[发明专利]一种共模/差模电磁干扰噪声分离网络

说明书

技术领域

本发明属于电力电子电磁干扰研究领域，涉及一种共模/差模电磁干扰噪声分离网络。

背景技术

在当今电力电子装置得到广泛应用和迅速发展的同时，电磁兼容问题也逐步受到重视。在电力电子装置中电磁干扰主要是通过传导途径传播的。而传导干扰根据其干扰方式不同可分为共模噪声(CM Noise)和差模噪声(DMNoise)。由于这两种噪声性质不同，所以必须对共模及差模分量分别进行测量。而目前传导干扰测量设备线性阻抗稳定网络(LISN)所测量的是两者的混合信号。因此在测量过程中需要噪声分离装置。目前国内外众多学者已提出多种分离差、共模噪声的方法，但是都不能完全保证其输入阻抗保持在50Ω，而且噪声分离网络的制作过程要求较高，需要时间长。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高精度、宽带型共模/差模电磁干扰噪声分离网络，它能够正确分离共模、差模噪声信号，并满足输入阻抗总保持50Ω，而且具有电路结构简单、造价低、外形尺寸小的优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种共模/差模电磁干扰噪声分离网络，其特征在于，包括：

外接端口Port1、外接端口Port2，用于输入共模/差模混合信号；

外接端口Port3，用于输出共模噪声信号；

外接端口Port4，用于输出差模噪声信号；

与外接端口Port3对地并联的第一电阻；

与外接端口Port4串联的第二电阻；

第一传输线变压器，其第一绕组的端口为1a、1b，其第二绕组的端口为2a、2b，端口1a、2a为同相端，两绕组同相绕制，其阻抗变换比4∶1，变比1∶1，输入阻抗100Ω；

第二传输线变压器，其第一绕组的端口为3a、3b，其第二绕组的端口为4a、4b，端口3a、4a为同相端，两绕组同相绕制，其阻抗变换比1∶1，变比1∶1，输入阻抗100Ω；

以及分别并联在第二传输线变压器输入、输出端的第一补偿电容和第二补偿电容；

所述外接端口Port1分别与第一传输线变压器的1a端、第二传输线变压器的3a端电连接，所述外接端口Port2分别与第一传输线变压器的2b端、第二传输线变压器的4a端电连接，所述外接端口Port3分别与第一传输线变压器的1b端、2a端电连接，所述外接端口Port4串联第二电阻后与第二传输线变压器的4b端电连接，其3b端接地；

所述第一电阻50Ω与外接端口Port3对地的输出匹配阻抗50Ω并联保证第一传输变压器输入阻抗100Ω，所述第二电阻50Ω与外接端口Port4对地的输出匹配阻抗50Ω串联保证第二传输变压器输入阻抗100Ω，从而保证第一、第二传输变压器的输入阻抗均为50Ω。

本发明进一步特点在于：所述第一、第二传输线变压器均采用紧靠平行双线传输线绕制而成；所述紧靠平行双线传输线的护套介质采用聚四氟乙烯。

本发明采用2个传输线变压器相并联，且两者输入阻抗均为100Ω，这样就可以更精确地保证外接端口Port1、Port2对地输入阻抗Z_in1＝Z_in2＝50Ω，更好地发挥传输线变压器频带宽(达30MHz)的优点，而且传输线和磁芯的选择容易，来源广泛，价格低廉，传输线变压器为紧靠平行双线缠绕，制作简单。同时加入补偿电容使该共模/差模噪声分离网络的输入阻抗可以在整个频带内保持在50Ω，而且补偿电容计算简单，取值小(pF级)。

附图说明

以下结合附图和发明人实现的实施例作进一步详细说明。

图1为本发明共模/差模噪声分离网络电路结构原理图，虚线框表示输入电阻为50Ω的频谱分析仪；

图2为本发明共模/差模噪声分离网络的输入阻抗模波特图；

图3为本发明共模/差模噪声分离网络的输入阻抗角波特图；

图2、图3中，为Port1对地的输入阻抗Z_in1，Z_in1＝|Z|∠θ_z，图2纵坐标为Z_in1的阻抗模|Z|，图3为Z_in1的阻抗角θ_Z，横坐标为频率F(MH_Z)。

具体实施方式