CN210351010U - 变频电源滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及交流电源技术领域，其公开了变频电源滤波器，包括滤波模块和EMI干扰模块，EMI干扰模块耦接于滤波模块，EMI干扰模块上设有高电位输出引脚OH和低电位输出引脚OL；滤波模块和EMI干扰模块共同构成处理单元；滤波模块通过高电位输入引脚IH和低电位输入引脚IL耦接于变频电源，滤波模块对变频电源输出信号进行滤波处理，EMI干扰模块对滤波处理后的电源输出信号进行抗电磁干扰处理，并经电位输出引脚OH和低电位输出引脚OL输出变频电源信号。根据以上技术方案，通过将变频电源滤波器结合IGBT变频电源进行使用，解决目前IGBT变频电源在工作时产生的严重的EMI干扰和多次谐波的技术问题，从而达到减小变频电源体积的目的。

Description

变频电源滤波器

技术领域

本实用新型涉及交流电源技术领域，更具体地说，它涉及变频电源滤波器。

背景技术

变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换，输出为纯净的正弦波，输出频率和电压一定范围内可调。可用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波(无失真)。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。

现有技术中，三极管线性器件的变频电源有用于局放领域，因为三极管可将输入驱动信号直接放大为输出，为此产生的EMI与谐波很小，从而三极管的变频电源具有一定的使用领域。

但是，上述的三极管线性器件的变频电源在实际的使用过程中，三极管变频电源的体积较大，尤其相比于IBGT的变频电源而言，三极管变频电源的体积要大很多，因此在实际生产时成本较大，且在实际安装三极管变频电源时占用的安装空间较多。

实用新型内容

针对背景技术中提出的三极管变频电源的体积较大的技术问题，本实用新型旨在提供变频电源滤波器，通过将变频电源滤波器结合IGBT变频电源进行使用，解决目前IGBT变频电源在工作时产生的严重的EMI干扰和多次谐波的技术问题，从而达到减小变频电源体积的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

变频电源滤波器，包括滤波模块和EMI干扰模块，所述滤波模块上设有高电位输入引脚IH和低电位输入引脚IL，所述EMI干扰模块耦接于所述滤波模块，所述EMI干扰模块上设有高电位输出引脚OH和低电位输出引脚OL；

所述滤波模块和EMI干扰模块共同构成处理单元；

所述滤波模块通过所述高电位输入引脚IH和低电位输入引脚IL耦接于变频电源，滤波模块对变频电源输出信号进行滤波处理，所述EMI干扰模块对滤波处理后的电源输出信号进行抗电磁干扰处理，并经所述电位输出引脚OH和低电位输出引脚OL输出变频电源信号。

效果：直接采用IGBT变频电源时，由于IBGT只能工作于开关二种状态，工作时产生严重的EMI干扰和多次谐波，因此，通过上述技术方案，滤波模块起到滤波作用，EMI干扰模块起到抗电磁干扰的作用，滤波模块和EMI干扰模块共同构成变频电源滤波器。使用时，将变频电源滤波器安装在IGBT变频电源上，对IGBT变频电源输出的电源信号起到滤波作用，大大减小了EMI干扰和多次谐波的产生，以达到减小变频电源体积的目的。

本实用新型进一步设置为：所述处理单元设有多级，包括一级处理单元、二级处理单元、三级处理单元等多级的所述处理单元。

通过上述技术方案，由于单个的处理单元滤波效果有限，因此，设置多级的处理单元，多级处理单元依次起到滤波的作用，大大增强了滤波效果，使得滤波处理后的EMI干扰减小，多次谐波干扰减小。

本实用新型进一步设置为：所述滤波模块包括电容C，电容C的一端为高电位输入引脚IH，电容C的另一端为低电位输入引脚IL；

电容C的两端耦接于所述EMI干扰模块。

本实用新型进一步设置为：所述电容C配置为1.2uF/500v。

通过上述技术方案，电容器的特点是：对直流电表现出的阻抗极大，相当于不通。对交流电，频率越高阻抗越小。利用电容器的这个特点，我们就可以把混杂在直流电里的交流成分过滤出来，所以叫“滤波”。经过滤波，交流成分都经过电容器回到电源去了，电容器两侧剩下的就是没有波动的纯直流电了。利用同样的原理，我们可以通过电容器筛选出交流信号，把直流成分去掉，这一作用被称为“耦合”。因此，在滤波器里，电容C起到了过滤直流分量的作用，减小直流量干扰。

本实用新型进一步设置为：所述EMI干扰模块包括共模电感L，所述共模电感L的两个绕组的正极引脚分别和电容C的两端连接，所述共模电感L的两个绕组的负极分别和所述高电位输出引脚OH、所述低电位输出引脚OL连接。

本实用新型进一步设置为：所述共模电感L配置为30mH共模电感。

通过上述技术方案，由于变频电源内部混合了各种高频电路和模拟电路，它们工作时会产生大量的高频电磁波互相干扰，这就是EMI。EMI还会通过线路板布线或外接线缆向外发射，造成电磁辐射污染，影响其他的电子设备正常工作。共模电感实质上是一个双向滤波器，一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

共模电感能防EMI，要弄清楚这点，我们需要从共模电感的结构开始分析。共模电感的滤波电路，La和Lb就是共模电感线圈。这两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同(绕制反向)。这样，当电路中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。

本实用新型进一步设置为：所述EMI干扰模块和输出端之间设有保护模块，所述保护模块耦接于所述EMI干扰模块上。

本实用新型进一步设置为：所述保护模块配置为电阻R1，所述电阻R1的一端和所述高电位输出引脚OH连接，所述电阻R1的另一端和所述低电位输出引脚OL连接。

通过上述技术方案，设置电阻R1的保护模块，电阻R1能够消耗储存在共模电感上的电能，将电能转化为电阻R1上的热量，从而减小对共模电感本身的损害，延长了滤波器的使用寿命。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

（1）通过设置变频电源滤波器，使得IGBT变频电源通过该专用滤波器后可以满足局放测试，减小了变频电源的体积；

（2）解决电源对局放的干扰，通过以上试验，在切断接地和空间干扰情况下，用户工厂电源质量可以不做要求和相应处理；

（3）通过利用变频电源调压的功能可替代现用接触式调压器，且变频电源输出的电压稳定和可编程输出及0.1V步进，根据用户编辑的高压试验测试流程，可快速升降压完成测试；

（4）利用变频电源调频的功能可替代现用三倍频，解决现方案的三倍频输出波形问题、工作电流和启动电源大的问题。工频输出和三倍频输出简单切换。

附图说明

图1为变频电源滤波的电路连接结构原理示意图；

图2为变频电源滤波的电路连接原理模块划分示意图。

附图标记：1、滤波模块；2、EMI干扰模块；3、处理单元；4、保护模块。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

变频电源滤波器，主要用于配合IGBT变频电源，对IGBT变频电源工作时产生严重的EMI干扰与多次谐波进行抗干扰处理。结合图1和图2可知，包括多级处理单元3，多级处理单元3的输入端设有高电位输入引脚IH和低电位输入引脚IL，多级处理单元3的输出端设有高电位输出引脚OH和低电位输出引脚OL。变频电源滤波器通过高电位输入引脚IH和低电位输入引脚IL与IGBT变频电源进行电连接。

其中，单级的处理单元3由滤波模块1和EMI干扰模块2构成， EMI干扰模块2耦接于滤波模块1。滤波模块1上设有高电位输入引脚IH和低电位输入引脚IL，EMI干扰模块2上设有高电位输出引脚OH和低电位输出引脚OL。滤波模块1通过高电位输入引脚IH和低电位输入引脚IL耦接于IGBT变频电源。

滤波模块1对变频电源输出信号进行滤波处理，EMI干扰模块2对滤波处理后的电源输出信号进行抗电磁干扰处理，并经电位输出引脚OH和低电位输出引脚OL输出变频电源信号。

具体的，滤波模块1包括电容C，电容C的一端为高电位输入引脚IH，电容C的另一端为低电位输入引脚IL，电容C配置为1.2uF/500v。电容C的两端耦接于EMI干扰模块2。

EMI干扰模块2包括共模电感L，共模电感L的两个绕组的正极引脚分别和电容C的两端连接，共模电感L的两个绕组的负极分别和高电位输出引脚OH、低电位输出引脚OL连接。共模电感L配置为30mH共模电感。

此外，EMI干扰模块2和输出端之间设有保护模块4，保护模块4耦接于EMI干扰模块2上。保护模块4配置为电阻R1，电阻R1的一端和高电位输出引脚OH连接，电阻R1的另一端和低电位输出引脚OL连接。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.变频电源滤波器，其特征在于，包括滤波模块（1）和EMI干扰模块（2），所述滤波模块（1）上设有高电位输入引脚IH和低电位输入引脚IL，所述EMI干扰模块（2）耦接于所述滤波模块（1），所述EMI干扰模块（2）上设有高电位输出引脚OH和低电位输出引脚OL；

所述滤波模块（1）和EMI干扰模块（2）共同构成处理单元（3）；

所述滤波模块（1）通过所述高电位输入引脚IH和低电位输入引脚IL耦接于变频电源，滤波模块（1）对变频电源输出信号进行滤波处理，所述EMI干扰模块（2）对滤波处理后的电源输出信号进行抗电磁干扰处理，并经所述电位输出引脚OH和低电位输出引脚OL输出变频电源信号。

2.根据权利要求1所述的变频电源滤波器，其特征在于：所述处理单元（3）设有多级，包括一级处理单元、二级处理单元、三级处理单元等多级的所述处理单元（3）。

3.根据权利要求1或2所述的变频电源滤波器，其特征在于：所述滤波模块（1）包括电容C，电容C的一端为高电位输入引脚IH，电容C的另一端为低电位输入引脚IL；

电容C的两端耦接于所述EMI干扰模块（2）。

4.根据权利要求3所述的变频电源滤波器，其特征在于：所述电容C配置为1.2uF/500v。

5.根据权利要求3所述的变频电源滤波器，其特征在于：所述EMI干扰模块（2）包括共模电感L，所述共模电感L的两个绕组的正极引脚分别和电容C的两端连接，所述共模电感L的两个绕组的负极分别和所述高电位输出引脚OH、所述低电位输出引脚OL连接。

6.根据权利要求5所述的变频电源滤波器，其特征在于：所述共模电感L配置为30mH共模电感。

7.根据权利要求1所述的变频电源滤波器，其特征在于：所述EMI干扰模块（2）和输出端之间设有保护模块（4），所述保护模块（4）耦接于所述EMI干扰模块（2）上。

8.根据权利要求7所述的变频电源滤波器，其特征在于：所述保护模块（4）配置为电阻R1，所述电阻R1的一端和所述高电位输出引脚OH连接，所述电阻R1的另一端和所述低电位输出引脚OL连接。

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