CN209045316U - 大电流端口滤波结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种大电流端口滤波结构，适用于新能源汽车的低压端口，所述大电流端口滤波结构包括印制电路板、第一磁芯以及第二磁芯，且所述印制电路板上具有至少一个安装孔组；其中：每一所述安装孔组包括两个相邻设置的通孔，且所述印制电路板上位于两个所述通孔之间的部分具有覆铜走线；所述第一磁芯和第二磁芯拼接形成磁环，且所述磁环穿过同一安装孔组的两个通孔。本实用新型通过将第一磁芯以及第二磁芯对扣在印制电路板上组成电感，无需另外增加铜排即可实现滤波，不仅降低了成本，而且便于自动化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及滤波结构，更具体地说，涉及一种大电流端口滤波结构。
背景技术
电子设备辐射和泄漏的电磁波不仅严重干扰其他电子设备正常工作，导致设备功能紊乱、传输错误、还威胁着人类的健康与安全，危害非常大，因此降低电子设备的电磁干扰已经是必须考虑的问题。磁环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。
在逆变器等电力电子设备中，为了降低电压纹波，一般采用铜排上套磁环的方案，当需要多级滤波时，在铜排套多级磁环，并在每级之间加一个滤波脚与印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)上的各级滤波电容进行连接。
然而，在上述结构中，所需的铜排一般都较长，从而导致成本较高。并且，在批量生产时，将磁环套于铜排以及将铜排插在印制电路板这两道工序很难实现自动化，都需要人工进行操作，无法满足全自动化生产的要求。此外，多级滤波时铜排到印制电路板的滤波脚的引线电感较大，降低了滤波电路的滤波性能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述滤波结构成本高、难以实现自动化操作的问题，提供一种大电流端口滤波结构。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种大电流端口滤波结构，包括印制电路板、第一磁芯以及第二磁芯，且所述印制电路板上具有至少一个安装孔组；其中：每一所述安装孔组包括两个相邻设置的通孔，且所述印制电路板上位于两个所述通孔之间的部分具有覆铜走线；所述第一磁芯和第二磁芯拼接形成磁环，且所述磁环穿过同一安装孔组的两个通孔。
优选地，所述第一磁芯为U形，所述第一磁芯位于所述印制电路板的第一侧，且所述第一磁芯的两脚各插入同一所述安装孔组的一个通孔，并与所述印制电路板的第二侧的所述第二磁芯相接固定形成所述磁环。
优选地，所述第二磁芯为U形，所述第二磁芯的两脚从所述印制电路板的第二侧各插入所述安装孔组的一个通孔，并在所述通孔内与第二磁芯的脚相接。
优选地，所述第一磁芯的两脚之间的部分贴于所述印制电路板的第一侧的表面。
优选地，所述第一磁芯的两脚之间的部分通过第一粘接胶层粘接固定在所述印制电路板的第一侧的表面。
优选地，所述第二磁芯的两脚之间的部分贴于所述印制电路板的第二侧的表面。
优选地，所述第二磁芯为一字形，且所述第一磁芯的两脚各穿过所述安装孔组的一个通孔并在所述印制电路板的第二侧与所述第二磁芯相接。
优选地，所述第一磁芯的两脚与第二磁芯之间通过第二粘接胶层粘接固定。优选地，所述印制电路板上包括滤波电容或滤波电容组，且所述滤波电容或滤波电容组的其中一个引脚焊接在所述覆铜走线上。
本实用新型的大电流端口滤波结构具有以下有益效果：通过将第一磁芯以及第二磁芯对扣在印制电路板上组成电感，无需另外增加铜排即可实现滤波，不仅降低了成本，而且便于自动化生产。本实用新型还通过在印制电路板上焊接电容，并使电容直接连接穿过上述第一磁芯和第二磁芯的覆铜走线，减小了滤波回路的引线电感，提高了滤波性能。
附图说明
图1是本实用新型大电流端口滤波结构实施例的示意图；
图2是本实用新型大电流端口滤波结构中印制电路板实施例的示意图；
图3是本实用新型大电流端口滤波结构中第一磁芯与印制电路板固定结构实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-3所示，是本实用新型大电流端口滤波结构实施例的示意图，该大电流端口滤波结构可安装于开关电源的输入或输出端口，滤除开关电源工作产生的纹波及高频干扰，特别适用于新能源汽车电源的低压电池端口的滤波。本实施例的大电流端口滤波结构包括印制电路板1、第一磁芯21以及第二磁芯22。上述印制电路板1上具有至少一个安装孔组，每一安装孔组包括两个通孔11，且该两个通孔11相邻设置。印制电路板1上位于两个通孔11之间的部分具有覆铜走线，该覆铜走线可连接开关电源的输入或输出端口。上述第一磁芯21和第二磁芯22拼接形成磁环，且该磁环穿过同一安装孔组的两个通孔11。
上述大电流端口滤波结构通过将第一磁芯21以及第二磁芯22对扣在印制电路板1上组成磁环，无需另外增加铜排即可实现滤波(对穿过磁环的覆铜走线进行滤波)，不仅降低了成本，而且便于自动化生产。
具体地，上述第一磁芯21和第二磁芯22可通过以下方式拼接形成磁环：上述第一磁芯21为U形，且该第一磁芯21位于印制电路板1第一侧。该第一磁芯21的两脚分别插入同一安装孔组的一个通孔11，并与印制电路板1的第二侧的第二磁芯22相接固定形成磁环。
上述第一磁环21具体可包括一字型的主体部以及分别垂直连接到主体部两端的两个脚。从而在第一磁芯21安装到印制电路板1时，第一磁芯21的两脚之间的部分(即主体部)贴于印制电路板1的第一侧的表面。具体地，上述第一磁芯21的两脚之间的部分(即主体部)可通过第一粘接胶层4粘接固定在印制电路板1的第一侧的表面。通过该结构，不仅可提高第一磁芯21的稳定性，而且可节省安装空间，便于实现自动化安装。当然，在实际应用中，第一磁芯21的主体部分也可采用其他形式，例如弧形等。
并且，上述第一磁芯21的两脚与第二磁芯22之间可通过第二粘接胶层3粘接固定。当然，在实际应用中，第一磁芯21和第二磁芯22之间也可通过其他现有方式相固定。
此外，上述第一磁芯21和第二磁芯22之间的气隙可根据需要设定，在实际应用中，还可选择不同组合实现零气隙。
在上述大电流端口滤波结构中，可根据以下磁阻计算公式(1)计算获得磁阻Rm：
其中L为磁环的长度，ur为磁环的绝对磁导率，s为磁环的截面积。在上述磁环中，空气气隙部分(第一磁芯21和第二磁芯22之间的第二粘接胶层3的厚度)可以通过工艺控制在一定范围内，为已知；两个通孔11的间距由要通过的电流大小和印制电路板1的过电流的电流密度决定，为已知。印制电路板1上的覆铜走线直接穿过闭合的磁环，即电感的匝数为1，通过选择不同第一磁芯21和第二磁芯22的材质和截面积即可得到设计所需要的电感量。
上述第二磁芯22同样可采用U形，且该第二磁芯22包括一字型的主体部和分别垂直连接到主体部两端的两个脚。该第二磁芯22的的两脚分别从印制电路板1的第二侧插入安装孔组的一个通孔11，在通孔11内与第二磁芯22的脚相接并通过第二粘接胶层3粘接固定。同样地，为提高稳定性及节省安装空间，上述第二磁芯22的两脚之间的部分(即一字型的主体部)贴于印制电路板1的第二侧的表面。
当然，在实际应用中，当第一磁芯21和第二磁芯22都为U形时，也可使第一磁芯21的一脚从印制电路板1的第一侧穿过一个通孔11并在印制电路板1的第二侧与第二磁芯22相接，使第二磁芯22的一脚则从印制电路板1的第二侧穿过另一通孔11并在印制电路板1的第一侧与第一磁芯21相接。但该结构的加工工艺稍微复杂。
此外，上述第二磁芯22也可为一字形，且第一磁芯21的两脚各穿过安装孔组的一个通孔11并在印制电路板1的第二侧与第二磁芯22相接固定。
在上述大电流端口滤波结构中，印制电路板1上还可包括滤波电容或滤波电容组5，且该滤波电容或滤波电容组5的其中一个引脚焊接在覆铜走线(该覆铜走线穿过磁环)上，从而滤波电容或滤波电容组5与电感(由磁环和覆铜走线构成)组成LC滤波网络。
当印制电路板1上具有多个安装孔组、多个第一磁芯21及多个第二磁芯22时，每一第一磁芯21与一个第二磁芯22安装到一个安装孔组，从而组成多级电感网络。多个滤波电容或滤波电容组5分别焊接在多级电感网络之间，组成多级LC滤波网络，其具有寄生电感小、滤波性能好的优点。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种大电流端口滤波结构，其特征在于，包括印制电路板、第一磁芯以及第二磁芯，且所述印制电路板上具有至少一个安装孔组；其中：每一所述安装孔组包括两个相邻设置的通孔，且所述印制电路板上位于两个所述通孔之间的部分具有覆铜走线；所述第一磁芯和第二磁芯拼接形成磁环，且所述磁环穿过同一安装孔组的两个通孔。
2.根据权利要求1所述的大电流端口滤波结构，其特征在于，所述第一磁芯为U形，所述第一磁芯位于所述印制电路板的第一侧，且所述第一磁芯的两脚各插入同一所述安装孔组的一个通孔，并与所述印制电路板的第二侧的所述第二磁芯相接固定形成所述磁环。
3.根据权利要求2所述的大电流端口滤波结构，其特征在于，所述第二磁芯为U形，所述第二磁芯的两脚从所述印制电路板的第二侧各插入所述安装孔组的一个通孔，并在所述通孔内与第二磁芯的脚相接。
4.根据权利要求3所述的大电流端口滤波结构，其特征在于，所述第一磁芯的两脚之间的部分贴于所述印制电路板的第一侧的表面。
5.根据权利要求4所述的大电流端口滤波结构，其特征在于，所述第一磁芯的两脚之间的部分通过第一粘接胶层粘接固定在所述印制电路板的第一侧的表面。
6.根据权利要求3所述的大电流端口滤波结构，其特征在于，所述第二磁芯的两脚之间的部分贴于所述印制电路板的第二侧的表面。
7.根据权利要求2所述的大电流端口滤波结构，其特征在于，所述第二磁芯为一字形，且所述第一磁芯的两脚各穿过所述安装孔组的一个通孔并在所述印制电路板的第二侧与所述第二磁芯相接。
8.根据权利要求2所述的大电流端口滤波结构，其特征在于，所述第一磁芯的两脚与第二磁芯之间通过第二粘接胶层粘接固定。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的大电流端口滤波结构，其特征在于，所述印制电路板上包括滤波电容或滤波电容组，且所述滤波电容或滤波电容组的其中一个引脚焊接在所述覆铜走线上。
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2018
- 2018-10-26 CN CN201821746918.0U patent/CN209045316U/zh active Active
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