本發(fā)明屬于電磁干擾濾波器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)電磁干擾濾波器。

背景技術(shù)：

電磁兼容包含EMI和EMS兩個(gè)方面，控制器在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮電磁兼容性。但是由于應(yīng)用對(duì)象和條件并不單一，在設(shè)計(jì)完成之后需要進(jìn)一步的調(diào)試。在EMI整改過程中常用的一種手段是在控制器前添加EMI濾波器，常用的EMI濾波器由保險(xiǎn)絲、X電容、共模電感、Y電容、放電電阻等組成，如圖1-4示出四種不同的EMI濾波器電路，這幾種EMI濾波器電路設(shè)計(jì)完成之后，保險(xiǎn)絲、電容、電感、電阻的參數(shù)和濾波結(jié)構(gòu)就被確定下來不能更改。

總之，現(xiàn)有EMI濾波器器件參數(shù)和電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)固定，濾波器適用于具體的產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)原有的濾波器已經(jīng)不適用或者不是最優(yōu)方案，需要重新設(shè)計(jì)造成時(shí)間和資源的浪費(fèi)。而且設(shè)計(jì)完成之后還需要進(jìn)一步的進(jìn)行調(diào)整，沒法做到自動(dòng)適應(yīng)于新產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問題而提供一種自適應(yīng)電磁干擾濾波器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種自適應(yīng)電磁干擾濾波器，包括：兩個(gè)輸入端L、N，兩個(gè)輸出端；兩個(gè)輸入端L、N之間有可調(diào)共模扼流圈L1_1，可調(diào)共模扼流圈L1_1的輸入側(cè)自電流輸入方向至輸出方向依次接并聯(lián)的前Y電容電路、前X電容電路及前放電電阻電路；前Y電容電路包括串聯(lián)的前可調(diào)Y電容CY1_1與CY1_2，該前可調(diào)Y電容CY1_1與CY1_2串聯(lián)后一端接通前可調(diào)Y電容繼電器開關(guān)s2_1接輸入端L、另一端通過前可調(diào)Y電容繼電器開關(guān)s2_2接輸入端N，前可調(diào)Y電容CY1_1與CY1_2之間接地；前可調(diào)X電容電路包括前可調(diào)X電容CX1_1，前可調(diào)X電容CX1_1一端通過前X可調(diào)電容繼電器開關(guān)s3_1接輸入端L，前可調(diào)X電容CX1_1的另一端接輸入端N，前可調(diào)放電電阻電路包括前可調(diào)放電電阻R1_1，前可調(diào)放電電阻R1_1的一端通過前可調(diào)放電電阻繼電器開關(guān)s4_1接輸入端L、另一端接輸入端N；

可調(diào)共模扼流圈L1_1的輸出側(cè)自可調(diào)共模扼流圈L1_1的到輸出出依次接相并聯(lián)的并聯(lián)的后可調(diào)X電容電路、后可調(diào)放電電阻電路以及后可調(diào)Y電容電路；后可調(diào)Y電容電路包括串聯(lián)的后可調(diào)Y電容CY2_1與CY2_2，該后可調(diào)Y電容CY2_1與CY2_2串聯(lián)后一端接通后可調(diào)Y電容繼電器開關(guān)s7_1接輸出端正極、另一端通過后可調(diào)Y電容繼電器開關(guān)s7_2接輸出端負(fù)極，后可調(diào)Y電容CY2_1與CY2_2之間接地；后可調(diào)X電容電路包括后可調(diào)X電容CX2_1，后可調(diào)X電容CX2_1一端通過后可調(diào)X電容繼電器開關(guān)s5_1接輸出端正極，后可調(diào)X電容CX2_1的另一端接輸出端負(fù)極，后可調(diào)放電電阻電路包括后可調(diào)放電電阻R2_1，后可調(diào)放電電阻R2_1的一端通過后可調(diào)放電電阻繼電器開關(guān)s6_1接輸出端正極、另一端接輸出端負(fù)極；

前可調(diào)Y電容電路的電流輸入端接多個(gè)保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)電路相并聯(lián)形成的保險(xiǎn)絲并聯(lián)電路的輸出端，該保險(xiǎn)絲并聯(lián)電路的輸入端接輸入端N，每個(gè)保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)電路包括一個(gè)接輸入端N的保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)以及一個(gè)保險(xiǎn)絲，該保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)與保險(xiǎn)絲串聯(lián)，保險(xiǎn)絲的另一端接前Y可調(diào)節(jié)電容電路的電流輸入端。

本發(fā)明自適應(yīng)濾波器采用一種或者多種保險(xiǎn)絲、X電容、Y電容、可調(diào)共模電感、繼電器相組合，使用繼電器在各種器件參數(shù)和電路結(jié)構(gòu)中進(jìn)行切換，同時(shí)可控制ARM芯片和PC端進(jìn)行通信，在一組或多組電路參數(shù)和結(jié)構(gòu)不符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，采用輪詢的方式控制繼電器切換，自動(dòng)適應(yīng)不同的產(chǎn)品。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有一種濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有再一種濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是現(xiàn)有另一種濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是現(xiàn)有又一種濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的自適應(yīng)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的自適應(yīng)濾波器的控制原理流程圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明并不局限于所列的實(shí)施例。

如圖5所示，一種自適應(yīng)濾波器，包括：

兩個(gè)輸入端L、N，兩個(gè)輸出端；兩個(gè)輸入端L、N之間有可調(diào)共模扼流圈（可調(diào)共模電感）L1_1，可調(diào)共模扼流圈L1_1的輸入側(cè)自電流輸入方向至輸出方向依次接并聯(lián)的前Y電容電路、前X電容電路以及前放電電阻電路；前Y電容電路包括串聯(lián)的前可調(diào)Y電容CY1_1與CY1_2，該前可調(diào)Y電容CY1_1與CY1_2串聯(lián)后一端接通前可調(diào)Y電容繼電器開關(guān)s2_1接輸入端L、另一端通過前可調(diào)Y電容繼電器開關(guān)s2_2接輸入端N，前可調(diào)Y電容CY1_1與CY1_2之間接地；前可調(diào)X電容電路包括前可調(diào)X電容CX1_1，前可調(diào)X電容CX1_1一端通過前X可調(diào)電容繼電器開關(guān)s3_1接輸入端L，前可調(diào)X電容CX1_1的另一端接輸入端N，前可調(diào)放電電阻電路包括前可調(diào)放電電阻R1_1，前可調(diào)放電電阻R1_1的一端通過前可調(diào)放電電阻繼電器開關(guān)s4_1接輸入端L、另一端接輸入端N；

可調(diào)共模扼流圈L1_1的輸出側(cè)自可調(diào)共模扼流圈L1_1的到輸出出依次接相并聯(lián)的并聯(lián)的后可調(diào)X電容電路、后可調(diào)放電電阻電路以及后可調(diào)Y電容電路；后可調(diào)Y電容電路包括串聯(lián)的后可調(diào)Y電容CY2_1與CY2_2，該后可調(diào)Y電容CY2_1與CY2_2串聯(lián)后一端接通后可調(diào)Y電容繼電器開關(guān)s7_1接輸出端正極、另一端通過后可調(diào)Y電容繼電器開關(guān)s7_2接輸出端負(fù)極，后可調(diào)Y電容CY2_1與CY2_2之間接地；后可調(diào)X電容電路包括后可調(diào)X電容CX2_1，后可調(diào)X電容CX2_1一端通過后可調(diào)X電容繼電器開關(guān)s5_1接輸出端正極，后可調(diào)X電容CX2_1的另一端接輸出端負(fù)極，后可調(diào)放電電阻電路包括后可調(diào)放電電阻R2_1，后可調(diào)放電電阻R2_1的一端通過后可調(diào)放電電阻繼電器開關(guān)s6_1接輸出端正極、另一端接輸出端負(fù)極；

前可調(diào)Y電容電路的電流輸入端接多個(gè)保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)電路相并聯(lián)形成的保險(xiǎn)絲并聯(lián)電路的輸出端，該保險(xiǎn)絲并聯(lián)電路的輸入端接輸入端N，每個(gè)保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)電路包括一個(gè)接輸入端N的保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)以及一個(gè)保險(xiǎn)絲，該保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)與保險(xiǎn)絲串聯(lián)，保險(xiǎn)絲的另一端接前可調(diào)Y電容電路的電流輸入端。

具體的，如圖5所示，多個(gè)保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)電路相并聯(lián)形成的保險(xiǎn)絲并聯(lián)電路包括多個(gè)保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)s1_1~s1_n；與對(duì)應(yīng)的保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)s1_1~s1_n分別串聯(lián)的保險(xiǎn)絲FUSE1~1-FUSE1_n；保險(xiǎn)絲繼電器開關(guān)s1_1~s1_n與對(duì)應(yīng)的保險(xiǎn)絲FUSE1~1-FUSE1_n串聯(lián)后并聯(lián)形成的并聯(lián)電路的輸入側(cè)與輸入端L相接。

共模電感前Y電容繼電器開關(guān)s2_1、s2_2；前可調(diào)Y電容CY1_1、CY1_2；共模電感前X電容繼電器開關(guān)s3_1；共模電感前前可調(diào)X電容CX1_1；共模電感前放電電阻繼電器開關(guān)s4_1；共模電感前放電電阻電R1_1；可調(diào)共模扼流圈（亦稱可調(diào)共模電感）L1_1；共模電感后X電容繼電器開關(guān)s5_1；共模電感前后可調(diào)X電容CX2_1；共模電感后放電電阻繼電器開關(guān)s6_1；共模電感前放電電阻電R2_1；共模電感后Y電容繼電器開關(guān)s7_1、s7_2；后可調(diào)Y電容CY2_1、CY2_2步進(jìn)電機(jī)及ARM芯片

該自適應(yīng)濾波器有兩個(gè)輸入端L、N，兩個(gè)輸出端，使用時(shí)前電容電路以及后電路電路的接地端應(yīng)接通大地。

電路中的干擾主要分為差模干擾和共模干擾兩種，當(dāng)該自適應(yīng)濾波器接入電路之后，如果電路中出現(xiàn)共模干擾時(shí)，共模電感由于兩個(gè)線圈的磁通方向相同，經(jīng)過耦合后總電感量迅速增大，因此對(duì)共模信號(hào)呈現(xiàn)很大的感抗，使之不易通過，以此來濾除共模干擾。

X電容采用薄膜電容器跨接于L、N之間，當(dāng)出現(xiàn)差摸干擾時(shí)能形成通路,將差摸模干擾濾除。Y電容采用陶瓷電容跨接在輸出端并將電容器的中點(diǎn)接地，當(dāng)回路中出現(xiàn)共模干擾時(shí)，通過Y電容將干擾旁路到地，能有效地抑制共模干擾。放電電阻主要是在斷電之后消耗X電容存儲(chǔ)的電荷，避免發(fā)生觸電的情況。

其中，所述共模電感前Y電容繼電器開關(guān)s2_1、s2_2、共模電感前X電容繼電器開關(guān)s3_1、共模電感前放電電阻繼電器開關(guān)s4_1、共模電感X電容繼電器開關(guān)s5_1、共模電感后放電電阻繼電器開關(guān)s6_1、共模電感后Y電容繼電器開關(guān)s7_1、s7_2均由ARM芯片控制切換，以實(shí)現(xiàn)不同的濾波結(jié)構(gòu)。具體應(yīng)用工作說明如下：

一、通過ARM芯片控制切換繼電器接通S1_1、S3_1、斷開S1_2..S1_n、S2_1、S2_2、S4_1，S5_1、S6_1、S7_1、S7_2開關(guān)可切換成圖1濾波結(jié)構(gòu)；

通過ARM芯片控制切換繼電器接通S1_1、S5_1、斷開S1_2..S1_n、S2_1、S2_2、S3_1，S6_1、S7_1、S7_2開關(guān)可切換成圖2濾波結(jié)構(gòu)；

接通S1_1、S2_1、S2_2、S3_1、S4_1斷開S1_2..S1_n、S6_1、S7_1、S7_2開關(guān)可切換成圖3濾波結(jié)構(gòu)；

接通S1_1、S3_1、S5_1、S6_1、S7_1、S7_2斷開S1_2..S1_n、S2_1、S2_2、S3_1、S4_1開關(guān)可切換成圖4濾波結(jié)構(gòu)。

第二、通過ARM芯片控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，可調(diào)整四種濾波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中可調(diào)X電容、可調(diào)共模電感、可調(diào)Y電容、可調(diào)放電電阻的參數(shù)，以適應(yīng)于不同的控制器產(chǎn)品。

第三、ARM芯片在軟件的配合下可和PC端進(jìn)行通信，軟件采用輪詢的方式，對(duì)濾波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電路器件參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到自動(dòng)整改電磁干擾，自動(dòng)適應(yīng)不同控制器的功能。

本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：

1、自適應(yīng)電磁干擾濾波器在四種濾波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中自動(dòng)切換；

2、自適應(yīng)電磁干擾濾波器在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下可自動(dòng)調(diào)整電路器件參數(shù)，以適應(yīng)于一種或多種不同的控制器產(chǎn)品；

3、自適應(yīng)電磁干擾濾波器在軟件控制下，可以和PC端進(jìn)行通信在電磁干擾超標(biāo)時(shí)自動(dòng)調(diào)整拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電路參數(shù)，達(dá)到自動(dòng)適應(yīng)控制器的目的。

本發(fā)明具有以下有益效果：

一、使原有濾波器在位置結(jié)構(gòu)不改變的情況下，可通過繼電器的切換和步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)器件參數(shù)，使保險(xiǎn)絲、X電容、共模電感、Y電容、放電電阻的參數(shù)可以調(diào)整，以應(yīng)對(duì)不同的應(yīng)用對(duì)象。

二、在結(jié)構(gòu)需要調(diào)整時(shí)可通過繼電器的切換將X電容、共模電感、Y電容、放電電阻的位置按照濾波電路原理進(jìn)行相互調(diào)換。

三、步進(jìn)電機(jī)和可調(diào)共模電感相連，在上述兩種情況下可同時(shí)對(duì)共模電感參數(shù)進(jìn)行調(diào)整匹配。

四、在ARM芯片和控制軟件的配合下，本濾波器可進(jìn)行自適應(yīng)匹配控制器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試、自動(dòng)調(diào)整參數(shù)、自動(dòng)整改的功能。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。