一种交流电源有源降噪电路的制作方法

1.本实用新型涉及电路降噪技术领域，更具体地说，涉及一种交流电源有源降噪电路。


背景技术：

2.通常交流电流为波浪的正弦波，其容易对旁边的电路产生电磁噪声干扰，即共模或差模噪声干扰，共模噪声经杂散电容等泄漏的噪声电流经由大地返回电源线，差模噪声产生在电源线之间，目前，通过采用双绞线并有效接地及在电源线之间设置电容，以减少干扰源。然而，采用双绞线并有效接地及在电源线之间连接电容对消除共模或差模噪声干扰的效果较差，共模或差模噪声将差动方式作用于电路，导致电路可能会发生错误，进而影响后级电路稳定性或可靠性。
3.因此，如何有效地衰减或消除噪声对后级电路的干扰，以提高负载运行的稳定性及可靠性成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述采用双绞线并有效接地及在电源线之间连接电容对消除共模或差模噪声干扰的效果较差，共模或差模噪声将差动方式作用于电路，导致电路可能会发生错误，进而影响后级电路稳定性或可靠性的缺陷，提供一种噪声干扰源衰减效果较好的交流电源有源降噪电路。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种交流电源有源降噪电路，具备：
6.emc网络，配置于有源降噪电路内，用于接收交流信号；
7.共模噪声吸收/衰减网络，其输入端耦接于所述emc网络的输出端，用于吸收和/或衰减电源相线或电源零线上的宽带共模噪声信号；
8.辅助电源，其输入端与所述共模噪声吸收/衰减网络的输出端连接，用于接收经吸收和/或衰减后的交流信号；
9.差模噪声吸收/衰减网络，其输入端与所述共模噪声吸收/衰减网络的输出端连接，用于吸收和/或衰减电源相线或电源零线上的宽带差模噪声信号。
10.在一些实施方式中，所述共模噪声吸收/衰减网络及所述差模噪声吸收/衰减网络不吸收50hz频率的交流信号。
11.在一些实施方式中，所述共模噪声吸收/衰减网络包括输入滤波电路，
12.所述输入滤波电路的输入端分别与所述emc网络的输出端连接，用于对所述emc网络输出的所述交流信号进行滤波处理。
13.在一些实施方式中，所述共模噪声吸收/衰减网络还包括间歇稳压网络，
14.所述间歇稳压网络的一端分别与所述emc网络的输出端连接，
15.所述间歇稳压网络的另一端分别与所述输入滤波电路的输出端连接，
16.所述间歇稳压网络用于吸收和/或衰减电源相线或电源零线上的宽带共模噪声信号。
17.在一些实施方式中，所述间歇稳压网络包括第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一场效应管及第二场效应管，
18.所述第一稳压二极管的阴极及所述第一场效应管的栅极分别与所述电源相线端连接，
19.所述第一稳压二极管的阳极及所述第一场效应管的源极分别与所述输入滤波电路的一端连接，
20.所述第二稳压二极管的阴极及所述第二场效应管的栅极分别与所述电源零线端连接，
21.所述第二稳压二极管的阳极及所述第二场效应管的源极分别与所述输入滤波电路的另一端连接，
22.所述第一场效应管及所述第二场效应管的漏极分别与所述辅助电源的输入端连接。
23.在一些实施方式中，所述差模噪声吸收/衰减网络包括分压电路，所述分压电路的一端与所述辅助电源的输出端连接，
24.所述分压电路的另一端与所述电源零线连接，
25.所述分压电路用于对所述辅助电源输出的电压信号进行分压。
26.在一些实施方式中，所述差模噪声吸收/衰减网络还包括有源滤波网络，
27.所述有源滤波网络的一输入端与所述分压电路的输出端连接，
28.所述有源滤波网络的另一输入端与所述电源零线连接，
29.所述有源滤波网络用于吸收和/或衰减电源相线或电源零线上的宽带差模噪声信号。
30.在一些实施方式中，所述有源滤波网络包括比较器、第一三极管及第二三极管，
31.所述比较器的同相端耦接于所述分压电路的一端，
32.所述比较器的反相端通过第七电容与所述电源零线连接，
33.所述第一三极管及所述第二三极管的基极分别与所述比较器的输出端连接，
34.所述第一三极管的集电极与所述辅助电源的输出端连接，
35.所述第二三极管的集电极与所述电源零线连接，
36.所述第一三极管的发射极及所述第二三极管的发射极通过第十电阻与输出滤波电路的输入端连接。
37.在一些实施方式中，所述有源滤波网络还包括第九电阻，所述第九电阻的一端分别与所述比较器的输出端、所述第一三极管的基极及所述第二三极管的基极连接，
38.所述第九电阻的另一端分别与所述第一三极管的发射极及所述第二三极管的发射极连接。
39.在一些实施方式中，所述第一三极管为npn型三极管，所述第二三极管为pnp型三极管。
40.在本实用新型所述的交流电源有源降噪电路中，包括用于接收交流信号的emc网络、共模噪声吸收/衰减网络、辅助电源及差模噪声吸收/衰减网络，其中，共模噪声吸收/衰
减网络用于吸收和/或衰减电源相线或电源零线上的宽带共模噪声信号，辅助电源用于接收经吸收和/或衰减后的交流信号，差模噪声吸收/衰减网络用于吸收和/或衰减电源相线或电源零线上的宽带差模噪声信号。与现有技术相比，通过在emc网络的后级设置共模噪声吸收/衰减网络及差模噪声吸收/衰减网络，以吸收和/或衰减电源相线及电源零线上的宽带共模噪声信号/宽带差模噪声信号，从而达到吸收和/或衰减寄生在电源相线及电源零线上的噪声的目的，使得输出的电压频率更干净，可有效解决采用双绞线并有效接地及在电源线之间连接电容对消除共模或差模噪声干扰的效果较差，共模或差模噪声将差动方式作用于电路，导致电路可能会发生错误，进而影响后级电路稳定性或可靠性的问题。
附图说明
41.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
42.图1是本实用新型提供交流电源有源降噪电路一实施例的方框图；
43.图2是本实用新型提供交流电源有源降噪电路一实施例的电路原理图。
具体实施方式
44.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
45.如图1-图2所示，在本实用新型的交流电源有源降噪电路的第一实施例中，交流电源有源降噪电路10包括emc网络100、共模噪声吸收/衰减网络200、辅助电源300及差模噪声吸收/衰减网络400。
46.其中，emc网络100用于吸收交流信号中的高频信号干扰。
47.具体地，emc网络100配置于有源降噪电路的前端，其与交流电源输出端连接，用于接收交流信号，并对该交流信号掺杂的干扰源进行部分滤除处理，再输出至共模噪声吸收/衰减网络200。
48.进一步地，共模噪声吸收/衰减网络200的输入端与emc网络100的输出端连接，用于接收emc网络100输出的交流信号，并吸收和/或衰减电源相线和/或电源零线上的宽带共模噪声信号，然后输出至辅助电源300及差模噪声吸收/衰减网络400。
49.辅助电源300用于提供控制电平。
50.具体地，辅助电源300的输入端与共模噪声吸收/衰减网络200的输出端连接，用于接收经吸收和/或衰减后的交流信号，输入的交流信号作为辅助电源300的驱动信号，进而控制辅助电源300工作，以向差模噪声吸收/衰减网络400输出控制电平。
51.其中，差模噪声吸收/衰减网络400的输入端与辅助电源300的输出端连接，用于接收辅助电源300输出的控制电平。
52.进一步地，差模噪声吸收/衰减网络400的另一输入端还与共模噪声吸收/衰减网络200的输出端连接，用于接收经共模噪声吸收/衰减网络200处理后的电流信号。
53.其中，差模噪声吸收/衰减网络400还用于吸收和/或衰减电源相线或电源零线上的宽带差模噪声信号。
54.需要说明的是，共模噪声吸收/衰减网络200及差模噪声吸收/衰减网络400不吸收50hz频率的交流信号。
55.使用本技术方案，通过在emc网络100的后级设置共模噪声吸收/衰减网络200及差模噪声吸收/衰减网络400，以吸收和/或衰减电源相线及电源零线上的宽带共模噪声信号/宽带差模噪声信号，从而达到吸收和/或衰减寄生在电源相线及电源零线上的噪声的目的，使得输出的电压频率更干净，可有效解决采用双绞线并有效接地及在电源线之间连接电容对消除共模或差模噪声干扰的效果较差，共模或差模噪声将差动方式作用于电路，导致电路可能会发生错误，进而影响后级电路或负载稳定性或可靠性的问题。
56.在一些实施方式中，为了提高输出电流信号的质量，可在共模噪声吸收/衰减网络200中设置输入滤波电路201，具体地，输入滤波电路201的输入端分别与emc网络100的输出端连接，用于对emc网络100输出的交流信号进行滤波处理。
57.其中，输入滤波电路201包括第一电容c101及第二电容c102，其中，上述电容均具有滤波的作用。
58.进一步地，第一电容c101的一端与emc网络100的一输出端（对应相线）连接，第二电容c102的一端与emc网络100的另一输出端（对应零线）连接。
59.即，emc网络100输出的电流信号经第一电容c101及第二电容c102滤波处理后，再输出至后级电路。
60.在一些实施方式中，为了降低宽带共模噪声信号对后级电路的影响，可在共模噪声吸收/衰减网络200设置间歇稳压网络202，其用于稳定输出电压信号。
61.具体地，间歇稳压网络202的一端分别与emc网络100的输出端连接，间歇稳压网络202的另一端分别与输入滤波电路201的输出端连接，使得间歇稳压网络202形成电流回路，进而吸收和/或衰减电源相线或电源零线上的宽带共模噪声信号，以提高输出至后级电路的电流信号质量。
62.在一些实施方式中，为了提高输出电流信号的质量，可在间歇稳压网络202中设置第一稳压二极管vs101、第二稳压二极管vs102、第一场效应管vt101及第二场效应管vt102，其中，稳压二极管具有稳压的作用，场效应管具有开关的作用，且上述场效应管均为n沟道增强型场效应管。
63.具体地，第一稳压二极管vs101的阴极及第一场效应管vt101的栅极通过串联连接的第三电容c103及第二电阻r102分别与电源相线端连接，即，电源相线端输入的电流信号经第三电容c103及第二电阻r102输入第一场效应管vt101的栅极，为第一场效应管vt101的工作提供驱动信号。
64.第一稳压二极管vs101的阳极及第一场效应管vt101的源极分别与输入滤波电路201的一端连接。
65.具体为，第一稳压二极管vs101的阳极及第一场效应管vt101的源极分别与第二电容c102的一端连接。
66.进一步地，第二稳压二极管vs102的阴极及第二场效应管vt102的栅极通过串联连接的第四电容c104及第三电阻r103分别与电源零线端连接，即，电源零线端输入的电流信号经第四电容c104及第三电阻r103输入第二场效应管vt102的栅极，为第二场效应管vt102的工作提供驱动信号。
67.进一步地，第二稳压二极管vs102的阳极及第二场效应管vt102的源极分别与输入滤波电路201的另一端连接，具体为，第二稳压二极管vs102的阳极及第二场效应管vt102的
源极分别与第一电容c101的一端连接。
68.其中，在第一场效应管vt101的源极及第二场效应管vt102的源极之间还设置有第四电阻r104。
69.进一步地，第一场效应管vt101及第二场效应管vt102的漏极分别与辅助电源300的输入端连接，经间歇稳压网络202吸收和/或衰减后的宽带共模噪声信号，再输出至辅助电源300及差模噪声吸收/衰减网络400。
70.具体而言，当输入的电压处于正半周时，电压经第三电容c103及第二电阻r102限流后输入第一场效应管vt101的栅极，且第一稳压二极管vs101工作在稳压状态，第一场效应管vt101导通，给第二电容c102充电，当第二电容c102充满电时，此时，第一稳压二极管vs101下正上负，第一场效应管vt101截止；
71.当输入的电压处于负半周时，电压经第四电容c104及第三电阻r103限流后输入第二场效应管vt102的栅极，且第二稳压二极管vs102工作在稳压状态，第二场效应管vt102导通，给第一电容c101充电，当第一电容c101充满电时，此时，第二稳压二极管vs101下正上负，第二场效应管vt102截止，即第一场效应管vt101与第二场效应管vt102交替导通/截止。
72.其中，第一电阻r101与第四电阻r104为平衡电阻。
73.在一些实施方式中，为了减少相线及零线上宽带差模噪声信号，可在差模噪声吸收/衰减网络400中设置分压电路401，其中，分压电路401由第五电阻r105及第六电阻r106串联连接而成。
74.具体地，分压电路401的一端与辅助电源300的输出端连接，即，第五电阻r105的一端与辅助电源300的输出端连接，用于接收辅助电源300输出的电压信号。
75.分压电路401的另一端与电源零线连接，第六电阻r106的一端与电源零线连接，分压电路401用于对辅助电源300输出的电压信号经第五电阻r105及第六电阻r106进行分压，为后级电路提供基准电压。
76.在一些实施方式中，为了减少相线及零线上宽带差模噪声信号，可在差模噪声吸收/衰减网络400中设置有源滤波网络402，其中，有源滤波网络402的一输入端与分压电路401的输出端连接，即，有源滤波网络402的一输入端耦接于第五电阻r105及第六电阻r106的连接端。
77.有源滤波网络402的另一输入端通过第七电容c107与电源零线连接。
78.有源滤波网络402用于吸收和/或衰减电源相线或电源零线上的宽带差模噪声信号。
79.进一步地，有源滤波网络402包括比较器u101、第一三极管q101及第二三极管q102，其中，比较器u101对两个输入电压的大小进行比较，再根据比较结果用于控制输出电压的电平。
80.第一三极管q101及第二三极管q102具有开关的作用，其中，第一三极管q101为npn型三极管，第二三极管q102为pnp型三极管。
81.具体地，比较器u101的同相端（对应2脚）耦接于分压电路401的一端，即，比较器u101的同相端（对应2脚）耦接于第五电阻r105及第六电阻r106的连接端，比较器u101的反相端（对应3脚）通过串联连接的第七电阻r107及第七电容c107与电源零线连接。
82.进一步地，第一三极管q101及第二三极管q102的基极分别与比较器u101的输出端
（对应4脚）连接。
83.其中，第一三极管q101的集电极与辅助电源300的输出端连接，第二三极管q102的集电极与电源零线连接。
84.第一三极管q101的发射极及第二三极管q102的发射极通过第十电阻r110与输出滤波电路403的输入端连接。
85.具体而言，辅助电源300为比较器u101提供基准电压，通过第五电阻r105及第六电阻r106分压至比较器u101的同相端（对应2脚），电压通过第六电容c106、第七电容c107及第七电阻r107组成的微分电路，再输出至比较器u101的反相端（对应3脚）进行比较，输出控制电平，以控制第一三极管q101及第二三极管q102的工作状态。
86.即，当比较器u101的同相端（对应2脚）的电位高于反相端（对应3脚）时，比较器u101输出高电平，第一三极管q101被控导通，第二三极管q102处于截止状态；
87.当比较器u101的同相端（对应2脚）的电位低于反相端（对应3脚）时，比较器u101输出低电平，第二三极管q102被控导通，第一三极管q101处于截止状态，通过交替导通的第一三极管q101及第二三极管q102，进而对正弦波进行斩波处理，进而提高电压频率。
88.在一些实施方式中，有源滤波网络402还包括第九电阻r109，其中，第九电阻r109为取样电阻，其用于平衡第一三极管q101及第二三极管q102的工作点。
89.具体地，第九电阻r109的一端分别与比较器u101的输出端（对应4脚）、第一三极管q101的基极及第二三极管q102的基极连接，第九电阻r109的另一端分别与第一三极管q101的发射极及第二三极管q102的发射极连接。
90.在一些实施方式中，输出滤波电路403包括串联连接的第九电容c109及第十电容c110，其中，第九电容c109的一端与辅助电源300的输出端（对应相线）连接，第十电容c110的一端与辅助电源300的输出端（对应零线）连接，第九电容c109及第十电容c110用于对辅助电源300输出的电流进行滤波处理。
91.其中，比较器u101的输出端（对应4脚）通过第十电阻r110与第九电容c109及第十电容c110的另一端连接，为第九电容c109及第十电容c110提供充电电流。
92.在一些实施方式中，差模噪声吸收/衰减网络400还设有负反馈网络，其中，第十一电阻r111为反馈电阻，第十一电阻r111的一端与第十电阻r110的一端连接，第十一电阻r111的另一端通过第八电阻r108与比较器u101的反相端（对应3脚）连接，通过引入电压负反馈，进而稳定比较器u101输出电压。
93.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。