CN111211642A - 具有emc的电路 - Google Patents

Abstract

一具有EMC的电路，所述具有EMC的电路应用一电机，提升该电机的EMC性能，包括：至少一多层陶瓷电容；至少一储能滤波元件，所述导电体连接所述多层陶瓷电容和所述储能储能滤波元件，所述多层陶瓷电容包括一第一共模电容和一第二共模电容，一差模电容，所述第一共模电容和所述第二共模电容被电连接地并联到该电机的正、负极之间，所述储能滤波元件包括一第一差模电感和一第二差模电感，所述差模电容被电连接地并联到该电机的正、负极之间，所述第一差模电感和所述第二差模电感被直接连接到该电机的两极，所述具有EMC的电路还包括一压敏电阻，从而有效地提升该电机的EMC性能。

Description

具有EMC的电路

技术领域

本发明涉及一电机的电路，更具体的涉及应用于电机的一具有EMC的电路。

背景技术

电机作为产生驱动转矩的必要元件，其依据电磁感应实现电能转换或传递，在实际的电学机构中，各种运行的电力设备之间的电磁感应彼此关联并相互影响，在一定程度下会对运行的设备和人员产生一定的干扰和危害。因此，人们提出 EMC(Electro MagneticCompatibility)的概念，即电磁兼容性，是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。

所述EMC一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。EMC标准分为1、2、3、4共4级，4级为最高等级。等级越高，对应的设备在运行过程中对所在环境差生的电磁干扰越低，其对环境中存在的电磁干扰的抗扰度越高。

随着电子产品越来越高精度和质量的发展需求，对电学元件的EMC能力需求也越高。在选用电子元件时，也要在保证实际对电机的运行功率需求的同时保证电机的电机在运行时不发生击穿，以及运行的过程中电线不被烧毁。因此需要平衡电机在各个频段的干扰电压强度，从而全面的提示电机的EMC性能，并保证电机的正常运行不受干扰。

尤其的，当下汽车系统内设置有多种电机和其它电学组件，在电机或其它电学组件EMC性能较低时，增加了各个电机或其它电学组件因电磁相互影响的概率，增大了汽车系统内部分电学组件损坏以及失灵的概率，从而不利于驾驶者和行人的安全，因此提升EMC指数的需求迫在眉睫。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有EMC的电路，所述具有EMC的电路可以有效地降低连接其电子元件的EMC指数，从而提升电路元件的性能。

本发明的另一个目的在于提供一种具有EMC的电路，所述具有EMC的电路被应用到一电机，从而有效地降低电机的EMC指数。

本发明的另一个目的在于提供一种具有EMC的电路，所述具有EMC的电路被应用到一电机，使得电机在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值，降低其干扰性。

本发明的另一个目的在于提供一种具有EMC的电路，所述具有EMC的电路被应用到一电机，提升该电机对所在环境中存在的电磁干扰的抗扰度，提升电机的整体性能。

本发明的另一个目的在于提供一种具有EMC的电路，所述具有EMC的电路被应用到一电机，所述具有EMC的电路在降低电机的EMC指数的同时，可以保证该电机的性能稳定。

本发明的另一个目的在于提供一种具有EMC的电路，所述具有EMC的电路被应用到一电机，其电容的耐压等级远远大于该电机的工作电压，保证实际对电机的运行功率需求的同时保证电机的电机在运行时不发生击穿，从而保证该电机的安全性和并延长其寿命。

本发明的另一个目的在于提供一种具有EMC的电路，所述具有EMC的电路，其可以平衡电机在各个频段的干扰电压强度。

本发明的另一个目的在于提供一种具有EMC的电路，其电感的漆包线的线径大于该电机的电机绕组的线径，从而确保该电机运行的运行过程中不发生烧毁。

本发明的另一个目的在于提供一种具有EMC的电路，适量降低碳刷的含铜量，并可以保证该电机寿命和性能。

本发明的另一个目的在于提供一种具有EMC的电路，适量降低碳刷的含铜量，从而可以有效的降低该电机的火花，从而降低其产生的电磁感波。

本发明的另一个目的在于提供一种一具有EMC的电路，所述具有EMC的电路应用一电机，提升该电机的EMC性能，包括：

至少一多层陶瓷电容；

至少一储能滤波元件，所述导电体连接所述多层陶瓷电容和所述储能储能滤波元件，所述多层陶瓷电容包括一第一共模电容，一第二共模电容，和一差模电容，所述第一共模电容和所述第二共模电容被电连接地并联到该电机的正、负极之间，所述储能滤波元件包括一第一差模电感和一第二差模电感，所述差模电容被电连接地并联到该电机的正、负极之间，所述第一差模电感和所述第二差模电感被直接连接到该电机的两极，所述具有EMC的电路还包括一压敏电阻，所述压敏电阻电连接地并连到该电机的正、负极之间。

更进一步地，其中导电体对应实体被实施为一电线，并连接到该电机的一正负极上，所述第一差模电感和所述第二差模电感都被实施为为一棒状差模电感。

更进一步地，其中所述第一共模电容和所述第二共模电容被并联到该电机的正、负极与电机机壳之间，并与所述差模电容被并联到该电机的正、负极与电机机壳之间，同时所述第一差模电感和所述第二差模电感被直接串联到该电机的两极时，所述第一共模电容和所述第二共模电容，以及所述差模电容以及所述第一差模电感和所述第二差模电感共同作用产生一谐振电路，从而可以对所述差模电磁波和所述共模电磁波的干扰型号起到有效的抑制作用。

更进一步地，其中该电机包括一电机机壳，一定子，一转子，该电机机壳组成该电机壳体并包装其内元件，该电机通过所述定子和所述转子的之间的相对运动，从而实现电能量的相互转化，所述定子产生磁场并为该电机提供机械支撑，所述转子感应电势实现能量转换。

更进一步地，其中所述定子包括一电刷，所述转子包括一换向器，所述电刷是一滑动接触件，用于所述转子和所述定子之间的信号传递，所述换向器安装于固定于所述转子，所述换向器用于电机转动时的电流转向，从而是的该电机持续转动。

更进一步地，其中所述第一共模电容和所述第二共模电容，和所述差模电容的耐压等级远大于该电机的工作电压。

更进一步地，其中所述第一差模电感和所述第二差模电感包括一漆包线，所述漆包线环绕所述第一差模电感和所述第二差模电感，所述所述漆包线的线径大于该电机的一电机绕组的线径。

更进一步地，其中所述电刷被实施为一碳刷，其作为一种滑动接触件，其含铜量较传统规格被降低。

更进一步地，其中所述压敏电阻选择为型号是07K20的压敏电阻，所述第一共模电容选择容量为103C的电容，所述第二共模电容选择为容量103C的电容，所述差模电容选择容量为474C的电容。

更进一步地，其中所述第一差模电感的电感量为4.5μH，所述第二差模电感的电感量也为4.5μH，所述具有EMC的电路的EMC等级达到三级。

更进一步地，其还包括降低该电机一电刷的含铜量。

更进一步地，该电机还包括一线路板和电机盖体，该电机盖体上设置所述线路板，所述具有EMC的电路搭载在所述线路板，所述线路板通过该电机盖体连接到该电机。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的电路图。

图2是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的电机结构图。

图3是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的电机的剖视图。

图4是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的电机的另一角度剖视图。

图5A是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的电机的盖体图。

图5B是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的实物图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照图1是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的电路图。参照图2是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的电机结构图。如图 1，2所示本发明提供一具有EMC的电路，所述具有EMC的电路10被应用到该电机20上，用于降低该电机的EMC(Electro Magnetic Compatibility电磁兼容性) 指数，所述具有EMC的电路10电容和电感的配合形成一LC滤波电路，电容和电感的参数被特殊地设计，从而可以抑制电机运行过程中，产生的电弧火花中的差模干扰电磁波以及共模干扰电磁波。

参照图3是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的电机的剖视图。参照图4是根据本发明的一个优选实施例的具有EMC的电路的电机的另一角度剖视图。本领域的技术人员可以理解，通常的，该电机20包括一电机机壳 21，一定子22，一转子23，并具有一气隙24，该电机机壳21组成该电机壳体并包装其内元件。该电机通过所述定子22和所述转子23的之间的相对运动，从而实现电能量的相互转化，所述气隙24是所述定子22和所述转子23之间的间隙，所述定子22产生磁场并为该电机提供机械支撑，所述转子23感应电势实现能量转换。

特别地，所述定子22包括一电刷221，所述转子23包括一换向器231，所述电刷221是一种滑动接触件，用于所述转子23和所述定子22之间的信号传递，所述换向器231安装于固定于所述转子23，所述换向器231用于电机转动时的电流转向，从而是的该电机持续转动。所述定子22和所述转子23还包括其他结构，如所述定子22还包括一主磁级，换向级等，所述转子23还包括一电枢绕组，轴和电枢铁心等，以上皆不是本发明的重点，在此不再详述。

所述电刷221优选地被实施为一碳刷，其作为一种滑动接触件，应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属(含铜，银)石墨，由于其主要成分是碳，称为碳刷，所述碳刷是易磨损的，所以需要及时更换。

进一步地，该电机的所述换向器231和所述电刷221在该电机工作时产生电弧火花，从而会引起差模干扰电磁波和共模干扰电磁波，从而不利于降低电机的 EMC的指数。

如图5A和5B所示该电机20还包括一线路板26和电机盖体25，该电机盖体25上设置所述线路板26，所述具有EMC的电路10搭载在所述线路板26，所述线路板26通过该电机盖体25连接到该电机。

具体地，所述具有EMC的电路10包括一导电体13，至少一多层陶瓷电容 11，至少一储能滤波元件12，所述导电体13连接所述多层陶瓷电容11和所述储能滤波元件12，并连通到该电机上，从而形成所述具有EMC的电路10。所述导电体13对应实体被实施为一电线，并连接到该电机的一正负极上。

进一步地，所述多层陶瓷电容11包括一第一共模电容C2和一第二共模电容 C3，所述第一共模电容C2和所述第二共模电容C3被并联到该电机的正、负极与该电机机壳21之间，所述第一共模电容C2和所述第二共模电容C3都被实施为共模电容，所述共模电容是为了降低所述换向器231和所述电刷221间产生的火花中的共模干扰电磁波，值得一提的是，所述共模干扰电磁波的波段主要集中在30MHz～2.5GHz。

干扰波是指从干扰源发出的干扰泄露到外部的途径，或者干扰侵入到手干扰的设备中的途径而产生干扰波，有电压，电流通过电源线或信号线的传到传输和靠电磁波在空间辐射传输二种的途径，所述共模干扰波是两根导线做去路，底线做返回路传输。所述差模电磁波设备的电源线，电话的通信线与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路，至少由两根导线传输。

该电机的EMC主要是所述共模电磁波和所述差模电磁波的共同影响，为了提升所述EMC的等级，降低其对环境产生的电磁干扰，以及提升其对环境存在的电磁干扰的抵抗性能，所以需要共同处理所述共模电磁波和所述差模电磁波。

对应的，所述第一共模电容C2和一第二共模电容C3是为了改善该电机的产生所述共模电磁波而放置的电容，所述共模电磁波主要由所述换向器231和所述碳刷间产生的电弧火花中的共模干扰电磁波。

进一步地，所述多层陶瓷电容11包括一差模电容C1，所述差模电容C1被并联到该电机的正、负极与该电机机壳21之间，所述差模电容C1被实施为差模电容，所述差模电容是为了降低所述换向器231和所述电刷221间产生的火花中的差模干扰电磁波，值得一提的是，所述差模干扰电磁波的波段主要集中在 150kHz～30MHz。

所述储能滤波元件12包括一第一差模电感L1和一第二差模电感L2，所述第一差模电感L1和所述第二差模电感L2都被实施为为一棒状差模电感，所述第一差模电感L1和所述第二差模电感L2被直接连接到该电机的两极。所述第一差模电感L1和所述第二差模电感L2作为一储能滤波元件12，可以有效地降低所述换向器231和所述碳刷产生的差模干扰电磁波。

值得一提的是，所述储能滤波元件12和所述多层陶瓷电容11共同连接与该电机时，并设置对应的所述第一共模电容C2和所述第二共模电容C3被并联到该电机的正、负极与该电机机壳21之间，并与所述差模电容C1被并联到该电机的正、负极与该电机机壳21之间，同时所述第一差模电感L1和所述第二差模电感L2被直接串联到该电机的两极时，所述第一共模电容C2和所述第二共模电容C3，以及所述差模电容C1以及所述第一差模电感L1和所述第二差模电感 L2共同作用产生一LC谐振电路，从而可以对所述差模电磁波和所述共模电磁波的干扰型号起到有效的抑制作用。

进一步地，所述具有EMC的电路10还包括一压敏电阻14，所述压敏电阻 14也并联到该电机的正、负极与该电机机壳21之间，所述压敏电阻14用于抑制电机开关瞬间的瞬变电压，从而防止在电机运行的运行过程中不发生击穿。

在选用电子元件时，也要在保证实际运行对该电机的运行功率需求的同时保证电机的电机在运行时不发生击穿，以及运行的过程中所述电线不被烧毁。因此需要平衡电机在各个频段的干扰电压强度，从而全面的提升电机的EMC性能，在此特提出一种对所述具有EMC的电路10具体实施方式。所述压敏电阻14选择为型号是07K20的压敏电阻14，所述第一共模电容C2选择容量为103C的电容，所述第二共模电容C3选择为容量103C的电容，所述差模电容C1选择容量为474C的电容，对应的所述第一差模电感L1的电感量为4.5μH，所述第二差模电感L2的电感量也为4.5μH，此时所述具有EMC的电路10的EMC等级可以达到三级，从而有效的保证了其EMC性能。

进一步地，所述多层陶瓷电容11即第一共模电容C2和所述第二共模电容 C3，和所述差模电容C1的耐压等级远远大于该电机的工作电压，确保在该电机运行的运行过程中不发生击穿。

进一步地，所述储能滤波元件12即所述第一差模电感L1和所述第二差模电感L2包括一漆包线121，所述漆包线121环绕所述第一差模电感L1和所述第二差模电感L2所述漆包线121的线径大于该电机的电机绕组的线径，从而确保该电机运行的运行过程中不发生烧毁。

进一步地，在保证该电机寿命和性能的前提下，适量降低所述碳刷的含铜量，从而可以有效地降低该电机的电磁辐射。所述碳刷的含铜量减低会导致增加了所述碳刷的电阻率，从而可以减小电流密度，有效的降低该电机的火花。从而平衡电机在各个频段的干扰电压强度，从而全面的提示电机的EMC性能，并保证电机的正常运行不受干扰。

依本发明的一个方面，本发明进一步提供一降低一电机EMC的制作方法，包括:

连接一并联一第一共模电容，一第二共模电容，一压敏电阻和一所述差模电容C1到该电机的正、负极之间，并直接的连接一第一差模电感和一第二差模电感的电路到该电机；

提高所述第一共模电容和所述第二共模电容，和所述差模电容的耐压等级耐压等级；

增加所述第一差模电感和所述第二差模电感的一漆包线的线径，使其大于该电机的一电机绕组的线径，降低该电机一电刷的含铜量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (11)

1.一具有EMC的电路，所述具有EMC的电路应用一电机，提升该电机的EMC性能，其特征在于，包括：

至少一多层陶瓷电容；

至少一储能滤波元件，所述导电体连接所述多层陶瓷电容和所述储能储能滤波元件，所述多层陶瓷电容包括一第一共模电容，一第二共模电容，和一差模电容，所述第一共模电容和所述第二共模电容被电连接地并联到该电机的正、负极之间，所述储能滤波元件包括一第一差模电感和一第二差模电感，所述差模电容被电连接地并联到该电机的正、负极之间，所述第一差模电感和所述第二差模电感被直接连接到该电机的两极，所述具有EMC的电路还包括一压敏电阻，所述压敏电阻电连接地并连到该电机的正、负极之间。

2.如权利要求1所述的具有EMC的电路，其中连接到该电机的一正负极上，所述第一差模电感和所述第二差模电感都被实施为为一棒状差模电感。

3.如权利要求1所述的具有EMC的电路，其中所述第一共模电容和所述第二共模电容被并联到该电机的正、负极之间，并与所述差模电容被并联到该电机的正、负极之间，同时所述第一差模电感和所述第二差模电感被直接串联到该电机的两极时，所述第一共模电容和所述第二共模电容，以及所述差模电容以及所述第一差模电感和所述第二差模电感共同作用产生一谐振电路，从而可以对所述差模电磁波和所述共模电磁波的干扰信号起到有效的抑制作用。

4.如权利要求3所述的具有EMC的电路，其中该电机包括一电机机壳，一定子，一转子，该电机机壳组成该电机壳体并包装其内元件，该电机通过该定子和该转子的之间的相对运动，从而实现电能量的相互转化，该定子产生磁场并为该电机提供机械支撑，该转子感应电势实现能量转换。

5.如权利要求4所述的具有EMC的电路，其中该定子包括一电刷，该转子包括一换向器，该电刷是一滑动接触件，用于该转子和该定子之间的信号传递，该换向器安装于固定于该转子，该换向器用于电机转动时的电流转向，从而是的该电机持续转动。

6.如权利要求5所述的具有EMC的电路，其中所述第一共模电容和所述第二共模电容，和所述差模电容的耐压等级远大于该电机的工作电压。

7.如权利要求6所述的具有EMC的电路，其中所述第一差模电感和所述第二差模电感包括一漆包线，该漆包线环绕所述第一差模电感和所述第二差模电感，所述该漆包线的线径大于该电机的一电机绕组的线径。

8.如权利要求7所述的具有EMC的电路，其中该电刷被实施为一碳刷，其作为一种滑动接触件，其含铜量较传统规格被降低。

9.如权利要求1到8任一所述的具有EMC的电路，其中所述压敏电阻选择为型号是07K20的压敏电阻，所述第一共模电容选择容量为103C的电容，所述第二共模电容选择为容量103C的电容，所述差模电容选择容量为474C的电容。

10.如权利要求9所述的具有EMC的电路，其中所述第一差模电感的电感量为4.5μH，所述第二差模电感的电感量也为4.5μH，所述具有EMC的电路的EMC等级达到三级。

11.如权利要求10所述的具有EMC的电路，其中该电机还包括一线路板和电机盖体，该电机盖体上设置所述线路板，所述具有EMC的电路搭载在所述线路板，所述线路板通过该电机盖体连接到该电机。

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