一种带谐波噪声抑制功能的开关电源的制作方法

本发明涉及开关电源，尤其涉及一种带谐波噪声抑制功能的开关电源。

背景技术：

1、近年来，随着电力电子的高速发展开关电源应用广泛。电力电子器件的开关特性具有很强的非线性，因此开关电源的高频开关的过程就会产生大量谐波干扰。谐波干扰会引入电网对电网及本身产生危害，主要有几方面：

2、1、谐波可通过磁感应、电容耦合、电感应等方式影响通讯设备工作失灵，特别是对低频信号影响更大。

3、2、谐波引起供电力线路损耗，电力线的电阻跟频率成正比，产生的电能损失会使电力线过热，损伤或降低导体绝缘。

4、3、谐波影响电力变压器寿命，谐波电流导致电力变压器产生附加的损耗，从而引起过载过热，加速绝缘介质损坏。

5、根据国际电工委员会制定的iec61000-3-2谐波限值标准（附表1），对输入功率75w以上的开关电源规定了谐波限值，总谐波失真（thd：total harmonic distortion）：高次谐波频率的均方根幅度与一次谐波（即基频的均方根）幅度的比数值，见下公式所示。

6、

7、式中，...即“+...in²”，in表示n次谐波电流有效值，i1表示基波分量电流有效值。

8、

9、附表1: iec61000-3-2谐波限值标

10、所以开关电源的谐波控制技术在电源电路显得尤为重要。在传统谐波的抑制技术中常用的有：用功率因数校正（pfc：power factor correction）电路迫使输入电流跟随输入电压或用填谷电路来满足上述iec61000-3-2的限值要求。

11、前者pfc电路需要专门的控制芯片，其价格贵，它是一个复杂的电路，且pfc电路本身也是高频开关，其自身的电磁干扰大，工程师为了满足它的电磁兼容标准，又需增加滤波电路，从而一步增加了它的体积和材料成本。

12、后者填谷电路(valley fill circuit)，其特点是利用整流桥后面的填谷电路来大幅度增加整流管导通角，通过填平谷点，使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形，可将pf值（功率因数）提高到0.9左右，显著降低总谐波失真。但它的缺点是：这种电路前端的电容容量小，输出的纹波电压高，一般的用电设备均有纹波要求，故适用范围小。

技术实现思路

1、本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能够解决上述问题的技术方案。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带谐波噪声抑制功能的开关电源，包括输入保护单元、emc滤波单元、输入整流滤波单元、输入滤波单元、高频开关单元、u1供电电路、输出滤波单元和输出电压检测单元；

3、输入保护单元用于限制启动的瞬间的冲击电流的同时又用于衰减谐波从电源注入交流市电，包括保险f1、压敏电阻mov1、热敏电阻ntc1和热敏ntc2；

4、emc滤波单元用于抑制电源开关谐波噪声，包括共模电感lf1、x电容cx1和共模电感lf2；

5、输入整流滤波单元用于将输入的交流电整流为直流电，包括整流桥bd1；

6、输入滤波单元用于整流后平滑滤波，包括滤波电容c1、滤波电容c20，以及吸收回路中的电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、吸收电容c2、吸收电容c3、吸收电容c4、吸收电容c5及阻尼二极管d1；

7、高频开关单元包括变压器t1、开关管q1，及芯片u1；

8、u1供电电路包括电阻r8、二极管d2、电容c9，启动时由电阻r8和电阻r9给u1提供启动电压，在开关管q1导通后由变压器t1的t1b绕组提供电压，经二极管d2整流并由c9滤波后给u1供电；

9、输出滤波单元包括二极管d4、电解电容c18、电解电容c19、输出滤波电感lf3，以及次级吸收电路中的电容c22、电容c21、电阻r31、电阻r32、电阻r30和电阻r32a；

10、输出电压检测单元用于侦测输出电压并提供反馈，包括电阻r42、电阻r42a、电阻r44、电阻r45、稳压二极管u4、光耦u2、电阻r29、电阻r13和电阻r16。

11、作为本发明进一步方案：变压器t1的主绕组分三层，分别为初级绕组np1绕二层、初级绕组np2再一层；

12、其中，在进行绕制时，先绕两层初级绕组np1，在初级绕组np1的后面接着绕辅助绕组aux-1，并绕辅助绕组aux-1同层的剩下空间绕一层e1屏蔽绕组，然后再绕次级绕组sec,在次级绕组sec后面增加一层辅助绕组aux-2，最后再绕初级绕组np2。

13、与现有技术相比，本技术方案的有益效果为：本开关电源的电路设计，使得本开关电源在谐波控制上相对传统的谐波的抑制技术（即相对pfc电路和填谷电路），具有成本低、效率高、适应范围广等优点。

14、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种带谐波噪声抑制功能的开关电源，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的一种带谐波噪声抑制功能的开关电源，其特征在于，变压器t1的主绕组分三层，分别为初级绕组np1绕二层、初级绕组np2再一层；

技术总结
本发明公开了一种带谐波噪声抑制功能的开关电源，涉及开关电源技术领域，包括输入保护单元、EMC滤波单元、输入整流滤波单元、输入滤波单元、高频开关单元、U1供电电路、输出滤波单元、输出电压检测单元，输入保护单元用于限制启动的瞬间的冲击电流的同时又用于衰减谐波从电源注入交流市电，EMC滤波单元用于抑制电源开关谐波噪声，输入整流滤波单元用于将输入的交流电整流为直流电，输入滤波单元用于整流后平滑滤波，输出电压检测单元用于侦测输出电压并提供反馈；本开关电源的电路设计，使得本开关电源在谐波控制上相对传统的谐波的抑制技术，具有成本低、效率高、适应范围广等优点。

技术研发人员：黄子田,黎晓君,黄韶添
受保护的技术使用者：东莞市石龙富华电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23