CN102545220A - 一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器及其设计方法 - Google Patents

一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器及其设计方法 Download PDF

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邱扬
张勃
任琦
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Abstract

本发明涉及一种滤波器属于电源技术，更具体地说涉及一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法，其特征是：包括低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路，低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路串联连接形成低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器固定在壳体内，信号线、电源的L、N线绕在同一个线圈上，所有的信号线作为一个绕组与电源线的L线为同一方向，N线为另一方向绕制构成共模电感，以实现方舱电源线、信号线同时滤波的要求。这种方法设计的用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器，能减少电源线及信号线的干扰。

Description

一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器及其设计方法
技术领域
本发明涉及一种滤波器，更具体地说涉及一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法，属于电源技术。
背景技术
近年来，作为电子装备机动型载体的屏蔽方舱，广泛的应用于航空、航天、舰船以及地面的电子系统。这些系统的电磁环境频带非常宽，场强也很大。由于电磁波对屏蔽方舱的电磁耦合一方面通过辐射场的场--场耦合，另一方面也会通过电源线、信号线的场--线耦合，为此为保证屏蔽方舱在这样复杂的电磁环境中达到所规定的屏蔽效能，消除由电源线、信号线引入的电磁干扰，则必须对电源线、信号线同时进行滤波。由于许多设备的电源线及信号线都是共用一根N线及机动型载体电子方舱对重量的限制，为减轻方舱滤波器的重量及减少滤波器的数量，对一个设备而言，需要一种同时可以减少电源线、信号线电磁干扰的屏蔽方舱滤波器，适应现代电子屏蔽方舱的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种减少电源线及信号线干扰问题的用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法。
本发明通过下述技术方案实现的，提供一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法，其特征是：包括低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路，低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路串联连接形成低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器固定在壳体内。
所述的低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路各有5个通道，5个通道分别是L-L′通道、N-N′通道、D0-D0′通道、D1-D1′通道和D2-D2′通道；L-L′通道和N-N′通道是电源通道，D0-D0′通道、D1-D1′通道和D2-D2′通道是信号线通道。
所述的壳体为长方形壳体9，壳体由3个隔体分成第一腔体3、第二腔体4、第三腔体5及第四腔体6，第三腔体5和第四腔体6的隔体上沿水平方向分布固定有5个穿心电容Cy1，5个穿心电容Cy1与前端的5个电感L2之间电连接形成5组吸收式滤波电路2，5个电感和另外5个电感L1串串联连接，每两个电感电连接点分别和一个电容Cy的一个电极电连接，电容Cy的另一个电极与长方形壳体9电连接，使5个电感L2和5个电感L1构成5组低频反射型LC滤波电路1；5组低频反射型LC滤波电路1和5组吸收式滤波电路2串接固定在长方形壳体9中第一腔体3、第二腔体4、第三腔体5及第四腔体6内构成一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器。
所述的第三腔体5和第四腔体6组成同轴式分布参数电路构成吸收式滤波电路，第一腔体3、第二腔体4、第三腔体5、第四腔体6的多隔舱结构以及波导管8与舱壁的屏蔽连接结构，形成多个小屏蔽体。
所述的共模电感绕制时，把信号线、电源的L、N线绕在同一个线圈上，让所有的信号线作为一个绕组与电源线的L线为同一方向，N线为另一方向绕制构成共模绕法。
所述的共模电感L1是由截止频率更低的非晶态钠米金属材料绕制而成。
本发明由共模电感、分布电感很小的共模电容组成的反射式滤波器电路，以及由同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路所构成。由于优化了共模电容，使得所发明的电源滤波器漏电流小于50mA，同时所采用的多隔舱结构以及波导管与舱壁的屏蔽连接结构，把信号线、电源的L、N线绕在同一个线圈上，让所有的信号线作为一个绕组与电源线的L线为同一方向，N线为另一方向绕制构成共模电感绕法。实现了方舱电源线、信号线同时滤波的要求。其漏电流小的特点更能确保人身及设备的安全。它适用于机动式载体、电子方舱系统设备信号线和供电线同时滤波。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是具体实施例中的电路原理图；
图2是本发明电源滤波器一种具体实施例的结构外型图。
图中：1、低频反射型LC滤波电路；2、吸收式滤波电路；3、第一腔体；4、第二腔体；5、第三腔体；6、第四腔体；7、穿心电容；8、波导管；9、长方形壳体。
具体实施方式
实施例1这种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器，它包括低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路，低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路串联连接形成低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器固定在壳体内，把信号线、电源的L、N线绕在同一个线圈上，让所有的信号线作为一个绕组与电源线的L线为同一方向，N线为另一方向绕制构成共模电感绕法，实现了方舱电源线、信号线同时滤波的要求。
实施例2参照图1和图2所示，长方形壳体9由3个隔体分成第一腔体3、第二腔体4、第三腔体5及第四腔体6，第三腔体5和第四腔体6的隔体上沿水平方向分布固定有5个穿心电容7(穿心电容Cy1)，既5个穿心电容Cy1与前端的5个电感L2之间电连接形成5组吸收式滤波电路2，5个电感和另外5个电感L1串串联连接，每两个电感电连接点分别和一个电容Cy的一个电极电连接，电容Cy的另一个电极与长方形壳体9电连接，使5个电感L2和5个电感L1构成5组低频反射型LC滤波电路1。5组低频反射型LC滤波电路1和5组吸收式滤波电路2串接固定在长方形壳体9中第一腔体3、第二腔体4、第三腔体5及第四腔体6内构成一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器。
所述的低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路各有5个通道，5个通道分别是L-L′通道、N-N′通道、D0-D0′通道、D1-D1′通道和D2-D2′通道；L-L′通道和N-N′通道是电源通道，D0-D0′通道、D1-D1′通道和D2-D2′通道是信号线通道。
第三腔体5和第四腔体6组成同轴式分布参数电路构成吸收式滤波电路，第一腔体3、第二腔体4、第三腔体5、第四腔体6的多隔舱结构以及波导管8与舱壁的屏蔽连接结构，形成多个小屏蔽体，实现对干扰反射与吸收，达到滤波器高频段插入损耗的要求。
如图2所示，包括5个通道的低频反射型LC滤波电路1和5个通道同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路2，5个通道的低频反射型LC滤波电路1和5个通道同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路2串联连接形成5个通道的低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器。低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的5个通道分别是L-L′通道、N-N′通道、D0-D0′通道、D1-D1′通道和D2-D2′通道。L-L′通道和N-N′通道是电源通道，D0-D0′通道、D1-D1′通道和D2-D2′通道是信号线通道。
在共模电感绕制时，把信号线回路的电感线圈、电源回路的L、N电感线圈绕在同一个线圈上，让所有的信号线回路的电感线圈作为一个绕组与电源线的L线为同一方向，N线为另一方向绕制构成共模绕法。共模电感L1是由截止频率更低的非晶态钠米金属材料绕制而成，对于低频有很好的抑制作用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。

Claims (6)

1.一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法，其特征是：包括低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路，低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路串联连接形成低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器固定在壳体内，信号线、电源的L、N线绕在同一个线圈上，所有的信号线作为一个绕组与电源线的L线为同一方向，N线为另一方向绕制构成共模电感，以实现方舱电源线、信号线同时滤波的要求。
2.根据权利要求1所述的一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法，其特征是：所述的低频反射型LC滤波电路和同轴式分布参数电路构成的吸收式滤波电路各有5个通道，5个通道分别是L-L′通道、N-N′通道、D0-D0′通道、D1-D1′通道和D2-D2′通道；L-L′通道和N-N′通道是电源通道，D0-D0′通道、D1-D1′通道和D2-D2′通道是信号线通道。
3.根据权利要求1所述的一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法，其特征是：所述的壳体为长方形壳体(9)，壳体由3个隔体分成第一腔体(3)、第二腔体(4)、第三腔体(5)及第四腔体(6)，第三腔体(5)和第四腔体(6)的隔体上沿水平方向分布固定有5个穿心电容Cy1，5个穿心电容Cy1与前端的5个电感L2之间电连接形成5组吸收式滤波电路(2)，5个电感和另外5个电感L1串串联连接，每两个电感电连接点分别和一个电容Cy的一个电极电连接，电容Cy的另一个电极与长方形壳体(9)电连接，使5个电感L2和5个电感L1构成5组低频反射型LC滤波电路(1)；5组低频反射型LC滤波电路(1)和5组吸收式滤波电路(2)串接固定在长方形壳体(9)中第一腔体(3)、第二腔体(4)、第三腔体(5)及第四腔体(6)内构成一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器。
4.根据权利要求3所述的一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法，其特征是：所述的第三腔体(5)和第四腔体(6)组成同轴式分布参数电路构成吸收式滤波电路，第一腔体(3)、第二腔体(4)、第三腔体(5)、第四腔体(6)的多隔舱结构以及波导管(8)与舱壁的屏蔽连接结构，形成多个小屏蔽体。
5.根据权利要求1所述的一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法，其特征是：所述的共模电感绕制时，把信号线、电源的L、N线绕在同一个线圈上，让所有的信号线作为一个绕组与电源线的L线为同一方向，N线为另一方向绕制构成共模绕法。
6.根据权利要求1所述的一种用于低泄漏电流的屏蔽方舱电源、信号组合式滤波器的设计方法，其特征是：所述的共模电感L1是由截止频率更低的非晶态钠米金属材料绕制而成。
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