CN111490323B - 一种集成式母线emc滤波结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成式母线EMC滤波结构,包括直流高压母线、母线固定座、正负极铜排、接地铜排、共模磁环、差模磁环、滤波电容、正负极引线、紧固螺钉;母线固定座包括安装孔、螺纹嵌件孔、共模磁环空腔、差模磁环空腔、滤波电容空腔;正负极铜排穿过差模磁环空腔;接地铜排分别放置于母线固定座的安装孔的底面;共模磁环安装在共模磁环空腔内,差模磁环安装在差模磁环空腔内,滤波电容安装在滤波电容空腔内;共模磁环与差模磁环平行横向布置,共模磁环、差模磁环与滤波电容上下层叠布置;直流高压母线穿过共模磁环;紧固螺钉连接直流高压母线和所述正负极铜排。结构紧凑,工艺简单,安装方便,便于后期拆卸维护。
Description
技术领域
本发明属于电磁兼容技术领域,涉及一种集成式母线EMC滤波结构。
背景技术
随着新能源汽车技术的发展,电驱动系统呈现出高度集成化、小型化的发展趋势,电机控制器为电驱动系统的核心部件之一,且电机控制器为各类结构件与电器件的组合体,运行工况复杂。其中EMC性能是保证电机控制器可靠稳定运行的一个关键指标,而要保证良好的EMC滤波效果势必需要在电机控制器内部布置各类磁环及X/Y滤波电容,这就要求控制器内部采用高集成布置使结构紧凑、空间利用率高。
目前电机控制器中母线EMC滤波结构有:滤波PCB板上焊接X/Y滤波电容,且PCB上留有正负极安装孔,母线穿过滤波磁环后,固定螺钉同时穿过母线正负极端子安装孔和滤波PCB板正负极安装孔,拧入母线固定座上的螺纹嵌件。但这种采用磁环与滤波电容组成的单级滤波结构,EMC滤波效果差;且磁环与滤波电容的PCB板为独立结构,集成度差,占用较大的控制器内部空间。
发明内容
本发明目的是:提供一种模块化设计,集成度高,EMC滤波效果好,保证电机控制器稳定可靠运行的集成式母线EMC滤波结构。
本发明的技术方案是:一种集成式母线EMC滤波结构,包括:直流高压母线、母线固定座、正负极铜排、接地铜排、共模磁环、差模磁环、滤波电容、正负极引线、紧固螺钉;
所述母线固定座由绝缘阻燃塑料注塑成型;包括安装孔、螺纹嵌件孔、共模磁环空腔、差模磁环空腔、滤波电容空腔;
所述正负极铜排穿过所述差模磁环空腔;
所述接地铜排分别放置于所述母线固定座的安装孔的底面;
所述共模磁环安装在所述共模磁环空腔内,所述差模磁环安装在所述差模磁环空腔内,所述滤波电容安装在所述滤波电容空腔内;
所述共模磁环与所述差模磁环平行横向布置,所述共模磁环、所述差模磁环与所述滤波电容上下层叠布置,通过向空腔内灌胶实现固定;
所述直流高压母线穿过所述共模磁环;
所述紧固螺钉连接所述直流高压母线和所述正负极铜排。
其进一步的技术方案是:所述安装孔位于所述母线固定座的两侧边缘,所述共模磁环空腔位于靠近所述直流高压母线的一侧,所述差模磁环空腔位于远离所述直流高压母线的一侧,所述共模磁环空腔和所述差模磁环空腔之间具有凹陷区域,所述螺纹嵌件孔设于所述凹陷区域,所述滤波电容空腔位于所述母线固定座的底部;
所述正负极铜排包括输入端、输出端、正负极焊脚;所述正负极焊脚垂直于所述输入端向下并与输入端相连;所述输入端处于所述差模磁环空腔的内侧一端;所述输出端处于所述差模磁环空腔的外侧一端;所述正负极焊脚伸入所述滤波电容空腔中;所述输入端的安装孔底面与螺纹嵌件的顶面接触;所述输入端的安装孔中心与所述螺纹嵌件孔的中心对齐。
其进一步的技术方案是:所述接地铜排包括接地焊脚;所述接地焊脚伸入所述滤波电容空腔中。
其进一步的技术方案是:所述直流高压母线包括母线端子,所述母线端子的安装孔与所述正负极铜排的输入端的安装孔中心对齐,所述紧固螺钉拧紧所述母线端子的安装孔和所述正负极铜排的输入端的安装孔以实现电流传导。
其进一步的技术方案是:所述滤波电容包括第一X电容、第二X电容、第一Y电容、第二Y电容、第三Y电容、第四Y电容;
所述共模磁环、所述第一X电容、所述第一Y电容和所述第二Y电容组成第一级滤波结构;所述第一X电容的两个引脚分别与所述正负极铜排的正负极焊脚焊接,所述第一Y电容和所述第二Y电容的一个引脚分别与所述正负极铜排的正负极焊脚焊接,所述第一Y电容和所述第二Y电容的另一个引脚分别与所述接地铜排的接地焊脚焊接;
所述差模磁环、所述第二X电容、所述第三Y电容和所述第四Y电容组成第二级滤波结构;所述第二X电容的两个引脚分别与所述正负极铜排的正负极焊脚焊接,所述第三Y电容和所述第四Y电容的一个引脚分别与所述接地铜排的接地焊脚焊接,所述第三Y电容和所述第四Y电容的另一个引脚焊接所述正负极引线,所述正负极引线的正负极引线端子与所述正负极铜排的输出端分别安装于后端电路的正负极上。
其进一步的技术方案是:所述正负极铜排和所述接地铜排为一体注塑成型。
其进一步的技术方案是:所述螺纹嵌件孔内的螺纹嵌件为一体注塑成型。
本发明的优点是:
1.通过将磁环、滤波电容、正负极铜排同时集成在母线固定座中,磁环与滤波电容组成双级滤波结构,磁环与滤波电容层叠布置,滤波电容置于母线固定座下方空腔中,可以有效减小电机控制器的横向尺寸,提高空间利用率,采用模块化设计,同时集成共模磁环和差模磁环,集成度高,EMC滤波效果更好,可以保证电机控制器稳定可靠运行,母线固定座、磁环、滤波电容、正负极铜排、接地铜排集成一体,结构紧凑,工艺简单,安装方便,便于后期拆卸维护;
2.将磁环与X滤波电容和Y滤波电容上下布置,结构紧凑,集成度高,提高控制器内部空间利用率。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1是本申请一个实施例提供的集成式母线EMC滤波结构的在总体结构俯视图;
图2是本申请一个实施例提供的集成式母线EMC滤波结构的在总体结构仰视图;
图3是本申请一个实施例提供的集成式母线EMC滤波结构的在总体结构剖面图;
图4是本申请一个实施例提供的母线固定座的结构图;
图5是本申请一个实施例提供的母线固定座的剖面图;
图6是本申请一个实施例提供的正负极铜排的结构图;
图7是本申请一个实施例提供的电气原理图。
其中:1、直流高压母线;11、母线端子;2、母线固定座;21、安装孔;22、螺纹嵌件孔;23、共模磁环空腔;24、差模磁环空腔;25、滤波电容空腔;3、正负极铜排;31、输入端;32、输出端;33、正负极焊脚;4、接地铜排;41、接地焊脚;5、差模磁环;6、共模磁环;7、滤波电容;8、正负极引线;81、正负极引线端子;9、紧固螺钉。
具体实施方式
实施例:本申请提供了一种集成式母线EMC滤波结构,结合参考图1至图7,该结构可以包括:直流高压母线1、母线固定座2、正负极铜排3、接地铜排4、差模磁环5、共模磁环6、滤波电容7、正负极引线8、紧固螺钉9。
母线固定座2由绝缘阻燃塑料注塑成型,包括安装孔21、螺纹嵌件孔22、共模磁环空腔23、差模磁环空腔24、滤波电容空腔25。
安装孔21位于母线固定座2的两侧边缘,共模磁环空腔23位于靠近直流高压母线1的一侧,差模磁环空腔24位于远离直流高压母线1的一侧,共模磁环空腔23和差模磁环空腔24之间具有凹陷区域,螺纹嵌件孔22设于凹陷区域,滤波电容空腔25位于母线固定座2的底部。
母线固定座2上预注有共模磁环空腔23、差模磁环空腔24和滤波电容空腔25,同时设置用于固定的安装孔21和钢制的螺纹嵌件。
螺纹嵌件孔22为一体注塑成型,节省了散件安装工序。
正负极铜排3穿过差模磁环空腔24。
正负极铜排3包括输入端31、输出端32、正负极焊脚33;正负极焊脚33垂直于输入端31向下并与输入端31相连;输入端31处于差模磁环空腔24的内侧一端;输出端32处于差模磁环空腔24的外侧一端;正负极焊脚33伸入滤波电容空腔25中;输入端32的安装孔底面与螺纹嵌件的顶面接触;输入端32的安装孔中心与螺纹嵌件孔22的中心对齐。
接地铜排4分别放置于母线固定座2的安装孔21的底面。
接地铜排4包括接地焊脚41;接地焊脚41伸入滤波电容空腔25中。
两个接地铜排4分别放置于母线固定座2的安装孔21的底面,两个接地焊脚41伸入母线固定座2的底部的滤波电容空腔25中。
共模磁环6(L1)安装在共模磁环空腔23内,差模磁环5(L2)安装在差模磁环空腔24内,滤波电容7安装在滤波电容空腔25内。
共模磁环6与差模磁环5平行横向布置,共模磁环6、差模磁环5与滤波电容7上下层叠布置,通过向空腔内灌胶实现固定,灌胶固定具有良好的抗振动性、防水防尘性,可以使系统稳定可靠的工作。
直流高压母线1穿过共模磁环6。
直流高压母线1包括母线端子11,母线端子11的安装孔与正负极铜排3的输入端31的安装孔中心对齐,紧固螺钉9拧紧母线端子11的安装孔和正负极铜排3的输入端31的安装孔以实现电流传导。
紧固螺钉9连接直流高压母线1和正负极铜排3。
滤波电容空腔25内安装多个滤波电容7,滤波电容7包括第一X电容CX1、第二X电容CX2、第一Y电容CY1、第二Y电容CY2、第三Y电容CY3、第四Y电容CY4。
如图7所示,共模磁环6(L1)、第一X电容CX1、第一Y电容CY1和第二Y电容CY2组成第一级滤波结构;第一X电容CX1的两个引脚分别与正负极铜排3的正负极焊脚33焊接,第一Y电容CY1和第二Y电容CY2的一个引脚分别与正负极铜排3的正负极焊脚33焊接,第一Y电容CY1和第二Y电容CY2的另一个引脚分别与接地铜排4的接地焊脚41焊接。
差模磁环5(L2)、第二X电容CX2、第三Y电容CY3和第四Y电容CY4组成第二级滤波结构;第二X电容CX2的两个引脚分别与正负极铜排3的正负极焊脚33焊接,第三Y电容CY3和第四Y电容CY4的一个引脚分别与接地铜排4的接地焊脚41焊接,第三Y电容CY3和第四Y电容CY4的另一个引脚焊接正负极引线8,正负极引线8的正负极引线端子81与正负极铜排3的输出端32分别安装于后端电路的正负极上。
同时集成共模磁环和差模磁环,两级滤波结构,EMC滤波效果更好。磁环与X滤波电容和Y滤波电容上下布置,结构紧凑,集成度高,提高控制器内部空间利用率。
可选的,正负极铜排3和接地铜排4为一体注塑成型,节省了散件安装工序。
本申请将母线固定座2进行模块化设计,集成了正负极铜排3、接地铜排4、差模磁环5、共模磁环6和滤波电容7,结构紧凑,通过母线固定座2的两个安装孔21固定于控制器内部,工艺简单,安装方便,便于后期拆卸维护。
综上所述,本申请提供的集成式母线EMC滤波结构,通过将磁环、滤波电容、正负极铜排同时集成在母线固定座中,磁环与滤波电容组成双级滤波结构,磁环与滤波电容层叠布置,滤波电容置于母线固定座下方空腔中,可以有效减小电机控制器的横向尺寸,提高空间利用率,采用模块化设计,同时集成共模磁环和差模磁环,集成度高,EMC滤波效果更好,可以保证电机控制器稳定可靠运行,母线固定座、磁环、滤波电容、正负极铜排、接地铜排集成一体,结构紧凑,工艺简单,安装方便,便于后期拆卸维护。
另外,通过将磁环与X滤波电容和Y滤波电容上下布置,结构紧凑,集成度高,提高控制器内部空间利用率。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此,限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或者两个以上。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种集成式母线EMC滤波结构,其特征在于,包括:直流高压母线、母线固定座、正负极铜排、接地铜排、共模磁环、差模磁环、滤波电容、正负极引线、紧固螺钉;
所述母线固定座由绝缘阻燃塑料注塑成型,包括安装孔、螺纹嵌件孔、共模磁环空腔、差模磁环空腔、滤波电容空腔;
所述正负极铜排穿过所述差模磁环空腔;
所述接地铜排分别放置于所述母线固定座的安装孔的底面;
所述共模磁环安装在所述共模磁环空腔内,所述差模磁环安装在所述差模磁环空腔内,所述滤波电容安装在所述滤波电容空腔内;
所述共模磁环与所述差模磁环平行横向布置,所述共模磁环、所述差模磁环与所述滤波电容上下层叠布置,通过向空腔内灌胶实现固定;
所述直流高压母线穿过所述共模磁环;
所述紧固螺钉连接所述直流高压母线和所述正负极铜排;
所述安装孔位于所述母线固定座的两侧边缘,所述共模磁环空腔位于靠近所述直流高压母线的一侧,所述差模磁环空腔位于远离所述直流高压母线的一侧,所述共模磁环空腔和所述差模磁环空腔之间具有凹陷区域,所述螺纹嵌件孔设于所述凹陷区域,所述滤波电容空腔位于所述母线固定座的底部。
2.根据权利要求1所述的集成式母线EMC滤波结构,其特征在于,
所述正负极铜排包括输入端、输出端、正负极焊脚;所述正负极焊脚垂直于所述输入端向下并与输入端相连;所述输入端处于所述差模磁环空腔的内侧一端;所述输出端处于所述差模磁环空腔的外侧一端;所述正负极焊脚伸入所述滤波电容空腔中;所述输入端的安装孔底面与螺纹嵌件的顶面接触;所述输入端的安装孔中心与所述螺纹嵌件孔的中心对齐。
3.根据权利要求2所述的集成式母线EMC滤波结构,其特征在于,所述接地铜排包括接地焊脚;所述接地焊脚伸入所述滤波电容空腔中。
4.根据权利要求3所述的集成式母线EMC滤波结构,其特征在于,所述直流高压母线包括母线端子,所述母线端子的安装孔与所述正负极铜排的输入端的安装孔中心对齐,所述紧固螺钉拧紧所述母线端子的安装孔和所述正负极铜排的输入端的安装孔以实现电流传导。
5.根据权利要求4所述的集成式母线EMC滤波结构,其特征在于,所述滤波电容包括第一X电容、第二X电容、第一Y电容、第二Y电容、第三Y电容、第四Y电容;
所述共模磁环、所述第一X电容、所述第一Y电容和所述第二Y电容组成第一级滤波结构;所述第一X电容的两个引脚分别与所述正负极铜排的正负极焊脚焊接,所述第一Y电容和所述第二Y电容的一个引脚分别与所述正负极铜排的正负极焊脚焊接,所述第一Y电容和所述第二Y电容的另一个引脚分别与所述接地铜排的接地焊脚焊接;
所述差模磁环、所述第二X电容、所述第三Y电容和所述第四Y电容组成第二级滤波结构;所述第二X电容的两个引脚分别与所述正负极铜排的正负极焊脚焊接,所述第三Y电容和所述第四Y电容的一个引脚分别与所述接地铜排的接地焊脚焊接,所述第三Y电容和所述第四Y电容的另一个引脚焊接所述正负极引线,所述正负极引线的正负极引线端子与所述正负极铜排的输出端分别安装于后端电路的正负极上。
6.根据权利要求1至5任一所述的集成式母线EMC滤波结构,其特征在于,所述正负极铜排和所述接地铜排为一体注塑成型。
7.根据权利要求1至5任一所述的集成式母线EMC滤波结构,其特征在于,所述螺纹嵌件孔内的螺纹嵌件为一体注塑成型。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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