CN202285185U - 共模电感及滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种共模电感，包括：内导磁体及外导磁体，所述内导磁体上设有至少两组绕组，且内导磁体与外导磁体套合。本实用新型还提供了一种包括该共模电感的滤波器。本实用新型通过使用内导磁体与外导磁体套合形成的共模电感，使得外导磁体可以很好地解决内导磁体上的导线产生的磁通泄漏，从而进一步降低了绕组产生的辐射发射，实现了更强的高频抑制能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及电感领域，尤其涉及一种共模电感及滤波器。
背景技术
一般电子产品的电路板上均混合了各种高频电路、数字电路和模拟电路，它们工作时将产生大量高频电磁波互相干扰，即EMI(ElectromagneticInterference，电磁干扰)。因此，人们对电子产品的设计制定了规章，以确保电子产品符合严格的磁化系数及发射准则，即电磁兼容(ElectromagneticCompatibility，EMC)。
目前，任何电子、电气产品，其电磁兼容性能都需要满足相应的电磁兼容国际标准或电磁兼容国家标准。为了降低产品的辐射发射，实现产品的电磁兼容性，镍锌共模电感是在产品的电源端口或信号端口使用的一种常见滤波器件。
现有的镍锌共模电感，通过将线束绕制在一个镍锌磁环上构成，该共模电感虽然可以起到抑制高频的能力，但是通常情况下，磁环上的绕线产生的磁通有一部分会通过磁环外的空气闭合，产生漏磁，导致抑制高频的效果不够好。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种共模电感，旨在提高抑制高频的能力。
本实用新型提供了一种共模电感，包括：
内导磁体及外导磁体，所述内导磁体上设有至少两组绕组，且内导磁体与外导磁体套合。
优选地，所述外导磁体的内径近似于所述内导磁体的外径与两倍的所述绕组线径的和。
优选地，所述绕组包括一第一绕线组及至少一第二绕线组，且第一绕线组在内导磁体上的绕线方向与第二绕线组在内导磁体上的绕线方向相反。
优选地，所述内导磁体为分立结构或者整体结构。
优选地，所述外导磁体为整体结构。
优选地，所述外导磁体为分立结构。
优选地，所述所述外导磁体的两端面上还分别设有覆盖内导磁体两端面的盖合部。
优选地，所述盖合部之间的距离近似于内导磁体的两端面之间的距离与两倍的所述绕组线径的和。
本实用新型还提供了一种滤波器，包括共模电感，该共模电感包括内导磁体及外导磁体，所述内导磁体上设有至少两组绕组，且内导磁体与外导磁体套合。
本实用新型通过使用内导磁体与外导磁体套合形成的共模电感，外导磁体可以很好地解决内导磁体上的导线产生的磁通泄漏问题，从而进一步降低了绕组产生的辐射发射，实现了更强的高频抑制能力。
附图说明
图1为本实用新型共模电感一实施例的俯视结构示意图；
图2为图1中共模电感沿A-A线的剖面结构示意图；
图3为本实用新型共模电感另一实施例的剖面结构示意图；
图4a为本实用新型共模电感中内导磁体为分立结构，外导磁体为整体结构的结构示意图；
图4b为本实用新型共模电感中内导磁体及外导磁体均为整体结构的结构示意图；
图5a为本实用新型共模电感中内导磁体及外导磁体均为分立结构的结构示意图；
图5b为本实用新型共模电感中内导磁体为整体结构，外导磁体为分立结构的结构示意图；
图6为现有技术中的共模电感应用于DC/DC变换器中进行CISPR25测试的结果示意图；
图7为本实用新型的共模电感应用于DC/DC变换器中进行CISPR25测试的结果示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1及图2，本实用新型共模电感包括内导磁体10及外导磁体20，该内导磁体10上设有至少两绕组30，且内导磁体10与外导磁体20套合。该绕组30包括一第一绕线组31及一第二绕线组32。而且第一绕线组31由导线沿内导磁体10从外向内顺时针绕制，第二绕线组32由导线沿内导磁体从外向内逆时针绕制，且第一绕线组31与第二绕线组32在内导磁体10上的绕线位置成对角线设置。当然，该绕组30还可包括第三绕组、第四绕组等等。
上述内导磁体10的形状可以是环形、长条形等形状，而外导磁体20的形状与内导磁体10的形状匹配，且外导磁体20的内壁形成收容空间，用于收容内导磁体10。本实用新型一种实施方式中，内导磁体10为长条体，则外导磁体20则为中空的长条体，其侧壁将内导磁体10收容在外导磁体20内。在本实用新型另一种实施方式中，内导磁体10为环形体，则外导磁体也为环形体，其侧壁将内导磁体10收容在外导磁体20内，如图1所示。
本实用新型共模电感通过使用内导磁体10与外导磁体20套合形成，外导磁体20可以很好地解决内导磁体10上的导线产生的磁通泄漏问题，从而进一步降低了绕组30产生的辐射发射，实现了更强的高频抑制能力。
如图2所示，上述内导磁体10包括外侧壁11及两端面12，且外侧壁与端面平行的截面形状可以为圆形，也可以为三角形或者多边形，在此不做限定。上述外导磁体20的内侧壁21的形状与内导磁体10的外侧壁11的形状适配。且外导磁体20的内径近似于内导磁体10的外径与两倍的绕组30线径的和。本实用新型一种实施方式中，该外导磁体20的内径略大于内导磁体10的外径与两倍的绕组30线径的和，且外导磁体20与设置有绕组30的内导磁体10通过固定装置(图中未示出)固定，以形成共模电感。该固定装置可以为塑胶外壳，且塑胶外壳设置卡持块，外导磁体20与内导磁体10均收容在塑胶外壳内并与通过卡持块与塑胶外壳卡持固定；还可以为粘性剂，该粘性剂设置在内导磁体10与外导磁体20之间，用于固定内导磁体10及外导磁体20。本实用新型另一种实施方式中，该外导磁体20的内径等于内导磁体10的外径与两倍的绕组30线径的和，从而使得外导磁体20与设置有绕组30的内导磁体10恰好配合，形成共模电感。本实用新型又一种实施方式中，该外导磁体20的内径略小于内导磁体10的外径与两倍的绕组30线径的和，从而使得外导磁体20与设置有绕组30的内导磁体10过隙配合，形成共模电感。
参照图3，上述外导磁体20的两端面上还分别设置盖合部22，该盖合部22由外导磁体20的两端面的边缘向中心延伸形成，该盖合部22可以覆盖内导磁体10两端面12。而且所述盖合部22之间的距离近似于内导磁体10的两端面之间的距离与两倍的所述绕组30线径的和。本实用新型一种实施方式中，该外导磁体20两端的盖合部22之间的距离略大于内导磁体10两端面之间的距离与两倍的绕组30线径的和，且外导磁体20与设置有绕组30的内导磁体10通过固定装置(图中未示出)固定，以形成共模电感。该固定装置可以为粘性剂，该粘性剂设置在内导磁体10与外导磁体20之间，用于固定内导磁体10及外导磁体20。本实用新型另一种实施方式中，该外导磁体20两端的盖合部22之间的距离等于内导磁体10两端面之间的距离与两倍的绕组30线径的和，从而使得外导磁体20与设置有绕组30的内导磁体10恰好配合，形成共模电感。本实用新型又一种实施方式中，该外导磁体20两端的盖合部22之间的距离略小于内导磁体10两端面之间的距离与两倍的绕组30线径的和，从而使得外导磁体20与设置有绕组30的内导磁体10过隙配合，形成共模电感。该外导磁体20不但从内导磁体10的外侧壁11屏蔽了其导线的漏磁，还从内导磁体10的两端面12屏蔽了其导线的漏磁。
参照图4a、图4b，上述内导磁体10可以为分立结构或者整体结构，外导磁体20可以为整体结构。分立结构指内导磁体10由两个分立的磁体组成，每一个磁体可以为弧型结构。整体结构指内导磁体10由封闭的磁体组成。该分立结构形成的内导磁体10可以通过绕组30使之合并；也可以通过外导磁体20的套合作用使之合并；还可以通过固定装置将其合并且固定，例如将其合并焊接在同一块电路板上。
参照图5a、图5b，上述内导磁体10可以为分立结构或者整体结构，外导磁体20可以为分立结构。该分立结构形成的内导磁体10可以通过绕组30使之合并，也可以通过外导磁体20的套合作用使之合并；还可以通过固定装置将其合并且固定，例如将内导磁体10合并焊接在同一块电路板上，也可以通过粘性剂将其固定。分立结构的外导磁体20则通过固定装置将其合并且固定，例如通过塑胶外壳将其固定；也可以通过粘性剂将其固定，还可以将其合并焊接在同一块电路板上。
上述内导磁体与外导磁体的材质可以是镍锌铁氧体材料或锰锌铁氧体材料，也可以是其它磁导材料。在本实用新型一种实施方式中，内导磁体的材质为镍锌铁氧体材料或锰锌铁氧体材料，外导磁体的材质为镍锌铁氧体材料；在本实用新型另一种实施方式中，内导磁体的材质为镍锌铁氧体材料或锰锌铁氧体材料，外导磁体的材质为锰锌铁氧体材料。由于镍锌材料的特性是具有较低的初磁导率，但在高频率时仍然能保持初磁导率。而锰锌材料的特性则恰恰相反，其具有很高的初磁导率，但在低频时磁导率会衰减。故镍锌材料适用于削减高频EMI，而锰锌材料适用于削减低频EMI。因此，优选地，当内导磁体10与外导磁体20的材质均为镍锌铁氧体材料时，其形成的共模电感对削减高频EMI效果是最佳的。
本实用新型的共模电感可以应用于各种电子设备中，而且起到了很好的高频抑制效果，尤其是适应于使用CISPR25标准进行测试的电子设备，将共模电感串联在电子设备的输入或者输出功率线路上，或者电子设备的输入输出信号上。例如将本实用新型的共模电感应用于电动车辆的DC/DC变换器，对其进行CISPR25标准测试，测试结果表明其通过了电磁兼容国际标准CISPR25中辐射发射的Class 3限值。
参照图6，为现有技术中不加外导磁体的共模电感的测试结果；参照图7，为本实用新型的共模电感的测试结果。由图6及图7可知，相对于现有技术的共模电感，使用本使用新型共模电感的DC/DC变换的测试结果在多个频点上降低了4dB。
本实用新型还提供了一种滤波器，该滤波器可以包括上述任意一种共模电感。如图1所示，该共模电感可以包括内导磁体10及外导磁体20，所述内导磁体10上设有至少两组绕组30，且内导磁体10与外导磁体20套合。
上述内导磁体10的形状可以是环形、长条形等形状，而外导磁体20的形状与内导磁体10的形状匹配，且外导磁体20的内壁形成收容空间，用于收容内导磁体10。
如图2所示，上述内导磁体10包括外侧壁11及两端面12，且外侧壁与端面平行的截面形状可以为圆形，也可以为三角形或者多边形，在此不做限定。上述外导磁体20的内侧壁21的形状与内导磁体10的外侧壁11的形状适配。且外导磁体20的内径近似于内导磁体10的外径与两倍的绕组30线径的和。
如图3所示，上述外导磁体20的两端面上还分别设置盖合部22，该盖合部22由外导磁体20的两端面的边缘向中心延伸形成，该盖合部22可以覆盖内导磁体10两端面12。而且所述盖合部22之间的距离近似于内导磁体10的两端面之间的距离与两倍的所述绕组30线径的和。
上述内导磁体10可以为分立结构或整体结构，外导磁体20可以为整体结构，如图4a、图4b所示。上述内导磁体10可以为分立结构或整体结构，外导磁体20可以为分立结构，如图5a及图5b所示。
本实用新型滤波器用于各种电子设备中的滤波功能，通过使用内导磁体10与外导磁体20套合形成，外导磁体20可以很好地解决内导磁体10上的导线产生的磁通泄漏问题，从而进一步降低了绕组30产生的辐射发射，实现了更强的高频抑制能力。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种共模电感，其特征在于，包括：
内导磁体及外导磁体，所述内导磁体上设有至少两组绕组，且内导磁体与外导磁体套合。
2.根据权利要求1所述的共模电感，其特征在于，所述外导磁体的内径近似于所述内导磁体的外径与两倍的所述绕组线径的和。
3.根据权利要求2所述的共模电感，其特征在于，所述绕组包括一第一绕线组及至少一第二绕线组，且第一绕线组在内导磁体上的绕线方向与第二绕线组在内导磁体上的绕线方向相反。
4.根据权利要求3所述的共模电感，其特征在于，所述内导磁体为分立结构或者整体结构。
5.根据权利要求4所述的共模电感，其特征在于，所述外导磁体为整体结构。
6.根据权利要求4所述的共模电感，其特征在于，所述外导磁体为分立结构。
7.根据权利要求2所述的共模电感，其特征在于，所述所述外导磁体的两端面上还分别设有覆盖内导磁体两端面的盖合部。
8.根据权利要求7所述的共模电感，其特征在于，所述盖合部之间的距离近似于内导磁体的两端面之间的距离与两倍的所述绕组线径的和。
9.一种滤波器，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的共模电感。
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| CN107612307A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-01-19 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种滤波器、电源电路及空调器 |
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