CN112910247A - 一种滤波装置和冰箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种滤波装置和冰箱，该装置包括：X电容单元、Y电容单元和电感单元；所述X电容单元、所述Y电容单元和所述电感单元，构成一级滤波电路；所述一级滤波电路，设置在电器设备的供电端与电路负载之间，能够对所述电器设备产生的电磁干扰进行抑制。该方案，通过采用一级滤波器件达到抑制电磁干扰的目的，且成本低。

Description

一种滤波装置和冰箱
技术领域
本发明属于滤波技术领域，具体涉及一种滤波装置和冰箱，尤其涉及一种用于冰箱电磁干扰抑制的滤波电路、以及具有该滤波电路的冰箱。
背景技术
随着科技的日新月异，冰箱日趋设计多样化、功能多元化，已广泛使用于每家每户。由此带来的是随着冰箱内部负载增多，对外产生的电磁干扰也越来越严重，其电磁干扰来源主要来自冰箱内部的开关电源、压缩机、晶振等。为了抑制冰箱产生的电磁干扰，同时为了通过电磁兼容相关测试，往往需要在产品中增加滤波措施。
相关方案中，采用了独立滤波器、主板多级滤波、外加磁环等方式进行了滤波处理，由此增加了多个滤波器件，因此成本高。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种滤波装置和冰箱，以解决采用独立滤波器、主板多级滤波、外加磁环等方式进行滤波处理，增加了滤波器件，成本高的问题，达到通过采用一级滤波器件达到抑制电磁干扰的目的，且成本低的效果。
本发明提供一种滤波装置，包括：X电容单元、Y电容单元和电感单元；所述X电容单元、所述Y电容单元和所述电感单元，构成一级滤波电路；所述一级滤波电路，设置在电器设备的供电端与电路负载之间，能够对所述电器设备产生的电磁干扰进行抑制。
在一些实施方式中，所述X电容单元和所述电感单元，连接在所述供电端的零火线与所述电路负载之间；所述Y电容单元，连接在所述X电容单元与所述电感单元之间的连线与所述供电端的地线之间。
在一些实施方式中，所述X电容单元，包括：第一X电容和第二X电容；所述Y电容单元，包括：第一Y电容、第二Y电容和电阻模块；所述电感单元，包括：第一线圈、第二线圈和磁芯；所述第一线圈和所述第二线圈，绕制在所述磁芯上，形成共模电感(如共模干扰抑制电感)；其中，所述供电端的火线，经所述第一线圈后连接至所述电路负载的第一端；所述供电端的零线，经所述第二线圈后连接至所述电路负载的第二端；所述第一X电容，并联在所述供电端的火线与所述供电端的零线之间；所述第二X电容，并联在所述电路负载的第一端与所述电路负载的第二端之间；所述第一Y电容，连接在所述第一线圈与所述第二X电容的公共端与所述电阻模块的第一端之间；所述第二Y电容，连接在所述第二线圈与所述第二X电容的公共端与所述电阻模块的第一端之间；所述电阻模块的第二端接地，所述供电端的地线接地。
在一些实施方式中，所述电器设备中的加热器，自所述一级滤波电路与所述电路负载之间的连线处取电。
在一些实施方式中，在所述X电容单元包括第一X电容和第二X电容的情况下，所述第二X电容的第一端连接至电路负载的第一端，还连接至加热器的第一端；所述第二X电容的第二端连接至电路负载的第二端，还连接至加热器的第二端。
在一些实施方式中，所述供电端的电源线进线口，设置在所述一级滤波电路处，且自所述一级滤波电路所在箱体的顶部主板处进线。
在一些实施方式中，所述电源线，包括：电源的火线、电源的零线和电源的地线；在所述X电容单元包括第一X电容和第二X电容的情况下，所述火线的进线口、所述零线的进线口、以及所述地线的进线口，设置在所述第一X电容与所述箱体之间。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种冰箱，包括：以上所述的滤波装置。
由此，本发明的方案，通过设置一级滤波电路，通过调整该一级滤波电路的器件选型、安装位置以及负载取电方式，能够高效抑制冰箱产生的电磁干扰，从而，通过采用一级滤波器件达到抑制电磁干扰的目的，且成本低。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的滤波装置的一实施例的结构示意图；
图2为一种滤波电路的一实施例的结构示意图；
图3为本发明的一级滤波电路的一实施例的结构示意图；
图4为本发明的滤波电路的一实施例的安装结构示意图；
图5为一冰箱在未增加本发明的滤波电路的情况下端子骚扰电压的测试结果示意图一；
图6为一冰箱在未增加本发明的滤波电路的情况下端子骚扰电压的测试结果示意图二；
图7为一冰箱在增加本发明的滤波电路的情况下端子骚扰电压的测试结果示意图一；
图8为一冰箱在增加本发明的滤波电路的情况下端子骚扰电压的测试结果示意图二；
图9为一冰箱在未增加本发明的滤波电路的情况下骚扰功率的测试结果示意图一；
图10为一冰箱在未增加本发明的滤波电路的情况下骚扰功率的测试结果示意图二；
图11为一冰箱在增加本发明的滤波电路的情况下骚扰功率的测试结果示意图一；
图12为一冰箱在增加本发明的滤波电路的情况下骚扰功率的测试结果示意图二。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种滤波装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该滤波装置可以包括：X电容单元、Y电容单元和电感单元；所述X电容单元、所述Y电容单元和所述电感单元，构成一级滤波电路；所述一级滤波电路，设置在电器设备的供电端与电路负载之间，能够对所述电器设备产生的电磁干扰进行抑制。
具体地，针对电器设备如冰箱，设计一种低成本、高效的一级滤波电路。通过一级滤波电路即可抑制电磁干扰，相对于相关方案中冰箱的滤波措施可减少使用一个独立滤波器，如不需要圆柱滤波器，节省了成本。
在一些实施方式中，所述X电容单元和所述电感单元，连接在所述供电端的零火线与所述电路负载之间。所述Y电容单元，连接在所述X电容单元与所述电感单元之间的连线与所述供电端的地线之间。
由此，通过提供精简的一级滤波电路，通过调整滤波电路的器件选型、安装位置以及负载取电方式，高效抑制冰箱产生的电磁干扰，具有低成本且通用性高的优点，从而能够采用低成本、通用化的滤波方式解决冰箱的电磁干扰问题。
在一些实施方式中，所述X电容单元，包括：第一X电容(如X电容CX1)和第二X电容(如X电容CX2)。所述Y电容单元，包括：第一Y电容(如Y电容CY1)、第二Y电容(如Y电容CY2)和电阻模块(如电阻R)。所述电感单元，包括：第一线圈(如线圈L1)、第二线圈(如线圈L2)和磁芯；所述第一线圈和所述第二线圈，绕制在所述磁芯上，形成共模电感。
其中，所述供电端的火线，经所述第一线圈后连接至所述电路负载的第一端。所述供电端的零线，经所述第二线圈后连接至所述电路负载的第二端。
所述第一X电容，并联在所述供电端的火线与所述供电端的零线之间。所述第二X电容，并联在所述电路负载的第一端与所述电路负载的第二端之间。
所述第一Y电容，连接在所述第一线圈与所述第二X电容的公共端与所述电阻模块的第一端之间。所述第二Y电容，连接在所述第二线圈与所述第二X电容的公共端与所述电阻模块的第一端之间。所述电阻模块的第二端接地，所述供电端的地线接地。
具体地，Y电容CY1和Y电容CY2并联后对GND串联了一个电阻R，电阻R使地阻抗相对抬高，流向地上的干扰相对减小，做到端子骚扰电压与骚扰功率的平衡。通过Y电容串联电阻的方式解决冰箱的高频电磁干扰问题。
在一些实施方式中，所述电器设备中的加热器，自所述一级滤波电路与所述电路负载之间的连线处取电。
由此，通过对加热器的取电方式更改，使加热器的取电靠近电路负载，即取电于滤波后端，使加热器上的干扰经过滤波电路滤波后再回供电端，这样，传至供电端的干扰就相对少很多，被设备检测到的干扰就少很多。
在一些实施方式中，在所述X电容单元包括第一X电容和第二X电容的情况下，所述第二X电容的第一端连接至电路负载的第一端，还连接至加热器的第一端。所述第二X电容的第二端连接至电路负载的第二端，还连接至加热器的第二端。
例如：X电容CX2的第一端连接至电路负载的第一端，还连接至加热器的第一端。X电容CX2的第二端连接至电路负载的第二端，还连接至加热器的第二端。
在一些实施方式中，所述供电端的电源线进线口，设置在所述一级滤波电路处，且自所述一级滤波电路所在箱体的顶部主板处进线。
在一些实施方式中，所述电源线，包括：电源的火线、电源的零线和电源的地线。在所述X电容单元包括第一X电容和第二X电容的情况下，所述火线的进线口、所述零线的进线口、以及所述地线的进线口，设置在所述第一X电容与所述箱体之间。
具体地，电源线进线口在一级滤波电路的X电容CX1前端进线，且是箱体顶部主板处进线。电源线缩短近两米，成本低，进线口靠近滤波电路，滤波效果好。
由此，通过调整加热器从滤波电路后端取电，且滤波电路靠近电源进线口使滤波效果最优。通过优化滤波电路安装位置及内部负载取电方式，使该方案具有极高的通用性。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置一级滤波电路，通过调整该一级滤波电路的器件选型、安装位置以及负载取电方式，能够高效抑制冰箱产生的电磁干扰，从而，通过采用一级滤波器件达到抑制电磁干扰的目的，且成本低。
根据本发明的实施例，还提供了对应于滤波装置的一种冰箱。该冰箱可以包括：以上所述的滤波装置。
相关方案中，冰箱采用的滤波措施主要是使用独立滤波器与主板滤波器相结合组成的多级滤波电路，或主板采用多级滤波且外加磁环的滤波方式进行电磁干扰抑制，但这些滤波方式存在成本高、工艺复杂且通用性差的缺点。
图2为一种滤波电路的一实施例的结构示意图。如图2所示，滤波电路，包括：X电容CX1、X电容CX2，线圈L1、线圈L2，Y电容CY1、Y电容CY2，外接的圆柱滤波器。X电容CX1的第一端，经线圈L1、X电容CX2、线圈L2后连接至X电容CX1的第二端。线圈L1与X电容CX2的公共端，经Y电容CY1后接地。线圈L2与X电容CX2的公共端，经Y电容CY2后接地。电路负载与X电容CX2并联。
供电端与X电容CX1并联。供电端的火线(L线)连接至X电容CX1的第一端，连接至加热器的第一端，还连接至外接的圆柱滤波器的第一端。供电端的零线(N线)连接至X电容CX1的第二端，连接至加热器的第二端，还连接至外接的圆柱滤波器的第二端。供电端的地线(PE线)连接至外接的圆柱滤波器的第三端。
由于这些方案中采用了独立滤波器、主板多级滤波、外加磁环等方式进行了滤波处理，由此增加了多个滤波器件，因此成本高，且因为器件增多导致安装工艺步骤会增加，并且磁环滤波频段有限，故存在通用性差的缺点。
在一些实施方式中，本发明的方案提出一种精简的一级滤波电路，通过调整滤波电路的器件选型、安装位置以及负载取电方式，达到高效抑制冰箱产生的电磁干扰的目的，具有低成本且通用性高的优点，从而能够采用低成本、通用化的滤波方式解决冰箱的电磁干扰问题。
其中，器件选型，具体是根据需要抑制电磁干扰的频率匹配合适的器件。
具体地，本发明的方案，针对冰箱，设计一种低成本、高效的一级滤波电路。通过一级滤波电路即可抑制电磁干扰，相对于相关方案中冰箱的滤波措施可减少使用一个独立滤波器，节约成本。
本发明的方案，通过Y电容串联电阻的方式解决冰箱的高频电磁干扰问题。
本发明的方案，通过调整加热器从滤波电路后端取电，且滤波电路靠近电源进线口使滤波效果最优。通过优化滤波电路安装位置及内部负载取电方式，使该方案具有极高的通用性。
下面结合图3至图12所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
图3为本发明的一级滤波电路的一实施例的结构示意图。如图3所示，滤波电路，包括：X电容CX1、X电容CX2，电感L1、电感L2，Y电容CY1、Y电容CY2，电阻R。X电容CX1的第一端，经电感L1、X电容CX2、电感L2后连接至X电容CX1的第二端。电感L1与X电容CX2的公共端，经Y电容CY1后接电阻R的第一端，电阻R的第二端接地(GND)。电感L2与X电容CX2的公共端，经Y电容CY2后接电阻R的第一端。
电路负载与X电容CX2并联。X电容CX2的第一端连接至电路负载的第一端，还连接至加热器的第一端。X电容CX2的第二端连接至电路负载的第二端，还连接至加热器的第二端。
供电端与X电容CX1并联。供电端的火线(L线)连接至X电容CX1的第一端，供电端的零线(N线)连接至X电容CX1的第二端。供电端的地线(PE线)接地。
图3所示的一级滤波电路，相比于图2所示的滤波电路，圆柱滤波器(即外接的圆柱滤波器)被取消，节省了成本。该一级滤波电路，可以用于冰箱，也可以用于其它电器。
加热器的取电方式更改，图3所示的一级滤波电路中加热器的取电靠近电路负载，即取电于滤波后端，使加热器上的干扰经过滤波电路滤波后再回供电端，由此，传至供电端的干扰就相对少很多，被设备检测到的干扰就少很多。其中，加热器，可用于冰箱化霜。
Y电容CY1和Y电容CY2并联后对GND串联了一个电阻R，电阻R使地阻抗相对抬高，流向地上的干扰相对减小，做到端子骚扰电压与骚扰功率的平衡。
图4为本发明的滤波电路的一实施例的安装结构示意图。相关方案中，电源线进线口在外购圆柱滤波器端，并且是箱体底部进线。而本发明的方案，如图4所示，电源线进线口在一级滤波电路的X电容CX1前端进线，且是箱体顶部主板处进线。电源线缩短近两米，成本低，进线口靠近滤波电路，滤波效果好。
图5-图12，是专业的电磁兼容检测设备输出的检测结果的示意图。在相应示意图中，包含检测结果，如准峰值(QP)的结果和平均值(AV)结果；还包含国标检测限值，如QP值的国标限值和AV值的国标限值。
由于本实施例的冰箱所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置一级滤波电路，通过调整该一级滤波电路的器件选型、安装位置以及负载取电方式，能够高效抑制冰箱产生的电磁干扰，可减少使用一个独立滤波器，节约成本；通过优化该一级滤波电路安装位置及内部负载取电方式，使该方案具有极高的通用性。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种滤波装置，其特征在于，包括：X电容单元、Y电容单元和电感单元；所述X电容单元、所述Y电容单元和所述电感单元，构成一级滤波电路；所述一级滤波电路，设置在电器设备的供电端与电路负载之间，能够对所述电器设备产生的电磁干扰进行抑制。
2.根据权利要求1所述的滤波装置，其特征在于，所述X电容单元和所述电感单元，连接在所述供电端的零火线与所述电路负载之间；所述Y电容单元，连接在所述X电容单元与所述电感单元之间的连线与所述供电端的地线之间。
3.根据权利要求2所述的滤波装置，其特征在于，所述X电容单元，包括：第一X电容和第二X电容；
所述Y电容单元，包括：第一Y电容、第二Y电容和电阻模块；
所述电感单元，包括：第一线圈、第二线圈和磁芯；所述第一线圈和所述第二线圈，绕制在所述磁芯上，形成共模电感；其中，
所述供电端的火线，经所述第一线圈后连接至所述电路负载的第一端；所述供电端的零线，经所述第二线圈后连接至所述电路负载的第二端；
所述第一X电容，并联在所述供电端的火线与所述供电端的零线之间；所述第二X电容，并联在所述电路负载的第一端与所述电路负载的第二端之间；
所述第一Y电容，连接在所述第一线圈与所述第二X电容的公共端与所述电阻模块的第一端之间；所述第二Y电容，连接在所述第二线圈与所述第二X电容的公共端与所述电阻模块的第一端之间；所述电阻模块的第二端接地，所述供电端的地线接地。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波装置，其特征在于，所述电器设备中的加热器，自所述一级滤波电路与所述电路负载之间的连线处取电。
5.根据权利要求4所述的滤波装置，其特征在于，在所述X电容单元包括第一X电容和第二X电容的情况下，所述第二X电容的第一端连接至电路负载的第一端，还连接至加热器的第一端；所述第二X电容的第二端连接至电路负载的第二端，还连接至加热器的第二端。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波装置，其特征在于，所述供电端的电源线进线口，设置在所述一级滤波电路处，且自所述一级滤波电路所在箱体的顶部主板处进线。
7.根据权利要求6所述的滤波装置，其特征在于，所述电源线，包括：电源的火线、电源的零线和电源的地线；
在所述X电容单元包括第一X电容和第二X电容的情况下，所述火线的进线口、所述零线的进线口、以及所述地线的进线口，设置在所述第一X电容与所述箱体之间。
8.一种冰箱，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一项所述的滤波装置。
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