CN108270353A - 用于开关电源前端多阶平面emi滤波电路及滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于开关电源前端多阶平面EMI滤波电路，包括第一级EMI滤波组件和第二级EMI滤波组件；通过第一级EMI滤波组件构成低频差模和高频共模滤波，通过第二级EMI滤波组件构成低频共模抑制，构成高低频滤波频段，实现宽频滤波；一种用于封装上述多阶平面EMI滤波电路的EMI滤波器，包括壳体和电路板，电路板设置在壳体内，磁芯Ⅰ/磁芯Ⅱ压合在电路板上，绕组为设置在电路板上的螺旋走线，差模电感和电容均焊接在电路板上。一种用于封装上述多阶平面EMI滤波电路的EMI滤波器未采用磁环和漆包线绕制，减轻了重量，同时也减少了焊接点，提高了可靠性，采用平面磁芯，减小了滤波器的高度，少去了电感器绕制和焊接流程，提高了装配效率。

Description

用于开关电源前端多阶平面EMI滤波电路及滤波器
技术领域
本发明涉及EMI滤波领域，尤其涉及一种用于开关电源前端多阶平面EMI滤波电路及滤波器。
背景技术
电源线是干扰传入设备和传出设备的主要途径，通过电源线，电网的干扰可以传入设备，干扰设备的正常工作，同样设备产生的干扰也可能通过电源线传到电网上，干扰其他设备的正常工作，因此必须在设备的电源进线处加入EMI滤波器，现有机载EMI滤波器重量和体积过大、生产装配时间周期长和现有平面EMI滤波器阶数不够、滤波频段窄。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于开关电源前端多阶平面EMI滤波电路及滤波器。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种用于开关电源前端多阶平面EMI滤波电路，包括第一级EMI滤波组件和第二级EMI滤波组件；
所述第一级EMI滤波组件包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和一级共模电感和差模电感；
所述第二级EMI滤波组件包括第四电容、第五电容、第六电容、第七电容和二级共模电感；
所述第一电容的第一端和所述差模电感的第一端均与所述EMI滤波电路的P1端电连接，所述第一电容的第二端和所述一级共模电感的2端均与所述EMI滤波电路的P2端电连接，所述差模电感的第二端与所述一级共模电感的1端电连接，所述一级共模电感的4端与所述第二电容的第一端、所述第四电容的第一端和所述二级共模电感的1端电连接，所述一级共模电感的3端与所述第三电容的第一端、所述第四电容的第二端和所述二级共模电感的2端电连接，所述二级共模电感的4端与所述第五电容的第一端、所述第七电容的第一端和所述EMI滤波电路的P5端电连接，所述二级共模电感的3端与所述第六电容的第一端、所述第七电容的第二端和所述EMI滤波电路的P4端电连接，所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端、所述第五电容的第二端和所述第六电容的第二端均与所述EMI滤波电路的P3端电连接；
所述一级共模电感的磁芯设置有气隙，所述二级共模电感的磁芯未设置气隙。
一种用于封装上述多阶平面EMI滤波电路的EMI滤波器，包括壳体和电路板，所述电路板设置在所述壳体内，一级共模电感的磁芯Ⅰ/二级共模电感的磁芯Ⅱ压合在所述电路板上，且通过环氧胶与所述电路板固定，所述电路板均位于所述磁芯Ⅰ/所述磁芯Ⅱ之间，所述一级共模电感的绕组/所述二级共模电感的绕组为设置在所述电路板上的螺旋走线，差模电感和电容均焊接在所述电路板上。
优选地，所述电路板的数量为多个，多个所述电路板层叠设置。
具体地，所述磁芯Ⅰ和所述磁芯Ⅱ为平面磁芯。
本发明的有益效果在于：
本发明用于开关电源前端多阶平面EMI滤波电路通过第一级EMI滤波组件构成低频差模和高频共模滤波，通过第二级EMI滤波组件构成低频共模抑制，同时第一级EMI滤波组件和第二级EMI滤波组件共同构成高低频滤波频段，实现宽频滤波；
一种用于封装上述多阶平面EMI滤波电路的EMI滤波器未采用磁环和漆包线绕制，减轻了重量，同时也减少了焊接点，提高了可靠性，采用平面磁芯，减小了滤波器的高度，少去了电感器绕制和焊接流程，提高了装配效率。
附图说明
图1是本发明所述的用于开关电源前端多阶平面EMI滤波电路的电路图；
图2是本发明所述的用于封装上述多阶平面EMI滤波电路的EMI滤波器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，本发明一种用于开关电源前端多阶平面EMI滤波电路，包括第一级EMI滤波组件和第二级EMI滤波组件；
第一级EMI滤波组件包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和L1-CM和L1-DM；第二级EMI滤波组件包括第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7和二级共模电感L2；L1-CM的磁芯设置有气隙，二级共模电感L2的磁芯未设置气隙。
第一电容C1的第一端和L1-DM的第一端均与EMI滤波电路的P1端电连接，第一电容C1的第二端和L1-CM的2端均与EMI滤波电路的P2端电连接，L1-DM的第二端与L1-CM的1端电连接，L1-CM的4端与第二电容C2的第一端、第四电容C4的第一端和二级共模电感L2的1端电连接，L1-CM的3端与第三电容C3的第一端、第四电容C4的第二端和二级共模电感L2的2端电连接，二级共模电感L2的4端与第五电容C5的第一端、第七电容C7的第一端和EMI滤波电路的P5端电连接，二级共模电感L2的3端与第六电容C6的第一端、第七电容C7的第二端和EMI滤波电路的P4端电连接，第二电容C2的第二端、第三电容C3的第二端、第五电容C5的第二端和第六电容C6的第二端均与EMI滤波电路的P3端电连接。
如图2所示，一种用于封装上述多阶平面EMI滤波电路的EMI滤波器，包括壳体1和电路板4，电路板4设置在壳体1内，L1-CM的磁芯Ⅰ2/二级共模电感L2的磁芯Ⅱ3压合在电路板4上，且通过环氧胶与电路板4固定，电路板4均位于磁芯Ⅰ2/磁芯Ⅱ3之间，L1-CM的绕组/二级共模电感L2的绕组为设置在电路板4上的螺旋走线，L1-DM和电容5均焊接在电路板4上。电路板4的数量为多个，多个电路板4层叠设置。磁芯Ⅰ2和磁芯Ⅱ3为平面磁芯。
本发明的工作原理如下：
第一级EMI滤波：L1-DM与L1-CM由磁芯Ⅰ2和电路板4上的螺旋走线构成，其中磁芯Ⅰ2的中间柱，开气隙后压合在电路板4上用环氧胶固定，电容器为共差模电容，且焊接在电路板4上。L1-DM与第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4构成低频差模和高频共模滤波,
第二级EMI滤波：二级共模电感L2由磁芯Ⅱ3和电路板4上的螺旋走线构成，其中磁芯Ⅱ3不开气隙压合在电路板4上用环氧胶固定，二级共模电感L2与第五电容C5、第六电容C6构成低频共模抑制。
第一级与第二级构成高低频滤波频段，实现了宽频滤波，电路板4采用PR-4材质。
相比现有平面EMI滤波器多了多阶共模滤波和采用开气隙的方法增加L1-DM分量和减少共模电感分量，使滤波频段更广，只需调节共差模电容即可调整滤波频段。相比传统磁环绕制电感的EMI滤波器更轻，更小。
电感器未采用磁环和漆包线绕制，减轻了重量，同时也减少了焊接点，提高了可靠性。
由于采用平面磁芯，平面磁芯的高度比磁环低，减小了滤波器的高度。特别是在大电流下与传统EMI滤波器更有显著体积优势。
本发明装配比传统EMI滤波器少去了电感器绕制和焊接流程，提高了装配效率。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于开关电源前端多阶平面EMI滤波电路，其特征在于：包括第一级EMI滤波组件和第二级EMI滤波组件；
所述第一级EMI滤波组件包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和一级共模电感和差模电感；
所述第二级EMI滤波组件包括第四电容、第五电容、第六电容、第七电容和二级共模电感；
所述第一电容的第一端和所述差模电感的第一端均与所述EMI滤波电路的P1端电连接，所述第一电容的第二端和所述一级共模电感的2端均与所述EMI滤波电路的P2端电连接，所述差模电感的第二端与所述一级共模电感的1端电连接，所述一级共模电感的4端与所述第二电容的第一端、所述第四电容的第一端和所述二级共模电感的1端电连接，所述一级共模电感的3端与所述第三电容的第一端、所述第四电容的第二端和所述二级共模电感的2端电连接，所述二级共模电感的4端与所述第五电容的第一端、所述第七电容的第一端和所述EMI滤波电路的P5端电连接，所述二级共模电感的3端与所述第六电容的第一端、所述第七电容的第二端和所述EMI滤波电路的P4端电连接，所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端、所述第五电容的第二端和所述第六电容的第二端均与所述EMI滤波电路的P3端电连接；
所述一级共模电感的磁芯设置有气隙，所述二级共模电感的磁芯未设置气隙。
2.一种用于封装上述多阶平面EMI滤波电路的EMI滤波器，其特征在于：包括壳体和电路板，所述电路板设置在所述壳体内，一级共模电感的磁芯Ⅰ/二级共模电感的磁芯Ⅱ压合在所述电路板上，且通过环氧胶与所述电路板固定，所述电路板均位于所述磁芯Ⅰ/所述磁芯Ⅱ之间，所述一级共模电感的绕组/所述二级共模电感的绕组为设置在所述电路板上的螺旋走线，差模电感和电容均焊接在所述电路板上。
3.根据权利要求2所述的用于装载上述多阶平面EMI滤波电路的EMI滤波器，其特征在于：所述电路板的数量为多个，多个所述电路板层叠设置。
4.根据权利要求2所述的用于装载上述多阶平面EMI滤波电路的EMI滤波器，其特征在于：所述磁芯Ⅰ和所述磁芯Ⅱ为平面磁芯。
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