CN113225038B - 一种逆变器用滤波装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种逆变器用滤波装置，包括安装支座以及固定在其上面的第一磁芯、第二磁芯、差模电容、第一共模电容、第二共模电容、第三磁芯，所述第一磁芯、第二磁芯、差模电容、第一共模电容、第二共模电容、第三磁芯均通过环氧灌封在安装支座上面，且第一磁芯设置在安装支座的最前端，第二磁芯安装在第一磁芯后面，差模电容处在安装支座的中心位置，第一共模电容、第二共模电容分别设置在差模电容的两侧，第三磁芯设置在安装支座的最后面。现有技术相比，本发明滤波装置具有集成度高、EMC性能好、结构紧凑、体积小等优点。
Description
技术领域
本发明涉及滤波器领域，尤其是涉及一种逆变器用滤波装置。
背景技术
随着新纯电动汽车的不断发展，对新能源汽车电机控制器的防电磁干扰措施的研究也越来越深入。现在电机控制器本身的EMC等级一般都要求满足带载3级，传统的解决办法将很多个EMC器件分别安装在电机控制器内容来抑制干扰，这种布局零件数量多，占用体积大，因为装配分散很难起到集中滤波的效果，虽然能够勉强满足EMC性能测试的要求，但是，随着当前控制器正逐步朝着EMC等级高、体积小、重量轻的方向发展，传统整车厂要求电机控制器必须满足EMC带载测试过4级甚至5级，这是一个十分有挑战性的要求，这时候传统用多个EMC器件的独立安装的方式也难以满足整车厂的要求，如果设计高度集成化的滤波装置，将更多的的EMC元器件集成到一个滤装置当中，来实现更好的滤波效果，来满足正常长对于电磁兼容的要求。因此，现在迫切需要设计出一款整体安装体积小、结构紧凑、重量轻、EMC滤波效果好的逆变器用滤波装置。
发明内容
本发明的目的，就是为了提供一种逆变器用滤波装置。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种逆变器用滤波装置，包括安装支座以及固定在其上面的第一磁芯、第二磁芯、差模电容、第一共模电容、第二共模电容、第三磁芯，所述第一磁芯、第二磁芯、差模电容、第一共模电容、第二共模电容、第三磁芯均通过环氧灌封在安装支座上面，且第一磁芯设置在安装支座的最前端，第二磁芯安装在第一磁芯后面，差模电容处在安装支座的中心位置，第一共模电容、第二共模电容分别设置在差模电容的两侧，第三磁芯设置在安装支座的最后面。
优选地，所述第一磁芯安装在第一槽里面，并套在直流铜排输入端周围，所述第二磁芯安装在第二槽和第三槽里面，并套在直流铜排靠近输入端的周围，所述差模电容固定在第六槽里面，且其正负针脚分别与直流铜排的正极铜排和负极铜排电气连接，第一共模电容固定在第四槽里面，其接地针脚与第一接地极板电气连接，其正负针脚与分别与直流铜排的正极铜排和负极铜排电气连接，第二共模电容固定在第五槽里面，其接地针脚与第二接地极板电气连接，其正负针脚与分别与直流铜排的正极铜排和负极铜排电气连接，所述第三磁芯第在第七槽和第八槽里面，并套在直流铜排输出端周围。
优选地，所述直流铜排贯穿整个安装支座的中心并与安装支座集成包塑一体，且同时穿过第一槽、第二槽和第七槽，所述第一槽设置在安装支座最前方，第二槽和第三槽均设置在第一槽正后方，且第三槽处于第二槽正下方，所述第七槽和第八槽设置在安装支座的最后方，并且第八槽处于第七槽的正下方，第一接地极板和第二接地极板设置在安装支座的四个固定支脚位置并与安装支座集成包塑一体，第四槽和第五槽设置在安装支座的中间位置，并分居直流铜排两侧，第六槽设置在第四槽和第五槽中间位置，并且分居直流铜排中间。
优选地，所述直流铜排包括输入端、第一正分支、第二正负分支、第三负分支、第一输出端、第二输出端，第一正分支和第三负分支均是竖直的，且末端均有一个U型分叉结构，第二正负分支均是竖直的，且末端均有三个U形梳状分叉结构，输入端用来与整车电池输出线束电气连接，第一输出端和第二输出端均是用来与电机控制器的输入端电气连接。
优选地，所述第一槽呈深度23mm的方形环状结构，所述第二槽和第三槽的截面均呈长方形结构，宽度均是15mm，第二槽被直流铜排分割成三个相同的长方形空间，且三个长方形空间均与第三槽的上部完全连通。
优选地，所述第四槽和第五槽各有两个分居直流铜排两侧，第四槽和第五槽相邻，且第四槽截面呈长17mm宽10mm的长方形，第五槽截面呈长25mm宽10mm的长方形，所述第六槽有两个且处在直流铜排中间，彼此中间有一个加强筋隔开。
优选地，所述第七槽和第八槽的截面均呈长方形结构，宽度均是 25mm，第七槽被直流铜排分割成三个相同的长方形空间，且三个长方形空间均与第八槽的上部完全连通。
优选地，所述第三槽的底面有三条长方形突筋，可以起到增强安装支座强度作用，所述第七槽的底面有五条长方形突筋，可以起到增强安装支座强度作用。
优选地，所述第一接地极板和第二接地极板均设置有一个竖直折弯，折弯末端各有一个U型分叉结构。
优选地，所述第一磁芯为一个长方形环状结构，其材质为纳米晶材料，所述第二磁芯有两部分组成，两个磁芯材质为镍锌铁氧体材料，上部分磁芯呈E字型结构，下部分磁芯为长方体结构，磁芯宽度15mm，上部分磁芯安装在第二槽里面，下部分磁芯安装在第三槽里面配合使用，所述第三磁芯有两部分组成，两个磁芯材质为锰锌铁氧体材料，上部分磁芯呈E字型结构，下部分磁芯为长方体结构，磁芯宽度25mm，上部分磁芯安装在第七槽里面，下部分磁芯安装在第八槽里面配合使用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明所设计的滤波装置上面集成有七道滤波器件，即第一磁芯、第二磁芯、差模电容、第一共模电容、第二共模电容、第三磁芯，其中差模电容共有两个均是470nf的安规电容，其中第一道是第一磁芯，它本身是纳米晶材质的金属膜卷绕而成，可以抑制整车电池端输入的高频电磁噪声；第二道是第二磁芯，它是镍锌铁氧体材质烧结压制而成，可以抑制整车电池端输入的低频电磁噪声；第三道是差模电容的第一个，是470nf 的安规电容，正负针脚与直流铜排正极板和负极板连接，可以很好地抑制中频差模干扰；第四道是第一共模电容，它是一对并联接地的68nf的Y 电容，可以很好地抑制整车高压线束上面的高频共模干扰；第五道是差模电容的第一个，是470nf的安规电容，正负针脚与直流铜排正极板和负极板连接，可以很好地抑制中频差模干扰；第六道是第二共模电容，它是一对并联接地的220nf的Y电容，可以很好地抑制整车高压线束上面的高频共模干扰；第七道是第三磁芯，它是锰锌铁氧体材质烧结压制而成，可以抑制整车电池端输入的低频电磁噪声。滤波装置有了这七道环节滤波，便可以确保流入年便器内部的整车高压电池的电流非常纯净，不会对内部器件产生电磁干扰，提高了整个逆变器的抗干扰能力，同时也防止了逆变器内部的一些电磁干扰传导出去，进而对外界产生干扰，可依据实际需求选择前五道滤波满足整车4级的EMC测试要求，全部七道滤波都选用则可以来满足整车5级及以上的EMC测试要求。
(2)本发明的安装支座结构同时集成了直流铜排、第一槽、第二槽、第三槽、第一接地极板、第四槽、第五槽、第六槽、第二接地极板、第七槽、第八槽，，可以满足同时装配六道滤波器件的安装固定，具备体积小、集成化程度高的优点，不仅可以减小支架本身体积，还可以减小电机控制器内部安装空间，并且具有结构紧凑、空间利用率高、适配性强的特点。
(3)本发明中直流铜排设置有第一正分支、第二正负分支、第三负分支、第一输出端、第二输出端，第一正分支和第三负分支均是竖直的，且末端均有一个U型分叉结构，第二正负分支均是竖直的，且末端均有三个U形梳状分叉结构，这种分叉结构可以采用电阻焊直接焊接，避免了复杂工艺，减少了紧固件的使用，工艺简单、装配灵活、可靠性高，适合量产化生产。
(4)本发明中直流铜排有一个输入端和两个输出端，输入端用来与整车电池输出线束电气连接，第一输出端和第二输出端均是用来与电机控制器的输入端电气连接，可以看到输出端可以连接一台单电机控制器，也可以连接一台双电机控制器，可以同时实现两种状态的匹配，可适配性强，拆装方便。
附图说明
图1为本发明滤波装置的装配示意图。
图2为本发明安装支座的结构示意图。
图3为本发明安装支座的侧面结构示意图。
图4为本发明直流铜排的结构示意图。
图5为本发明接地极板的结构示意图。
图6为本发明第一磁芯的侧面结构示意图。
图7为本发明第二磁芯的结构示意图。
图8为本发明第三磁芯的结构示意图。
图示标注：1、安装支座，2、第一磁芯，3、第二磁芯，4、差模电容5、第一共模电容，6、第二共模电容，7、第三磁芯，1-1、直流铜排，1-2、第一槽，1-3、第二槽，1-4、第三槽，1-5、第一接地极板，1-6、第四槽， 1-7、第五槽，1-8、第六槽，1-9、第二接地极板，1-10、第七槽，1-11、第八槽，1-1-1、输入端，1-1-2、第一正分支，1-1-3、第二正负分支，1-1-4、第三负分支，1-1-5、第一输出端，1-1-6、第二输出端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，为本发明滤波装置的装配示意图，本发明滤波装置包括安装支座1以及固定在安装支座上面的第一磁芯2、第二磁芯3、差模电容4、第一共模电容5、第二共模电容6、第三磁芯7，所述安装支座1包包括直流铜排1-1、第一槽1-2、第二槽1-3、第三槽1-4、第一接地极板 1-5、第四槽1-6、第五槽1-7、第六槽1-8、第二接地极板1-9、第七槽1-10、第八槽1-11，所述第一磁芯2安装在第一槽1-2里面，并套在直流铜排1-1 输入端周围，所述第二磁芯3安装在第二槽1-3和第三槽1-4里面，并套在直流铜排1-1靠近输入端的周围，所述差模电容4固定在第六槽1-8里面，且其正负针脚分别与直流铜排1-1的正极铜排和负极铜排电气连接，第一共模电容5固定在第四槽1-6里面，其接地针脚与第一接地极板1-5 电气连接，其正负针脚与分别与直流铜排1-1的正极铜排和负极铜排电气连接，第二共模电容6固定在第五槽1-7里面，其接地针脚与第二接地极板1-9电气连接，其正负针脚与分别与直流铜排1-1的正极铜排和负极铜排电气连接，所述第三磁芯7第在第七槽1-10和第八槽1-11里面，并套在直流铜排1-1输出端周围。
如图2和图3所示，本发明包括直流铜排1-1、第一槽1-2、第二槽1-3、第三槽1-4、第一接地极板1-5、第四槽1-6、第五槽1-7、第六槽1-8、第二接地极板1-9、第七槽1-10、第八槽1-11，所述直流铜排1-1贯穿整个安装支座的中心并与安装支座集成包塑一体，且同时穿过第一槽1-2、第二槽1-3和第七槽1-10，所述第一槽1-2设置在安装支座最前方，第二槽 1-3和第三槽1-4均设置在第一槽1-2正后方，且第三槽1-4处于第二槽1-3 正下方，所述第七槽1-10和第八槽1-11设置在安装支座的最后方，并且第八槽1-11处于第七槽1-10的正下方，第一接地极板1-5和第二接地极板1-9设置在安装支座的四个固定支脚位置并与安装支座集成包塑一体，第四槽1-6和第五槽1-7设置在安装支座的中间位置，并分居直流铜排两侧，第六槽1-8设置在第四槽1-6和第五槽1-7中间位置，并且分居直流铜排中间。第一槽1-2呈深度23mm的方形环状结构，第二槽1-3和第三槽1-4的截面均呈长方形结构，宽度均是15mm，第二槽1-3被直流铜排分割成三个相同的长方形空间，且三个长方形空间均与第三槽1-4的上部完全连通，第四槽1-6和第五槽1-7各有两个分居直流铜排两侧，第四槽 1-6和第五槽1-7相邻，且第四槽1-6截面呈长17mm宽10mm的长方形，第五槽1-7截面呈长25mm宽10mm的长方形，第六槽1-8有两个且处在直流铜排中间，彼此中间有一个加强筋隔开，第七槽1-10和第八槽1-11 的截面均呈长方形结构，宽度均是25mm，第七槽1-10被直流铜排分割成三个相同的长方形空间，且三个长方形空间均与第八槽1-11的上部完全连通，第三槽1-4的底面有三条长方形突筋，可以起到增强安装支座强度作用，第七槽1-10的底面有五条长方形突筋，可以起到增强安装支座强度作用。
图4所示，为直流铜排的结构示意图，所述直流铜排1-1包括输入端 1-1-1、第一正分支1-1-2、第二正负分支1-1-3、第三负分支1-1-4、第一输出端1-1-5、第二输出端1-1-6，第一正分支1-1-2和第三负分支1-1-4均是竖直的，且末端均有一个U型分叉结构，第二正负分支1-1-3均是竖直的，且末端均有三个U形梳状分叉结构，输入端1-1-1用来与整车电池输出线束电气连接，第一输出端1-1-5和第二输出端1-1-6均是用来与电机控制器的输入端电气连接。
图5所示，为第一接地极板和第二接地极板的结构示意图，所述第一接地极板1-5和第二接地极板1-9均设置有一个竖直折弯，折弯末端各有一个U型分叉结构。
图6所示，为第一磁芯结构示意图，所述第一磁芯2为一个长方形环状结构，其材质为纳米晶材料。
图7所示，为第二磁芯结构示意图，所述第二磁芯3有两部分组成，两个磁芯材质为镍锌铁氧体材料，上部分磁芯呈E字型结构，下部分磁芯为长方体结构，磁芯宽度15mm，上部分磁芯安装在第二槽1-3里面，下部分磁芯安装在第三槽1-4里面配合使用。
图8所示，为第三磁芯结构示意图，所述第三磁芯7有两部分组成，两个磁芯材质为锰锌铁氧体材料，上部分磁芯呈E字型结构，下部分磁芯为长方体结构，磁芯宽度25mm，上部分磁芯安装在第七槽1-10里面，下部分磁芯安装在第八槽1-11里面配合使用
该逆变器用滤波装置的具体装配过程如下：
1、首先，通过集成包塑成型将第一接地极板1-5、直流铜排1-1和第二接地极板1-9固定为一个完整的安装支座，以备后续滤波装置安装使用。
2、然后，再将第一磁芯2用环氧灌封在第一槽1-2里面；将第二磁芯 3的上部分放置在第二槽1-3里面，再将下部分放置在第三槽1-4里面，最后用环氧灌封固定；将第三磁芯7的上部分放置在第七槽1-10里面，再将下部分放置在第八槽1-11里面，最后用环氧灌封固定。
3、接着，在将差模电容4用环氧灌封固定在第六槽1-8里面，将第一共模电容5用环氧灌封固定在第四槽1-6里面，将第二共模电容6用环氧灌封固定在第五槽1-7里面。
4、最后，将差模电容4的第一个的正针脚与第一正分支1-1-2用电阻焊固定，将差模电容4的第二个的负针脚与第二正负分支1-1-3用电阻焊固定，将差模电容4的第二个的负针脚与第三负分支1-1-4用电阻焊固定，再将第一共模电容5的接地针脚与第一接地极板的U型分叉用电阻焊固定，将第一共模电容5的正负针脚分别与第二正负分支1-1-3用电阻焊固定，再将第二共模电容6的接地针脚与第二接地极板的U型分叉用电阻焊固定，将第二共模电容6的正负针脚分别与第二正负分支1-1-3用电阻焊固定，至此完成整个滤波装置的装配。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种逆变器用滤波装置，其特征在于，包括安装支座以及固定在其上面的第一磁芯、第二磁芯、差模电容、第一共模电容、第二共模电容、第三磁芯，所述第一磁芯、第二磁芯、差模电容、第一共模电容、第二共模电容、第三磁芯均通过环氧灌封在安装支座上面，且第一磁芯设置在安装支座的最前端，第二磁芯安装在第一磁芯后面，差模电容处在安装支座的中心位置，第一共模电容、第二共模电容分别设置在差模电容的两侧，第三磁芯设置在安装支座的最后面，
所述第一磁芯安装在第一槽里面，并套在直流铜排输入端周围，所述第二磁芯安装在第二槽和第三槽里面，并套在直流铜排靠近输入端的周围，所述差模电容固定在第六槽里面，且其正负针脚分别与直流铜排的正极铜排和负极铜排电气连接，第一共模电容固定在第四槽里面，其接地针脚与第一接地极板电气连接，其正负针脚与分别与直流铜排的正极铜排和负极铜排电气连接，第二共模电容固定在第五槽里面，其接地针脚与第二接地极板电气连接，其正负针脚与分别与直流铜排的正极铜排和负极铜排电气连接，所述第三磁芯第在第七槽和第八槽里面，并套在直流铜排输出端周围。
2.根据权利要求1所述的一种逆变器用滤波装置，其特征在于：所述直流铜排贯穿整个安装支座的中心并与安装支座集成包塑一体，且同时穿过第一槽、第二槽和第七槽，所述第一槽设置在安装支座最前方，第二槽和第三槽均设置在第一槽正后方，且第三槽处于第二槽正下方，所述第七槽和第八槽设置在安装支座的最后方，并且第八槽处于第七槽的正下方，第一接地极板和第二接地极板设置在安装支座的四个固定支脚位置并与安装支座集成包塑一体，第四槽和第五槽设置在安装支座的中间位置，并分居直流铜排两侧，第六槽设置在第四槽和第五槽中间位置，并且分居直流铜排中间。
3.根据权利要求1所述的一种逆变器用滤波装置，其特征在于：所述直流铜排包括输入端、第一正分支、第二正负分支、第三负分支、第一输出端、第二输出端，第一正分支和第三负分支均是竖直的，且末端均有一个U型分叉结构，第二正负分支均是竖直的，且末端均有三个U形梳状分叉结构，输入端用来与整车电池输出线束电气连接，第一输出端和第二输出端均是用来与电机控制器的输入端电气连接。
4.根据权利要求1所述的一种逆变器用滤波装置，其特征在于：所述第一槽呈深度23mm的方形环状结构，所述第二槽和第三槽的截面均呈长方形结构，宽度均是15mm，第二槽被直流铜排分割成三个相同的长方形空间，且三个长方形空间均与第三槽的上部完全连通。
5.根据权利要求1所述的一种逆变器用滤波装置，其特征在于：所述第四槽和第五槽各有两个分居直流铜排两侧，第四槽和第五槽相邻，且第四槽截面呈长17mm宽10mm的长方形，第五槽截面呈长25mm宽10mm的长方形，所述第六槽有两个且处在直流铜排中间，彼此中间有一个加强筋隔开。
6.根据权利要求1所述的一种逆变器用滤波装置，其特征在于：所述第七槽和第八槽的截面均呈长方形结构，宽度均是25mm，第七槽被直流铜排分割成三个相同的长方形空间，且三个长方形空间均与第八槽的上部完全连通。
7.根据权利要求1所述的一种逆变器用滤波装置，其特征在于：所述第三槽的底面有三条长方形突筋，可以起到增强安装支座强度作用，所述第七槽的底面有五条长方形突筋，可以起到增强安装支座强度作用。
8.根据权利要求1所述的一种逆变器用滤波装置，其特征在于：所述第一接地极板和第二接地极板均设置有一个竖直折弯，折弯末端各有一个U型分叉结构。
9.根据权利要求1所述的一种逆变器用滤波装置，其特征在于：所述第一磁芯为一个长方形环状结构，其材质为纳米晶材料，所述第二磁芯有两部分组成，两个磁芯材质为镍锌铁氧体材料，上部分磁芯呈E字型结构，下部分磁芯为长方体结构，磁芯宽度15mm，上部分磁芯安装在第二槽里面，下部分磁芯安装在第三槽里面配合使用，所述第三磁芯有两部分组成，两个磁芯材质为锰锌铁氧体材料，上部分磁芯呈E字型结构，下部分磁芯为长方体结构，磁芯宽度25mm，上部分磁芯安装在第七槽里面，下部分磁芯安装在第八槽里面配合使用。
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