CN211237865U - 直流母线端emc滤波器及其共差模集成电感 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种直流母线端EMC滤波器及其共差模集成电感，集成电感包括：磁芯，该磁芯包括一体成型的上背部、下背部、左磁柱、中磁柱和右磁柱，下背部设置于上背部的下方，左磁柱的上端与上背部的左端连接，左磁柱的下端与下背部的左端连接；右磁柱的上端与上背部的右端连接，右磁柱的下端与下背部的右端连接，上背部、下背部、左磁柱及右磁柱围成一框体结构；中磁柱的一端连接于下背部的中部，另一端朝上背部的中部方向延伸，中磁柱将框体结构分为左侧区域和右侧区域；中磁柱上设置有一贯通左、右侧区域的气隙；直流母线，其一端穿入左侧区域后自右侧区域穿出。该集成电感可提高共模电感的导磁率，且体积小、整体结构简单，生产工艺简单。

Description

直流母线端EMC滤波器及其共差模集成电感

技术领域

本实用新型涉及一种滤波器组件，具体地说，是涉及一种直流母线端EMC滤波器及其共差模集成电感。

背景技术

为满足电力设备的电磁兼容性要求，一般会在新能源电机控制器的直流母线侧加设电磁干扰滤波器，以抑制电磁干扰。现有的技术方案一般都会采用磁环的方式，母线正和母线负同时穿过磁芯，构成共模电感。但是在电磁兼容性测试过程中，有些干扰是由差模干扰引起，只有共模电感难以解决所有的电磁兼容问题。

传统的电磁干扰滤波器通常包括共模电感和差模电感，其中，共模电感用来抑制共模干扰，差模电感用来抑制差模干扰，但是，两种电感相互独立、功能单一，且存在占用空间大、总成本高、重量重及损耗大等缺陷，难以满足新能源电机控制器对电磁干扰滤波器小型化的需求。

针对上述问题，公开号为CN107742570的中国专利公开了一种共模差模磁集成电感，其磁芯部分包括上下设置的I型磁芯和E型磁芯，其中，E型磁芯的左、右磁柱上分别绕设左绕组和右绕组，E型磁芯的中磁柱的上端与I型磁芯之间留有气隙，同时，E型磁芯与I型磁芯的接触面上作镜面处理；该文献解决了现有技术中两电感相互独立的问题，实现了共模电感与差模电感的集成，同时也在一定程度上减小了电感所占用的体积；但一方面，其I型磁芯与E型磁芯之间的接触缝隙仍会在一定程度上影响共模电感的导磁率；另一方面，其采用绕组形式，不能适用于新能源电机控制器的直流母线侧。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的第一目的是提供一种直流母线端共差模集成电感，该集成电感可有效提高共模电感的导磁率，且体积小、整体结构简单，生产工艺简单。

本实用新型的第二目的是提供一种直流母线端EMC滤波器。

基于上述目的，本实用新型的一个方面是提供一种直流母线端共差模集成电感，其包括：

磁芯，包括一体成型的上背部、下背部、左磁柱、中磁柱和右磁柱，所述下背部设置于上背部的下方，左磁柱的上端与上背部的左端连接，左磁柱的下端与下背部的左端连接；右磁柱的上端与上背部的右端连接，右磁柱的下端与下背部的右端连接；从而磁芯的上背部、下背部、左磁柱及右磁柱合而围成一框体结构；中磁柱的一端连接于下背部的中部，另一端朝上背部的中部方向延伸，从而该中磁柱将所述框体结构分为左侧区域和右侧区域；中磁柱上设置有一贯通左侧区域和右侧区域的气隙；

直流母线，其一端穿入左侧区域后自右侧区域穿出，从而使共模电感的漏感作为差模电感。

作为优选，所述中磁柱朝向磁芯的上背部延伸的一端不与上背部接触，从而中磁柱的上端与上背部之间形成贯通左侧区域和右侧区域的气隙。

作为优选，所述中磁柱朝向磁芯的上背部延伸的一端与上背部连接，所述气隙形成于中磁柱上。

作为优选，所述气隙形成于所述中磁柱的中部。

作为优选，所述左磁柱、中磁柱和右磁柱的截面为矩形或椭圆形。

作为优选，所述磁芯的材质为高磁导率软磁材料。

本实用新型是另一个方面，提供一种电机控制器直流母线端EMC滤波器，其包括上述的电机控制器直流母线端共差模集成电感。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用一体成型式结构，提高了共模电感的导磁率，同时，直流母线直接穿过该电感不需要绕组即可实现滤波，体积小、整体结构简单，生产工艺简单，可适用于新能源电机控制器的直流母线侧。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型实施例的结构原理图；

图2是本实用新型实施例的电路原理图。

其中，11、下背部；12、上背部；13、左磁柱；14、中磁柱；15、右磁柱；16、气隙；21、直流母线正；22、直流母线负；

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以电机控制器的直流母线端共差模集成电感为例，如图1所示，该集成电感包括：

磁芯，包括一体成型的上背部12、下背部11、左磁柱13、中磁柱14和右磁柱15，所述下背部11设置于上背部12的下方，左磁柱13的上端与上背部12的左端连接，左磁柱13的下端与下背部11的左端连接；右磁柱15的上端与上背部12的右端连接，右磁柱15的下端与下背部11的右端连接；从而磁芯的上背部12、下背部11、左磁柱13及右磁柱15合而围成一框体结构；中磁柱14的一端连接于下背部11的中部，另一端朝上背部12的中部方向延伸，从而该中磁柱14将所述框体结构分为左侧区域和右侧区域；中磁柱14上设置有一贯通左侧区域和右侧区域的气隙16；

直流母线，其一端穿入左侧区域后自右侧区域穿出，从而使共模电感的漏感作为差模电感。

作为一种优选的实施方案，所述中磁柱14朝向磁芯的上背部12延伸的一端不与上背部12接触，从而中磁柱14的上端与上背部12之间形成贯通左侧区域和右侧区域的气隙16。

作为一种优选的实施方案，所述中磁柱14朝向磁芯的上背部12延伸的一端与上背部12连接，所述气隙16形成于中磁柱14上，如图1所示，优选地，所述气隙16形成于所述中磁柱14的中部。

作为一种优选的实施方案，所述左磁柱13、中磁柱14和右磁柱15的截面为矩形或椭圆形。

作为一种优选的实施方案，所述磁芯的材质为高磁导率软磁材料。

参见1和图2，当有共模干扰信号的时候，共模电流ic在直流母线正21和直流母线负22上是相同方向，由右手定则可知，在磁芯中共模电感的磁场分布为Φc，二者的磁场方向相同，磁场叠加形成共模电感，从而抵消共模干扰信号。

当有差模干扰信号的时候，差模电流id在母线正和母线负上是反向的，由右手定则可知差模电感的磁场分布为Φd。下图中母线负的差模磁场不会穿过右边磁芯边柱形成磁场回路，因为在右边的磁芯中柱上，母线正的差模磁场与母线负的差模磁场方向相反，直流母线正21和直流母线负22的差模磁场分别会在磁芯的左侧区域和右侧区域分别形成回路，最终构成差模电感，该差模电感将差模干扰信号抵消。

综上，本实用新型提供的集成电感采用一体成型式结构，对共模电感和差模电感集成，用一个磁芯和母线正、母线负同时实现共模电感和差模电感的作用，即用共模电感的漏感实现差模电感的功能，这样不仅可以改善电机控制器的电磁兼容效果，还可以节省空间、减轻重量。

此外，一体式成型结构，可有效提高共模电感的导磁率，直流母线直接穿过该电感不需要绕组即可实现滤波，体积小、整体结构简单，生产工艺简单，可适用于对新能源电机控制器的直流母线端的滤波。

需要说明的是：

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种电机控制器直流母线端共差模集成电感，其特征在于，包括：

磁芯，包括一体成型的上背部(12)、下背部(11)、左磁柱(13)、中磁柱(14)和右磁柱(15)，所述下背部(11)设置于上背部(12)的下方，左磁柱(13)的上端与上背部(12)的左端连接，左磁柱(13)的下端与下背部(11)的左端连接；右磁柱(15)的上端与上背部(12)的右端连接，右磁柱(15)的下端与下背部(11)的右端连接；从而磁芯的上背部(12)、下背部(11)、左磁柱(13)及右磁柱(15)合而围成一框体结构；中磁柱(14)的一端连接于下背部(11)的中部，另一端朝上背部(12)的中部方向延伸，从而该中磁柱(14)将所述框体结构分为左侧区域和右侧区域；中磁柱(14)上设置有一贯通左侧区域和右侧区域的气隙(16)；

直流母线，其一端穿入左侧区域后自右侧区域穿出，从而使共模电感的漏感作为差模电感。

2.根据权利要求1所述的一种电机控制器直流母线端共差模集成电感，其特征在于，所述中磁柱(14)朝向磁芯的上背部(12)延伸的一端不与上背部(12)接触，从而中磁柱(14)的上端与上背部(12)之间形成贯通左侧区域和右侧区域的气隙(16)。

3.根据权利要求1所述的一种电机控制器直流母线端共差模集成电感，其特征在于，所述中磁柱(14)朝向磁芯的上背部(12)延伸的一端与上背部(12)连接，所述气隙(16)形成于中磁柱(14)上。

4.根据权利要求3所述的一种电机控制器直流母线端共差模集成电感，其特征在于，所述气隙(16)形成于所述中磁柱(14)的中部。

5.根据权利要求1所述的一种电机控制器直流母线端共差模集成电感，其特征在于，所述左磁柱(13)、中磁柱(14)和右磁柱(15)的截面为矩形或椭圆形。

6.根据权利要求1所述的一种电机控制器直流母线端共差模集成电感，其特征在于，所述磁芯的材质为高磁导率软磁材料。

7.一种电机控制器直流母线端EMC滤波器，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的电机控制器直流母线端共差模集成电感。

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