CN202004639U - 共模差模集成滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及集成滤波器，由两个E字形磁体、骨架和至少两组线圈组成；其特征在于，所述E字形磁体设有一个直臂，在直臂两端设有两个端折臂，在两个端折臂之间的直臂上设有一个中折臂,所有的折臂位于直臂的同一侧；所述骨架设有两个线圈支架和一个底板，所述线圈支架上设有一个带中空孔的缠绕轴，在缠绕轴两端分别设有两个线圈档板，所述底板上设有支架插槽。所述E字形磁体中折臂的长度小于两个端折臂的长度，在两个中折臂端面之间形成磁路气隙。本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了共模与差模滤波的集成，使用新型的骨架，提高生产效率，降低生产制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及滤波器，尤其涉及集成滤波器，可广泛应用于各种电子电器的电子线路中，作为EMI和EMC电路的核心元件使用。
背景技术
电磁干扰(EMI)是因电磁波造成设备、传输通道或系统性能降低的一种电磁现象，它会严重影响电子设备的正常运行，甚至会使电子元器件发生永久性的损坏。电磁干扰所造成的电磁污染，与水污染和空气污染，被称为当今人类社会的三大污染源。因此，必须采取措施对其给予充分地抑制。
电磁干扰(EMI)以辐射和传导两种方式传播，传导干扰是指通过电源线、数据线、公共地线等有形电磁介质传播EMI能量的一种EMI传播方式。传导干扰有差模（DM）和共模（CM）两种类型，差模（对称模式）干扰在系统两电源线（相线与中线）间产生干扰电压，而与地线无关，差模电流从一电源线流入，从另一电源线返回；共模（非对称模式）噪声在每一电源线与地间产生干扰电压，共模电流从干扰源通过分布电容入地，沿地线传播，再经每一电源线返回。
目前抑制EMI的技术措施有屏蔽、接地（浮地、单点地和接地网）与滤波。其中滤波技术是抑制传导干扰最有效和最经济的手段。传统的EMI滤波电路中，通常分别设置共模滤波器与差模滤波器，以抑制共模干扰和差模干扰。这种在滤波电路中分别设置共模和差模滤波器的方式，其成本较高，组装费用也相对较大，同时还会造成材料浪费。也有提出用环形磁体加中柱的方式形成磁路，在磁体表面喷涂绝缘材料然后直接在磁体上绕线圈的方式做成共模与差模集成滤波器的，但由于其无骨架的设计，为了满足耐压要求，必然导致其在磁芯表面做绝缘处理，从而使其工业生产的效率较低，制造成本同样较大。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种节省材料、易于加工、制造成本低的共模差模集成滤波器。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
共模差模集成滤波器，由两个E字形磁体、骨架和两组线圈组成；其特征在于，所述E字形磁体设有一个直臂，在直臂两端设有两个端折臂，在两个端折臂之间的直臂上设有一个中折臂,所有的折臂位于直臂的同一侧；所述骨架设有两个线圈支架和一个底板，所述线圈支架上设有一个带中空孔的缠绕轴，在缠绕轴两端分别设有两个线圈档板，所述底板上设有支架插槽。
所述两组线圈缠绕设置在线圈支架的线圈缠线轴上，两组线圈的绕向相同，将两个线圈支架的下边缘分别插入骨架底板的支架插槽中，使两个线圈支架固定在底板上，将两个E字形磁芯的端折臂分别插入线圈支架的中空孔中，使其中一个E字形磁体折臂的外向端面贴向另一个E字形磁体折臂的外向端面，形成闭合磁回路。
所述E字形磁体中折臂的长度小于两个端折臂的长度，在两个E形磁体中折臂端面之间形成磁路气隙。
所述E字形磁体的中折臂与两个端折臂的长度相等。
本实用新型的有益效果是：
1. 本实用新型的两线圈通电后，通过两E字形磁体的端折臂和直臂形成磁路，因此可抑制共模干扰。同时，由于两个E字形磁体的两个中折臂端面之间设有磁路气隙，使得两线圈在通电后形成两个相互独立的磁路，产生一定的漏电感，这种漏电感能够抑制差模信号，从而实现了共模与差模滤波的集成。
2. 本实用新型由于使用了新型的骨架，提高了工业化生产的效率，降低了生产制造成本。
3. 本实用新型将共模与差模滤波器集成为一体，节省了原材料，减小了滤波电路所占的体积，降低了电路元件的插装和焊接成本。
下面结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
附图说明
图1为共模差模集成滤波器的结构图；
图2为共模差模集成滤波器的磁路示意图；
图3为E字形磁体结构图；
图4为共模差模集成滤波器的骨架结构图；
图5为共模差模集成滤波器的骨架结构分解图；
图6为共模滤波磁路示意图；
图7为差模滤波磁路示意图。
具体实施方式
实施例一
共模差模集成滤波器实施例，参见图1～图7，由两个E字形磁体1、骨架2和两组线圈3组成；其特征在于，所述E字形磁体设有一个直臂1-1，在直臂两端设有两个端折臂1-2，在两个端折臂之间的直臂上设有一个中折臂1-3，所有的折臂位于直臂的同一侧；所述骨架设有两个线圈支架2-1和一个底板2-2，所述线圈支架上设有一个带中空孔2-1-1的缠绕轴2-1-2，在缠绕轴两端分别设有两个线圈档板2-1-3，所述底板上设有支架插槽2-2-1。
在本实施例中，所述E字形磁体中折臂1-2的长度小于两个端折臂的长度，在两个中折臂端面之间形成磁路气隙1-4，磁路气隙的宽度为中折臂长度的1/4。所述两组线圈缠绕设置在线圈支架的线圈缠绕轴上，两组线圈的绕向相同，匝数相等，将两个线圈支架的下边缘分别插入骨架底板的支架插槽中，在线圈支架与底板外表面用绝缘胶带紧密缠绕，使两个线圈支架固定在底板上，再将两个E字形磁芯的端折臂分别插入线圈支架的中空孔中，使其中一个E字形磁体折臂的外向端面1-5贴向另一个E字形磁体折臂的外向端面，形成闭合磁回路；骨架底板上设有金属脚针，可将两线圈绕组的引线分别连接在骨架的脚针上，以方便电路的插装和焊接，在两个E字形磁体的外侧面上，用绝缘胶带紧密缠绕，使两个E字形磁体对接得紧密，牢固，然后再浸绝缘油，以提高耐压与绝缘性能，同时固定器件的各个组成部分。
本实用新型在电路上使用时，由于共模干扰信号A是对地形成信号电压，因此在两线圈中形成同方向的干扰电流，根据右手定则，它们所产生的磁通是相互叠加的，又因空气隙的磁阻远远大于磁体磁阻，因此共模干扰信号在两线圈中所产生的磁通B将沿着两E字形磁体的端折臂与直臂形成磁路。由于共模干扰信号在两线圈中所产生的磁通相互叠加，整个滤波器的感抗增大，对于共模干扰信号起到抵制作用。而差模干扰信号C是在两输入信号线间形成信号电压，因此在两线圈中形成相反方向的干扰电流，根据右手定则，它们所产生的磁通D是将通过中折臂形成两个独立的口字形磁路，由于两个E字形磁体的两个中折臂端面之间设有磁路气隙，产生一定的漏电感，这种漏电感能够有效地抑制差模信号，从而实现了共模与差模滤波的集成。
本实用新型的磁路气隙量大小，可根据电子线路抑制差模干扰的要求来设置。磁路气隙量确定后，可通过研磨E字形磁体中折臂的方法来精确地控制磁路气隙量的大小。
实施例二
共模差模集成滤波器实施例，参见实施例一，与实施例一的区别在于，所述E字形磁体的中折臂与两个端折臂的长度相等，磁路气隙量为0。
在本实施例中，可用绕线机将线圈绕制在线圈支架上，以提高生产效率。用点环氧树脂胶的方法，将线圈支架固定在线圈底板上。
实施例三
共模差模集成滤波器实施例，参见实施例一，与实施例一的区别在于，两线圈缠绕方向与实施例一中的线圈分别相反，输入信号也相反。
实施例四
共模差模集成滤波器实施例，参见实施例一，与实施例一的区别在于，其中一个线圈缠绕方向与实施例一中所对应的线圈相反。与该线圈的输入信号也与实施例一中相对应的输入信号相反。
总之，在本实用新型中，线圈的缠绕方向与输入信号两者应配合起来，使得两线圈在共模干扰信号作用下所产生的磁通应能相互叠加，在差模干扰乱信号作用下两线圈所产生的磁通应能各自产生口字形磁回路。
Claims (6)
1.共模差模集成滤波器，由两个E字形磁体、骨架和两组线圈组成；其特征在于，所述E字形磁体设有一个直臂，在直臂两端设有两个端折臂，在两个端折臂之间的直臂上设有一个中折臂,所有的折臂位于直臂的同一侧；所述骨架设有两个线圈支架和一个底板，所述线圈支架上设有一个带中空孔的缠绕轴，在缠绕轴两端分别设有两个线圈档板，所述底板上设有支架插槽。
2.根据权利要求1所述的共模差模集成滤波器，其特征在于，所述E字形磁体中折臂的长度小于两个端折臂的长度，在两个E形磁体的中折臂端面之间形成磁路气隙。
3.根据权利要求1所述的共模差模集成滤波器，其特征在于，所述E字形磁体的中折臂与两个端折臂的长度相等。
4.根据权利要求2所述的共模差模集成滤波器，其特征在于，两线圈在共模干扰信号作用通过两E字形磁体的端折臂和直臂形成磁路，在该磁路中所产生的磁通是相互叠加的；两线圈在差模干扰信号作用下通过两E字形磁体的端折臂、直臂和中折臂形成两个各自独立的口字形磁回路。
5.根据权利要求4所述的共模差模集成滤波器，其特征在于，所述两组线圈的匝数相等。
6.根据权利要求5所述的共模差模集成滤波器，其特征在于，所述磁路气隙量为0到中柱长度的1/4之间。
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