[发明专利]一种有源EMI滤波器及电源管理装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种有源EMI滤波器及电源管理装置。

背景技术

随着电气、电子设备的大量应用，电磁干扰(Electro Magnetic Interference,EMI)问题也日益严重。为了滤除导线上的EMI信号，一般会在电路系统中加入有源EMI滤波器。

常用的有源EMI滤波器通常利用电压-电流变换电路对噪声信号电压-电流(V-I)变换等处理，然后将处理后的噪声信号经电流注入电路注入到保护地，避免对其他设备造成电磁干扰，以达到EMI滤波效果。通常电压-电流变换电路的输入极差分电路不能做到完全对称，存在失调电压。然而一般的有源EMI滤波器中，电流注入电路为隔直电路，当交流输入为零时，电压-电流变换电路的输出信号将与电流注入电路无关，而由失调电压决定，此时电压-电流变换电路的静态工作点会发生偏移，导致放大电路产生失真。此外，噪声信号的成分非常复杂，可能会含有少量瞬态的直流分量，若不对这些直流分量进行处理，也会使得放大电路输出的信号产生失真。而放大电路的失真会很大程度地降低有源EMI滤波器的性能，甚至导致有源EMI滤波器无法正常工作。

发明内容

本发明实施例提供了一种有源EMI滤波器，能够避免有源EMI滤波器产生失真、提高有源EMI滤波器的性能及可靠性。

本发明实施例第一方面提供一种有源EMI滤波器，可包括辅助源电路、电流采样电路、电压-电流变换电路、偏置电路和电流注入电路，其中：

所述辅助源电路的第一输入端和第二输入端分别连接电源线的正供电线和负供电线，所述辅助源电路的第一输出端连接所述偏置电路或所述电压-电流变换电路，用于为所述偏置电路或所述电压-电流变换电路提供参考电压，所述辅助源电路的第二输出端连接所述电压-电流变换电路，用于为所述电压-电流变换电路提供工作电压；

所述电流采样电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述电源线的正供电线和负供电线，所述电流采样电路的第一输出端和第二输出端分别连接所述电压-电流变换电路的负输入端和正输入端，所述电流采样电路用于采样所述电源线的正供电线和负供电线上的共模噪声电流，并将采样到的共模噪声电流转换为电压信号输出给所述电压-电流变换电路；

所述电压-电流变换电路的输出端连接所述电流注入电路的输入端，所述电压-电流变换电路用于对所述电压-电流变换电路的第一输入端和第二输入端输入的电压信号进行电压-电流变换处理，得到电流信号，并将所述电流信号输出给所述电流注入电路；

所述偏置电路与所述电压-电流变换电路相连，所述偏置电路用于根据所述电压-电流变换电路输出的电流信号对所述电压-电流变换电路的输入信号进行补偿，以调节所述电压-电流变换电路的静态工作点，使所述电压-电流变换电路不产生失真；

所述电流注入电路至少包括一个阻隔所述电压-电流变换电路和保护地之间的直流信号的电容，所述电流注入电路连接在所述电压-电流变换电路和保护地之间，用于将所述电压-电流变换电路输出的电流信号注入到保护地。

结合第一方面，在第一种可行的实施方式中，所述辅助源电路的第一输出端连接所述偏置电路，所述偏置电路包括：

检测电路，用于检测所述电压-电流变换电路输出的电流信号在所述电流注入电路两端产生的电压中包含的直流分量；

比例积分调节电路，用于将所述检测电路检测到的直流分量和所述辅助源电路的第一输出端输出的参考电压进行比较，得到所述直连分量和所述参考电压之间电压差，并将所述电压差进行比例积分放大后输出给所述电压-电流变换电路的负输入端，以补偿所述电压-电流变换电路的输入信号，使所述电压-电流变换电路不产生失真。

结合第一方面的第一种可行的实施方式，在第二种可行的实施方式中，所述检测电路包括电阻R1和电容C1，所述电压-电流变换电路的输出端依次通过串联的所述电阻R1和所述电容C1接工作地；

所述比例积分调节电路包括运算放大器A1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电容C2，其中：

所述运算放大器A1的反相输入端通过所述电阻R2接所述电阻R1和所述电容C1的连接节点，所述运算放大器A1的同相输入端接所述辅助源电路的第一输出端，所述运算放大器A1的输出端通过所述电阻R3接所述电压-电流变换电路的负输入端，以及依次通过串联的所述电阻R4和所述电容C2接所述运算放大器A1的反相输入端，所述电阻R5的两端分别接所述运算放大器A1的输出端和所述运算放大器A1的反相输入端。