CN1514532A - 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 - Google Patents
一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1514532A CN1514532A CNA031337473A CN03133747A CN1514532A CN 1514532 A CN1514532 A CN 1514532A CN A031337473 A CNA031337473 A CN A031337473A CN 03133747 A CN03133747 A CN 03133747A CN 1514532 A CN1514532 A CN 1514532A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic core
- magnetic permeability
- common mode
- ring
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 208000032365 Electromagnetic interference Diseases 0.000 title 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 80
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 22
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 3
- 241000156948 Aphantopus hyperantus Species 0.000 abstract 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种滤波器，特别是涉及一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，由大环高磁导率磁心1和线圈4、5组成，大环高磁导率磁心1制成环型或方环型，在大环高磁导率磁心1上对称地横置一对小环低磁导率磁心2、3，或在大环高磁导率磁心1上对称地横置一对开路的高磁导率磁心6、7，将线圈4、5绕在大环高磁导率磁心1和小环低磁导率磁心2、3上，或将线圈4、5绕在大环高磁导率磁心1和开路的高磁导率磁心6、7上，由于采用了上述结构，使差模磁通和共模磁通的共同路径最短，或完全不同路，从而避免了由于差模信号的影响而导致共模电感量的下降，而且差模电感量和共模电感量可以方便的实现单独调整，此外，这种结构的滤波器在实施时也很容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种滤波器，特别是涉及一种抑制差模和共模电磁干扰(EMI)的集成滤波器。
技术背景
在开关电源、不间断电源(UPS)和变频器等电力电子装置中，以及在应用开关电源的电子装置中，如电视机、计算机等，一方面，由于这些装置的电路工作在开关状态，不可避免地会产生电磁干扰信号，这些干扰信号分为传导和辐射两种，传导干扰信号又分为差模和共模干扰信号，这些干扰信号不仅影响电路自身的正常工作，还会以传导和辐射的方式进入电网，污染电磁环境，危害其他设备；另一方面，电网中也不可避免地存在电磁干扰信号，也会通过传导或辐射的方式进入设备中，影响其正常工作，因此必须采取措施来抑制这些干扰信号。
目前，在该技术领域中，研制了一种将抑制共模和差模电磁干扰的电感集成在同一个磁心上的新技术。如美国Integrated PowerComponents公司开发的集成滤波器，专利号为US5083101，其磁心包括一个较大的大环型磁心和一个较小的小环型磁心，有两个线圈，其中，一个线圈只绕在大环磁心上，另一个线圈则同时绕在大环磁心和小环磁心上，大环磁心为共模干扰信号所产生的磁场提供磁路，用来抑制共模干扰，两线圈在大环磁心上的绕向相反，在大环磁心中所产生的差模干扰信号互相抵消；小环磁心为差模干扰信号所产生的磁场提供磁路，用来抑制差模干扰。这种结构的好处是将共模电感和差模电感集成在了一起，其缺点是由于在大环磁心的窗口中放了一个小环磁心，减小了大环磁心窗口的面积，为了能绕得下两个线圈，最终增大了磁心体积，且线圈的绕制工艺复杂，而且在线路中只有一个差模电感。
美国Motorola公司开发的一种差共模集成滤波器，专利号为US5313176，其磁心包括一个E型磁心和一个I型磁心，两线圈都绕在I型磁心上，磁通Φdm和Φcm分别为差模干扰信号和共模干扰信号所产生的磁通。这种结构的好处是两线圈可以用同一个线圈骨架，调节E型磁心三个磁柱的气隙便可调整差模电感量和共模电感量，但这种有气隙的磁心结构会使共模电感量受到影响，因为共模信号磁通路径上的气隙实际上不可能完全为零。另外，由于差模磁通和共模磁通的路径在磁心的整个外围重合，也会影响共模电感量，因为差模磁通会使磁心的有效磁导率降低。
美国Magnetek公司开发的一种差、共模集成滤波器，专利号为US5731666，它是在现有集成滤波器的基础上，将高磁导率磁心(如铁氧体)的中柱和气隙用一种具有分布气隙的低磁导率磁心(如铁粉芯)来替代，从而省去了磁心中柱的研磨过程。其中，一种是用两个高磁导率的U型磁心和一个低磁导率、高饱和磁密的I型磁心来实现的。另一种是用一个高磁导率的环型磁心和一个低磁导率、高饱和磁密的I型磁心来实现的，把I型磁心装配在U型磁心或环型磁心的窗口内。这种结构的缺点是I型磁心的长度要加工得比较精确，因为过长，会装不进U型或环型磁心的窗口中，过短，不好固定，此外，差模电感量也不好调整。
台达公司开发的一种差、共模集成滤波器，专利号为01121117.2，该方案是把I型磁心横置于口型或日型磁心的窗口上，其中，口型和日型磁心采用高磁导率材料以抑制共模干扰，I型磁心采用低磁导率、较高饱和磁密的材料以抑制差模干扰，这种结构的缺点是I型磁心不好固定，差模磁通和共模磁通在磁路中有很大一部分同路，影响共模电感量。
发明内容
本发明为克服以上技术不足，提供了一种实施方便，共模磁路无气隙，差、共模电感之间的影响小，性能好的抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由大环高磁导率磁心和线圈组成，大环高磁导率磁心制成环型或方环型，在大环高磁导率磁心上对称地横置一对小环低磁导率磁心或横置一对开路的高磁导率磁心，将线圈绕在大环高磁导率磁心和小环低磁导率磁心上，或将线圈绕在大环高磁导率磁心和开路的高磁导率磁心上，小环低磁导率磁心制成环型或方环型，开路的高磁导率磁心制成I型、弧型或“[”型；大环高磁导率磁心的相对磁导率在1000以上，小环低磁导率磁心的相对磁导率在1000以下，一般在1～500之间。
本发明的有益效果是，由于采用了上述结构，使差模磁通和共模磁通的共同路径最短，或完全不同路，从而避免了由于差模信号的影响而导致共模电感的下降，而且差模电感量和共模电感量可以方便地实现单独调整，此外，这种结构的滤波器在实施时也很容易。
附图说明
以下结合附图以实施例具体说明。
图1示一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器的结构示意图。
图2示图1的实施例二的结构示意图。
图3示图1的实施例三的结构示意图。
图4示图1的实施例四的结构示意图。
图5示图1的实施例五的结构示意图。
图6示图1的实施例六的结构示意图。
图中，1-大环高磁导率磁心；2、3-小环低磁导率磁心；4、5-线圈；6、7-开路的高磁导率磁心；Icm-共模电流；Idm-差模电流；Φcm-共模磁通；Φdm-差模磁通
具体实施方式
实施例一，参照附图1，一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，包括一个大环高磁导率磁心1、两个对称的小环低磁导率磁心2、3和两个线圈4、5，小环低磁导率磁心2、3横置在大环高磁导率磁心1的同侧或不同侧(本实施例放在同侧)，线圈4绕在大环高磁导率磁心1和小环低磁导率磁心2上，线圈5绕在大环高磁导率磁心1和小环低磁导率磁心3上，这种结构滤波器的特点是两差模电感的磁通路径及差模电感与共模电感的磁通路径完全独立，互不影响，从而避免了由于差模磁通或工作电流产生的磁通的影响而导致共模电感量的降低，通过调整小环低磁导率磁心2、3的尺寸或材料的磁导率，可以方便的调整差模电感量，而不影响共模电感量。共模电感量的调节可以通过改变大环高磁导率磁心1的尺寸或材料的磁导率来实现，也可以通过调整线圈4、5的匝数来实现。一般将线圈4、5的匝数及导线直径设置成相同。
实施例二，参照附图2，一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，包括一个大环高磁导率磁心1、两个对称的弧型开路的高磁导率磁心6、7和两个线圈4、5；弧型开路的高磁导率磁心6、7横置在大环高磁导率磁心1的同侧或不同侧(本实施例放在同侧)，线圈4绕在大环高磁导率磁心1和弧型开路的高磁导率磁心6上，线圈5绕在大环高磁导率磁心1和弧型开路的高磁导率磁心7上.这种结构滤波器的特点是两差模电感的磁通路径及差模电感与共模电感的磁通路径完全独立，互不影响，从而避免了由于差模磁通或工作电流磁通影响而导致共模电感量的降低，而且滤波器的体积可以做到最小，通过调整磁心6、7的尺寸或材料的磁导率，可以方便地调整差模电感量，而不影响共模电感量。共模电感量的调整可以通过改变大环高磁导率磁心1的尺寸或材料的磁导率来实现，也可通过调整线圈4、5的匝数来实现，一般将线圈4、5的匝数及导线直径设置成相同。
实施例三，参照附图3，这种滤波器与实施例一基本相同，其结构上的差异在于将大环高磁导率磁心1制成方环型。
实施例四，参照附图4，这种滤波器与实施例二基本相同，其结构上的差异在于将弧型开路的高磁导率磁心6、7制成I型。
实施例五，参照附图5，这种滤波器与实施例四基本相同，其结构上的差异在于将I型开路的高磁导率磁心6、7制成“[”型。
实施例六，参照附图6，这种滤波器与实施例三基本相同，其结构上的差异在于将小环低磁导率磁心2、3制成方环型。上述实施例三、四、五、六四种形式的滤波器，其磁心可以采用平面UU型、平面UI型或扁环型等结构；其线圈4、5主要采用铜导线，也可以采用铜箔或印刷电路板。
Claims (7)
1、一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，由大环高磁导率磁心(1)和线圈(4)、(5)组成，其特征在于大环高磁导率磁心(1)制成环型或方环型，在大环高磁导率磁心(1)上对称地横置一对小环低磁导率磁心(2)、(3)，或在大环高磁导率磁心(1)上对称地横置一对开路的高磁导率磁心(6)、(7)，将线圈(4)、(5)绕在大环高磁导率磁心(1)和小环低磁导率磁心(2)、(3)上，或将线圈(4)、(5)绕在大环高磁导率磁心(1)和开路的高磁导率磁心(6)、(7)上。
2、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于小环低磁导率磁心(2)、(3)制成环型或方环型，小环低磁导率磁心(2)、(3)横置在大环高磁导率磁心(1)的同侧或不同侧。
3、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于开路的高磁导率磁心(6)、(7)制成I型、弧型或“[”型，开路的高磁导率磁心(6)、(7)横置在大环高磁导率磁心的同侧或不同侧。
4、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于大环高磁导率磁心(1)及开路的高磁导率磁心(6)、(7)的相对磁导率在1000以上。
5、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于小环低磁导率磁心(2)、(3)的相对磁导率在1000以下。
6、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于通过调整小环低磁导率磁心(2)、(3)及开路的高磁导率磁心(6)、(7)的尺寸或材料的磁导率可调整差模电感量。
7、根据权利要求1所述的一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，其特征在于在实施例三、四、五、六中，磁心采用平面UU型、平面UI型或扁环型结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB031337473A CN100466429C (zh) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB031337473A CN100466429C (zh) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1514532A true CN1514532A (zh) | 2004-07-21 |
| CN100466429C CN100466429C (zh) | 2009-03-04 |
Family
ID=34239902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB031337473A Expired - Fee Related CN100466429C (zh) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100466429C (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009109067A1 (zh) * | 2008-03-06 | 2009-09-11 | 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 | Emi滤波器及开关电源 |
| CN102074330A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-05-25 | 薛韬 | 多相差模和共模共体电抗器 |
| CN101770846B (zh) * | 2008-12-30 | 2012-05-30 | 台达电子工业股份有限公司 | 电子元件 |
| CN102592782A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-18 | 北京七星飞行电子有限公司 | 扼流圈及其制造方法 |
| CN104599810A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-05-06 | 同济大学 | 一种可调整阻抗的差共模电感一体化滤波电感器 |
| CN108432106A (zh) * | 2015-12-29 | 2018-08-21 | 英捷电力技术有限公司 | 用于功率转换系统的输出滤波器和功率转换系统 |
| CN110379601A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-25 | 深圳市方向电子有限公司 | 一种网络变压器工艺 |
| CN113851302A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 东莞理工学院 | 一种差模-共模一体磁芯结构及其制作方法与应用 |
| EP4109476A1 (de) * | 2021-06-18 | 2022-12-28 | GELING, Florian | Vorrichtung zum filtern von gleichtaktstörungen und von gegentaktstörungen |
| WO2024012155A1 (zh) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 华为数字能源技术有限公司 | 集成电感、电路板组件和逆变器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5319343A (en) * | 1990-08-21 | 1994-06-07 | Powercube Corporation | Integrated magnetic inductor having series and common mode windings |
| CN1257601C (zh) * | 2001-06-08 | 2006-05-24 | 台达电子工业股份有限公司 | 一种差模和共模集成滤波器 |
| CN1286255C (zh) * | 2001-06-08 | 2006-11-22 | 台达电子工业股份有限公司 | 一种差模和共模集成滤波器 |
| CN2632934Y (zh) * | 2003-07-16 | 2004-08-11 | 杨玉岗 | 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 |
-
2003
- 2003-07-16 CN CNB031337473A patent/CN100466429C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009109067A1 (zh) * | 2008-03-06 | 2009-09-11 | 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 | Emi滤波器及开关电源 |
| CN101770846B (zh) * | 2008-12-30 | 2012-05-30 | 台达电子工业股份有限公司 | 电子元件 |
| CN102074330A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-05-25 | 薛韬 | 多相差模和共模共体电抗器 |
| CN102592782A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-18 | 北京七星飞行电子有限公司 | 扼流圈及其制造方法 |
| CN102592782B (zh) * | 2012-03-14 | 2013-09-25 | 北京七星飞行电子有限公司 | 扼流圈及其制造方法 |
| CN104599810A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-05-06 | 同济大学 | 一种可调整阻抗的差共模电感一体化滤波电感器 |
| CN108432106A (zh) * | 2015-12-29 | 2018-08-21 | 英捷电力技术有限公司 | 用于功率转换系统的输出滤波器和功率转换系统 |
| CN108432106B (zh) * | 2015-12-29 | 2021-08-20 | 英捷电力技术有限公司 | 功率转换系统 |
| CN110379601A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-25 | 深圳市方向电子有限公司 | 一种网络变压器工艺 |
| CN110379601B (zh) * | 2019-07-30 | 2023-10-31 | 深圳市方向电子股份有限公司 | 一种网络变压器工艺 |
| EP4109476A1 (de) * | 2021-06-18 | 2022-12-28 | GELING, Florian | Vorrichtung zum filtern von gleichtaktstörungen und von gegentaktstörungen |
| CN113851302A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 东莞理工学院 | 一种差模-共模一体磁芯结构及其制作方法与应用 |
| WO2024012155A1 (zh) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 华为数字能源技术有限公司 | 集成电感、电路板组件和逆变器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100466429C (zh) | 2009-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10505591B2 (en) | Self-canceling magnetic structures for transferring power and communication signals | |
| CN1257601C (zh) | 一种差模和共模集成滤波器 | |
| US6657529B1 (en) | Magnetic component | |
| KR0139032B1 (ko) | 일체형 emi/rfi 필터 자석 | |
| CN203931711U (zh) | 共模噪声滤波器 | |
| CN108292552B (zh) | 具有自闭合磁路的磁结构 | |
| EP3235113B1 (en) | Power source interface module with compact emi filter | |
| CN1514532A (zh) | 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 | |
| CN208622565U (zh) | 磁性元件模块 | |
| CN2632934Y (zh) | 一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器 | |
| US20220165484A1 (en) | Hybrid inductive device | |
| CN207503796U (zh) | 一种共差模磁集成电感 | |
| CN107742570A (zh) | 一种共差模磁集成电感 | |
| CN203910415U (zh) | 一种差共模电感及含有该电感的逆变器 | |
| CN205810511U (zh) | 一种共模电感 | |
| CN213400745U (zh) | 一种磁芯、磁集成器件及其线路板、家用电器 | |
| CN209056363U (zh) | 用于脉冲滤波器的变压器 | |
| CN211208137U (zh) | 引脚贴片式共模电感 | |
| CN207251456U (zh) | 一种片式共模差模磁集成滤波器 | |
| CN1286255C (zh) | 一种差模和共模集成滤波器 | |
| CN201956156U (zh) | 一种滤波器 | |
| RU226729U1 (ru) | Трёхфазный фильтр подавления электромагнитных помех | |
| CN218100862U (zh) | 一种用于无线充电电路的电感结构 | |
| CN216412818U (zh) | 一种下沉式电感结构 | |
| CN110601516A (zh) | 一种滤波装置、电源及其滤波方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LIAONING TECHNICAL UNIVERSITY Free format text: FORMER OWNER: YANG YUGANG Effective date: 20100512 |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 123000 ELECTRICAL DEPARTMENT, LIAONING TECHNICAL UNIVERSITY, NO.47, ZHONGHUA ROAD, FUXIN CITY, LIAONING PROVINCE TO: 123000 SCIENCE AND TECHNOLOGY DEPARTMENT, NO.47, ZHONGHUA ROAD, FUXIN CITY, LIAONING PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100512 Address after: 123000 science and technology division, Zhonghua Road, Liaoning, Fuxin 47, China Patentee after: Liaoning Technical University Address before: 123000 Department of electrical engineering, Liaoning Technical University, 47 Zhonghua Road, Liaoning, Fuxin Patentee before: Yang Yugang |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090304 Termination date: 20090716 |