CN207652041U

CN207652041U - 大电流无磁芯emc滤波器

Info

Publication number: CN207652041U
Application number: CN201720261025.6U
Authority: CN
Inventors: 刘海涛
Original assignee: Zhuhai Bo Xiang Technology Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Bo Xiang Technology Co Ltd
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2018-07-24
Anticipated expiration: 2027-03-17

Abstract

本实用新型涉及大电流无磁芯EMC滤波器，包括X电容（C1，C2，C3）、电路端子、穿心容性低频共模纹波吸收器和/或穿心容性高频吸收器，所述电路端子包括第一输入端子（A）、第二输入端子（B）、第一输出端子（C）和第二输出端子（D），所述穿心容性低频共模纹波吸收器（M1）和/或穿心容性高频纹波吸收器（M2）串接在所述第一输入端子（A）和第二输入端子（C）之间，所述X电容并联接入电路。本实用新型的大电流无磁芯EMC滤波器，采用体积小巧的特殊穿心容性纹波吸收器件作为主要的EMI滤除器件，配合相匹配的电容器，不需要采用磁性元件（电感），就可以取得非常有效的EMC抑制效果，滤波器的体积和成本都可以得到大幅降低。

Description

大电流无磁芯EMC滤波器

技术领域

本实用新型涉及电子电路滤波器，特别是涉及无磁性元件的电磁抗干扰器。

背景技术

现有技术的EMC滤波器产品，都由具有磁芯的磁性器件(电感)与电容共同构成。特别是当流过直流或者低频大电流时，比如100A～1000A，为了防止电感中磁芯饱和，不得不采取增大磁芯尺寸，同时降低工作点磁感应强度的办法来设计其中的电感。这样，导致现有的大电流EMC滤波器为了取得好的效果，而出现成本昂贵和体积庞大的现象。

实用新型内容

基于此，针对现有技术，本实用新型的所要解决的技术问题就是提供一种成本低、结构小巧的大电流无磁芯EMC滤波器。

本实用新型的技术方案为：

一种大电流无磁芯EMC滤波器，包括X电容(C1，C2，C3)、电路端子、穿心容性低频共模纹波吸收器和/或穿心容性高频吸收器，所述电路端子包括第一输入端子(A)、第二输入端子(B)、第一输出端子(C)和第二输出端子(D)，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(M1)和/或穿心容性高频纹波吸收器(M2) 串接在所述第一输入端子(A)和第二输入端子(C)之间，所述X电容并联接入电路。

在其中一个实施例中，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(M1)包括共模连接端子(X，Y，Z)、共模金属薄膜介质(a，b)，所述共模金属薄膜介质(a， b)包括共模第一金属薄膜介质(a)和共模第二金属薄膜介质(b)，所述共模连接端子(X，Y，Z)包括两共模大电流铜排端子(X，Y)和一接地端子(Z)，两所述共模大电流铜排端子(X，Y)之间设所述共模第一金属薄膜介质(a)，所述接地端子(Z)与所述共模第二金属薄膜介质(b)导通，所述共模第一金属薄膜介质 (a)和共模第二金属薄膜介质(b)平行设置构成一电容器，所述接地端子(Z)进行接地连接。

在其中一个实施例中，所述穿心容性高频吸收器(M2)包括高频连接端子 (X′，Y′)和高频金属薄膜介质(p，q)，所述高频金属薄膜介质(p，q)为绕制在所述高频连接端子(X′，Y′)上的金属薄膜介质，所述高频金属薄膜介质(p， q)构成等效电容，所述高频连接端子(X′，Y′)的铜排之间构成等效电感和等效电阻。

在其中一个实施例中，所述大电流无磁芯EMC滤波器采用级联模式连接。

在其中一个实施例中，并联接入电路的所述X电容数量为3个。

在其中一个实施例中，并联接入电路的所述X电容数量为2个。

在其中一个实施例中，并联接入电路的所述X电容数量为1个。

在其中一个实施例中，电路中不使用所述X电容。

相对现有技术，本实用新型的大电流无磁芯EMC滤波器，采用体积小巧的特殊穿心容性纹波吸收器件作为主要的EMI滤除器件，配合相匹配的电容器，不需要采用磁性元件(电感)，就可以取得非常有效的EMC抑制效果，滤波器的体积和成本都可以得到大幅降低。

使用本实用新型的大电流无磁芯EMC滤波器，具有如下具体技术效果：

1)、无磁性元件，无饱和失效可能；

2)、过载能力强，不担心因大电流流过而导致产品失效；

3)、没有电感磁滞损耗、引线电阻损耗，产品发热量非常低；

4)、工作特性平稳，不会出现电感滤波器随着工作电流变化，引起电感量变化，从而导致滤波效果变化的现象；

5)、抗震、抗摔，可靠性高；

6)、体积小，利于产品小型化、轻量化设计，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的大电流无磁芯EMC滤波器的系统框图；

图2为本实用新型的大电流无磁芯EMC滤波器级联使用的电路框图；

图3为本实用新型的大电流无磁芯EMC滤波器简化形式的电路框图。

以上各图中，A，A′，B，B′，C，C′，D，D′--电路端子；X，Y，Z--共模连接端子；X′，Y′--高频连接端子；C1，C2，C3--X电容；Cpq--等效电容；Rpq-- 等效电阻；Lxy--等效电感；M1--穿心容性低频共模纹波吸收器；M2--穿心容性高频纹波吸收器；a，b--共模金属薄膜介质；p，q--高频金属薄膜介质。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

首先说明根据本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器。

本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器：包括X电容(C1，C2，C3)、电路端子、穿心容性低频共模纹波吸收器和/或穿心容性高频吸收器，所述电路端子包括第一输入端子(A)、第二输入端子(B)、第一输出端子(C)和第二输出端子(D)，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(M1)和/或穿心容性高频纹波吸收器(M2)串接在所述第一输入端子(A)和第二输入端子(C)之间，所述X电容并联接入电路。

在根据本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器，优选地，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(M1)包括共模连接端子(X，Y，Z)、共模金属薄膜介质(a，b)，所述共模金属薄膜介质(a，b)包括共模第一金属薄膜介质(a)和共模第二金属薄膜介质(b)，所述共模连接端子(X，Y，Z)包括两共模大电流铜排端子(X，Y)和一接地端子(Z)，两所述共模大电流铜排端子(X，Y)之间设所述共模第一金属薄膜介质(a)，所述接地端子(Z)与所述共模第二金属薄膜介质(b)导通，所述共模第一金属薄膜介质(a)和共模第二金属薄膜介质(b)平行设置构成一电容器，所述接地端子(Z)进行接地连接。

在根据本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器，优选地，所述穿心容性高频吸收器(M2)包括高频连接端子(X′，Y′)和高频金属薄膜介质(p，q)，所述高频金属薄膜介质(p，q)为绕制在所述高频连接端子(X′，Y′)上的金属薄膜介质，所述高频金属薄膜介质(p，q)构成等效电容，所述高频连接端子(X′， Y′)的铜排之间构成等效电感和等效电阻。

在根据本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器，优选地，所述大电流无磁芯EMC滤波器采用级联模式连接。

在根据本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器，优选地，并联接入电路的所述X电容数量为3个。

在根据本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器，优选地，并联接入电路的所述X电容数量为2个。

在根据本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器，优选地，并联接入电路的所述X电容数量为1个。

在根据本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器，优选地，电路中不使用所述X电容。

其次说明根据本申请所述的大电流无磁芯EMC滤波器的实施例。

图1给出了本实用新型的大电流无磁芯EMC滤波器的系统框图，该滤波器由5个元件组成，分别是X电容C1、C2、C3，穿心容性低频共模纹波吸收器M1和穿心容性高频纹波吸收器M2。其中，X电容C1、C2、C3的作用是用来滤除差模干扰，穿心容性低频共模纹波吸收器M1用来滤除低频干扰和共模干扰，穿心容性高频纹波吸收器M2用来滤除高频干扰。

每一部分功能描述如下：

1)、穿心容性低频共模纹波吸收器M1，X、Y、Z分别是纹波吸收器的三个连接端子。其中，X，Y端子为大电流流过提供通路，a为金属薄膜介质，通过特殊工艺绕制在X、Y之间的大电流铜排上，b为薄膜介质另一个极，通过Z端子引出。这样a和b就构成了一个电容器。当大电流I流过X、Y时，其中的纹波成分等效为高频交流信号，通过很短的路径经过电容ab的Z脚传导机壳上。这样对降低纹波、开关尖峰产生的高频干扰成分，有良好的抑制作用。

2)、穿心容性高频纹波吸收器M2，X′、Y′分别是纹波吸收器的2个连接端子。其中，X′、Y端子之间的大电流铜排为大电流流过提供通路，p为金属薄膜介质，通过特殊工艺绕制在X′、Y′之间的大电流铜排上，q为薄膜介质另一个极，通过Y端子引出。这样p和q就构成了一个电容器Cpq。另外，X、Y之间铜排的自身等效电感为Lxy，等效电阻为Rxy。

当大电流I流过X、Y时，其中的干扰成分均为高频交流信号，这样，当Cpq、 Lxy、Rxy满足特定条件时：

Cpq、Lxy、Rxy即构成了并联谐振回路，这时，对高频交流信号来说，其XY之间等效阻抗最大，且流过Cpq和Lxy的电流相等，流出Y端子的交流电流最小。也就是，干扰成分流出XY端子的影响量(电流)对外面的影响减到最小。因此对降低纹波、开关尖峰产生的高频干扰成分，有良好的抑制作用。 3)、X电容，C1，C2，C3均为薄膜电容，与M1、M2一起构成了两个π型滤波器结构，起到提高插入损耗的作用。

根据应用场合，滤波器可以采用多种不同的结构模式。

为了达到增强EMC抑制效果，可以采用如图2所示的级联模式。

在达到EMC抑制效果的前提下，M1和M2还可以分别单独使用，可以使用如图3的简化模式。

从上面可知，本实用新型的大电流无磁芯EMC滤波器，采用体积小巧的特殊穿心容性纹波吸收器件作为主要的EMI滤除器件，配合相匹配的电容器，不需要采用磁性元件(电感)，就可以取得非常有效的EMC抑制效果，滤波器的体积和成本都可以得到大幅降低。

a)、无磁性元件，无饱和失效可能；

b)、过载能力强，不担心因大电流流过而导致产品失效；

c)、没有电感磁滞损耗、引线电阻损耗，产品发热量非常低；

d)、工作特性平稳，不会出现电感滤波器随着工作电流变化，引起电感量变化，从而导致滤波效果变化的现象；

e)、抗震、抗摔，可靠性高；

f)、体积小，利于产品小型化、轻量化设计，成本低。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种大电流无磁芯EMC滤波器，其特征在于，包括X电容(C1，C2，C3)、电路端子、穿心容性低频共模纹波吸收器和/或穿心容性高频吸收器，所述电路端子包括第一输入端子(A)、第二输入端子(B)、第一输出端子(C)和第二输出端子(D)，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(M1)和/或穿心容性高频纹波吸收器(M2)串接在所述第一输入端子(A)和第二输入端子(C)之间，所述X电容并联接入电路。

2.根据权利要求1所述的大电流无磁芯EMC滤波器，其特征在于，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(M1)包括共模连接端子(X，Y，Z)、共模金属薄膜介质(a，b)，所述共模金属薄膜介质(a，b)包括共模第一金属薄膜介质(a)和共模第二金属薄膜介质(b)，所述共模连接端子(X，Y，Z)包括两共模大电流铜排端子(X，Y)和一接地端子(Z)，两所述共模大电流铜排端子(X，Y)之间设所述共模第一金属薄膜介质(a)，所述接地端子(Z)与所述共模第二金属薄膜介质(b)导通，所述共模第一金属薄膜介质(a)和共模第二金属薄膜介质(b)平行设置构成一电容器，所述接地端子(Z)进行接地连接。

3.根据权利要求2所述的大电流无磁芯EMC滤波器，其特征在于，所述穿心容性高频吸收器(M2)包括高频连接端子(X'，Y')和高频金属薄膜介质(p，q)，所述高频金属薄膜介质(p，q)为绕制在所述高频连接端子(X'，Y')上的金属薄膜介质，所述高频金属薄膜介质(p，q)构成等效电容，所述高频连接端子(X'，Y')的铜排之间构成等效电感和等效电阻。

4.根据权利要求1～3任一项所述的大电流无磁芯EMC滤波器，其特征在于，所述大电流无磁芯EMC滤波器采用级联模式连接。

5.根据权利要求4所述的大电流无磁芯EMC滤波器，其特征在于，并联接入电路的所述X电容数量为3个。

6.根据权利要求4所述的大电流无磁芯EMC滤波器，其特征在于，并联接入电路的所述X电容数量为2个。

7.根据权利要求4所述的大电流无磁芯EMC滤波器，其特征在于，并联接入电路的所述X电容数量为1个。

8.根据权利要求4所述的大电流无磁芯EMC滤波器，其特征在于，电路中不使用所述X电容。