CN207490880U - 一种抗电磁干扰的滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗电磁干扰的滤波器，滤波器具有一个屏蔽壳体，在屏蔽壳体的内部安装有屏蔽模块，屏蔽模块内分别设置有信号类的电磁干扰防护模块和电源类的电磁干扰防护模块，所有连接线的屏蔽层、屏蔽体均与壳体连接保持良好的接地，进出信号线的通孔处通过加金属丝网或衬垫进行电磁密封处理。本实用新型与现有技术相比，既可以将信号线(包括电源和信号)耦合的强电磁干扰残流压制在安全使用的范围之内，又可以有针对性的对信号中无用频点的干扰信号进行滤除，既保证是输入信号的安全和干净，又起到了对本装置下一级设备的防护作用，相比目前单一的功能处理模块，能提供更好的保护，进一步提高了设备的可靠性。

Description

一种抗电磁干扰的滤波器

技术领域

本实用新型涉及一种滤波器，尤其涉及一种抗电磁干扰的滤波器。

背景技术

在电力电子行业和通信行业中，为保证电源和通信线路畅通，在设计电力和通信设备的过程中，在考虑到常态电网波动及信号干扰的同时，也必须考虑强电磁干扰及雷电等高强度的瞬态干扰对设备的毁伤。在现有的技术中各种类型的滤波器被广泛的应用，如各种形式的电源滤波器和信号滤波器，通过滤波可以净化电网，以及滤除信号中不需要的杂波和干扰，虽然这种滤波器可以满足大多数应用场合，但是在环境比较苛刻的环境中其工作效能则受到了很大的限制。比如在强电磁辐射的环境下，仅靠滤波器和一些设备的防雷设施，很难阻止其对设备的毁伤，本装置提供一种抗强电磁毁伤和稳态干扰的电源及信号的防护装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种抗电磁干扰的滤波器，解决现有技术存在的缺憾。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种抗电磁干扰的滤波器，其特征在于，包括一个屏蔽壳体4，在所述屏蔽壳体4的一侧设置有输入信号线通孔，多路输入信号线1通过该通孔进入屏蔽壳体4内，在屏蔽壳体4的另一侧设置有输出信号线通孔，多路信号输入线11穿出该输入信号线通孔，在输入、输出信号线通孔上安装有电磁密封连接件10，在所述屏蔽壳体4内设置有电磁干扰防护模块屏蔽体2和滤波电路模块屏蔽体6，在电磁干扰防护模块屏蔽体2内设置有电磁干扰防护电路模块3，在滤波电路模块屏蔽体6中设置有滤波电路8，多路输入信号线1与电磁干扰防护模块屏蔽体2内的电磁干扰防护电路模块3相连，输入信号通过输出线5进入滤波电路模块屏蔽体6内，滤波电路模块屏蔽体6内的一侧隔板7上安装有穿心电容9，每路信号通过穿心电容9的中心引线与安装在两个隔板7之间的滤波电路8的输入端相连接，经滤波电路8处理后滤波输出信号通过多路输出信号线11引出到外界。

进一步的，所述多路输入信号线1包括输入线IN-A和输入线IN-B，所述输入线IN-A分别与第三电阻R3的一端以及第二气体放电管G2的第一管脚相连，第二气体放电管G2的第二管脚接地，所述第三电阻R3的另一端与第四双向TVS管T4的一个管脚相连，第四双向TVS管T4的另一个管脚接地，第三电阻R3的另一端形成输出线5中的信号输出线IN-A1，第五双向TVS管T5的一端与第四双向TVS管T4相连，另一端与第四电阻R4的一端相连，所述第四电阻R4的另一端与第二气体放电管G2相连，并形成输出线5中的信号B输出线IN-B1。

进一步的，多路输入信号线1的电源线包括第一电源输入线IN-PA和第二电源输入线IN-PB，第一电源输入线IN-PA与第一电阻R1的一端相连，第一电阻R1的另一端形成第一电源输出线IN-PA1，所述第一电阻R1的另一端与第一双向TVS管T1的第一个管脚相连，第一双向TVS管T1的第二个管脚连接在第二电阻R2和第二电源输出IN-PB1之间，第二TVS管T2的一个管脚连接在第一电阻R1和第一电源输出IN-PA1之间，第二TVS管T2的另一个管脚接地，第三双向TVS管T3的一端连接在第二电阻R2和第二电源输出线IN-PA2之间，第三双向TVS管T3的另一端与第一气体放电管G1相连并接地，所述多路输入信号线1中的第二电源输入线IN-PB与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端形成第二电源输出线IN-PB1，第一气体放电管G1的一个管脚连接在第一电阻R1和第一电源输出线IN-PA1之间，另一个管脚在第二电阻R2与第二电源输入线IN-PB之间，第一气体放电管G1接地。

进一步的，滤波电路8中具有第一滤波电路输入端LIN-A1和第二滤波电路输入端LIN-B1，在第一滤波电路输入端LIN-A1和第一电感L1之间连接有第一穿心电容C1，第一穿心电容C1的另一端接地，所述第一电感L1依次与第三电感L3、第五电感L5相连，所述第五电感L5与第一滤波电路输出端OUT-A相连，第五无极性电容C5的一端连接在第一、三电感之间，另一端接地，第七无极性电容C7的一端连接在第三、五电感之间，另一端接地，第九无极性电容的一端连接在第五电感L5，另一端接地，第二滤波电路输入端LIN-B1和第二电感L2之间连接有第二穿心电容C2，所述第二穿心电容C2的另一端接地，第二电感L2依次与第四电感L4、第六电感L6相连，所述第六电感L6的另一端与第二滤波电路输出端OUT-B相连，第六无极性电容C6的一端连接在第二电感L2和第四电感L4之间，另一端接地，第十无极性电容C10的一端连接在第六电感和第二滤波电路输出端OUT-B之间，另一端接地，第四穿心电容C4一端连接在第六电感和第二滤波电路输出端OUT-B之间，另一端接地。

进一步的，第一、二、三、四穿心电容的封装形式为薄膜或陶瓷形式。

进一步的，电容的取值范围是1nF至15μF。

进一步的，输入信号线上带有屏蔽层，电磁密封连接件10与屏蔽壳体4通过金属满焊连接。

进一步的，所述电磁密封连接件10为航空插头。

本实用新型与现有技术的滤波器及其他抗干扰和防护装置相比，具有很强优势，主要体现于：1、既可以在普通环境下发挥其滤波防干扰的功能，又可以在雷电或强电磁辐射等恶劣的环境下正常发挥其保护和滤波的功能；2、本装置的线路部分、输入、输出部分均采用严格的屏蔽措施，并保持良好的接地，有效的防止了辐射场对装置的干扰；3、既可以将信号线(包括电源和信号)耦合的强电磁干扰残流压制在安全使用的范围之内，又可以有针对性的对信号中无用频点的干扰信号进行滤除，既保证是输入信号的安全和干净，又起到了对本装置下一级设备的防护作用。相比目前单一的功能处理模块，能提供更好的保护，进一步提高了设备的可靠性。

附图说明

图1是抗强电磁干扰滤波器的结构示意图。

图2是抗强电磁干扰防护模块(信号类)的电路原理图。

图3是抗强电磁干扰防护模块(电源类)的电路原理图。

图4是LC低通滤波器的电路原理图。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本实用新型，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本实用新型技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本实用新型的技术方案所限定的保护范围。

如图1至图4所示的抗电磁干扰的滤波器，包括一个屏蔽壳体4，屏蔽壳体4由底部和上盖密封组成，屏蔽壳体4的材料由导电率高的金属材料制作，并外壳连接缝隙处满焊连接或由导电的材料密封，在屏蔽壳体4的两个分别不同的侧面(根据实际应用而定)预留两个安装电磁密封连接件的孔，一侧设置有输入信号线通孔，多路输入信号线1通过该通孔进入屏蔽壳体4内，在屏蔽壳体4的另一侧设置有输出信号线通孔，多路信号输入线11穿出该输入信号线通孔，在输入、输出信号线通孔上安装有电磁密封连接件10，在屏蔽壳体4内设置有电磁干扰防护模块屏蔽体2和滤波电路模块屏蔽体6，在电磁干扰防护模块屏蔽体2内设置有电磁干扰防护电路模块3，在滤波电路模块屏蔽体6中设置有滤波电路8，多路输入信号线1与电磁干扰防护模块屏蔽体2内的电磁干扰防护电路模块3相连，输入信号通过输出线5进入在滤波电路模块屏蔽体6内，电磁干扰防护模块屏蔽体2和滤波电路模块屏蔽体6采用高电导率的金属(如镀锌钢板等)等材料制作而成，并在进出信号线通孔处通过加金属丝网或衬垫进行电磁密封处理。滤波电路模块屏蔽体6内的一侧隔板7上安装有穿心电容9，每路信号经过穿心电容9的中心引线，与安装在两个隔板7之间的滤波电路8的输入端相连接，经滤波电路8处理后滤波输出信号通过多路输出信号线11引出到外界。电磁干扰防护电路模块3(以电源类为例)，在没有强电磁辐射时不工作，当强电磁辐射达到一定的强度，防护模块启动进行对地泄放，避免了设备的供电或通信传输系统受强电磁干扰冲击造成损伤。电磁干扰防护电路模块3主要由气体放电管，电阻和TVS管组成，当电源输入端有强电磁干扰耦合产生强的感应电势或感应电流时，达到TVS管的启动阈值时，TVS管迅速开启，通过第一电阻R1和第二电阻R2迅速将电位钳下来，之后第一气体放电管G1开启，将强电磁干扰耦合产生的电流迅速泄放到与大地相连的机壳上，从而保护了下一级的滤波电路8不会被强电磁干扰损毁。

在另一实施例中，多路输入信号线1包括输入线IN-A和输入线IN-B，输入线IN-A分别与第三电阻R3的一端以及第二气体放电管G2的第一管脚相连，第二气体放电管G2的第二管脚接地，第三电阻R3的另一端与第四双向TVS管T4的一个管脚相连，双向TVS管T4的另一个管脚接地，第三电阻R3的另一端形成输出线5中的信号A输出线IN-A1，第五双向TVS管T5的一端与第四双向TVS管T4相连，另一端与第四电阻R4的一端相连，第四电阻R4的另一端与第二气体放电管G2相连，并形成输出线5中的信号B输出线IN-B1。

在又一实施例中，多路输入信号线1的电源线包括第一电源输入线IN-PA和第二电源输入线IN-PB，第一电源输入线IN-PA与第一电阻R1的一端相连，第一电阻R1的另一端形成第一电源输出线IN-PA1，第一电阻R1的另一端与第一双向TVS管T1的第一个管脚相连，第一双向TVS管T1的第二个管脚连接在第二电阻R2和第二电源输出IN-PB1之间，第二TVS管T2的一个管脚连接在第一电阻R1和第一电源输出线IN-PA1之间，第二TVS管T2的另一个管脚接地，第三双向TVS管T3的一端连接在第二电阻R2和第二电源输出线IN-PA2之间，第三双向TVS管T3的另一端与第一气体放电管G1相连并接地，多路输入信号线1中的第二电源输入线IN-PB与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端形成第二电源输出线IN-PB1，第一气体放电管G1的一个管脚连接在第一电阻R1和第一电源输出线IN-PA1之间，另一个管脚在第二电阻R2与第二电源输入线IN-PB之间，第一气体放电管G1接地。

在其他实施例中，滤波电路8中具有第一滤波电路输入端LIN-A1和第二滤波电路输入端LIN-B1，在第一滤波电路输入端LIN-A1和第一电感L1之间连接有第一穿心电容C1，第一穿心电容C2的另一端接地，第一电感L1依次与第三电感L3、第五电感L5相连，第五电感L5与第一滤波电路输出端OUT-A相连，第五无极性电容C5的一端连接在第一、三电感之间，另一端接地，第七无极性电容C7的一端连接在第三、五电感之间，另一端接地，第九无极性电容的一端连接在第五电感L5，另一端接地，第二滤波电路输入端LIN-B1和第二电感L2之间连接有第二穿心电容C2，第二穿心电容C2的另一端接地，第二电感L2依次与第四电感L4、第六电感L6相连，第六电感L6的另一端与第二滤波电路输出端OUT-B相连，第六无极性电容C6的一端连接在第二电感L2和第四电感L4之间，另一端接地，第十无极性电容C10的一端连接在第六电感和第二滤波电路输出端OUT-B之间，另一端接地，第四穿心电容C4一端连接在第六电感和第二滤波电路输出端OUT-B之间，另一端接地。在本实施例中，第一、二、三、四穿心电容的封装形式为薄膜或陶瓷形式，电容的取值范围是1nF至15μF，输入信号线上带有屏蔽层，电磁密封连接件10与屏蔽壳体4通过金属满焊连接，电磁密封连接件10为航空插头，经过滤波电路后，信号输出通过隔板7上的穿心电容的中心引线，引出屏蔽体6，之后通过电磁密封连接件10，输出通过处理的带屏蔽层的多路信号11。此外本装置所有连接线的屏蔽层、屏蔽体均与壳体连接保持良好的接地。

当然，本实用新型还可以有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种抗电磁干扰的滤波器，其特征在于，包括一个屏蔽壳体(4)，在所述屏蔽壳体(4)的一侧设置有输入信号线通孔，多路输入信号线(1)通过该通孔进入屏蔽壳体(4)内，在屏蔽壳体(4)的另一侧设置有输出信号线通孔，多路信号输入线(11)穿出该输入信号线通孔，在输入、输出信号线通孔上安装有电磁密封连接件(10)，在所述屏蔽壳体(4)内设置有电磁干扰防护模块屏蔽体(2)和滤波电路模块屏蔽体(6)，在电磁干扰防护模块屏蔽体(2)内设置有电磁干扰防护电路模块(3)，在滤波电路模块屏蔽体(6)中设置有滤波电路(8)，多路输入信号线(1)与电磁干扰防护模块屏蔽体(2)内的电磁干扰防护电路模块(3)相连，输入信号通过输出线(5)进入滤波电路模块屏蔽体(6)内，滤波电路模块屏蔽体(6)内的一侧隔板(7)上安装有穿心电容(9)，每路信号通过穿心电容(9)的中心引线与安装在两个隔板(7)之间的滤波电路(8)的输入端相连接，经滤波电路(8)处理后滤波输出信号通过多路输出信号线(11)引出到外界。

2.根据权利要求1所述的抗电磁干扰的滤波器，其特征在于，所述多路输入信号线(1)包括输入线(IN-A)和输入线(IN-B)，所述输入线(IN-A)分别与第三电阻(R3)的一端以及第二气体放电管(G2)的第一管脚相连，第二气体放电管(G2)的第二管脚接地，所述第三电阻(R3)的另一端与第四双向TVS管(T4)的一个管脚相连，第四双向TVS管(T4)的另一个管脚接地，第三电阻(R3)的另一端形成输出线(5)中的信号输出线(IN-A1)，第五双向TVS管(T5)的一端与第四双向TVS管(T4)相连，另一端与第四电阻(R4)的一端相连，所述第四电阻(R4)的另一端与第二气体放电管(G2)相连，并形成输出线(5)中的信号B输出线(IN-B1)。

3.根据权利要求1所述的抗电磁干扰的滤波器，其特征在于，多路输入信号线(1)的电源线包括第一电源输入线(IN-PA)和第二电源输入线(IN-PB)，第一电源输入线(IN-PA)与第一电阻(R1)的一端相连，第一电阻(R1)的另一端形成第一电源输出线(IN-PA1)，所述第一电阻(R1)的另一端与第一双向TVS管(T1)的第一个管脚相连，第一双向TVS管(T1)的第二个管脚连接在第二电阻(R2)和第二电源输出(IN-PB1)之间，第二TVS管(T2)的一个管脚连接在第一电阻(R1)和第一电源输出(IN-PA1)之间，第二TVS管(T2)的另一个管脚接地，第三双向TVS管(T3)的一端连接在第二电阻(R2)和第二电源输出线(IN-PA2)之间，第三双向TVS管(T3)的另一端与第一气体放电管(G1)相连并接地，所述多路输入信号线(1)中的第二电源输入线(IN-PB)与第二电阻(R2)的一端相连，第二电阻(R2)的另一端形成第二电源输出线(IN-PB1)，第一气体放电管(G1)的一个管脚连接在第一电阻(R1)和第一电源输出线(IN-PA1)之间，另一个管脚在第二电阻(R2)与第二电源输入线(IN-PB)之间，第一气体放电管(G1)接地。

4.根据权利要求1所述的抗电磁干扰的滤波器，其特征在于，滤波电路(8)中具有第一滤波电路输入端(LIN-A1)和第二滤波电路输入端(LIN-B1)，在第一滤波电路输入端(LIN-A1)和第一电感(L1)之间连接有第一穿心电容(C1)，第一穿心电容(C1)的另一端接地，所述第一电感(L1)依次与第三电感(L3)、第五电感(L5)相连，所述第五电感(L5)与第一滤波电路输出端(OUT-A)相连，第五无极性电容(C5)的一端连接在第一、三电感之间，另一端接地，第七无极性电容(C7)的一端连接在第三、五电感之间，另一端接地，第九无极性电容的一端连接在第五电感(L5)，另一端接地，第二滤波电路输入端(LIN-B1)和第二电感(L2)之间连接有第二穿心电容(C2)，所述第二穿心电容(C2)的另一端接地，第二电感(L2)依次与第四电感(L4)、第六电感(L6)相连，所述第六电感(L6)的另一端与第二滤波电路输出端(OUT-B)相连，第六无极性电容(C6)的一端连接在第二电感(L2)和第四电感(L4)之间，另一端接地，第十无极性电容(C10)的一端连接在第六电感和第二滤波电路输出端(OUT-B)之间，另一端接地，第四穿心电容(C4)一端连接在第六电感和第二滤波电路输出端(OUT-B)之间，另一端接地。

5.根据权利要求4所述的抗电磁干扰的滤波器，其特征在于，第一、二、三、四穿心电容的封装形式为薄膜或陶瓷形式。

6.根据权利要求5所述的抗电磁干扰的滤波器，其特征在于，电容的取值范围是1nF至15μF。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的抗电磁干扰的滤波器，其特征在于，输入信号线上带有屏蔽层，电磁密封连接件(10)与屏蔽壳体(4)通过金属满焊连接。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的抗电磁干扰的滤波器，其特征在于，所述电磁密封连接件(10)为航空插头。