专利名称：对可编程电源线滤波器进行调谐的利记博彩app
技术领域：
本发明的领域涉及数据处理，更具体地说，涉及用于调谐可编程电源线滤波器(power line filter)的方法、装置和产品。
背景技术：
信息技术设备销售面临的挑战是难以满足全球许多监管机构提出的安全性和电磁兼容性法规要求。电源方面的一项此类要求并且特别值得注意的是其电磁干扰(EMI)分布。为此，电源设计通常在其前端包括EMI滤波器，该滤波器在本说明书中称为电源线滤波器。电源线滤波器的一种非常常见的负载是开关电源。开关电源通常尺寸小、重量轻 并且运行效率高。鉴于这些优点，开关电源通常是电子设备的首选。但众所周知，在开关电源的正常运行中，开关晶体管、整流二极管、变压器、扼流线圈等产生有害的高次谐波噪声，潜在导致干扰由开关电源供电的设备的运行或干扰其他邻近设备的运行。此类噪声包括在电源线之间(即，在火线与中性线之间)流动的差模噪声以及在电源线与地线之间流动的共模噪声。此类在未滤波的情况下直接连接到电源干线(power mains)的电流噪声表示干线漏出的额外高频电流。这些噪声电流在干线的源阻抗处导致可以在干线端子处测量的压降。为了减小差模噪声和共模噪声，在电源干线与负载之间施加电源线滤波器。但久而久之，由于正常损耗以及由于使用所施加的负载条件的变化，负载阻抗值会变化，从而通过滤波器反映回阻抗失配，改变滤波器的运行特性并降低滤波器性能。当前电源线滤波器设计拓扑使得滤波器传递函数和/或谐振的任何设计后调整都需要物理地修改滤波器的电路元件。
发明内容
披露了用于调谐可编程电源线滤波器的方法、装置和产品，所述电源线滤波器包括连接到在所述滤波器的输入侧上的所述滤波器的输入端子的火线、中性线以及地线，所述火线和所述中性线通过所述滤波器中的电感器连接到在所述滤波器的输出侧上的输出端子；通过调谐开关可选择地连接在所述火线与所述中性线之间的X电容器；通过调谐开关可选择地连接在所述火线与地之间和/或连接在所述中性线与地之间的Y电容器；以及连接到所述调谐开关并通过一个或多个编程开关可选择地连接到负载的调谐控制电路，所述调谐包括由所述调谐控制电路测量所述负载的输入阻抗以及由所述调谐控制电路根据所述负载的输入阻抗对所述调谐开关进行编程。
现在将仅通过实例的方式参考
本发明的实施例，这些附图是图1-2显示了根据本发明的各实施例的可调谐的实例可编程电源线滤波器的示意图；图3-6是示出根据本发明的各实施例的调谐可编程电源线滤波器的实例方法的流程图。
具体实施例方式参考附图(从图I开始)描述了根据本发明的可编程电源线滤波器、调谐可编程电源线滤波器的方法以及用于调谐可编程电源线滤波器的计算机程序产品的实例实施例。图I显示了根据本发明的各实施例的可调谐的实例可编程电源线滤波器(100)的示意图。除了负载(126)之外，图I中示出的所有项目都是滤波器(100)的元件。图I的滤波器(100)包括火线(102)、中性线(104)和地线(106)，它们均连接到所述滤波器的输入侧(108)上的所述滤波器的输入端子(IT1、IT2、IT3)。火线(102)和中性线(104)通过所述滤波器中的电感器(LI、L2、L3、L4)连接到在所述滤波器的输出侧(110)上的输出端子(0T1、0T2)。 图I的实例滤波器(100)包括布置在输入端子(ITl)和输出端子(OTl)之间的火线(102)中的两个电感器(LI、L3)。所述滤波器还包括布置在输入端子(IT2)和输出端子(0T2)之间的中性线(104)中的两个电感器(L2、L4)。电感器(LI、L2、L3、L4)是滤波器扼流器(choke)。L3和L4是电流补偿式扼流器，其缠绕方式使得工作电流(50或60Hz)不会产生磁场-因此L3和L4可抑制共模噪声-对流经所述滤波器的整体工作电流没有影响。LI和L2不是电流补偿的-以便它们可抑制差模噪声。所述滤波器包括四个X电容器(称为“X电容器”是因为它们在火线(102)和中性线(104)之间“跨越地”连接)，它们也用于抑制差模噪声。在电感器(LI、L2、L3、L4)的输入侧(108)上通过火线(102)与中性线(104)之间的第一调谐开关(SI)可选择地连接两个X电容器(CX1、CX2)，并且在电感器(L1、L2、L3、L4)的输出侧(110)上通过火线(102)与中性线(104)之间的第二调谐开关(S2)可选择地连接其他两个X电容器(CX3、CX4)。此实例中的每个开关(SI、S2)分别包括两个晶体管(Tl、T2)和(T3、T4)，它们配置为能够选择用于连接一对X电容器中的一个或两个的电子开关。开关SI中的晶体管(Tl、T2)可以跨所述火线和所述中性线仅连接电容器CX1、仅连接电容器CX2或连接电容器CXl和CX2两者。开关S2中的晶体管(T3、T4)可以跨所述火线和所述中性线仅连接电容器CX3、仅连接电容器CX4或连接电容器CX3和CX4两者。所述滤波器还包括四个线路旁路或“Y电容器”，它们也抑制共模噪声。在电感器(L1、L2、L3、L4)的输出侧(110)上通过火线(102)和地(142)之间的第三调谐开关(S3)可选择地连接两个Y电容器(CYl、CY2)，并且也在电感器(LI、L2、L3、L4)的输出侧(110)上通过中性线(104)和地(142)之间的第四调谐开关(S4)可选择地连接其他两个Y电容器。此实例中的每个开关(S3、S4)分别包括两个晶体管(T5、T6)和(T7、T8)，它们配置为能够选择用于连接一对Y电容器中的一个或两个的电子开关。开关S3中的晶体管(T5、T6)可以在火线(102 )和地(142 )之间仅连接电容器CYl、仅连接电容器CY2或连接电容器CYl和CY2两者。开关S4中的晶体管(T7、T8)可以在中性线(104)和地(142)之间仅连接电容器CY3、仅连接电容器CY4或连接电容器CY3和CY4两者。图I的实例可编程电源线滤波器(100)包括调谐控制电路(112)。所述调谐控制电路通过调谐控制总线(134)连接到调谐开关(S1、S2、S3、S4)并且通过一个或多个编程开关(S5、S6、S7)可选择地连接到负载(126)。调谐控制电路(112)包括同步和异步逻辑电路，它们被配置为对调谐可编程电源线滤波器的过程执行整体控制。更具体地说，调谐控制电路(112)被配置为通过测量负载(126)的输入阻抗Zi并根据所述负载的输入阻抗对调谐开关(S1、S2、S3、S4)进行编程来调谐所述滤波器。所述调谐控制电路可以实施为专用集成电路(“ASIC”)、可编程阵列逻辑(“PAL”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)、复杂可编程逻辑器件(“CPLD”)、控制程序存储在哈佛体系结构中的嵌入式微控制器、控制程序存储在非易失性计算机存储器(“调谐存储器”)中的微控制器，以及以本领域的技术人员可想到的其他方式实施。在调谐控制电路实施为PAL、ASIC、FPGA、CPLD等的情况下，可以采用诸如Verilog之类的硬件描述语言或超高速集成电路设计描述语言(“VHDL”)指定其功能。调谐控制电路的采用硬件描述语言的此类指定可以包含在计算机程序产品中-如本领域的技术人员将想到可以使用机器语言、汇编器或其他编程语言编写用于微控制器或微处理器的控制程序那样。在图I的实例中，使用与调谐开关(124)的开关配置关联的负载输入阻抗值来配置所述滤波器的调谐控制电路(112)。使用与调谐开关的开关配置关联的负载输入阻抗值来配置调谐控制电路可以在制造电源线滤波器期间执行，并在电源线滤波器的工作寿命期间保持不变。备选地，可以在电源线滤波器的寿命期间通过输入到调谐控制电路的数据定期更新与调谐开关的开关配置关联的负载输入阻抗值的配置，以便例如可以在电源线滤波器的工作寿命期间更改该滤波器的设计参数。可以以例如表I示出的形式使用与调谐开关
(124)的开关配置关联的负载输入阻抗值来配置调谐控制电路(112)。
权利要求
1.一种调谐可编程电源线滤波器的方法，所述电源线滤波器包括 连接到在所述滤波器的输入侧上的所述滤波器的输入端子的火线、中性线以及地线，所述火线和所述中性线通过所述滤波器中的电感器连接到在所述滤波器的输出侧上的输出端子； 布置在所述输入端子与所述输出端子之间的所述火线中的至少一个电感器、布置在所述输入端子与所述输出端子之间的所述中性线中的至少一个电感器、通过所述火线与所述中性线之间的第一调谐开关可选择地连接在所述电感器的输入侧上的多个X电容器、通过所述火线与所述中性线之间的第二调谐开关可选择地连接在所述电感器的输出侧上的多个X电容器、通过所述火线与地之间的第三调谐开关可选择地连接在所述电感器的输出侧上的多个Y电容器、通过所述中性线与地之间的第四调谐开关可选择地连接在所述电感器的输出侧上的多个Y电容器；以及 连接到所述调谐开关并通过一个或多个编程开关可选择地连接到负载的调谐控制电路； 所述方法包括 由所述调谐控制电路测量所述负载的输入阻抗；以及 由所述调谐控制电路根据所述负载的输入阻抗对所述调谐开关进行编程。
2.如权利要求I中所述的方法，还包括使用与所述调谐开关的开关配置关联的负载输入阻抗值来配置所述调谐控制电路。
3.如权利要求I中所述的方法,还包括 使用与所述调谐开关的开关配置关联的负载输入阻抗值来配置所述调谐控制电路； 其中对所述调谐开关进行编程进一步包括 根据开关配置的关联负载输入阻抗值和所测量的负载输入阻抗来选择所述开关配置；以及 根据所选择的开关配置设置所述调谐开关。
4.如权利要求I中所述的方法，其中测量所述负载的输入阻抗进一步包括根据从所述调谐控制电路驱动通过所述负载的调谐脉冲的采样电压值来得到所述负载的输入阻抗。
5.如权利要求I中所述的方法，其中测量所述负载的输入阻抗进一步包括 由所述调谐控制电路驱动调谐脉冲通过所述负载； 由所述调谐控制电路将所述调谐脉冲的电压值采样为来自所述负载的输出；以及 由所述调谐控制电路根据所采样的电压值得到所述负载的输入阻抗。
6.如权利要求I中所述的方法，其中所述调谐控制电路进一步包括通过数据总线在操作上耦合到脉冲发生器和数字信号处理器(“DSP”)的调谐处理器，并且测量所述负载的输入阻抗进一步包括 由所述调谐处理器将所述负载的输出端连接到所述DSP的输入端； 从所述脉冲发生器驱动调谐脉冲通过所述负载； 由所述DSP将所述调谐脉冲采样为从所述负载输出的电压值； 由所述DSP根据所采样的电压值得到所述负载的输入阻抗；以及 由所述DSP将所述负载的输入阻抗提供给所述调谐处理器。
7.如权利要求I中所述的方法，其中所述调谐控制电路进一步包括通过数据总线在操作上耦合到非易失性调谐存储器的调谐处理器； 所述方法还包括由所述调谐处理器将所测量的负载输入阻抗存储在所述非易失性调谐存储器中；以及 对所述调谐开关进行编程进一步包括由所述调谐处理器根据所存储的负载输入阻抗对所述调谐开关进行编程，而无需在对所述电源线滤波器循环断电和通电时重新测量所述负载的输入阻抗。
8.一种可编程电源线滤波器，包括 连接到在所述滤波器的输入侧上的所述滤波器的输入端子的火线、中性线以及地线，所述火线和所述中性线通过所述滤波器中的电感器连接到在所述滤波器的输出侧上的输出端子； 布置在所述输入端子与所述输出端子之间的所述火线中的至少一个电感器、布置在所述输入端子与所述输出端子之间的所述中性线中的至少一个电感器、通过所述火线与所述中性线之间的第一调谐开关可选择地连接在所述电感器的输入侧上的多个X电容器、通过所述火线与所述中性线之间的第二调谐开关可选择地连接在所述电感器的输出侧上的多个X电容器、通过所述火线与地之间的第三调谐开关可选择地连接在所述电感器的输出侧上的多个Y电容器、通过所述中性线与地之间的第四调谐开关可选择地连接在所述电感器的输出侧上的多个Y电容器；以及 连接到所述调谐开关并通过一个或多个编程开关可选择地连接到负载的调谐控制电路，所述调谐控制电路被配置为通过测量所述负载的输入阻抗并根据所述负载的输入阻抗对所述调谐开关进行编程来调谐所述滤波器。
9.如权利要求8中所述的滤波器，还包括使用与所述调谐开关的开关配置关联的负载输入阻抗值配置所述调谐控制电路。
10.如权利要求8中所述的滤波器，其中使用与所述调谐开关的开关配置关联的负载输入阻抗值来配置所述调谐控制电路，并且对所述调谐开关进行编程进一步包括 根据开关配置的关联负载输入阻抗值和所测量的负载输入阻抗来选择所述开关配置；以及 根据所选择的开关配置设置所述调谐开关。
11.如权利要求8中所述的滤波器，其中测量所述负载的输入阻抗进一步包括根据从所述调谐控制电路驱动通过所述负载的调谐脉冲的采样电压值来得到所述负载的输入阻抗。
12.如权利要求8中所述的滤波器，其中测量所述负载的输入阻抗进一步包括 由所述调谐控制电路驱动调谐脉冲通过所述负载； 由所述调谐控制电路将所述调谐脉冲的电压值采样为来自所述负载的输出；以及 由所述调谐控制电路根据所采样的电压值得到所述负载的输入阻抗。
13.如权利要求8中所述的滤波器，其中所述调谐控制电路进一步包括通过数据总线在操作上耦合到脉冲发生器和数字信号处理器(“DSP”)的调谐处理器，并且测量所述负载的输入阻抗进一步包括 由所述调谐处理器将所述负载的输出端连接到所述DSP的输入端；从所述脉冲发生器驱动调谐脉冲通过所述负载； 由所述DSP将所述调谐脉冲采样为从所述负载输出的电压值； 由所述DSP根据所采样的电压值得到所述负载的输入阻抗；以及 由所述DSP将所述负载的输入阻抗提供给所述调谐处理器。
14.如权利要求8中所述的滤波器，其中 所述调谐控制电路进一步包括通过数据总线在操作上耦合到非易失性调谐存储器的调谐处理器； 所述调谐控制电路还被配置为通过由所述调谐处理器将所测量的负载输入阻抗存储在所述非易失性调谐存储器中来调谐所述滤波器；以及 对所述调谐开关进行编程进一步包括由所述调谐处理器根据所存储的负载输入阻抗对所述调谐开关进行编程，而无需在对所述电源线滤波器循环断电和通电时重新测量所述负载的输入阻抗。
15.一种用于调谐可编程电源线滤波器的计算机程序产品，所述计算机程序产品布置在计算机可读记录介质中，所述计算机程序产品包括当被执行时能够执行权利要求I至7中的任一权利要求的所有步骤的计算机程序指令。
全文摘要
对可编程电源线滤波器进行调谐，所述电源线滤波器包括连接到在所述滤波器的输入侧上的所述滤波器的输入端子的火线、中性线以及地线，所述火线和所述中性线通过所述滤波器中的电感器连接到在所述滤波器的输出侧上的输出端子；通过调谐开关可选择地连接在所述火线与所述中性线之间的X电容器；通过调谐开关可选择地连接在所述火线与地之间和/或连接在所述中性线与地之间的Y电容器；以及连接到所述调谐开关并通过一个或多个编程开关可选择地连接到负载的调谐控制电路，所述调谐包括由所述调谐控制电路测量所述负载的输入阻抗以及由所述调谐控制电路根据所述负载的输入阻抗对所述调谐开关进行编程。
文档编号H03H7/00GK102771048SQ201080054545
公开日2012年11月7日 申请日期2010年10月27日 优先权日2009年12月2日
发明者B·E·狄龙, E·N·希坎多, E·舒曼, R·L·昂德伍德, T·恩戈, W·J·罗伯茨 申请人:国际商业机器公司