個所述的開關電源之間均各自連接一個集成磁件，在任意一個所述的集成磁件中設置電感器和平衡阻抗元件，電感器串聯連接在線性阻抗穩定電路或者直流母線與開關電源之間，利用一個模擬開關來調節所述的平衡阻抗元件的阻抗值，使平衡阻抗元件的阻抗值隨時間跳變，另將一個平衡繞組與平衡阻抗元件連接，利用平衡繞組調整耦合電感器的端口特性，利用耦合電感器端口特性的變化調整經過耦合電感器的噪聲信號的相位和幅度，在相位發生偏移時，開關電源產生的同頻率的噪聲源信號形成相位差，上述噪聲源信號在線性阻抗穩定電路或者直流母線上相互抵銷，從而降低開關電路電磁噪聲。
2.如權利要求1所述的降低開關電路電磁噪聲的方法，其特征在于:利用一個數字信號處理器產生混沌信號來控制所述的模擬開關的動作。
3.一種實現如權利要求1所述的降低開關電路電磁噪聲的方法的裝置，包括一個E-E型磁芯，所述的E-E型磁芯包括兩個邊柱和一個中心柱，其特征在于:所述的中心柱中設置有氣隙，任意一個所述的邊柱上均各自設置有一個電感線圈，所述的平衡繞組以“8”字型路徑繞過兩個邊柱并避開中心柱，平衡繞組包括有一個第一引出端和一個第二引出端，平衡繞組的第一引出端從一個所述的邊柱引出并與平衡阻抗元件的一端連接，平衡繞組的第二引出端與模擬開關的一端連接，模擬開關的另一端與平衡阻抗元件的另一端連接，模擬開關包括有一個控制端，所述的控制端與一個數字信號處理器的輸出端連接。
4.如權利要求3所述的實現降低開關電路電磁噪聲的方法的裝置，其特征在于:所述的平衡阻抗元件中包括有兩個阻抗器件，所述的兩個阻抗器件的一端共同連接到平衡繞組的第一引出端，所述的模擬開關包括兩個金屬氧化物半導體場效應晶體管，所述的兩個金屬氧化物半導體場效應晶體管的漏極各自與所述的兩個阻抗器件的另一端連接，兩個金屬氧化物半導體場效應晶體管的源極共同連接到平衡繞組的第二引出端，兩個金屬氧化物半導體場效應晶體管的柵極分別與一個數字信號處理器中的兩個輸出端連接。
5.如權利要求3所述的實現降低開關電路電磁噪聲的方法的裝置，其特征在于:所述的電感線圈均為對稱式boost變換器中的分立的電感線圈。
【專利摘要】一種降低開關電路電磁噪聲的方法，在線性阻抗穩定電路與任意一個開關電源之間均各自連接一個集成磁件，在任意一個集成磁件中設置電感器和平衡阻抗元件，電感器串聯連接在線性阻抗穩定電路或與開關電源之間，利用模擬開關調節平衡阻抗元件的阻抗值，使平衡阻抗元件的阻抗值隨時間跳變，另將一個平衡繞組與平衡阻抗元件連接，利用平衡繞組調整耦合電感器的端口特性，利用耦合電感器端口特性的變化調整經過耦合電感器的噪聲信號的相位和幅度，在相位發生偏移時，開關電源產生的同頻率的噪聲源信號形成相位差，上述噪聲源信號在線性阻抗穩定電路或者直流母線上相互抵銷，從而降低開關電路電磁噪聲。
【IPC分類】H02M1-44
【公開號】CN104638905
【申請號】CN201410838103
【發明人】鄭峰, 施伶, 龍民敬
【申請人】上海瑞伯德智能系統科技有限公司, 西安電子科技大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月24日