本實用新型涉及電磁兼容濾波技術領域，具體地，涉及一種電磁兼容濾波電路、直流電源及家用電器。

背景技術：

電器設備通過電源線連接至電網，電器設備自身產生的干擾信號可以通過電源線傳到電網上，對網上其他設備構成危害。為此，制定了家電EMC(Electro Magnetic compatibility電磁兼容性)測試法規(guī)規(guī)定了傳導測試頻率范圍,以及該頻段內信號的幅度限值，以保障電器設備接入電網不會對電網造成信號污染。

一方面，為了通過家電EMC測試，家電產商需要為家電產品增設EMC濾波電路。現(xiàn)有技術中一般是通過在電源端增設Π型或者多級低通濾波電路，并且該Π型或者多級低通濾波電路多采用基于共模電感加上差模濾波電路組成的的多階濾波的方式，使得家電產品的能夠通過EMC測試；但是，采用多級低通濾波電路會導致生產成本增大，更降低了電源轉換效率，同時也增大了家電產品中電路設計的復雜程度。

另一方面，隨著IEC 2016年新家電EMC測試法規(guī)的修訂，將傳導測試的頻率范圍由150kHz～30MHz變更為9KHz～30MHz。顯然，針對舊家電EMC測試法規(guī)要求所設計的EMC濾波電路相對于家電產品的濾波效果已經無法滿足EMC測試法規(guī)的要求。

由此可知，一款設計簡單、成本低廉且能使得家電產品符合家電EMC測試所規(guī)定的電磁兼容濾波電路是目前業(yè)界亟待解決的技術難題。

需要說明的是，以上技術問題是本發(fā)明人在實踐本實用新型的過程中所發(fā)現(xiàn)的。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型一方面的目的是提供一種設計簡單、成本低廉且能使得家電產品通過家電EMC測試的電磁兼容濾波電路；本實用新型另一方面的目的是提供一種包含上述電磁兼容濾波電路的直流電源，本實用新型還一方面的目的是提供一種包含上述電磁兼容濾波電路或上述直流電源的家用電器，用以至少解決上述背景技術中所闡述的技術問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例一方面提供一種電磁兼容濾波電路，包括：

交流電源接口，上述交流電源接口包含有用于連接交流電源火線的第一交流電源接口和用于連接交流電源零線的第二交流電源接口；

電容器，上述電容器的兩端分別連接至上述第一交流電源接口和上述第二交流電源接口；

電感器；

上述電容器與上述第二交流電源接口連接的一端連接至上述電感器的第一端，在上述電感器的第二端與上述第一交流電源接口之間適于連接負載，其中上述負載包含電器控制電路。

優(yōu)選地，上述電容器為X型安規(guī)電容器。

優(yōu)選地，上述電容器的電容量的大小為0.1μF～10μF。

優(yōu)選地，上述電容器的電容量的大小為2μF～5.5μF。

優(yōu)選地，上述電感器的電感量的大小為20μH～10mH。

優(yōu)選地，上述電感器的包含電感線圈和磁芯，上述電感器的電感量的大小為200-400μH，以及上述磁芯為非晶磁芯。

優(yōu)選地，上述電感器的包含電感線圈和磁芯，上述電感器的電感量的大小為300-450μH，以及上述磁芯為鐵硅磁芯。

優(yōu)選地，上述電感線圈包含銅漆包線和/或鍍銅鋁漆包線。

優(yōu)選地，在上述電磁兼容濾波電路中：

其中，f指代上述電磁兼容濾波電路的截止頻率，L指代上述電感器的電感值，C指代上述電容器的電容值。

本實用新型實施例另一方面提供一種直流電源，該直流電源包含上文上述的電磁兼容濾波電路，以及整流模塊，上述整流模塊包含交流輸入火線端口和交流輸入零線端口；上述電磁兼容濾波電路中電感的上述第二端連接至上述整流模塊的上述交流輸入零線端口；以及上述整流模塊的上述交流輸入火線端口連接至上述電磁兼容濾波電路中的上述第一交流電源接口。

優(yōu)選地，上述整流模塊為整流橋。

本實用新型實施例又一方面提供一種家用電器，包括：上文上述的電磁兼容濾波電路；位于上述電磁兼容濾波電路中的上述電感器的上述第二端與上述電磁兼容濾波電路中的上述第一交流電源接口之間的電器控制電路。

本實用新型實施例又一方面提供一種家用電器，包括：上文上述的直流電源；以及連接至上述整流模塊的輸出端的電器控制電路。

通過上述技術方案，基于電感器和電容器所組成的具有低通濾波特性的電磁兼容濾波電路，能夠有效衰減或濾除電流的工作頻段超過截止頻率的高頻噪聲，對于衰減低頻傳導噪聲具有明顯的效果，并且該電磁兼容濾波電路還具有結構設計簡單、增加電能熱轉換效率，成本低的優(yōu)點，非常適用于家用電器，尤其是應用在小型家電產品中。

本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1示出的是本實用新型一實施例的電磁兼容濾波電路的結構示意圖；

圖2示出的是包含圖1所示電磁兼容濾波電路的直流電源在一實施例下的結構示意圖；

圖3示出的是應用圖2所示直流電源在一實施例下的框架示意圖；

圖4示出的是包含圖1所示電磁兼容濾波電路的家用電器在一實施例下的結構示意圖；

圖5示出的是包含圖2所示直流電源的家用電器在一實施例下的結構示意圖。

附圖標記說明

10、301電磁兼容濾波電路 20、41直流電源

30、40家用電器 302、42電器控制電路

ACL第一交流電源接口 ACN第二交流電源接口

L₁電感器 C₁電容器

AC整流橋交流端 V+整流橋直流正極端

V-整流橋直流負極端

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。

本技術領域技術人員可以理解，本實用新型的說明書中使用的措辭“包括”是指存在上述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或無線耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關聯(lián)的列出項的全部或任一單元和全部組合。

參見圖1示出的是本實用新型一實施例的電磁兼容濾波電路的結構示意圖，其中，該電磁兼容濾波電路10包括：電源接口，電源接口包含有用于連接交流電源的火線的第一交流電源接口ACL和用于連接交流電源零線的第二交流電源接口ACN；電容器C₁，電容器C₁的兩端分別連接至第一交流電源接口ACL和第二交流電源接口ACN，由此基于該差模電容器C₁能夠抑制差模干擾；電感器L₁；電容器C₁與第二交流電源接口ACN連接的一端連接至電感器L₁的第一端，在電感器L₁的第二端與第一交流電源接口ACL之間用于連接負載，由此使得電磁兼容濾波電路具有LC低通濾波特性。

為了使得本實施例更容易被公眾所理解，以下公開該具有低通LC濾波特性電磁兼容濾波電路的設計思想：電源接口(包含電源線)上的高頻傳導噪聲可以用差模和共模噪聲信號來描述；差模噪聲在兩傳輸導線之間流動，屬于非對稱性干擾；共模噪聲在傳出導線與地之間傳輸，屬于對稱性干擾，所以針對電源接口的低通濾波需要從差模和共模兩方面入手。因此，本實施例中采用差模電容C₁以抑制差模干擾，并結合采用電感L₁為共模扼流圈，其為同向繞在同一個磁芯上的一對線圈，對于共模干擾電流，兩個線圈產生的磁場是同方向的，共模扼流圈表現(xiàn)出較大的阻抗，從而起到衰減干擾信號的作用，而對于差模信號，兩個線圈產生的磁場抵消，所以又不會影響電路的電源傳輸功能。需要指出的是，該電磁兼容濾波電路的技術要點的一部分在于電容器C₁和電感器L₁在該電磁兼容濾波電路中所處的位置，本實施例應當限定將電感器L₁位于C₁之后，而不能是位于C₁之前。

在本實施例的一些可選實施方式中，選擇具有特定電感量的電感器L₁和具有特定電感量的電容器C₁，使得該電磁兼容濾波器具有優(yōu)秀的低通LC濾波特性，以將電路的電磁兼容性校準至期望水平。優(yōu)選地，電容器C₁適合選用大容量的X型的安規(guī)電容，該電容器C₁的耐壓值應當超過市電電壓值，例如當將此電路接入中國的市電電網時，該差模電容C₁的耐壓值應當超過得220V；電感器L₁的電感線圈(未示出)可選用銅漆包線和/或鍍銅鋁漆包線；電感器L₁的磁芯(未示出)選自以下一種或多種：鐵氧體、鐵硅磁芯、鐵粉磁芯、非晶磁芯，由此配合X型安規(guī)電容，能夠實現(xiàn)良好的濾波效果。由于該電磁兼容濾波電路所采用的具有LC低通濾波的設計方式，使得該電磁兼容濾波電路具有與該LC低通濾波相對應的截止頻率，能夠將通過該電磁兼容濾波電路的電流中超過該截止頻率的干擾信號濾除掉。

參見圖2示出的是包含圖1所示電磁兼容濾波電路的直流電源在一實施例下的結構示意圖，該直流電源20包含電源接口，電源接口包含有用于連接交流電源的火線的第一交流電源接口ACL和用于連接交流電源零線的第二交流電源接口ACN；電容器C₁，電容器C₁的兩端分別連接至第一交流電源接口ACL和第二交流電源接口ACN，由此基于該差模電容器C₁能夠抑制差模干擾；電感器L₁；電容器C₁與第二交流電源接口ACN連接的一端連接至電感器L₁的第一端，在電感器L₁的第二端與第一交流電源接口ACL之間用于連接整流橋的交流輸入端，該整流橋的直流輸出端適于連接負載，由此使得該直流電源20具有LC濾波特性；需要說明的是，本實施例中的整流橋僅僅用做示例，該整流橋可以被其他元器件所替換，只要是能夠實現(xiàn)相應的整流的功能效果的整流模塊都應該屬于本實用新型的保護范圍內。結合圖3，對本實施例所提供的直流電源的應用做進一步的闡述，在整流橋的直流輸出端可連接電器控制電路，該交流電源可以選取市電電網。

參見圖4示出的是包含圖1所示電磁兼容濾波電路的家用電器在一實施例下的結構示意圖，該家用電器30包含電磁兼容濾波電路301及電器控制電路302，關于電磁兼容濾波電路301的具體結構可參考上文描述，故在此不加以贅述。該電磁兼容濾波電路設置在靠近電源接口處，并與電控電路連接，能夠有效控制工作狀態(tài)下電控電路的工作電流頻段，保障了工作狀態(tài)下的電控電路不會干擾市電電網，能夠符合EMC測試的規(guī)定要求。

參見圖5示出的是包含圖2所示直流電源的家用電器在一實施例下的結構示意圖，該家用電器40包含直流電源41及電器控制電路42，關于直流電源41的具體結構可參考上文描述，故在此不加以贅述?？梢岳斫獾氖?，電器控制電路302可以連接至上述直流電源41中整流橋的直流輸出端(具體對應圖2中的V+和V-)。為了使得該家用電器40能夠通過家電EMC測試，本實施例利用電磁兼容濾波電路將傳導電流頻率降至EMC法規(guī)規(guī)定傳導測試頻段的下限值9KHz以下的一個值2KHz。關于其實現(xiàn)的具體說明，是利用電磁兼容濾波電路101中的LC低通濾波特性下的截止頻率，將高于該截止頻率的電流衰減和濾除，該截止頻率應當由電感器L₁的電感量和電容器C₁的電容量所確定；在本實施例中，關于電感器L₁和電容器C₁的選型和確定，應當根據(jù)所要求達到的EMC標準確定的；相應地，關于電感器L₁和電容器C₁的選型可參照上文描述，當電感器L₁的電感量的取值范圍為20μH～10mH，電容器C₁的電容量的取值范圍為0.1μF～10μF時，能有效保障因此確定的電磁兼容濾波器的截止頻率能夠滿足EMC法規(guī)的要求。關于上述電感量和電容量取值范圍的確定方法可以是：根據(jù)測試數(shù)據(jù)、余量要求而定出EMC濾波器的插損曲線，進而獲取得到幅度衰減，根據(jù)幅度衰減/10倍頻后的值算出EMC濾波器的截止頻率，然后根據(jù)該截止頻率和電容量和電感量的對應關系換算以確定取值范圍。

由于在濾波電路中，電容器的作用就是通過高頻阻隔低頻，電容器的電容量越大低頻越不容易通過；在濾波過程中，小電容量的電容器就是濾除高頻，如本實用新型中電容量范圍在0.1μF-10μF的電容器，就是用來濾除高頻，并且在濾波電路中搭配使用“通直流，阻交流”的電感器L₁，能夠實現(xiàn)較佳的濾波效果。更具體地，關于電感器L₁的電感量和電容器C₁的具體取值可以參考公式：其中f指代上述電磁兼容濾波電路的截止頻率；需要說明的是，為了符合當前家電EMC測試法規(guī)的要求，同時也考慮到濾波電路中噪聲浮動的因素，應當將該電磁兼容濾波電路的截止頻率設置為EMC法規(guī)規(guī)定傳導測試頻段的下限值9KHz以下的一個值，本實施例中所選用的濾波電路的截止頻率為2KHz，由此能夠保障工作電流的頻段在9KHz以上的干擾信號能夠被有效濾除；可以理解的是，本實施例中的濾波電路的截止頻率為2KHz僅僅作為示例，截止頻率低于9KHz的濾波電路都應該是屬于本實用新型所涵蓋的保護范圍。基于本實施例，僅僅利用一階LC濾波電路，便能夠使得家用電器滿足EMC法規(guī)的要求；同時，相比于多階濾波電路或Π型濾波電路，本實施例方案中的電路設計簡單并能夠有效降低家用電器的附加生產成本。

在本實施例中，家用電器40可以是電磁爐，因一般情況下電磁爐的電磁加熱工作時的電流工作頻段為20KHz～40KHz，很顯然這樣的電流工作頻段是無法符合EMC測試法規(guī)的要求的。但是當采用了電磁兼容電路10或直流電源20之后，便可以實現(xiàn)在保障生產成本控制的條件下使得電磁爐能夠通過家電EMC測試。可以理解的是，本實施例中的家用電器應不僅僅限定為電磁爐，還可以包含有洗衣機、空調等家用電器。

需要在此再次說明的是，本實用新型中所公開的電感器、電容器的特定選型，以及由此選型所確定的濾波電路，是實現(xiàn)本實用新型的實用新型目的的一個重要因素。可以這么理解，如果對于電感器或電容器的選型與本實用新型不同，是不能實現(xiàn)本實用新型部分的實用新型目標的。

以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。