一种EMI滤波电路及基于该电路的DC/DC电源模块的制作方法

本发明涉及电源领域，尤其涉及一种emi滤波电路及基于该电路的dc/dc电源模块。

背景技术：

1、现有的ss4b型机车上的电源柜采用模拟电子技术，模拟电子技术能够提供精准的电压和电流控制，并且在不同的负载条件包括启动、运行和制动等不同的状态下确保电源能稳定输出给各个电机以及电子设备提供恰当的供电；采用模拟电子技术的电源模块为各种电子设备提供稳定可靠电源的时候，使用了大量电子元器件，因此经常出现单一器件故障后机车电源柜无法正常工作，或者由于功率半导体发热量大导致能量损耗从而电源转换效率低，并且电源柜内部元器件状态无法监测的低智能化导致不可预见故障从而需要频繁拆卸、检修，耗费巨大的人力成本也和保养成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供一种emi滤波电路及基于该电路的dc/dc电源模块，有效解决现有电源柜无法状态监测、故障率高、需要频繁人工检修等技术缺陷。

2、为实现上述目的，本实用新型一种emi滤波电路，包括emc电路、缓冲电路、继电器切断电路以及整流滤波电路；所述emc电路和缓冲电路相接，所述缓冲电路和继电器切断电路以及整流滤波电路相接。

3、作为上述方案进一步的改进：

4、优选地，所述emc电路包括第一电容cx1、第二电容cx2、第三电容cy1、第四电容cy2、保险管f1、压敏电阻rv1、共模电感线圈l1、第一电感l2和第二电感l3；所述第一电容cx1两端和电源输入端、地线相接，所述保险管f1一端与第一电容cx1一端相接，所述保险管f1的另一端与压敏电阻rv1的一端相接，所述压敏电阻rv1的另一端与地线相接，所述第一电感l2的一端与压敏电阻rv1和保险管f1的连接点相接，所述第二电感l3的一端与压敏电阻rv1和第一电容cx1的连接点相接，所述第一电感l2的另一端接入共模电感线圈l1的触点1，所述第三电容cy1的一端接入共模电感线圈l1的触点2，所述第二电感l3的另一端接入共模电感线圈l1的触点3，所述第二电容cx2与第四电容cy2的连接点接入共模电感线圈l1的触点4，所述第三电容cy1和第四电容cy2分别与地线相接，所述第二电容cx2两端分别与第三电容cy1和第四电容cy2相接。

5、优选地，所述缓冲电路包括第一压敏电阻rt1、第二压敏电阻rt2、第五电容c2、第六电容c3，所述第一压敏电阻rt1与第五电容c2并联相接并一端与第二电容cx2和第三电容cy1的连接点相接，所述第一压敏电阻rt1和第五电容c2另一个连接点与第六电容c3相接，所述第二压敏电阻rt2的一端与第一压敏电阻rt1和第五电容c2的连接点相接。

6、优选地，所述继电器切断电路包括第一继电器k1、第二继电器k2、第一二极管d1、第二二极管d2、第一三极管q1、第二三极管q2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4，所述第一继电器k1与第一二极管d1并联相接且一端与12v电压端相接，所述第一继电器k1和第一二极管d1另一端的连接点与第一三极管q1的漏极相接，所述第一三极管q1源极与地端相接，所述第一三极管q1栅极与第一电阻r1和第二电阻r2相接，所述第一电阻r1的另一端与地端相接，所述第二电阻r2与热敏继电器ntc-relay端相接，所述第二继电器k2与第二二极管d2并联相接且一端与12v电压端相接，所述第二继电器k2和第二二极管d2另一端的连接点与第二三极管q2的漏极相接，所述第二三极管q2栅极与第三电阻r3和第四电阻r4相接，所述第二三极管q2源极与地端相接，所述第三电阻r3的另一端与地端相接，所述第四电阻r4与前置继电器pro-relay端相接；

7、所述第一继电器k1内部包括一个单刀双掷开关继电器relay-spdt，所述单刀双掷开关继电器relay-spdt开关端与第一压敏电阻rt1和第五电容c2的一端相接，所述单刀双掷开关继电器relay-spdt的一个触点与第一压敏电阻rt1相接，所述单刀双掷开关继电器relay-spdt另一个触点断开；所述第二继电器k2内部包括一个双刀双掷开关继电器relay-dpdt，所述双刀双掷开关继电器relay-dpdt两个开关端并联相接并与第六电容c3的一端相接，所述双刀双掷开关继电器relay-dpdt两个开关当中的一个触点与第六电容c3的一端相接，所述双刀双掷开关继电器relay-dpdt两个开关中另一个触点断开。

8、优选地，所述整流滤波电路包括第七电容c4、第八电容c5、第九电容c6、第十电容c7、第十一电容c8、第十二电容c9、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7和第八电阻r8，所述第七电容c4、第八电容c5和第九电容c6并联相接，所述第七电容c4、第八电容c5和第九电容c6一端的连接点与第五电阻r5的一端相接并与直流电压端相接，所述第七电容c4、第八电容c5和第九电容c6另一端的连接点与直流地线相接，所述第五电阻r5的另一端与第六电阻r6的一端相接，所述第六电阻r6的另一端与第七电阻r7的一端相接并和输出端相接，所述第七电阻r7的另一端与第八电阻r8相接并与直流地线相接；

9、所述第十电容c7、第十一电容c8和第十二电容c9并联相接，所述第十电容c7、第十一电容c8和第十二电容c9一端的连接点与辅助电压输入端相接，所述第十电容c7、第十一电容c8和第十二电容c9另一端的连接点与辅助电压的地端相接。

10、优选地，所述emi电路还包括两个防反接和维持电路，所述防反接和维持电路两端分别与缓冲电路和整流滤波电路相接；所述防反接和维持电路使用整流桥堆，所述整流桥堆的一个ac接口与缓冲电路的第六电容c3相接，所述整流桥堆的另一个ac接口与缓冲电路中第二电容cx2和第四电容cy2的连接点相接，所述整流桥堆的v+接口与整流滤波电路中第七电容c4、第八电容c5和第九电容c6的连接点相接，所述整流桥堆的v-接口与第七电容c4、第八电容c5和第九电容c6的另一个连接点相接。

11、优选地，所述emi电路还包括一个防反接和维持电路，所述防反接和维持电路的两端分别与缓冲电路和辅助电源电路相接；所述防反接和维持电路使用整流桥堆，所述整流桥堆的一个ac接口与缓冲电路中第二电容cx2和第四电容cy2的连接点相接，所述整流桥堆的另一个ac接口与缓冲电路中第二压敏电阻rt2相接，所述整流桥堆的v+接口与辅助电源电路输入端相接，所述整流桥堆的v-接口与辅助电源电路地端相接。

12、本实用新型还提供一种dc/dc电源模块，一种dc/dc电源模块具有所述emi滤波电路，还包括llc电压变换和输出同步整流电路、辅助电源电路以及主控电路和信号处理电路；所述emi滤波电路与llc电压变换和同步整流输出电路以及辅助电源电路相接，所述llc电压变换和同步整流输出电路与辅助电源电路与主控电路和信号处理电路相接。

13、优选地，所述辅助电源电路包括第十三电容c12、第十四电容c14、第十五电容c15、第十六c16、第十七电容c17、第十八电容c18、第十九电容c19、第二十电容c20、共模电感线圈l2、直流电源u1；所述第十七电容c17与第十八电容c18并联相接，所述第十七电容c17和第十八电容c18一端的连接点与110v电压端相接并接入共模电感线圈l2的触点1，所述第十七电容c17和第十八电容c18另一端连接点与110v地端相接并接入共模电感线圈l2的触点4，所述第十四电容c14与第十九电容c19并联相接，所述第十四电容c14和第十九电容c19一端的连接点与共模电感线圈l2的触点2和直流电源u1的vi+接口相接，所述第十四电容c14和第十九电容c19另一端的连接点与共模电感线圈l2的触点3和直流电源u1的vi-接口相接，所述第十三电容c12的两端分别接入直流电源u1的vi+接口和vo+接口，所述第二十电容c20的两端分别接入直流电源vi-接口和vo-接口，所述第十五电容c15与第十六电容c16并联相接，所述第十五电容c15和第十六电容c16一端的连接点与24v电压端相接并接入直流电源u1的vo+接口，所述第十五电容c15和第十六电容c16另一端的连接点与地端相接并接入直流电源u1的vo-接口；所述辅助电源共有三个分别为输入端mos驱动电路电源、输出端电流电压检测电路电源和mcu控制电路电源，所述输入端mos驱动电路电源接入emi电路，所述输出端电流电压检测电路电源接入llc电压变换和输出同步整流电路，所述mcu控制电路电源接入主控电路和信号处理电路。

14、优选地，所述llc电压变换和同步整流输出电路内部包括功率电控制电路、输入电压检测电路、输入电流检测电路、半桥驱动电路、散热风扇供电控制电路、温度控制电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路、输出滤波电路、第二十一电容c21、第二十二电容c22、第二十三电容cr、第三电感lr、第四电感lm、第五电感ll、变压器t1、第一mos管s1、第二mos管s2、第三mos管s3、第四mos管s4和第三继电器开关k，所述功率电控制电路与第三继电器开关k相接，所述第三继电器开关k与输入电压检测电路相接，所述输入电压检测电路与输入电流检测电路相接，所述第二十一电容c21和第二十二电容c22串联相接并与输入电压检测电路并联相接，所述第三mos管s3的漏极与第二十一电容c21相接，所述第三mos管s3的源极与第四mos管s4的漏极相接，所述第三mos管s3的栅极和第四mos管s4的栅极与半桥驱动电路相接，所述第四mos管s4的源极和第二十二电容c22电容的一端相接并接入emi滤波电路，所述第二十三电容cr的一端与第三mos管s3和第四mos管s4的连接点相接，所述第二十三电容cr的另一端与第三电感lr的一端相接，所述第三电感lr的另一端与输出电流检测电路相接，所述第四电感lm的一端与输出电流检测电路相接，所述第四电感lm的另一端与第二十一电容c21和第二十二电容c22的连接点相接，所述变压器t1的原边线圈两端与第四电感lm并联相接，所述第一mos管s1的漏极与变压器t1副边线圈的一端相接，所述第一mos管s1的源极与第二mos管s2的源极相接，所述第二mos管s2的漏极与变压器t1副边线圈的另一端相接，所述第五电感ll的一端与变压器t1副边线圈相接，所述第五电感ll的另一端与输出滤波电路相接，所述输出滤波电路的另一端与输出电压检测电路相接并与用户负载相接，所述输出电流检测电路与用户负载vg端相接。

15、优选地，所述主控电路和信号处理电路包括mcu控制电路、模块地址位设置电路和外部通讯电路，所述mcu控制电路与辅助电源电路相接，所述mcu控制电路与llc电压变换和输出同步整流电路中的功率电控制电路、输入电压检测电路、输入电流检测电路、半桥驱动电路、输出电流检测电路、散热风扇供电控制电路相接，所述mcu控制电路再与温度控制电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路相接；所述外部通讯电路包括can通讯接口电路，所述can通讯接口电路和模块地址位设置电路与mcu控制电路相接。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

17、1、数字电子技术替换了现有的模拟电子技术，可以通过编程设置各电子元器件的参数以减少电源冗余工作、故障率高的可能性。

18、2、数字化电源可以集成监控功能，实现实时监测电源的运行状态，包括温度、电流、电压等参数，并能够根据监测参数自我调整工作模式，以适应外部环境的变化或故障情况，大大降低单一器件故障后机车电源柜无法正常工作而造成机破的可能性。

19、3、数字电源技术具备自诊断功能，能够及时检测并报告潜在问题，提高了故障的可预见性，提高了电源模块的智能化，减少了检修的人工成本和维护的成本。

20、4、数字电源技术精确的数字控制算法，根据负载变化动态调整，可以实现更高的电源转换效率和更稳定的电压输出，减少能量的浪费。