CN100466429C - 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 - Google Patents

一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 Download PDF

Info

Publication number
CN100466429C
CN100466429C CNB031337473A CN03133747A CN100466429C CN 100466429 C CN100466429 C CN 100466429C CN B031337473 A CNB031337473 A CN B031337473A CN 03133747 A CN03133747 A CN 03133747A CN 100466429 C CN100466429 C CN 100466429C
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic core
magnetic permeability
common mode
core
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB031337473A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1514532A (zh
Inventor
杨玉岗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liaoning Technical University
Original Assignee
杨玉岗
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 杨玉岗 filed Critical 杨玉岗
Priority to CNB031337473A priority Critical patent/CN100466429C/zh
Publication of CN1514532A publication Critical patent/CN1514532A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100466429C publication Critical patent/CN100466429C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

本发明涉及一种滤波器，特别是涉及一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，由大环高磁导率磁芯(1)和线圈一、二(4、5)组成，大环高磁导率磁芯(1)制成环形或方环形，在大环高磁导率磁芯(1)上对称地贴一对小环低磁导率磁芯一、二(2、3)，或在大环高磁导率磁芯(1)上对称地贴一对开路的高磁导率磁芯一、二(6、7)，分别将线圈一、二(4、5)绕在大环高磁导率磁芯(1)和小环低磁导率磁芯一、二(2、3)上，或分别将线圈一、二(4、5)绕在大环高磁导率磁芯(1)和开路的高磁导率磁芯一、二(6、7)上，由于采用了上述结构，使差模磁通和共模磁通的共同路径最短，避免导致共模电感量的下降，方便的实现单独调整。

Description

一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器
技术领域
本发明涉及一种滤波器，特别是涉及一种抑制差模和共模电磁干扰(EMI)的集成滤波器。
技术背景
在开关电源、不间断电源(UPS)和变频器等电力电子装置中，以及在应用开关电源的电子装置中，如电视机、计算机等，一方面，由于这些装置的电路工作在开关状态，不可避免地会产生电磁干扰信号，这些干扰信号分为传导和辐射两种，传导干扰信号又分为差模和共模干扰信号，这些干扰信号不仅影响电路自身的正常工作，还会以传导和辐射的方式进入电网，污染电磁环境，危害其他设备；另一方面，电网中也不可避免地存在电磁干扰信号，也会通过传导或辐射的方式进入设备中，影响其正常工作，因此必须采取措施来抑制这些干扰信号。
目前，在该技术领域中，研制了一种将抑制共模和差模电磁干扰的电感集成在同一个磁芯上的新技术。如美国Integrated PowerComponents公司开发的集成滤波器，专利号为US5083101，其磁芯包括一个较大的大环形磁芯和一个较小的小环形磁芯，有两个线圈，其中，一个线圈只绕在大环磁芯上，另一个线圈则同时绕在大环磁芯和小环磁芯上，大环磁芯为共模干扰信号所产生的磁场提供磁路，用来抑制共模干扰，两线圈在大环磁芯上的绕向相反，在大环磁芯中所产生的差模干扰信号互相抵消；小环磁芯为差模干扰信号所产生的磁场提供磁路，用来抑制差模干扰。这种结构的好处是将共模电感和差模电感集成在了一起，其缺点是由于在大环磁芯的窗口中放了一个小环磁芯，减小了大环磁芯窗口的面积，为了能绕得下两个线圈，最终增大了磁芯体积，且线圈的绕制工艺复杂，而且在线路中只有一个差模电感。
美国Motorola公司开发的一种差共模集成滤波器，专利号为US5313176，其磁芯包括一个E形磁芯和一个I形磁芯，两线圈都绕在I形磁芯上，磁通Φdm和Φcm分别为差模干扰信号和共模干扰信号所产生的磁通。这种结构的好处是两线圈可以用同一个线圈骨架，调节E形磁芯三个磁柱的气隙便可调整差模电感量和共模电感量，但这种有气隙的磁芯结构会使共模电感量受到影响，因为共模信号磁通路径上的气隙实际上不可能完全为零。另外，由于差模磁通和共模磁通的路径在磁芯的整个外围重合，也会影响共模电感量，因为差模磁通会使磁芯的有效磁导率降低。
美国Magnetek公司开发的一种差、共模集成滤波器，专利号为US5731666，它是在现有集成滤波器的基础上，将高磁导率磁芯(如铁氧体)的中柱和气隙用一种具有分布气隙的低磁导率磁芯(如铁粉芯)来替代，从而省去了磁芯中柱的研磨过程。其中，一种是用两个高磁导率的U形磁芯和一个低磁导率、高饱和磁密的I形磁芯来实现的。另一种是用一个高磁导率的环形磁芯和一个低磁导率、高饱和磁密的I形磁芯来实现的，把I形磁芯装配在U形磁芯或环形磁芯的窗口内。这种结构的缺点是I形磁芯的长度要加工得比较精确，因为过长，会装不进U形或环形磁芯的窗口中，过短，不好固定，此外，差模电感量也不好调整。
台达公司开发的一种差、共模集成滤波器，专利号为01121117.2，该方案是把I形磁芯贴于口形或日形磁芯的窗口上，其中，口形和日形磁芯采用高磁导率材料以抑制共模干扰，I形磁芯采用低磁导率、较高饱和磁密的材料以抑制差模干扰，这种结构的缺点是I形磁芯不好固定，差模磁通和共模磁通在磁路中有很大一部分同路，影响共模电感量。
发明内容
本发明为克服以上技术不足，提供了一种实施方便，共模磁路无气隙，差、共模电感之间的影响小，性能好的抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器。
本发明解决技术问题采用的技术方案是：包括大环高磁导率磁芯和线圈，其特点是大环高磁导率磁芯制成环形或方环形，在大环高磁导率磁芯上对称地贴一对小环低磁导率磁芯一、二，贴一对开路的高磁导率磁芯一、二，分别将线圈一、二绕在大环高磁导率磁芯和小环低磁导率磁芯一、二上，或分别将线圈一、二绕在大环高磁导率磁芯和开路的高磁导率磁芯一、二上，小环低磁导率磁芯一、二制成环形或方环形，开路的高磁导率磁芯一、二制成I形、弧形或“[”形；大环高磁导率磁芯的相对磁导率在1000以上，小环低磁导率磁芯一、二的相对磁导率在1000以下，一般在1～500之间。
本发明的有益效果是，由于采用了上述结构，使差模磁通和共模磁通的共同路径最短，或完全不同路，从而避免了由于差模信号的影响而导致共模电感的下降，而且差模电感量和共模电感量可以方便地实现单独调整，此外，这种结构的滤波器在实施时也很容易。
附图说明
以下结合附图以实施例具体说明。
图1示一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器的结构示意图。
图2示图1的实施例二的结构示意图。
图3示图1的实施例三的结构示意图。
图4示图1的实施例四的结构示意图。
图5示图1的实施例五的结构示意图。
图6示图1的实施例六的结构示意图。
图中，1-大环高磁导率磁芯；2、3-小环低磁导率磁芯一、二；4、5-线圈一、二；6、7-开路的高磁导率磁芯一、二；Icm-共模电流；Idm-差模电流；Φcm-共模磁通；Φdm-差模磁通
具体实施方式
实施例一，参照附图1，一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，包括一个大环高磁导率磁芯1、两个对称的小环低磁导率磁芯一、二2、3和两个线圈一、二4、5，小环低磁导率磁芯一、二2、3贴在大环高磁导率磁芯1上，线圈一4绕在大环高磁导率磁芯1和小环低磁导率磁芯一2上，线圈二5绕在大环高磁导率磁芯1和小环低磁导率磁芯二3上，这种结构滤波器的特点是两差模电感的磁通路径及差模电感与共模电感的磁通路径完全独立，互不影响，从而避免了由于差模磁通或工作电流产生的磁通的影响而导致共模电感量的降低，通过调整小环低磁导率磁芯一、二2、3的尺寸或材料的磁导率，可以方便的调整差模电感量，而不影响共模电感量。共模电感量的调节可以通过改变大环高磁导率磁芯1的尺寸或材料的磁导率来实现，也可以通过调整线圈一、二4、5的匝数来实现。一般将线圈一、二4、5的匝数及导线直径设置成相同。
实施例二，参照附图2，一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，包括一个大环高磁导率磁芯1、两个对称的弧形开路的高磁导率磁芯一、二6、7和两个线圈一、二4、5；弧形开路的高磁导率磁芯一、二6、7贴在大环高磁导率磁芯1上，线圈一4绕在大环高磁导率磁芯1和弧形开路的高磁导率磁芯一6上，线圈二5绕在大环高磁导率磁芯1和弧形开路的高磁导率磁芯二7上.这种结构滤波器的特点是两差模电感的磁通路径及差模电感与共模电感的磁通路径完全独立，互不影响，从而避免了由于差模磁通或工作电流磁通影响而导致共模电感量的降低，而且滤波器的体积可以做到最小，通过调整高磁导磁芯一、二6、7的尺寸或材料的磁导率，可以方便地调整差模电感量，而不影响共模电感量。共模电感量的调整可以通过改变大环高磁导率磁芯1的尺寸或材料的磁导率来实现，也可通过调整线圈一、二4、5的匝数来实现，一般将线圈一、二4、5的匝数及导线直径设置成相同。
实施例三，参照附图3，这种滤波器与实施例一基本相同，其结构上的差异在于将大环高磁导率磁芯1制成方环形。
实施例四，参照附图4，这种滤波器与实施例二基本相同，其结构上的差异在于将弧形开路的高磁导率磁芯一、二6、7制成I形。
实施例五，参照附图5，这种滤波器与实施例四基本相同，其结构上的差异在于将I形开路的高磁导率磁芯一、二6、7制成“[”形。
实施例六，参照附图6，这种滤波器与实施例三基本相同，其结构上的差异在于将小环低磁导率磁芯一、二2、3制成方环形。
上述实施例三、四、五、六四种形式的滤波器，其大环高磁导率磁芯1可以采用平面UU形、平面UI形或扁环形等结构；其线圈一、二4、5主要采用铜导线，也可以采用铜箔或印刷电路板。

Claims (7)

1、一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，包括大环高磁导率磁芯(1)和线圈一、二(4、5)，其特征在于大环高磁导率磁芯(1)制成环形或方环形，在大环高磁导率磁芯(1)上对称地贴一对小环低磁导率磁芯一、二(2、3)；将线圈一(4)绕在大环高磁导率磁芯(1)和小环低磁导率磁芯一(2)上，将线圈二(5)绕在大环高磁导率磁芯(1)和小环低磁导率磁芯二(3)上；或在大环高磁导率磁芯(1)上对称地贴一对开路的高磁导率磁芯一、二(6、7)；将线圈一(4)绕在大环高磁导率磁芯(1)和开路的高磁导率磁芯一(6)上，将线圈二(5)绕在大环高磁导率磁芯(1)和开路的高磁导率磁芯二(7)上。
2、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于小环低磁导率磁芯一、二(2、3)制成环形或方环形。
3、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于开路的高磁导率磁芯一、二(6、7)制成I形、弧形或“[”形。
4、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于大环高磁导率磁芯(1)及开路的高磁导率磁芯一、二(6、7)的相对磁导率在1000以上。
5、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于小环低磁导率磁芯一、二(2、3)的相对磁导率在1000以下。
6、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于通过调整小环低磁导率磁芯一、二(2、3)及开路的高磁导率磁芯一、二(6、7)的尺寸或材料的磁导率可调整差模电感量。
7、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于在大环高磁导率磁芯(1)采用平面UU形、平面UI形或扁环形结构。
CNB031337473A 2003-07-16 2003-07-16 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 Expired - Fee Related CN100466429C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031337473A CN100466429C (zh) 2003-07-16 2003-07-16 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031337473A CN100466429C (zh) 2003-07-16 2003-07-16 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1514532A CN1514532A (zh) 2004-07-21
CN100466429C true CN100466429C (zh) 2009-03-04

Family

ID=34239902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031337473A Expired - Fee Related CN100466429C (zh) 2003-07-16 2003-07-16 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100466429C (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009109067A1 (zh) * 2008-03-06 2009-09-11 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 Emi滤波器及开关电源
CN101770846B (zh) * 2008-12-30 2012-05-30 台达电子工业股份有限公司 电子元件
CN102074330A (zh) * 2010-11-30 2011-05-25 薛韬 多相差模和共模共体电抗器
CN102592782B (zh) * 2012-03-14 2013-09-25 北京七星飞行电子有限公司 扼流圈及其制造方法
CN104599810B (zh) * 2014-10-23 2017-04-05 同济大学 一种可调整阻抗的差共模电感一体化滤波电感器
CA3009719C (en) * 2015-12-29 2023-03-28 Ingeteam Power Technology, S.A. Power conversion system
CN110379601B (zh) * 2019-07-30 2023-10-31 深圳市方向电子股份有限公司 一种网络变压器工艺
DE102021115895A1 (de) * 2021-06-18 2022-12-22 Florian Geling Vorrichtung zum Filtern von Gleichtaktstörungen und von Gegentaktstörungen
CN113851302B (zh) * 2021-09-23 2022-10-14 东莞理工学院 一种差模-共模一体磁芯结构及其制作方法与应用
CN115312304A (zh) * 2022-07-13 2022-11-08 华为数字能源技术有限公司 集成电感、电路板组件和逆变器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5319343A (en) * 1990-08-21 1994-06-07 Powercube Corporation Integrated magnetic inductor having series and common mode windings
CN1391333A (zh) * 2001-06-08 2003-01-15 台达电子工业股份有限公司 一种差模和共模集成滤波器
CN1391334A (zh) * 2001-06-08 2003-01-15 台达电子工业股份有限公司 一种差模和共模集成滤波器
CN2632934Y (zh) * 2003-07-16 2004-08-11 杨玉岗 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5319343A (en) * 1990-08-21 1994-06-07 Powercube Corporation Integrated magnetic inductor having series and common mode windings
CN1391333A (zh) * 2001-06-08 2003-01-15 台达电子工业股份有限公司 一种差模和共模集成滤波器
CN1391334A (zh) * 2001-06-08 2003-01-15 台达电子工业股份有限公司 一种差模和共模集成滤波器
CN2632934Y (zh) * 2003-07-16 2004-08-11 杨玉岗 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器

Also Published As

Publication number Publication date
CN1514532A (zh) 2004-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10505591B2 (en) Self-canceling magnetic structures for transferring power and communication signals
US20210027935A1 (en) Magnetic Structures with Self-Enclosed Magnetic Paths
US6657529B1 (en) Magnetic component
CN100338698C (zh) 平面电感
KR0139032B1 (ko) 일체형 emi/rfi 필터 자석
CN105977643B (zh) 天线装置及通信终端装置
US7193869B2 (en) Noise suppressor
CN106952710B (zh) 一种用于多负载的无线充电磁耦合结构及其电路
CN100466429C (zh) 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器
US20170178783A1 (en) Electrical device with integrated transformer and common mode choke
EP3235113B1 (en) Power source interface module with compact emi filter
US7116203B2 (en) Circuit using choke coil and choke coil
JPH08181018A (ja) コイル装置
WO2011021156A1 (en) Integrated multi-phase planar transformer
JP3818465B2 (ja) インダクタンス素子
CN107742570A (zh) 一种共差模磁集成电感
CN2632934Y (zh) 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器
CN203910415U (zh) 一种差共模电感及含有该电感的逆变器
CN101795119B (zh) 一种共模信号抑制电路及交换机
CN212810002U (zh) 一种用于通讯模块的混合集成磁路升压变压器
JP2010130312A (ja) 表面実装型パルストランス及びコモンモードフィルタ付表面実装型パルストランス
CN114373613A (zh) 一种平面变压器、电源转换电路以及适配器
JP2006186620A (ja) ラインフィルタ
CN209056363U (zh) 用于脉冲滤波器的变压器
CN202771897U (zh) 环形电感器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: LIAONING TECHNICAL UNIVERSITY

Free format text: FORMER OWNER: YANG YUGANG

Effective date: 20100512

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 123000 ELECTRICAL DEPARTMENT, LIAONING TECHNICAL UNIVERSITY, NO.47, ZHONGHUA ROAD, FUXIN CITY, LIAONING PROVINCE TO: 123000 SCIENCE AND TECHNOLOGY DEPARTMENT, NO.47, ZHONGHUA ROAD, FUXIN CITY, LIAONING PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20100512

Address after: 123000 science and technology division, Zhonghua Road, Liaoning, Fuxin 47, China

Patentee after: Liaoning Technical University

Address before: 123000 Department of electrical engineering, Liaoning Technical University, 47 Zhonghua Road, Liaoning, Fuxin

Patentee before: Yang Yugang

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090304

Termination date: 20090716