本发明适用于电力电子领域，提供了一种电源及其滤波器。电源滤波器包括：差模电压保护级，用于滤除电网电压中的差模干扰电压后输出；共模电压保护级，用于滤除差模电压保护级输出电压中的共模干扰电压后输出；残压泄放级，用于提供共模电压保护级输出的电压中干扰电压残压的泄放通路。该电源滤波器利用共模电压保护级和残压泄放级在施加介质强度电压时响应时间存在的时间差，将干扰电压的残压总量分散在共模电压保护级和残压泄放级上。在测试介质强度时，测试电压施加在共模电压保护级上，通过对压敏电阻和放电管的参数选定，使得压敏电阻和放电管的组合在满足介质强度要求的同时也能满足抗雷击和冲击电压的要求，进而提高了应用该电源滤波器的电气设备的运行安全性能。
1.一种电源滤波器，其特征在于，所述电源滤波器包括：
差模电压保护级，用于滤除电网电压中的差模干扰电压后输出；
两个输入端对应连接所述差模电压保护级的两个输出端的共模电压保护级，用于滤除所述差模电压保护级输出的电压中的共模干扰电压后输出；
两个输入端通过共模电感对应连接所述共模电压保护级的两个输出端的残压泄放级，用于提供所述共模电压保护级输出的电压中干扰电压残压的泄放通路；
电源滤波器利用共模电压保护级和残压泄放级在施加介质强度电压时响应时间存在的时间差，将干扰电压的残压总量分散在共模电压保护级和残压泄放级上；
所述差模电压保护级包括：保险丝F3、保险丝F4、压敏电阻RV4、放电管GD4；
所述保险丝F3的一端连接火线，所述保险丝F4的一端连接零线，所述保险丝F3的另一端通过相互串联的所述压敏电阻RV4和所述放电管GD4连接所述保险丝F4的另一端，所述保险丝F3的另一端和所述保险丝F4的另一端同时连接所述共模电压保护级；
当电网电压中的差模干扰电压大于第一定值时，保险丝F3、保险丝F4、压敏电阻RV4和放电管GD4构成的回路导通，且当回路电流增大时，压敏电阻RV4阻值减小从而保护后级不受影响，直到回路电流降低后，压敏电阻RV4恢复正常阻值。
2.如权利要求1所述的电源滤波器，其特征在于，所述共模电压保护级包括：压敏电阻RV5、压敏电阻RV6、放电管GD5；
所述压敏电阻RV5的一端作为所述共模电压保护级的第一输入端对应连接所述差模电压保护级的第一输出端，所述压敏电阻RV6的一端作为所述共模电压保护级的第二输入端对应连接所述差模电压保护级的第二输出端，所述压敏电阻RV5的另一端连接所述压敏电阻RV6的另一端，并通过所述放电管GD5接地，所述压敏电阻RV5的一端和所述压敏电阻RV6的一端通过共模电感同时连接所述残压泄放级。
3.如权利要求2所述的电源滤波器，其特征在于，所述压敏电阻RV5和所述压敏电阻RV6的耐压范围均是DC 1400V-DC 1800V；所述放电管GD5的耐压范围是DC 1400V-DC 1600V。
4.如权利要求1所述的电源滤波器，其特征在于，所述残压泄放级包括：电阻R1、电容C3、电容C4；
所述电阻R1的两端分别作为所述残压泄放级的输入端通过共模电感并联在所述共模电压保护级的两个输出端之间；所述电容C3的一端连接所述电阻R1的一端，所述电容C3的另一端连接所述电容C4的一端，所述电容C4的另一端连接所述电阻R1的另一端，所述电容C3的另一端同时接地，所述电容C3的一端和所述电容C4的另一端通过共模电感同时连接电源中其它功能电路。
5.如权利要求1至4任一项所述的电源滤波器，其特征在于，所述共模电压保护级与所述残压泄放级之间还设置有第一滤波电路，所述残压泄放级是通过所述第一滤波电路连接所述共模电压保护级的；所述第一滤波电路包括：并联在所述共模电压保护级的两个输出端之间的差模电容C1。
6.如权利要求5所述的电源滤波器，其特征在于，所述第一滤波电路还包括：
第一输入端连接所述共模电压保护级的第一输出端、第二输入端连接所述共模电压保护级的第二输出端的共模电感L1；和/或连接在所述共模电感L1的第一输出端和所述共模电感L1的第二输出端之间的差模电容C2；
所述残压泄放级的两个输入端是连接在所述共模电感L1的第一输出端和所述共模电感L1的第二输出端之间的。
7.如权利要求1至4任一项所述的电源滤波器，其特征在于，所述残压泄放级与所述电源中其它功能电路之间还设置第二滤波电路，所述第二滤波电路包括共模电感L2；
所述残压泄放级的第一输出端连接所述共模电感L2的第一输入端，所述残压泄放级的第二输出端连接所述共模电感L2的第二输入端，所述共模电感L2的第一输出端和所述共模电感L2的第二输出端连接所述电源中其它功能电路。
8.如权利要求1至4任一项所述的电源滤波器，其特征在于，所述电源滤波器置于一印刷电路板上，所述印刷电路板上火线的走线与地之间的空间距离大于100mil，所述印刷电路板上零线的走线与地之间的空间距离大于100mil。
9.一种电源，其特征在于，所述电源包括如权利要求1至4任一项所述的电源滤波器；
所述电源滤波器置于一印刷电路板上，所述印刷电路板上火线的走线与地之间的空间距离大于100mil，所述印刷电路板上零线的走线与地之间的空间距离大于100mil。
一种电源及其滤波器
技术领域
[0001] 本发明属于电力电子领域，尤其涉及一种电源及其滤波器。
背景技术
[0002] 在电力行业中，为保证电气设备的安全运行，需在电气设备设计时考虑介质强度、以及抗雷击和冲击电压的能力，并使得介质强度、以及抗雷击和冲击电压的能力分别满足国家或行业的标准要求。为此，需在电气设备的电源中增设一电源滤波器。
[0003] 如图1示出了现有技术提供的电源滤波器的电路，其利用压敏电阻RV2和放电管GD2，以及压敏电阻RV3和放电管GD3构成一共模保护电路，并利用保险丝F1、保险丝F2、压敏电阻RV1和放电管GD1构成一差模保护电路。共模保护电路和差模保护电路共同作用，以使得抗雷击和冲击电压的能力满足要求。
[0004] 然而，现有技术提供的该电源滤波器应用压敏电阻和放电管的组合，若通过对压敏电阻和放电管的参数选择，使得该电源滤波器满足抗雷击和冲击电压的能力要求，则由于较高的灵敏度使得其耐压能力降低，导致无法同时满足介质强度的要求。而若采用其它耐压能力强的器件时，会由于较大的残压使得无法满足抗雷击和冲击电压的能力要求。即是说，现有技术提供的该电源滤波器无法同时使得抗雷击和冲击电压的能力和介质强度均满足要求，进而使得应用该电源滤波器的电气设备的运行安全性差。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种电源滤波器，旨在解决现有技术提供的电源滤波器应用压敏电阻和放电管的组合，由于对压敏电阻和放电管的参数选择不当，使得抗雷击和冲击电压的能力以及介质强度无法同时满足要求的问题。
[0006] 本发明是这样实现的，一种电源滤波器，所述电源滤波器包括：
[0007] 差模电压保护级，用于滤除电网电压中的差模干扰电压后输出；
[0008] 两个输入端对应连接所述差模电压保护级的两个输出端的共模电压保护级，用于滤除所述差模电压保护级输出的电压中的共模干扰电压后输出；
[0009] 两个输入端对应连接所述共模电压保护级的两个输出端的残压泄放级，用于提供所述共模电压保护级输出的电压中干扰电压残压的泄放通路。
[0010] 本发明实施例的另一目的在于，还提供了一种电源，所述电源包括如上所述的电源滤波器；
[0011] 所述电源滤波器置于一印刷电路板上，所述印刷电路板上火线的走线与地之间的空间距离大于100mil，所述印刷电路板上零线的走线与地之间的空间距离大于100mil。
[0012] 本发明实施例提供的电源滤波器利用共模电压保护级和残压泄放级在施加介质强度电压时响应时间存在的时间差，将干扰电压的残压总量分散在共模电压保护级和残压泄放级上。在测试介质强度时，测试电压施加在共模电压保护级上，通过对压敏电阻和放电管的参数选定，使得压敏电阻和放电管的组合在满足介质强度要求的同时也能满足抗雷击和冲击电压的要求，进而提高了应用该电源滤波器的电气设备的运行安全性能。
附图说明
[0013] 图1是现有技术提供的电源滤波器的电路图；
[0014] 图2是本发明实施例提供的电源滤波器的原理图；
[0015] 图3是图2的电路图。
具体实施方式
[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017] 本发明实施例提供的电源滤波器利用共模电压保护级12和残压泄放级13在施加介质强度电压时响应时间存在的时间差，将干扰电压的残压总量分散在共模电压保护级12和残压泄放级13上。
[0018] 图2示出了本发明实施例提供的电源滤波器的原理，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
[0019] 本发明实施例提供的电源滤波器包括：差模电压保护级11，用于滤除电网电压中的差模干扰电压后输出；两个输入端对应连接差模电压保护级11的两个输出端的共模电压保护级12，用于滤除差模电压保护级11输出的电压中的共模干扰电压后输出；两个输入端对应连接共模电压保护级12的两个输出端的残压泄放级13，用于提供共模电压保护级12输出的电压中干扰电压残压的泄放通路。
[0020] 本发明实施例提供的电源滤波器利用共模电压保护级12和残压泄放级13在施加介质强度电压时响应时间存在的时间差，将干扰电压的残压总量分散在共模电压保护级12和残压泄放级13上，使得该电源滤波器在满足介质强度的要求下，同时使得抗雷击和冲击电压的能力得以满足要求，进而提高了应用该电源滤波器的电气设备的运行安全性能。
[0021] 图3示出了图2的电路。
[0022] 具体地，差模电压保护级11可以包括：保险丝F3、保险丝F4、压敏电阻RV4、放电管GD4。其中，保险丝F3的一端连接火线L，保险丝F4的一端连接零线N，保险丝F3的另一端通过相互串联的压敏电阻RV4和放电管GD4连接保险丝F4的另一端，保险丝F3的另一端和保险丝F4的另一端同时分别作为差模电压保护级11的输出端连接共模电压保护级12的两个输入端。
[0023] 差模电压保护级11的工作原理是：当电网电压中的差模干扰电压大于第一一定值时，保险丝F3、保险丝F4、压敏电阻RV4和放电管GD4构成的回路导通，且当回路电流增大时，压敏电阻RV4阻值增大从而保护后级不受影响，直到回路电流降低后，压敏电阻RV4恢复正常阻值。其中的第一定值可以是1KV。
[0024] 具体地，共模电压保护级12可以包括：压敏电阻RV5、压敏电阻RV6、放电管GD5。其中，压敏电阻RV5的一端作为共模电压保护级12的第一输入端对应连接差模电压保护级11的第一输出端，压敏电阻RV6的一端作为共模电压保护级12的第二输入端对应连接差模电压保护级11的第二输出端，压敏电阻RV5的另一端连接压敏电阻RV6的另一端，并通过放电管GD5接地；压敏电阻RV5的一端和压敏电阻RV6的一端同时可以分别作为共模电压保护级12的输出端连接残压泄放级13的两个输入端。
[0025] 共模电压保护级12的工作原理是：当差模电压保护级11输出的电压中的共模干扰电压大于第二定值时，压敏电阻RV5、压敏电阻RV6、放电管GD5被击穿，将共模干扰电压降至第二定值后，共模干扰电压残压进入残压泄放级13。同时，保险丝F3、保险丝F4、压敏电阻RV5、压敏电阻RV6构成另一差模电压保护回路，此时，其工作原理与差模电压保护级11的上述工作原理相似，起到了对后级的保护作用。
[0026] 为了该电源滤波器的介质强度需满足耐压达到AC 2000V，且漏电流不能超过10mA的标准，本发明实施例中，压敏电阻RV5和压敏电阻RV6的耐压范围均是DC 1400V-DC 1800V、放电管GD5的耐压范围是DC 1400V-DC 1600V，压敏电阻RV5与放电管GD5的耐压达到DC 3400V，满足DC 2828V的要求。
[0027] 具体地，残压泄放级13可以包括：电阻R1、电容C3、电容C4。电阻R1的两端分别作为残压泄放级13的输入端并联在共模电压保护级12的两个输出端之间；电容C3的一端连接电阻R1的一端，电容C3的另一端连接电容C4的一端，电容C4的另一端连接电阻R1的另一端，电容C3的另一端同时接地；电容C3的一端和电容C4的另一端同时分别作为残压泄放级13的输出端连接电源中其它功能电路。
[0028] 残压泄放级13的工作原理是：共模电压保护级12输出的干扰电压残压经共模电感L1后，由于共模电感L1的特性，减缓了该干扰电压残压的上升时间，该干扰电压残压可通过电容C3和电容C4泄放入大地，从而保证了电源中后级其它功能电路不受损害。
[0029] 另外，共模电压保护级12与残压泄放级13之间，还可以设置第一滤波电路，用于对共模电压保护级12输出的电压进行滤波处理后输出，该第一滤波电路可以包括：并联在共模电压保护级12的两个输出端之间的差模电容C1；残压泄放级13同时还用于在电源断电后，泄放差模电容C1的残压。进一步地，当共模电压保护级12与残压泄放级13之间设置有第一滤波电路时，共模电压保护级12的两个输出端不是直接连接残压泄放级13的两个输入端的，而是通过该第一滤波电路连接残压泄放级13的两个输入端的，该第一滤波电路此时还可以包括：第一输入端连接共模电压保护级12的第一输出端、第二输入端连接共模电压保护级12的第二输出端的共模电感L1；和/或连接在共模电感L1的第一一输出端和共模电感L1的第二输出端之间的差模电容C2。此时，残压泄放级13的两个输入端不是直接连接共模电压保护级12的两个输出端的，而是连接在共模电感L1的第一输出端和共模电感L1的第二输出端之间的；电容C3的一端不是直接连接共模电压保护级12的第一输出端，而是连接共模电感L1的第一输出端的；电容C4的另一端不是直接连接共模电压保护级12的第二输出端，而是连接共模电感L1的第二输出端的。
[0030] 为了实现对高频干扰的滤波，本发明实施例中，残压泄放级13与电源中其它功能电路之间还可以设置第二滤波电路，该第二滤波电路包括共模电感L2，此时，残压泄放级13的两个输出端是通过共模电感L2连接电源中其它功能电路的。具体地，残压泄放级13的第一输出端即具体电路中电容C3的一端连接共模电感L2的第一输入端，残压泄放级13的第二输出端即具体电路中电容C4的另一端连接共模电感L2的第二输入端，共模电感L2的第一输出端和共模电感L2的第二输出端连接电源中其它功能电路。
[0031] 另外，本发明实施例提供的电源滤波器实际应用时，可以置于一印刷电路板上，而印刷电路板一般布有抗干扰地线或屏蔽层地线，为了杜绝该电源滤波器在满足耐压条件下不出现绝缘放电，需考虑该印刷电路板的绝缘间距，具体地，该印刷电路板上火线L走线与地之间的空间距离大于100mil，该印刷电路板上零线N走线与地之间的空间距离大于100mil。
[0032] 本发明实施例还提供了一种电源，包括一如上所述的电源滤波器。
[0033] 本发明实施例提供的电源滤波器利用共模电压保护级12和残压泄放级13在施加介质强度电压时响应时间存在的时间差，将干扰电压的残压总量分散在共模电压保护级12和残压泄放级13上。在测试介质强度时，测试电压施加在在共模电压保护级12上，通过压敏电阻和放电管的参数选定，使得压敏电阻和放电管的组合既可满足高耐压的要求，同时也能满足抗雷击和冲击电压的要求，进而提高了应用该电源滤波器的电气设备的运行安全性能。其中的压敏电阻与放电管在受到雷击或冲击电压时，其残压不会叠加，由于放电管的击穿放电过程持续时间相对压敏电阻短，但放电管的残压相对相同耐压的压敏电阻的残压高，使得压敏电阻与放电管的组合的放电波形的最高电压为放电管的残压，放电时间为压敏电阻的放电时间。
[0034] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
