CN203491986U

CN203491986U - 一种滤波器

Info

Publication number: CN203491986U
Application number: CN201320530855.6U
Authority: CN
Inventors: 吴斌; 王林
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2023-08-29

Abstract

本实用新型提供了一种滤波器，其包括：壳体、第一铜排、第二铜排、环状的磁体L1、线圈L2、电容C1、C2、C3、C4及电阻R1、R2、R3、R4、R5；其中，第一铜排及第二铜排均固定于壳体上且均套入磁体L1内，电容C1的两端分别与第一铜排及第二铜排电连接，电容C2的两端分别与第一铜排及壳体电连接，电容C3的两端分别与第一铜排及第二铜排电连接，电容C4的两端分别与第二铜排及壳体电连接；线圈L2绕制于磁体L1上，电阻R1与电容C1并联，电阻R2与电容C2并联，电阻R3与电容C3并联，电阻R4与电容C4并联，电阻R5的两端分别接电感L2的两端。本实用新型提供的滤波器既可以有效降低其内磁体的温度也可以有效提高其电磁兼容能力。

Description

一种滤波器

技术领域

本实用新型涉及一种滤波器。

背景技术

不论是人们的日常生活还是工业的电子设备上都会大量的使用到滤波器。例如，逆变器的IGBT开关产生的高频电压脉冲信号会形成很强的电磁干扰(EMI)，其频率可从几KHZ 直到数十MHz，严重地超出EMC（电磁兼容）标准的极限值要求。逆变器产生的电磁干扰不但影响负载的正常工作、缩短其使用寿命，而且对逆变器本身也带来很大的危害。所以，滤波器在电子设备中起到重要的作用。目前滤波器通常会包括有磁体，但是当电流流经磁体时，会导致将电能转换为磁体的热能使磁体的温度上升。当磁体工作温度达到磁体材质（一般为铁氧体）的居里温度（110℃）时，磁体的磁特性将产生不可逆的消失。磁体温度的上升同时影响磁体磁导率、使用寿命以及阻抗性能，进而会影响滤波器的电磁兼容能力及滤波效果。

可以理解的是，本部分的陈述仅提供与本实用新型相关的背景信息，可能构成或不构成所谓的现有技术。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术中滤波器在使用过程中磁体容易发烫及电磁兼容效果较差的缺陷，提供一种滤波器使其可以有效降低磁体的温度及提高其电磁兼容效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种滤波器，其包括：壳体、第一铜排、第二铜排、环状的磁体L1、线圈L2、电容C1、C2、C3、C4及电阻R1、R2、R3、R4、R5；其中，第一铜排及第二铜排均固定于壳体上且均套入磁体L1内，电容C1的两端分别与第一铜排及第二铜排电连接，电容C2的两端分别与第一铜排及壳体电连接，电容C3的两端分别与第一铜排及第二铜排电连接，电容C4的两端分别与第二铜排及壳体电连接；线圈L2绕制于磁体L1上，电阻R1与电容C1并联，电阻R2与电容C2并联，电阻R3与电容C3并联，电阻R4与电容C4并联，电阻R5的两端分别接电感L2的两端。

在上述滤波器中，电阻R5为可调电阻。

在上述滤波器中，所述磁体为吸收磁环。

在上述滤波器中，电容C1及电容C3均为X电容。

在上述滤波器中，电容C2及电容C4均为Y电容。

在上述滤波器中，还包括电容C11、C12、C13、及电阻R11；电容C12连接于电容C1与第二铜排之间，电阻R11连接于电阻R1与第二铜排之间，电容C11与电容C1并联，电容C13与电容C12并联。

在上述滤波器中，还包括电容C21及电阻R21，电容C21连接于电容C2与壳体之间，电阻R21与电容C21并联。

在上述滤波器中，还包括电容C31及电阻R31，电容C31连接于电容C3与第二铜排之间，电阻R31与电容C31并联。

在上述滤波器中，还包括电容C41及电阻R41，电容C41连接于电容C4与壳体之间，电阻R41与电容C41并联。

在上述滤波器中，电容C1、C11、C12、C13、C3、C31均为X电容，电容C2、C21、C4、C41均为Y电容。

本实用新型提供的滤波器，其通过在第一铜排及第二铜排上设置环状的磁体、在磁体上缠绕线圈、且在线圈的两端连接电阻，所以在滤波器使用过程中，磁体与线圈利用电磁感应原理即可达到共模电感的效果，即此时第一铜排及第二铜排相当于共模电感的单匝线圈，故共模电流可流过连接在线圈两端的电阻，进而降低共模电流传导至后级的负载端，从而可以提高滤波器对共模电流的抑制能力，也即提高了滤波器的电磁兼容（EMC）能力；同时，与线圈连接的电阻作为耗能元件，其可以将磁体中的热能消耗掉，故其同时可以有效降低滤波器中磁体的温度。因此，本实用新型提供的滤波器可以同时有效提高其自身的电磁兼容能力，也能有效降低磁体的温度，以提高滤波器的使用效果及使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型提供的一实施例中过滤器的电路示意图；

图2是本实用新型提供的又一实施例中过滤器的电路示意图；

图3是本实用新型提供的一实施例中过滤器的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1至图3所示，本实用新型提供的滤波器主要包括：壳体1、第一铜排2、第二铜排3、环状的磁体L1、线圈L2、电容C1、C2、C3、C4及电阻R1、R2、R3、R4、R5；其中，磁体L11为环状，第一铜排2及第二铜排3均固定于壳体1上且均套入磁体L1内，即环状的磁体套在第一铜排及第二铜排外，以将第一铜排及第二铜排同时套住。第一铜排及第二铜排用于分别与电源的正负极相连，则第一铜排及第二铜排相当于母线（分别相当于接火线及零线）。所以，第一铜排及第二铜排与磁体可达到共模电感的效果，以抑制共模电流。此时，第一铜排及第二铜排相当于共模电感的单匝线圈，磁体上绕制的线圈相当于副绕组。电容C1的两端分别与第一铜排及第二铜排电连接，电容C2的两端分别与第一铜排及壳体电连接，电容C3的两端分别与第一铜排及第二铜排电连接，电容C4的两端分别与第二铜排及壳体电连接；线圈L2绕制于磁体L1上，电阻R1与电容C1并联，电阻R2与电容C2并联，电阻R3与电容C3并联，电阻R4与电容C4并联，电阻R5的两端分别接电感L2的两端。其中，滤波器的外壳接地，故其相当于地线（即图中的n线）。其中，各个电容与电阻及磁体可以形成RCL谐振。电容C1形成前级滤波，电容C2、C3、及C4均形成后级滤波，故整个装置可以起到滤波的作用。同时，通过磁体与第一铜排及第二铜排形成共模电感，以抑制共模电流。由于共模电感对于相同方向的电流起阻抗器的作用，其主要通过电能转换为磁体的热能使得磁体的温度会随工作时间的增加而上升。当磁体工作温度达到磁体的居里温度时，磁体的磁性将产生不可逆转的消失，所以，本实用新型在磁体上绕制线圈L2，且在L2两端连接电阻R5,线圈L2与电阻R5形成一回路。故线圈L2与磁体通过电磁感应原理使得磁体上的热能转换为电能，即将磁体中消耗的能量转移到由电阻R5消耗掉。而且，共模电流大部分流过电阻R5可以提高滤波器的滤波性能，即进一步提升滤波器的电磁兼容能力。

在本实用新型的优选实施例中，电阻R5为可调电阻，其可以根据滤波器所应用的环境改变电阻R5的阻值，进而滤波器可以在不同的使用环境中根据需要相应的降低磁体的温度、及提升其电磁兼容能力和滤波效果。电阻R5优选为功率电阻，以提高电阻R5的散热面积及功耗，进而可以更好的降低磁体的温度及提升其电磁兼容能力。优选地，磁体为吸收磁环，吸收磁环又称铁氧体磁环，简称磁环。它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用，一般使用铁氧体材料（Mn－Zn）制成。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性，一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧升高。故吸收磁环可以有效的提高滤波器的滤波性能。当然，磁体也可以为其它材质，例如可以是其他如非晶合金，超微晶等。而且，优选地，电容C1及电容C3均为X电容。电容C2、C4均为Y电容。这样可以满足安规标准，同时，X电容可以对差模干扰起到较好的滤波作用，Y电容可以有效的抑制共模干扰。其中，线圈L2可以通过多种方式绕制在磁体上，例如线圈L2从磁体的外环朝内环方向绕制，或者线圈L2直接绕制在磁体的侧壁的外表面上。

再次参见图2所示优选实施例，滤波器还包括：电容C11、C12、C13、及电阻R11；电容C12连接于电容C1与第二铜排之间，电阻R11连接于电阻R1与第二铜排之间，电容C11与电容C1并联，电容C13与电容C12并联。即滤波器在其前级电容中通过连接多个电容及电阻，能更好的提高滤波器的耐压能力。同理，优选地，滤波器还包括电容C21、电阻R21、电容C31、电阻R31、电容C41及电阻R41，电容C21连接于电容C2与壳体之间，电阻R21与电容C21并联。电容C31连接于电容C3与第二铜排之间，电阻R31与电容C31并联。电容C41连接于电容C4与壳体之间，电阻R41与电容C41并联。这样均可以进一步的提高滤波器的耐压能力。更优选地，电容C1、C11、C12、C13、C3、C31均为X电容，电容C2、C21、C4、C41均为Y电容。，进而使滤波器符合安规的要求，且能有效地抑制共模电流及差模电流。

综上所述，本实用新型提供的滤波器，其通过磁体上绕制线圈及在线圈两端连接电阻可以有效的将原来在磁体中消耗的能量转移至电阻中消耗，以降低磁体的温度、降低磁体磁导率的衰减量、且使共模电流大部分流过电阻，进而提高滤波器的使用寿命、电磁兼容能力及滤波性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种滤波器，其特征在于，包括：壳体、第一铜排、第二铜排、环状的磁体L1、线圈L2、电容C1、C2、C3、C4及电阻R1、R2、R3、R4、R5；

其中，第一铜排及第二铜排均固定于壳体上且均套入磁体L1内，电容C1的两端分别与第一铜排及第二铜排电连接，电容C2的两端分别与第一铜排及壳体电连接，电容C3的两端分别与第一铜排及第二铜排电连接，电容C4的两端分别与第二铜排及壳体电连接；

线圈L2绕制于磁体L1上，电阻R1与电容C1并联，电阻R2与电容C2并联，电阻R3与电容C3并联，电阻R4与电容C4并联，电阻R5的两端分别接电感L2的两端。

2.如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，电阻R5为可调电阻。

3.如权利要求1或2所述的滤波器，其特征在于，所述磁体为吸收磁环。

4.如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，电容C1及电容C3均为X电容。

5.如权利要求1或4所述的滤波器，其特征在于，电容C2及电容C4均为Y电容。

6.如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，还包括电容C11、C12、C13、及电阻R11；电容C12连接于电容C1与第二铜排之间，电阻R11连接于电阻R1与第二铜排之间，电容C11与电容C1并联，电容C13与电容C12并联。

7.如权利要求6所述的滤波器，其特征在于，还包括电容C21及电阻R21，电容C21连接于电容C2与壳体之间，电阻R21与电容C21并联。

8.如权利要求7所述的滤波器，其特征在于，还包括电容C31及电阻R31，电容C31连接于电容C3与第二铜排之间，电阻R31与电容C31并联。

9.如权利要求8所述的滤波器，其特征在于，还包括电容C41及电阻R41，电容C41连接于电容C4与壳体之间，电阻R41与电容C41并联。

10.如权利要求9所述的滤波器，其特征在于，电容C1、C11、C12、C13、C3、C31均为X电容，电容C2、C21、C4、C41均为Y电容。