CN209748509U - 一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，包括设于外侧用于隔离电磁环境的外壳组件，外壳组件内设有上下两组穿心电容器组件，两组穿心电容器组件内设有芯棒组件，芯棒组件、穿心电容器组件与外壳组件均同心；两组穿心电容器组件均包括穿心电容器、磁环，磁环设于穿心电容器中间的孔内，穿心电容器、磁环组合形成的电容电感组件；芯棒组件包括芯棒，芯棒的上下两部分分别与一组穿心电容器组件的上端和另一组穿心电容器组件的下端固定连接，芯棒的两端贯穿外壳组件和两组穿心电容器组件。本实用新型能够有效地降低舰船变频驱动装置对外电磁干扰信号传导发射，也能有效抑制来自外部电网对舰船变频驱动装置的电磁干扰信号传导发射。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，尤其涉及一种舰船变频驱动装置特大功率电源电磁干扰馈通滤波器，属于信息安全技术中的专用安全类技术领域。
背景技术
舰船变频驱动装置的电磁兼容性(EMC)，其主要目的是抑制共模电流对电网传播，减小电网对地电压的波动。
为实现这目标和满足军用设备的电磁兼容标准，GJB151A《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》，及GJB152A《军用设备和分系统敏感度测量》，需要设计抗电磁干扰馈通滤波器与滤波装置，提高舰船变频驱动装置的电磁兼容性(EMC)。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：解决了如何提高舰船变频驱动装置的电磁兼容性的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，其特征在于，包括设于外侧用于隔离电磁环境的外壳组件，外壳组件内设有上下两组穿心电容器组件，两组穿心电容器组件内设有芯棒组件，芯棒组件、穿心电容器组件与外壳组件均同心；两组穿心电容器组件均包括穿心电容器、磁环，磁环设于穿心电容器中间的孔内，穿心电容器、磁环组合形成的电容电感组件；芯棒组件包括芯棒，芯棒的上下两部分分别与一组穿心电容器组件的上端和另一组穿心电容器组件的下端固定连接，芯棒的两端贯穿外壳组件和两组穿心电容器组件。
优选地，所述的外壳组件包括外壳、外法兰、内法兰，外壳的内外壁上分别与内法兰和外法兰焊接连接，内法兰与两组穿心电容器组件焊接连接。
优选地，所述的两组穿心电容器组件均还包括大焊片，大焊片设于两组穿心电容器组件之间相邻的端面上，大焊片与外壳组件内壁焊接连接。
优选地，所述的芯棒组件还包括2组小焊片，2组小焊片分别设于芯棒上下两部分，2组小焊片分别与一组穿心电容器组件的上端和另一组穿心电容器组件的下端固定连接。
优选地，所述的外壳组件与两组穿心电容器组件之间通过环氧树脂封装固定。
优选地，所述的外壳组件的上下两端分别与两个盖板焊接固定，芯棒的上下两端与两个盖板之间分别设有使得芯棒与盖板绝缘隔离的输入绝缘柱。
优选地，所述的穿心电容器为塑料薄膜电容器；磁环为纳米晶磁芯材料的切口磁环；外壳为圆形管状结构；芯棒为圆形紫铜棒。
优选地，所述的芯棒的上下两端分别为输入端和输出端；两组穿心电容器组件中的穿心电容器分别为穿心电容CY1和穿心电容CY2穿心电容CY，两组穿心电容器组件中的磁环分别为电感LD1和电感LD2；输入端连接穿心电容CY1的一端，穿心电容CY1的另一端连接电感LD1的一端，电感LD1的另一端连接电感LD2的一端，电感LD2的另一端穿心电容CY2的一端，穿心电容CY2的另一端连接输出端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型集成了∏型馈通滤波电路结构，能够有效地抑制舰船变频驱动装置的共模电流对电网传播，也能有效地减小电网对地电压的波动；
2.本实用新型功率大，能够承载最大工作电流达3800A；
3.本实用新型结构紧凑，相对体积小、重量轻，组装方便，穿墙法兰安装，方便简单，安全可靠，易于客户安装使用，并能有效提升舰船变频驱动装置系统的电磁兼容性；
4、芯棒进行了镀银表面处理，提高防护性和减小向外连接接触电阻；芯棒的端面上设有四个安装螺孔，便于向外电连接安装。
本实用新型能够有效地降低舰船变频驱动装置对外电磁干扰信号传导发射，也能有效抑制来自外部电网对舰船变频驱动装置的电磁干扰信号传导发射。
附图说明
图1为一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器的电路结构图；
图2为在50Ω系统内测得的滤波器插入损耗曲线图；
图3为一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器的结构示意图；
图4为图3的仰视图(俯视图)。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本实用新型为一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，如图1所示，其电路结构为两级∏型滤波电路结构，滤波电路由两组穿心电容(穿心电容CY1、穿心电容CY2)和电感(电感LD1、电感LD2)组成。
滤波电路的两端分别设有与电源和负载连接的输入端和输出端，输入端和输出端分别连接一组穿心电容CY和电感LD组件；即输入端连接穿心电容CY1的一端，穿心电容CY1的另一端连接电感LD1的一端，电感LD1的另一端连接电感LD2的一端，电感LD2的另一端穿心电容CY2的一端，穿心电容CY2的另一端连接输出端。
如图2所示，本实用新型提供的两级∏型滤波电路结构滤波性能在50Ω内测得的插入损耗曲线；横向坐标表示为频率，单位Hz，起始频率为10kHz，终止频率为2GHz；纵向坐标表示为损耗值，单位dB，起始损耗为0dB，终止损耗为-140dB，每格为10dB；
本实用新型提供的一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器在50Ω内测得的插入损耗的具体测试值：50kHz/-52.71dB、100kHz/-71.76dB、500kHz/-95.34dB、1.0MHz/-105.8dB、10MHz/-124.0dB、100MHz/-127.8、1.0GHz/-126.9Db、2.0GHz/-123.9dB。
如图3、图4所示，一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器的硬件结构如下：滤波器的外侧设有用于隔离电磁环境的外壳组件100。外壳组件100包括外壳101、外法兰102、内法兰103，三者通过焊接形成外壳组件，外壳101的内外壁上分别与内法兰103和外法兰102焊接连接。每个穿心电容器组件300包括穿心电容器301、两个磁环302和大焊片303，两个磁环302用硅胶粘接在穿心电容器301中间的孔内，大焊片303焊接在两组穿心电容器组件300之间相邻的端面上。将两组穿心电容组件300分别从外壳组件100的上下装入外壳组件100的腔体内，大焊片303与内法兰103相贴，并且确保穿心电容器组件300与外壳组件100同心，再用锡将大焊片303与内法兰103进行焊接，形成外壳电容器磁环组件。即通过穿心电容器301和磁环302组合形成的电容电感组件，在外壳101、芯棒201和焊片的有机串联和组装下，形成∏型两级滤波电路。芯棒组件200包括芯棒201、4组螺母202、2组小焊片203。将芯棒201、输入侧(上边)的2组螺母202和一组小焊片203，按结构尺寸要求，将小焊片203用螺母202旋装固定在芯棒201上，将芯棒半成品组件从输入侧(上边)的外壳组件100和穿心电容器组件300中心孔的位置装入，小焊片203紧贴输入侧(上边)穿心电容器301的端面，在确保芯棒组件200与穿心电容器组件300与外壳组件100同心后，将小焊片203与穿心电容器301的端面进行锡焊接。为了确保小焊片203与穿心电容器301的端面进行锡焊接的有效性，对输入侧(上边)的组件用环氧树脂401封装固定。待输入侧(上边)环氧树脂401封装固化固定后，在输出侧(下边)将芯棒201、输出侧(下边)的2组螺母202和一组小焊片203，按结构尺寸要求，将小焊片203用螺母202旋装固定在芯棒201上，小焊片203紧贴输出侧(下边)穿心电容器301的端面，在确保芯棒组件200与穿心电容器组件300与外壳组件100同心后，将小焊片203与穿心电容器301的端面进行锡焊接。为了确保小焊片203与穿心电容器301的端面进行锡焊接的有效性，对输出侧(下边)的组件用环氧树脂401封装固定(图3中a处所指的位置为封装面)，形成滤波器组件。待输出侧(下边)环氧树脂401封装固化固定后，将输入侧(上边)的盖板501装入外壳组件100，并进行锡焊焊接固定，将输入侧(上边)的输入绝缘柱601旋装在芯棒201和盖板501之间，使输入侧(上边)芯棒201和盖板501之间进行绝缘隔离。将输出侧(下边)的盖板501装入外壳组件100，并进行锡焊焊接固定，将输出侧(下边)的输出绝缘柱601旋装在芯棒201和盖板501之间，使输出侧(下边)芯棒201和盖板501之间进行绝缘隔离。
芯棒201的上下两端分别为输入端和输出端；两组穿心电容器组件300中的穿心电容器301分别为穿心电容CY1和穿心电容CY2穿心电容CY，两组穿心电容器组件300中的磁环302分别为电感LD1和电感LD2。
穿心电容器301为根据滤波性能和工作电压、尺寸，以及结构设计需要而特制的塑料薄膜电容器。
磁环302为根据滤波性能、尺寸，以及结构设计需要而特制的纳米晶磁芯材料的切口磁环。
电容电感组件为将两组磁环302用胶粘接在穿心电容器301的内孔中，形成结构紧凑的电容电感组件。
外壳组件100的内部形成可以放置电磁干扰滤波器的容纳空间。
外壳101为圆形管状结构，经过机加工形成的结构件。
外法兰102是用来产品进行与外部安装，它设置在外壳101的中间，结构合理，便与产品穿墙安装。
芯棒201为圆形紫铜棒，需要承载3800A的通流能力。芯棒201设计有旋装螺纹，表面镀银电镀处理，端面上有4个向外连接铜排的安装孔。
焊片(即大焊片303和小焊片203)为连接穿心电容器301、外壳101和芯棒201的结构件，表面镀锡电镀处理，便于焊接连接。
∏型两级滤波电路为两组电容电感组件，在外壳组件100内，通过穿过中间的芯棒201，在中间大焊片303的连接下，形成能够抑制电磁干扰的滤波电路。
Claims (8)
1.一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，其特征在于，包括设于外侧用于隔离电磁环境的外壳组件(100)，外壳组件(100)内设有上下两组穿心电容器组件(300)，两组穿心电容器组件(300)内设有芯棒组件(200)，芯棒组件(200)、穿心电容器组件(300)与外壳组件(100)均同心；两组穿心电容器组件(300)均包括穿心电容器(301)、磁环(302)，磁环(302)设于穿心电容器(301)中间的孔内，穿心电容器(301)、磁环(302)组合形成的电容电感组件；芯棒组件(200)包括芯棒(201)，芯棒(201)的上下两部分分别与一组穿心电容器组件(300)的上端和另一组穿心电容器组件(300)的下端固定连接，芯棒(201)的两端贯穿外壳组件(100)和两组穿心电容器组件(300)。
2.如权利要求1所述的一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，其特征在于，所述的外壳组件(100)包括外壳(101)、外法兰(102)、内法兰(103)，外壳(101)的内外壁上分别与内法兰(103)和外法兰(102)焊接连接，内法兰(103)与两组穿心电容器组件(300)焊接连接。
3.如权利要求1所述的一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，其特征在于，所述的两组穿心电容器组件(300)均还包括大焊片(303)，大焊片(303)设于两组穿心电容器组件(300)之间相邻的端面上，大焊片(303)与外壳组件(100)内壁焊接连接。
4.如权利要求1所述的一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，其特征在于，所述的芯棒组件(200)还包括2组小焊片(203)，2组小焊片(203)分别设于芯棒(201)上下两部分，2组小焊片(203)分别与一组穿心电容器组件(300)的上端和另一组穿心电容器组件(300)的下端固定连接。
5.如权利要求1所述的一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，其特征在于，所述的外壳组件(100)与两组穿心电容器组件(300)之间通过环氧树脂(401)封装固定。
6.如权利要求1所述的一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，其特征在于，所述的外壳组件(100)的上下两端分别与两个盖板(501)焊接固定，芯棒(201)的上下两端与两个盖板(501)之间分别设有使得芯棒(201)与盖板(501)绝缘隔离的输入绝缘柱(601)。
7.如权利要求1所述的一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，其特征在于，所述的穿心电容器(301)为塑料薄膜电容器；磁环(302)为纳米晶磁芯材料的切口磁环；外壳(101)为圆形管状结构；芯棒(201)为圆形紫铜棒。
8.如权利要求1所述的一种抗电磁干扰大功率馈通滤波器，其特征在于，所述的芯棒(201)的上下两端分别为输入端和输出端；两组穿心电容器组件(300)中的穿心电容器(301)分别为穿心电容CY1和穿心电容CY2穿心电容CY，两组穿心电容器组件(300)中的磁环(302)分别为电感LD1和电感LD2；输入端连接穿心电容CY1的一端，穿心电容CY1的另一端连接电感LD1的一端，电感LD1的另一端连接电感LD2的一端，电感LD2的另一端穿心电容CY2的一端，穿心电容CY2的另一端连接输出端。
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