用于开关电源的噪声滤波方法及其装置、电子设备与流程

本发明涉及电源噪声滤波，具体而言，涉及一种用于开关电源的噪声滤波方法及其装置、电子设备。

背景技术：

1、电气系统上的电源，以开关型dc/dc(即一种开关电源)变换为主，开关重复频率多在(200k～1000k)hz(赫兹)之间。开关电源在控制电路的控制下，以一定的频率进行开关操作，产生脉冲宽度调制(pulse width modulation，简称pwm)信号，并会在开关瞬间产生尖峰电压(即“毛刺”)，而方波前后沿“毛刺”状噪声，是构成电源噪声的主要特征，对数字电路危害较大，务必抑制。

2、相关技术中，为了减少这种尖峰电压对其他电路的干扰，通常会在开关电源输出端添加滤波电路来平滑信号，而相关技术中一般使用开关频率的10次或20次谐波来估量开关电源噪声带宽(即在开关电源工作过程中产生的电磁干扰信号的频率范围)，导致无法有效过滤开关电源的噪声。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种用于开关电源的噪声滤波方法及其装置、电子设备，以至少解决相关技术中无法有效过滤开关电源的噪声的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于开关电源的噪声滤波方法，包括：确定噪声滤波器的反射系数，并基于所述反射系数确定所述噪声滤波器的输入阻抗和输出阻抗，其中，所述噪声滤波器用于对开关电源进行噪声滤波；获取所述噪声滤波器的截止频率，并确定所述噪声滤波器的电感值和电容值；基于所述输入阻抗、所述输出阻抗、所述截止频率、所述电感值以及所述电容值，配置所述噪声滤波器的滤波器参数，其中，所述滤波器参数至少包括：阻抗参数、截止频率参数、电感参数、电容参数；在对所述噪声滤波器的所述滤波器参数配置完成的情况下，采用所述噪声滤波器对目标开关电源进行噪声滤波，其中，所述目标开关电源是部署有所述噪声滤波器的开关电源。

3、进一步地，确定噪声滤波器的反射系数的步骤，包括：依据界面两边电压电流的连续原理，构建阻抗失配公式；采用所述阻抗失配公式，确定所述反射系数。

4、进一步地，基于所述反射系数确定所述噪声滤波器的输入阻抗和输出阻抗的步骤，包括：确定所述噪声滤波器的反射电压和输入电压；基于所述反射电压、所述输入电压以及所述反射系数，确定所述输入阻抗和输出阻抗。

5、进一步地，获取所述噪声滤波器的截止频率的步骤，包括：确定所述噪声滤波器的传递函数，并基于所述传递函数确定所述噪声滤波器的传函模量，其中，所述传函模量用于表示所述噪声滤波器在不同频率下对信号的衰减或增强程度；在对所述噪声滤波器进行空载的情况下，基于所述传函模量，确定空载模量；采用所述空载模量，确定所述噪声滤波器的插入损耗，并基于所述插入损耗，构建所述噪声滤波器的插入损耗频率特性曲线；基于所述插入损耗频率特性曲线，确定所述截止频率。

6、进一步地，确定所述噪声滤波器的电容值的步骤，包括：在所述噪声滤波器进行空载的情况下，基于所述传递函数构建空载传函模量函数；基于所述空载传函模量函数、所述噪声滤波器的电阻和角频率，确定所述电容值。

7、进一步地，确定所述噪声滤波器的电感值的步骤，包括：基于所述噪声滤波器中磁芯的电感系数以及线匝匝数，确定所述电感值。

8、进一步地，所述噪声滤波方法包括：基于所述截止频率，确定区别低频电容和高频电容的电容阈值；在所述噪声滤波器中的电容的电容值小于所述电容阈值，确定所述噪声滤波器中的电容是所述低频电容，或者，在所述噪声滤波器中的电容的电容值大于等于所述电容阈值，确定所述噪声滤波器中的电容是所述高频电容；在所述噪声滤波器中的电容是所述低频电容的情况下，在所述低频电容旁并接所述高频电容，其中，所述高频电容的电容值基于预先确定的所述噪声滤波器的频带上限确定。

9、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种用于开关电源的噪声滤波装置，包括：确定单元，用于确定噪声滤波器的反射系数，并基于所述反射系数确定所述噪声滤波器的输入阻抗和输出阻抗，其中，所述噪声滤波器用于对开关电源进行噪声滤波；获取单元，用于获取所述噪声滤波器的截止频率，并确定所述噪声滤波器的电感值和电容值；配置单元，用于基于所述输入阻抗、所述输出阻抗、所述截止频率、所述电感值以及所述电容值，配置所述噪声滤波器的滤波器参数，其中，所述滤波器参数至少包括：阻抗参数、截止频率参数、电感参数、电容参数；滤波单元，用于在对所述噪声滤波器的所述滤波器参数配置完成的情况下，采用所述噪声滤波器对目标开关电源进行噪声滤波，其中，所述目标开关电源是部署有所述噪声滤波器的开关电源。

10、进一步地，所述确定单元包括：第一构建模块，用于依据界面两边电压电流的连续原理，构建阻抗失配公式；第一确定模块，用于采用所述阻抗失配公式，确定所述反射系数。

11、进一步地，所述确定单元还包括：第二确定模块，用于确定所述噪声滤波器的反射电压和输入电压；第三确定模块，用于基于所述反射电压、所述输入电压以及所述反射系数，确定所述输入阻抗和输出阻抗。

12、进一步地，所述获取单元包括：第四确定模块，用于确定所述噪声滤波器的传递函数，并基于所述传递函数确定所述噪声滤波器的传函模量，其中，所述传函模量用于表示所述噪声滤波器在不同频率下对信号的衰减或增强程度；第五确定模块，用于在对所述噪声滤波器进行空载的情况下，基于所述传函模量，确定空载模量；第六确定模块，用于采用所述空载模量，确定所述噪声滤波器的插入损耗，并基于所述插入损耗，构建所述噪声滤波器的插入损耗频率特性曲线；第七确定模块，用于基于所述插入损耗频率特性曲线，确定所述截止频率。

13、进一步地，所述获取单元还包括：第二构建模块，用于在所述噪声滤波器进行空载的情况下，基于所述传递函数构建空载传函模量函数；第八确定模块，用于基于所述空载传函模量函数、所述噪声滤波器的电阻和角频率，确定所述电容值。

14、进一步地，所述获取单元还包括：第九确定模块，用于基于所述噪声滤波器中磁芯的电感系数以及线匝匝数，确定所述电感值。

15、进一步地，所述噪声滤波装置还包括：第十确定模块，用于基于所述截止频率，确定区别低频电容和高频电容的电容阈值；第十一确定模块，用于在所述噪声滤波器中的电容的电容值小于所述电容阈值，确定所述噪声滤波器中的电容是所述低频电容，或者，在所述噪声滤波器中的电容的电容值大于等于所述电容阈值，确定所述噪声滤波器中的电容是所述高频电容；第一并接模块，用于在所述噪声滤波器中的电容是所述低频电容的情况下，在所述低频电容旁并接所述高频电容，其中，所述高频电容的电容值基于预先确定的所述噪声滤波器的频带上限确定。

16、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项用于开关电源的噪声滤波方法。

17、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述任意一项用于开关电源的噪声滤波方法。

18、在本发明中，确定噪声滤波器的反射系数，并基于反射系数确定噪声滤波器的输入阻抗和输出阻抗，获取噪声滤波器的截止频率，并确定噪声滤波器的电感值和电容值，基于输入阻抗、输出阻抗、截止频率、电感值以及电容值，配置噪声滤波器的滤波器参数，在对噪声滤波器的滤波器参数配置完成的情况下，采用噪声滤波器对目标开关电源进行噪声滤波。

19、在本发明中，根据确定的噪声滤波器的反射系数，可以配置噪声滤波器的输入阻抗和输出阻抗等阻抗参数，以使噪声滤波器处于阻抗失配状态，从而增强噪音信号的反射，减少噪音信号的透射，然后通过确定的截止频率、电感值和电容值配置噪声滤波器的截止频率参数、电感参数和电容参数，以衰减透射的噪音信号，能够有效过滤开关电源的噪声，进而解决了相关技术中无法有效过滤开关电源的噪声的技术问题。