一種用于抑制ac-dc電源工頻諧波騷擾的方法及其電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種AC-DC電源模塊，具體地說是一種用于抑制AC-DC電源工頻諧波騷擾的方法及其電路。
【背景技術】
[0002]A C - D C電源模塊能使電路中形成恒定電流的裝置，如干電池、蓄電池、直流發電機等，稱為直流電源。直流電源有正負兩個電極，正極的電勢高，負極的電勢低；當兩個電極與電路連通后，直流電源能維持兩個電極之間的恒定電勢差，從而在外電路中形成由正極到負極的恒定電流。要使直流電源兩極間的電勢差保持恒定必須使在外電路中由正極流到負極的正電荷，在電源內部逆著電場力的方向，由負極返回到正極去。這個過程不能靠靜電力，只能靠某種與靜電力方向相反的“非靜電力”來實現。
[0003]AC-DC電源模塊，基本都是在整流后有一個大容量的濾波電容，由于該電容的原因使其負載特性呈現容性，交流220V在對AC-DC電源供電時，由于濾波電容的充、放電作用，其兩端的直流電壓出現類似鋸齒波的紋波。該濾波電容上電壓的最小值遠大于零，與其最大值(紋波峰值)相差不多。由于整流二極管的單向導電性，交流輸入電壓瞬時值只有高于該濾波電容上的電壓時，整流二極管才會因正向偏置而導通，而交流輸入電壓瞬時值低于該濾波電容上的電壓時，整流二極管因反向偏置而截止。所以，只有在交流輸入電壓的每個半周期內峰值附近，整流二極管才會導通。交流輸入電壓仍大體保持正弦波波形，但交流輸入電流卻呈高幅值的尖峰脈沖。這種嚴重失真的電流波形含有大量的諧波成份，不僅會引起線路功率因數嚴重下降，而且嚴重影響整個供電網絡，干擾同一供電網絡上的其他用電設備。
[0004]為降低本身的高頻EMI噪聲，在設計AC-DC電源模塊時一般不會帶有功率因數矯正電路，主要原因有兩點:一是會加劇EMI開關電源本身的高頻EMI干擾，增加濾波器設計難度;二是會增加設計難度及成本，但缺少功率因數矯正電路的AC-DC電源模塊勢必會導致產品系統不滿足國軍標中諧波傳導騷擾測試要求。
[0005]如何能夠有效降低AC-DC電源模塊產生多次諧波噪聲，使產品滿足國軍標要求，同時避免降低供電網絡質量，干擾其他用電設備是現有技術中存在的技術問題。
[0006]
【發明內容】
本發明的技術任務是針對以上不足之處，提供一種結構簡單、生產成本低、易于加工、對環境無污染的用于抑制AC-DC電源工頻諧波騷擾的方法及其電路。
[0007]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種用于抑制AC-DC電源工頻諧波騷擾的方法，包括如下步驟:
(1)在AC-DC電源模塊前端增加主動功率因數矯正電路，補償因AC-DC電源模塊中容性負載引起的電流波形畸變，減少因電流波形畸變引起的多次諧波噪聲，提高AC-DC電源模塊的功率因數，避免干擾同一供電網絡中其他用電設備；
(2)在主動功率因數矯正電路前端增加整流電路，交流正弦輸入全橋整流后變為正半周脈動電壓，該正半周脈動電壓作為功率因數矯正電路的供電源；
(3)在整流電路前端增加諧波抑制器，用于抑制主動功率因數矯正電路可能產生的低頻噪聲。
[0008]作為優選，所述整流電路為橋式整流電路。
[0009]—種用于抑制AC-DC電源工頻諧波騷擾的電路，采用上述的一種用于抑制AC-DC電源工頻諧波騷擾的方法設計的電路，包括交流輸入模塊、高頻濾波器、諧波抑制器、整流電路、主動功率因數矯正電路和AC-DC電源模塊，所述交流輸入模塊上設置有L端、N端和PE端，其中，L端和N端分別連接高頻濾波器，PE端連接諧波抑制器，高頻濾波器連接諧波抑制器，諧波抑制器連接整流電路，整流電路連接主動功率因數矯正電路，主動功率因數矯正電路連接AC-DC電源模塊。其中，交流正弦輸入，通過整流電路全橋整流后變為正半周脈動電壓，該正半周脈動電壓作為功率因數矯正電路的供電源。主動功率因數矯正電路讓輸入電流包絡跟隨輸入電壓波形，避免多次諧波噪聲產生。
[0010]作為優選，所述主動功率因數矯正電路包括驅動芯片。
[0011]更優地，所述諧波抑制器包括鐵芯電感器，鐵心電感器是使用鐵心的電抗器，體積小，用銅少。由于鐵磁材料的非線性，其電感量在通過電流較小時基本不變，而在通過電流較大時會減小，且電流與電壓不成線性關系。為減小這種非線性，常在鐵心磁路中開氣隙。
[0012]更優地，所述諧波抑制器適用25Hz-10KHz頻段的噪音。
[0013]更優地，所述高頻濾波器包括共模電感、差模電感和電容。
[0014]更優地，所述高頻濾波器適用10KHZ-30MHZ頻段的噪音。
[0015]更優地，所述高頻濾波器接地。高頻濾波器的一端連接GND端，即對高頻濾波器進行接地處理。
[0016]本發明的一種用于抑制AC-DC電源工頻諧波騷擾的方法及其電路和現有技術相比，具有以下優點:
1、本發明通過增加主動功率因數矯正電路，補償因AC-DC電源模塊中容性負載引起的電流波形畸變，減少因電流波形畸變引起的多次諧波噪聲，提高AC-DC電源模塊的功率因數，避免干擾同一供電網絡中其他用電設備;在主動功率因數矯正電路前端增加諧波抑制器，用于抑制主動功率因數矯正電路產生的低頻噪聲；通過主動功率因數矯正電路和諧波抑制器(25Hz-10KHz)以及高頻濾波器(10KHZHZ-30MHZ)配合，使產品滿足國軍標中諧波傳導騷擾測試要求；
2、本發明能夠有效降低整個產品系統因AC-DC電源引起的工頻諧波噪聲，使產品滿足國軍標要求。
[0017]由此可見，本發明具有設計合理、結構簡單、易于加工、體積小、使用方便、一物多用等特點，因而，具有很好的推廣使用價值。
【附圖說明】
[0018]下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0019]附圖1為一種用于抑制AC-DC電源工頻諧波騷擾的電路的結構框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
[0021]實施例1
本發明的一種用于抑制AC-DC電源工頻諧波騷擾的方法，包括如下步驟:
(1)在AC-DC電源模塊前端增加主動功率因數矯正電路，補償因AC-DC電源模塊中容性負載引起的電流波形畸變，減少因電流波形畸變引起的多次諧波噪聲，提高AC-DC電源模塊的功率因數，避免干擾同一供電網絡中其他用電設備；