CN204597906U - 一种大功率电源系统中的电磁干扰emi滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，包括：共模电感和多个电容，其中：该共模电感包括至少一个由扁平铜排绕制的绕组，每个绕组的一端分别与不同的第一电容的第一端连接，且每个绕组与对应第一电容的连接端作为EMI滤波器的信号输入端；每个绕组的另一端分别与不同的第二电容的第一端相连，且每个绕组与对应第二电容的连接端作为EMI滤波器的信号输出端；每个第一电容的第二端，以及每个第二电容的第二端接地。采用本实用新型提供的方案，减小了EMI滤波器的体积，同时降低了制造成本。

Description

一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器。

背景技术

在大功率电源系统中，为了抑制电源的电磁干扰(EMI，Electro MagneticInterference)噪声，通常采用电容与共模磁环组成的T型、Π型或者多级滤波器对噪声进行抑制，如图1为现有的大功率电源系统中的EMI滤波器的结构示意图，由于电源系统的电流大，磁环只能穿过线缆或者铜排，没有办法绕圈使得磁环的电感量和阻抗较小，因此通过增加电容值来保证系统的传导与辐射。但在某些应用环境中，电容的大小受到严格的限制，为了较好的抑制噪声，则必须增加磁环的数量从而增加电感量，但磁环的增加导致EMI滤波器的体积相应增大，制作成本也较高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，用以解决现有技术中存在的大功率电源系统中的EMI滤波器体积大的问题。

本实用新型实施例提供一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，包括：共模电感和多个电容，其中：

所述共模电感包括至少一个由扁平铜排绕制的绕组，每个绕组的一端分别与不同的第一电容的第一端连接，且每个绕组与对应第一电容的连接端作为EMI滤波器的信号输入端；每个绕组的另一端分别与不同的第二电容的第一端相连，且每个绕组与对应第二电容的连接端作为EMI滤波器的信号输出端；

每个第一电容的第二端，以及每个第二电容的第二端接地。

通过本实用新型实施例提供的EMI滤波器，由于在大功率电源系统中的EMI滤波器，采用由扁平铜排绕制的共模电感替代磁环，减小了EMI滤波器的体积，同时降低了制造成本。

进一步的，所述共模电感包括由扁平铜排绕制的第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述EMI滤波器的三个信号输入端分别与三相三线制的大功率系统的每一相输出端相连。

进一步的，所述共模电感包括由扁平铜排绕制的第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组，所述EMI滤波器的四个信号输入端分别与三相四线制的大功率系统的三相输出的每一相输出端以及N线相连。

进一步的，所述共模电感包括由扁平铜排绕制的第一绕组和第二绕组，所述EMI滤波器的两个信号输入端分别与单相的大功率系统的L线输出端和N线输出端相连。

进一步的，所述共模电感的绕组采用立绕的方式绕制在磁芯上。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为现有技术中大功率电源系统中的EMI滤波器示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的EMI滤波器示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的EMI滤波器结构图之一；

图4为本实用新型实施例1提供的EMI滤波器结构图之二；

图5为本实用新型实施例2提供的EMI滤波器示意图。

具体实施方式

为了给出大功率电源系统中体积较小的EMI滤波器的实现方案，本实用新型实施例提供了一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

本实用新型实施例1提供一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，以三相三线的大功率电源系统为例，如图2所示，该EMI滤波器包括：扁平铜排绕制的共模电感L和第一电容C₁，第二电容C₂，第三电容C₃，第四电容C₄，第五电容C₅，第六电容C₆，共模电感L包括第一绕组L₁，第二绕组L₂，第三绕组L₃，其中：

第一绕组L₁的一端与第一电容C₁的第一端相连，且L₁与C₁的连接端作为EMI滤波器的第一信号输入端In1，第一信号输入端In1与大功率电源系统的第一相输出端a相相连,第一电容C₁的第二端接地；第一绕组L₁的另一端与第二电容C₂的第一端相连，且L₁与C₂的连接端作为EMI滤波器的第一信号输出端Out1，第二电容C₂的第二端接地。

第二绕组L₂的一端与第三电容C₃的第一端相连，且L₂与C₃的连接端作为EMI滤波器的第二信号输入端In2，第二信号输入端In2与大功率电源系统的第二相输出端b相相连，第三电容C₃的第二端接地；第二绕组L₂的另一端与第四电容C₄的第一端相连，且L₂与C₄的连接端作为EMI滤波器的第二信号输出端Out2，第四电容C₄的第二端接地。

第三绕组L₃的一端与第五电容C₅的第一端相连，且L₃与C₅的连接端作为EMI滤波器的第三信号输入端In3，第三信号输入端In3与大功率电源系统的第三相输出端c相相连，第五电容C₅的第二端接地；第三绕组L₃的另一端与第六电容C₆的第一端相连，且L₃与C₆相连后的连接端作为EMI滤波器的第三信号输出端Out3，第六电容C₆的第二端接地。

由扁平铜排绕制的具有三个绕组的共模电感的结构图如图3所示，磁芯31上绕制了第一绕组32，第二绕组33和第三绕组34，且三个绕组采用立绕的方式绕制在磁芯31上。

本实用新型实施例1中共模电感的电感量采用如下公式确定：

$L=\frac{{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{\Δ}}*{\mathrm{\μ}}_0*N^2*\mathrm{Ae}}{\mathrm{le}}$

其中，L为该共模电感的电感量，μ_Δ为增量磁导率，μ₀为真空磁导率，N为绕组线圈的匝数，Ae为磁芯面积，Le为磁路平均长度。

进一步的，如果大功率电源系统为三相四线制，则可以在磁芯上绕制四个绕组，如图4所示，该EMI滤波器包括：扁平铜排绕制的共模电感L和第一电容C₁，第二电容C₂，第三电容C₃，第四电容C₄，第五电容C₅，第六电容C₆，第七电容C₇，第八电容C₈，共模电感L包括第一绕组L₁，第二绕组L₂，第三绕组L₃，第四绕组L₄，其中，第一绕组L₁，第二绕组L₂，第三绕组L₃与电容的连接方式与上述三相三线的大功率电源系统中的连接方式相同，第四绕组L₄的一端与第七电容C₇的第一端相连，且L₄与C₇的连接端作为EMI滤波器的第四信号输入端In4，第四信号输入端In4与大功率电源系统的第四个输出端N线相连,第七电容C₇的第二端接地；第四绕组L₄的另一端与第八电容C₈的第一端相连，且L₄与C₈相连后的连接端作为EMI滤波器的第四信号输出端Out4，第八电容C₈的第二端接地。

通过本实用新型实施例1提供的大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，由于采用由扁平铜排绕制的共模电感替代磁环，减小了EMI滤波器的体积，同时降低了制造成本。

实施例2：

本实用新型实施例2提供一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，以单相大功率电源系统为例，如图5所示，该EMI滤波器包括：由扁平铜排绕制的共模电感L和第一电容C₁，第二电容C₂，第三电容C₃，第四电容C₄，共模电感L包括第一绕组L₁，第二绕组L₂，其中：

第一绕组L₁的一端与第一电容C₁的第一端相连，且L₁与C₁的连接端作为EMI滤波器的第一信号输入端InL，第一信号输入端InL与大功率电源系统的L线端相连,第一电容C₁的第二端接地；第一绕组L₁的另一端与第二电容C₂的第一端相连，且L₁与C₂的连接端作为EMI滤波器的第一信号输出端OutL，第二电容C₂的第二端接地。

第二绕组L₂的一端与第三电容C₃的第一端相连，且L₂与C₃的连接端作为EMI滤波器的第二信号输入端InN，第二信号输入端InN与大功率电源系统的N线端相连，第三电容C₃的第二端接地；第二绕组L₂的另一端与第四电容C₄的第一端相连，且L₂与C₄相连后的连接端作为EMI滤波器的第二信号输出端OutN，第四电容C₄的第二端接地。

第一绕组L₁，第二绕组L₂采用立绕的方式绕制在磁芯。本实用新型实施例1中共模电感的电感量采用如下公式确定：

$L=\frac{{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{\Δ}}*{\mathrm{\μ}}_0*N^2*\mathrm{Ae}}{\mathrm{le}}$

其中，L为该共模电感的电感量，μ_Δ为增量磁导率，μ₀为真空磁导率，N为绕组线圈的匝数，Ae为磁芯面积，Le为磁路平均长度。

通过本实用新型实施例1提供的大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，由于采用由扁平铜排绕制的共模电感替代磁环，减少了EMI滤波器的体积，同时降低了制造成本。

综上所述，本实用新型实施例提供的方案，包括：共模电感和多个电容，其中：该共模电感包括至少一个由扁平铜排绕制的绕组，每个绕组的一端分别与不同的第一电容的第一端连接，且每个绕组与对应第一电容的连接端作为EMI滤波器的信号输入端；每个绕组的另一端分别与不同的第二电容的第一端相连，且每个绕组与对应第二电容的连接端作为EMI滤波器的信号输出端；每个第一电容的第二端，以及每个第二电容的第二端接地。采用本实用新型提供的方案，减小了EMI滤波器的体积，同时降低了制造成本。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，其特征在于，包括：共模电感和多个电容，其中：

所述共模电感包括至少一个由扁平铜排绕制的绕组，每个绕组的一端分别与不同的第一电容的第一端连接，且每个绕组与对应第一电容的连接端作为EMI滤波器的信号输入端；每个绕组的另一端分别与不同的第二电容的第一端相连，且每个绕组与对应第二电容的连接端作为EMI滤波器的信号输出端；

每个第一电容的第二端，以及每个第二电容的第二端接地。

2.如权利要求1所述的EMI滤波器，其特征在于，所述共模电感包括由扁平铜排绕制的第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述EMI滤波器的三个信号输入端分别与三相三线制的大功率系统的每一相输出端相连。

3.如权利要求1所述的EMI滤波器，其特征在于，所述共模电感包括由扁平铜排绕制的第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组，所述EMI滤波器的四个信号输入端分别与三相四线制的大功率系统的三相输出的每一相输出端以及N线相连。

4.如权利要求1所述的EMI滤波器，其特征在于，所述共模电感包括由扁平铜排绕制的第一绕组和第二绕组，所述EMI滤波器的两个信号输入端分别与单相的大功率系统的L线输出端和N线输出端相连。

5.如权利要求1-4任一所述的EMI滤波器，其特征在于，所述共模电感的绕组采用立绕的方式绕制在磁芯上。