一种适用于铝基板电源模块的电磁兼容电路的制作方法

1.本实用新型涉及电源电路技术领域，具体为一种适用于铝基板电源模块的电磁兼容电路。


背景技术：

2.随着工业的发展和社会的进步，客户不仅对电源本身电性能指标提高了要求，还对电磁兼容性能和安规越来越重视，指标越提越高，越提越严格。
3.铝基板模块电源技术无论国内生产厂商还是国外生产厂商都已经掌握的相当成熟，产品种类多，涵盖广泛，分类有军品、工业品多个等级，在高铁、军工等现场环境复杂，对各项性能要求很高的领域都有广泛应用。
4.铝基板模块电源在设计之初并不具备较高的电磁兼容能力，在实际应用时需要配合相应等级的外围电路来满足客户对电磁兼容方面的较高要求，电磁兼容电路设计时需要统筹各种电路以满足如下试验：传导骚扰度试验、传导骚扰抗扰度试验、辐射骚扰抗扰度试验、电源电压变化及中断试验、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、浪涌(冲击)抗扰度试验、静电放电抗扰度试验、射频辐射骚扰试验，这其中较难解决是射频辐射骚扰试验。
5.铝基板模块电源电性能指标在环境试验时也会被提高试验要求，如高温试验，提的要求是高温60度满载工作8小时，产品无异常，高温85度满载工作10分钟产品无异常，在这种情况下，如果还仅依靠模块自身的铝基板来完成散热已不可能，这时就需要引入外部的散热片来辅助散热，加强散热能力，由此带来的结构上的改变也要考虑进来，引入散热片对电磁兼容性能的影响也要评估，并有相应的解决方案。
6.同时电路设计时还要考虑耐压试验，如果对整个电源板卡提的要求是输入对地满足1500vac的标准，而模块自身只能满足输入对基板1000vac的标准，这时就要在结构上想办法，在模块的铝基板和地之间加大绝缘距离。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种适用于铝基板电源模块的电磁兼容电路，可同时满足射频辐射骚扰试验、高温试验和耐压试验，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种适用于铝基板电源模块的电磁兼容电路，包括铝基板模块电源m1，所述铝基板模块电源m1中设有铝基板，铝基板在结构上与外部的导热硅胶片相连，铝基板与外部的导热硅胶片在结构上通过金属螺钉相连，金属螺钉上设有螺钉套帽；所述导热硅胶片在结构上与螺钉套帽相连，所述导热硅胶片的下方设有散热片，导热硅胶片在结构上与散热片相连，所述散热片在结构上通过金属螺钉、螺钉套帽依次与导热硅胶片、铝基板相连，所述散热片的一端与大地pe相连。
9.优选的，所述铝基板模块电源m1的3脚与输出端正极相连，铝基板模块电源m1的4脚与输出端负极相连；铝基板模块电源m1的2脚与y电容cy2的1脚相连，铝基板模块电源m1的1脚与y电容cy1的2脚相连，y电容cy1的1脚与大地pe相连，所述y电容cy1的2脚还与电解
电容c1的1脚相连，电解电容c1的2脚与y电容cy2的1脚相连，所述电解电容c1的2脚还与共模电感l2的3脚相连接，共模电感l2的4脚与电解电容c1的1脚相连接，共模电感l2的2脚与差模电感l4的2脚相连接，共模电感l2的1脚与差模电感l3的2脚相连接，差模电感l3的1脚与共模电感l1的4脚相连接，共模电感l1的3脚与差模电感l4的1脚相连接，所述共模电感l1的2脚还与压敏电阻rv1的2脚相连，压敏电阻rv1的2脚与x电容cx1的2脚相连，压敏电阻rv1的1脚与共模电感l1的1脚相连，压敏电阻rv1的1脚还与x电容cx1的1脚、慢熔保险丝fuse1的2脚相连，所述慢熔保险丝fuse1串联在主回路中，慢熔保险丝fuse1的1脚与输入源in /l相连。
10.优选的，所述慢熔保险丝fuse1为安规防护器件。
11.优选的，所述x电容cx1、y电容cy1和y电容cy2均选用高等级的安规器件。
12.优选的，所述x电容cx1、共模电感l1、共模电感l2、差模电感l3和差模电感l4组成拓扑网络用于应对传导骚扰度试验、传导骚扰抗扰度试验、辐射骚扰抗扰度试验和射频辐射骚扰试验。
13.优选的，所述电解电容c1用于应对电源电压变化及中断试验、浪涌冲击抗扰度试验。
14.优选的，所述压敏电阻rv1用于通过浪涌冲击抗扰度试验。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
16.本适用于铝基板电源模块的电磁兼容电路，可以有效的应对电磁兼容的各项试验，同时满足高等级的耐压试验和高温试验，改进结构所选的材料均为市场上成熟的产品，供货稳定，质量可靠，价格不高，成本可控，引入后可对整个电源板卡的性能提升一个等级，满足市场对高品质电源板卡的需求。
附图说明
17.图1为本实用新型的电路连接图；
18.图2为常规电路连接图。
19.图中：1、铝基板；2、导热硅胶片；3、金属螺钉；4、螺钉套帽；5、散热片。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1，一种适用于铝基板电源模块的电磁兼容电路，包括铝基板模块电源m1，铝基板模块电源m1中设有铝基板1，铝基板1在结构上与外部的导热硅胶片2相连，铝基板1与外部的导热硅胶片2在结构上通过金属螺钉3相连，金属螺钉3上设有螺钉套帽4；所述导热硅胶片2在结构上与螺钉套帽4相连，所述导热硅胶片2的下方设有散热片5，导热硅胶片2在结构上与散热片5相连，所述散热片5在结构上通过金属螺钉3、螺钉套帽4依次与导热硅胶片2、铝基板1相连，散热片5的一端与大地pe相连。
22.本实施例中，铝基板模块电源m1的3脚与输出端正极相连，铝基板模块电源m1的4
脚与输出端负极相连；铝基板模块电源m1的2脚与y电容cy2的1脚相连，铝基板模块电源m1的1脚与y电容cy1的2脚相连，y电容cy1的1脚与大地pe相连，所述y电容cy1的2脚还与电解电容c1的1脚相连，电解电容c1的2脚与y电容cy2的1脚相连，所述电解电容c1的2脚还与共模电感l2的3脚相连接，共模电感l2的4脚与电解电容c1的1脚相连接，共模电感l2的2脚与差模电感l4的2脚相连接，共模电感l2的1脚与差模电感l3的2脚相连接，差模电感l3的1脚与共模电感l1的4脚相连接，共模电感l1的3脚与差模电感l4的1脚相连接，所述共模电感l1的2脚还与压敏电阻rv1的2脚相连，压敏电阻rv1的2脚与x电容cx1的2脚相连，压敏电阻rv1的1脚与共模电感l1的1脚相连，压敏电阻rv1的1脚还与x电容cx1的1脚、慢熔保险丝fuse1的2脚相连，所述慢熔保险丝fuse1串联在主回路中，慢熔保险丝fuse1的1脚与输入源in /l相连。
23.在上述实施例中，本电磁兼容电路的主回路电路和机构件主要应对电磁兼容试验、高温试验和高等级的耐压试验，慢熔保险丝fuse1为安规防护器件，采用慢熔保险丝其材料特性既可保证对电源启动时产生的瞬态冲击电流不动作，又可在后级发生短路时迅速熔断，x电容cx1、y电容cy1、y电容cy2也选择使用高等级的安规器件，不仅可承受高压，也能滤除共模干扰和差模干扰，由x电容cx1、共模电感l1、共模电感l2、差模电感l3、差模电感l4组成的拓扑网络可以应对传导骚扰度试验、传导骚扰抗扰度试验、辐射骚扰抗扰度试验和射频辐射骚扰试验，电解电容c1可应对电源电压变化及中断试验和浪涌(冲击)抗扰度试验，压敏电阻rv1用来通过浪涌(冲击)抗扰度试验。
24.在本实用新型外部的出现之前，常规装配方案的产品在进行射频辐射骚扰试验时，采用金属螺钉3紧密贴合固定铝基板1和散热片5的方案，如附图2所示，常规的金属螺钉3紧密贴合固定铝基板1和散热片5的方案，其缺点是：铝基板形式的模块电源内部结构里的mosfet是紧密贴合铝基板1用来提升散热效率，这种形式会产生寄生电容cp，寄生电容连接了铝基板1，铝基板1连接了散热片5，散热片5连接了大地，这样就会产生一个电流环路，生成一个共模电流ip，这在进行射频辐射骚扰试验时，电流环的远场辐射e＝2.6iaf2/d(uv/m),辐射能量与共模电流ip和环路面积成正比，与开关电源工作频率的平方成正比；如公式所示，所有增加场强的变量都存在，这种情况下很难通过射频辐射骚扰试验，本实用新型的装配方案，如附图1所示，增加了导热硅胶片2和绝缘材质的螺钉套帽4，将散热片5和铝基板1隔离开来，这样即使寄生电容cp仍然存在，但被切断了干扰途径，没有了通路，共模电流ip消失，场强公式中，ip＝0，e＝0，解决掉了试验中的一个重要干扰源，在应对高温试验的设计上，导热硅胶片2需要选取高导热系数的材料，选取导热系数6w/m.k的材料即可满足产品对高温试验要求，在应对耐压试验时，假定铝基板模块电源自身参数输入对基板的耐压值为1000vac，这时客户提的要求为1500vac，可选取2mm厚的导热硅胶片2，选取2mm壁厚的绝缘材质的螺钉套帽4，这样模块电源的铝基板1和散热片5之间增加了2mm的爬电距离，输入对地之间的耐压也相应提升一个等级，满足了客户要求。
25.经实际测试，本电磁兼容电路可以有效的应对电磁兼容的各项试验，同时满足高等级的耐压试验和高温试验，改进结构所选的材料均为市场上成熟的产品，供货稳定，质量可靠，价格不高，成本可控，引入后可对整个电源板卡的性能提升一个等级，满足市场对高品质电源板卡的需求。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。