CN201311811Y - 一种共模滤波器 - Google Patents

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Abstract

一种共模滤波器，包括有环形磁芯、缠绕在磁芯的相对两侧芯柱上的两线圈以及用于固定所述磁芯的绝缘底座和设置在绝缘底座上的金属引脚，其特征在于：在所述磁芯另相对两侧芯柱之间还具有一中柱，该中柱在沿其横向方向上开设有气隙。与现有技术相比，本实用新型在现有的磁芯的中部增设了中柱，并在该中柱上开有气隙，使得位于磁芯两侧的线圈在通电后会通过该磁芯中柱及气隙形成相互独立的两个磁路，从而产生一定的漏电感，这种漏电感的存在能够在一定程度上抑制差模信号，有效改善共模滤波器的滤波效果。

Description

一种共模滤波器
技术领域
本实用新型涉及一种滤波元件，特别是一种共模滤波器。
背景技术
普通的共模滤波器一般由磁芯、线圈和绝缘底座三部分组成，其中，普通共模滤波器的磁芯结构为呈“口”字形或“O”字形的闭合磁环，其工作原理为：在磁芯上通常缠绕有两个线圈绕组，这两个线圈绕组通电后分别在磁芯上产生方向相反的磁路，从而使磁场为零，无论电流多大或线圈匝数多少，磁芯都不会饱和。当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流而达到滤波的目的。
但是，两个线圈通电后，线圈本身之间又产会生一定的干扰电压，即差模信号电压，这种电压将直接叠加在共模滤波器信号上，影响测量与控制精度。而上述这种“口”字形结构的磁芯由于无法形成两个独立的电磁回路，不能有效抑制该差模信号，使得共模滤波器的滤波效果受差模信号干扰而变差。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能抑制差模信号的共模滤波器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该共模滤波器包括有环形磁芯、缠绕在磁芯的相对两侧芯柱上的两线圈以及用于固定所述磁芯的绝缘底座和设置在绝缘底座上的金属引脚，其特征在于：在所述磁芯另相对两侧芯柱之间还具有一中柱，该中柱在沿其横向方向上开设有气隙。
所述的中柱可以由磁芯另相对两侧芯柱的内边沿延伸出的第一柱体和第二柱体组成，所述的气隙位于该第一柱体和第二柱体的对应端部之间，即该中柱由两部分组成。当然，该中柱也可以由所述磁芯另相对两侧芯柱的其中一芯柱内边沿延伸而成，该中柱的外伸端与对应的芯柱之间形成了所述的气隙。
为了既要避免磁芯饱和，又能够保证产生有效的漏电流，所述气隙的长度不能太小或太大，作为优选，所述磁芯的长度为所述中柱总长度的1/8～7/8为佳。
为了达到电流互感的作用，并获得较好的抑制共模信号的效果，所述两线圈具有相同匝数，并分别绕制在所述磁芯两侧的对称位置上，且所述两线圈的同名端位于所述磁芯的同一侧。
所述磁芯的表面还涂覆有环氧树脂层，该绝缘材料可以起到有效的电绝缘作用，防止两线圈的绝缘层破坏后通过磁芯发生短路。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在现有的磁芯的中部增设了中柱，并在该中柱上开有气隙，使得位于磁芯两侧的线圈在通电后会通过该磁芯中柱及气隙形成相互独立的两个磁路，从而产生一定的漏电感，这种漏电感的存在能够在一定程度上抑制差模信号，有效改善共模滤波器的滤波效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例的滤波器结构示意图。
图2为图1所示滤波器的仰视图。
图3为图1所示滤波器的左视图。
图4为图1所示滤波器的磁路流向图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～图4所示，为本实用新型的优选实施例。
该共模滤波器包括有环形磁芯1、两线圈(即第一线圈3和第二线圈4)以及绝缘底座2，其中，绝缘底座2的底部有四根金属引脚21，以方便直接和PCB板插接；其中，环形磁芯1可以为呈方形或“O”形的闭合磁环，该磁芯1的表面均涂覆有环氧树脂层，且平放在绝缘底座2上，并用粘结剂与绝缘底座2相固定。
上述第一线圈3和第二线圈4分别缠绕在磁芯左、右两侧芯柱的对称位置上，并且第一线圈3和第二线圈4的匝数相同相位一致(即第一线圈3和第二线圈4的同名端位于磁芯1的同一侧)，于是，通电后第一线圈3和第二线圈4的电流值大小一样，第一线圈3产生的磁路31和第二线圈4产生的磁路41互相抵消，无论线圈中的电流多大或绕组的匝数多少，磁芯1都不会饱和，两组线圈的电感量一般比较大，因此能够有效地抑制电子设备中的共模噪音。
上述磁芯1在上下相对两侧的芯柱之间还设置有中柱而形成一“日”字形结构的磁芯，该中柱由磁芯上、下两芯柱的内边沿延伸出的第一柱体和第二柱体组成，在第一柱体11和第二柱体12的对应端部之间形成具有一定长度h的气隙5，于是，通电后第一线圈3和第二线圈4又会相应地产生两个分别穿过磁芯1中柱及气隙5而形成的相互独立的磁路32和磁路42，从而产生漏电感，这种漏电感的存在，在一定程度上能够抑制差模噪音。
通过调整气隙5的长度h大小(在磁芯生产时即可实现)，可以得到不同的漏电感值，这对抑制差模噪音的效果也不同。然而，气隙5长度h大小的选取既要考虑漏电感值的大小又要考虑磁芯是否会饱和，因为当气隙5的长度h为零时，漏电感值最大，虽然对抑制差模噪音有益，但磁芯1可能会饱和，第一线圈3和第二线圈4之间会由于缺少耦合而不能抑制共模噪音；而当将气隙5的长度h加至最大时，即取消中柱使磁芯1由“日”形结构变回为方形或“O”形结构时，这时线圈的漏电感降到最低，这种滤波器就是普通的共模滤波器，但对差模噪音的抑制作用几乎为零。因此，一般将气隙5的长度h设置为占中柱总长度的1/8～7/8为佳，保证滤波器达到既能够实现共模滤波，又能够有效地抑制差模信号噪音的效果。

Claims (6)

1、一种共模滤波器，包括有环形磁芯、缠绕在磁芯的相对两侧芯柱上的两线圈以及用于固定所述磁芯的绝缘底座和设置在绝缘底座上的金属引脚，其特征在于：在所述磁芯另相对两侧芯柱之间还具有一中柱，该中柱在沿其横向方向上开设有气隙。
2、根据权利要求1所述的共模滤波器，其特征在于：所述的中柱由所述磁芯另相对两侧芯柱的内边沿延伸出的第一柱体和第二柱体组成，所述的气隙位于该第一柱体和第二柱体的对应端部之间。
3、根据权利要求1所述的共模滤波器，其特征在于：所述的中柱由所述磁芯另相对两侧芯柱的其中一芯柱内边沿延伸而成，该中柱的外伸端与对应的芯柱之间形成了所述的气隙。
4、根据权利要求1或2或3所述的共模滤波器，其特征在于：所述气隙的长度为所述中柱总长度的1/8～7/8。
5、根据权利要求1或2或3所述的共模滤波器，其特征在于：所述两线圈分别具有相同匝数，并绕制在所述磁芯两侧的对称位置上，且所述两线圈的同名端位于所述磁芯的同一侧。
6、根据权利要求4所述的共模滤波器，其特征在于：所述磁芯的表面还涂覆有环氧树脂层。
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