CN212992292U

CN212992292U - 高压直流输入的滤波电路

Info

Publication number: CN212992292U
Application number: CN202022176743.8U
Authority: CN
Inventors: 徐贡武; 葛三元; 梁校津
Original assignee: Shenzhen Yingweiteng Electric Vehicle Drive Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Yingweiteng Electric Vehicle Drive Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2030-09-28

Abstract

本实用新型公开了一种高压直流输入的滤波电路，该电路包括：一端与高压直流的正母排连接、另一端与高压直流的负母排连接的磁环，磁环设置在高压直流的输入端和输出端之间；一端与高压直流的正极连接、另一端与高压直流的负极连接的差模电容单元；共模电容单元，包括第一共模电容单元和第二共模电容单元；第一共模电容单元的一端与高压直流的正极连接，另一端接地；第二共模电容单元的一端与高压直流的负极连接，另一端接地。本实用新型所述的高压直流输入的滤波电路不仅能够将通过高压电源线传导到高压电池的电磁干扰进行抑制，还可抑制新能源汽车上其他高压部件在对应频率范围产生的干扰，提高了电机控制器抗干扰能力。

Description

高压直流输入的滤波电路

技术领域

本实用新型涉及滤波技术，尤其涉及一种高压直流输入的滤波电路。

背景技术

近年来，新能源电动汽车上的电子电器产品所占比例越来越高。其中的电机控制器属于高功率电力电子装置，电动汽车电机控制器在工作时对外进行传导发射和辐射发射，会对供电的高压电池进行电磁干扰，进而影响其他共电源的电子设备和装置。同时其他共电源的电子设备和装置产生的电磁干扰也会通过高压电池污染电机控制器，对电机控制器产生不良影响，进而降低了整车电气系统的安全和可靠性。因此，如何在高压直流的输入端和输出端之间添加设置一个可靠的滤波电路是本实用新型所需要解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高压直流输入的滤波电路，所述滤波电路不仅能够将通过高压电源线传导到高压电池的电磁干扰进行抑制，还可抑制新能源汽车上其他高压部件在对应频率范围产生的干扰。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种高压直流输入的滤波电路，包括：磁环，所述磁环的一端与高压直流的正母排连接，另一端与所述高压直流的负母排连接，所述磁环设置在所述高压直流的输入端和输出端之间并用于衰减高频噪声信号；差模电容单元，所述差模电容单元的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述差模电容单元用于滤除高频噪声信号；共模电容单元，包括第一共模电容单元和第二共模电容单元；所述第一共模电容单元的一端与所述高压直流的正极连接，另一端接地；所述第二共模电容单元的一端与所述高压直流的负极连接，另一端接地；所述第一共模电容单元、所述第二共模电容单元用于滤除共模干扰。

优选地，在所述的高压直流输入的滤波电路中，所述差模电容单元包括电容X1；所述电容X1的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述电容X1设置在所述高压直流的输入端、所述磁环之间。

优选地，在所述的高压直流输入的滤波电路中，所述差模电容单元还包括电容X2；所述电容X2的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述电容X2设置在所述磁环、所述高压直流的输出端之间。

优选地，在所述的高压直流输入的滤波电路中，所述差模电容单元还包括电容X3；所述电容X3的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述电容X3设置在所述电容X2、所述高压直流的输出端之间。

优选地，在所述的高压直流输入的滤波电路中，所述第一共模电容单元包括：第三共模电容单元和第四共模电容单元，所述第二共模电容单元包括：第五共模电容单元和第六共模电容单元；所述第三共模电容单元的一端与所述高压直流的正极连接，另一端接地；所述第五共模电容单元的一端与所述高压直流的负极连接，另一端接地；所述第三共模电容单元、所述第五共模电容单元均设置在所述高压直流输入端、所述磁环之间；所述第四共模电容单元的一端与所述高压直流的正极连接，另一端接地；所述第六共模电容单元的一端与所述高压直流的负极连接，另一端接地；所述第四共模电容单元、所述第六共模电容单元均设置在所述磁环、所述高压直流的输出端之间。

优选地，在所述的高压直流输入的滤波电路中，所述第三共模电容单元包括：电容Y1、电容Y2和电容Y3，所述第五共模电容单元包括：电容Y4、电容Y5和电容Y6；所述电容Y1的一端、所述电容Y2的一端和所述电容Y3的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y1的另一端、所述电容Y2的另一端和所述电容Y3的另一端均接地；所述电容Y4的一端、所述电容Y5的一端和所述电容Y6的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y4的另一端、所述电容Y5的另一端和所述电容Y6的另一端均接地。

更优选地，在所述的高压直流输入的滤波电路中，所述电容Y1和所述电容Y4、所述电容Y2和所述电容Y5的电容量两两相等且型号一致。

更优选地，在所述的高压直流输入的滤波电路中，所述电容Y3和所述电容Y6的电容量两两相等且型号一致。

优选地，在所述的高压直流输入的滤波电路中，所述第四共模电容单元包括：电容Y7、电容Y8和电容Y9，所述第六共模电容单元包括：电容Y10、电容Y11和电容Y12；所述电容Y7的一端、所述电容Y8的一端和所述电容Y9的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y7的另一端、所述电容Y8的另一端和所述电容Y9的另一端均接地；所述电容Y10的一端、所述电容Y11的一端和所述电容Y12的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y10的另一端、所述电容Y11的另一端和所述电容Y12的另一端均接地。

更优选地，在所述的高压直流输入的滤波电路中，所述Y7和电容Y10、所述电容Y8和所述电容Y11、所述电容Y9和所述电容Y12的电容量两两相等且型号一致。

与现有技术相比，本实用新型所述的高压直流输入的滤波电路通过所述磁环来衰减所述高压直流的输入端传导共模干扰产生的高频共模电流，所述差模电容单元来滤除高频差模干扰电流，通过所述共模电容单元来滤除高频共模干扰电流，不仅能够抑制因控制器产生的电磁干扰通过高压电源线传导到高压电池，还可以抑制新能源汽车上其他高压部件产生的对应频率范围的传导发射干扰，避免电机控制器受到干扰，提高电机控制器的抗干扰能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的高压直流输入的滤波电路的方框图；

图2为本实用新型实施例提供的高压直流输入的滤波电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的高压直流输入的滤波电路的方框图；图2为本实用新型实施例提供的高压直流输入的滤波电路的电路图。该高压直流输入的滤波电路包括：磁环1，所述磁环1的一端与高压直流的正母排连接，另一端与所述高压直流的负母排连接，所述磁环1设置在所述高压直流的输入端和输出端之间并用于衰减高频噪声信号；差模电容单元2，所述差模电容单元2的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述差模电容单元2用于滤除高频噪声信号；共模电容单元3，包括第一共模电容单元31和第二共模电容单元32；所述第一共模电容单元31的一端与所述高压直流的正极连接，另一端接地；所述第二共模电容单元32的一端与所述高压直流的负极连接，另一端接地；所述第一共模电容单元31、所述第二共模电容单元32用于滤除共模干扰。在本实施例中，所述磁环1为具有磁性的圆环且所述磁环1上未绕制有绕组，所述磁环1的两端分别夹紧固定在所述高压直流的正负母排上。选择合适的磁环1，可对一定范围内的高频差模干扰电流有很好的抑制作用。例如，当磁环1选用非晶磁环1，且磁环1的相对磁导率为60000@10KHz、0.3V、感量为35uH～70uH时，可对1MHz以内的高频差模干扰电流有很好的抑制作用。

具体的，当控制器产生的电磁干扰通过高压电源线产生高频共模干扰电流时，即1kHz左右开始，所述磁环1的磁心的阻抗增大，感抗分量较小，电阻性分量迅速增加并将频共模干扰电流转化为热能进行散发。而所述差模电容单元2为高频差模干扰电流提供了低阻抗通道，进而滤除了高频差模干扰电流，所述共模电容单元3为高频共模干扰电流提供了低阻抗路径，将高频共模干扰电流回流到大地。

在本实用新型的一具体实施例中，所述差模电容单元2包括电容X1、电容X2和电容X3；所述电容X1的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述电容X1设置在所述高压直流的输入端、所述磁环1之间；所述电容X2的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述电容X2设置在所述磁环1、所述高压直流的输出端之间；所述电容X3的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述电容X3设置在所述电容X2、所述高压直流的输出端之间。其中，选用合适的电容X1、电容X2、电容X3可对一定范围频率内的高频差模干扰电流有明显的滤除作用。例如，当电容X1的电容量为1uF时，可对5MHz内的高频差模干扰电流有明显的滤除作用；当电容X2的电容量为470pF时，可对40MHz上的高频差模干扰电流有明显的滤除作用；当电容X3的电容量为10uF时，可对1MHz以内的高频差模干扰电流有明显的滤除作用。另外，通过增加所述电容X2可以满足CISPR25和GB/T18655中等级三以上的要求。

在本实用新型的另一具体实施例中，所述第一共模电容单元31包括：第三共模电容单元311和第四共模电容单元312，所述第二共模电容单元32包括：第五共模电容单元321和第六共模电容单元322；所述第三共模电容单元311的一端与所述高压直流的正极连接，另一端接地；所述第五共模电容单元321的一端与所述高压直流的负极连接，另一端接地；所述第三共模电容单元311、所述第五共模电容单元321均设置在所述高压直流输入端、所述磁环1之间；所述第四共模电容单元312的一端与所述高压直流的正极连接，另一端接地；所述第六共模电容单元322的一端与所述高压直流的负极连接，另一端接地；所述第四共模电容单元312、所述第六共模电容单元322均设置在所述磁环1、所述高压直流的输出端之间。其中，所述第三共模电容单元311、所述第五共模电容单元321用于对1MHz以上的频段产生的高频共模干扰电流进行滤除；所述第四共模电容单元312、所述第六共模电容单元322用于对5MHz频段产生的高频共模干扰电流进行滤除。

具体的，所述第三共模电容单元311包括：电容Y1、电容Y2和电容Y3，所述第五共模电容单元321包括：电容Y4、电容Y5和电容Y6；所述电容Y1的一端、所述电容Y2的一端和所述电容Y3的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y1的另一端、所述电容Y2的另一端和所述电容Y3的另一端均接地；所述电容Y4的一端、所述电容Y5的一端和所述电容Y6的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y4的另一端、所述电容Y5的另一端和所述电容Y6的另一端均接地。所述第四共模电容单元312包括：电容Y7、电容Y8和电容Y9，所述第六共模电容单元322包括：电容Y10、电容Y11和电容Y12；所述电容Y7的一端、所述电容Y8的一端和所述电容Y9的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y7的另一端、所述电容Y8的另一端和所述电容Y9的另一端均接地；所述电容Y10的一端、所述电容Y11的一端和所述电容Y12的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y10的另一端、所述电容Y11的另一端和所述电容Y12的另一端均接地。

其中，电容Y1和电容Y4、电容Y2和电容Y5、电容Y3和电容Y6、电容Y7和电容Y10、电容Y8和电容Y11、电容Y9和电容Y12的电容量两两相等且型号一致，可保证一定频率内的高频共模干扰电流有较好的滤除作用。例如，当电容Y1、电容Y4的电容量均为1nF或者/和电容Y2、电容Y5的电容量均为10nF时，可对10MHz以上的频段产生的高频共模干扰电流有较好的滤除作用；当电容Y3、电容Y6的电容量均为0.22uF时，可对1～10MHz频段产生的高频共模干扰电流有较好的滤除作用；当电容Y7、电容Y10的电容量均为470nF或者/和电容Y8、电容Y11的电容量均为10nF或者/和电容Y9、电容Y12的电容量均为0.15nF时，可对5MHz以上频段产生的高频共模干扰电流有较好的滤除作用，进而使得所述低压直流的输入端传导的干扰信号在150kHz～108MHz频段范围内平均降低到25dBμV以上。

本实用新型所述的高压直流输入的滤波电路不仅能够抑制因控制器产生的电磁干扰通过高压母线传导到高压电池中，还可以抑制新能源汽车上其他高压部件产生的对应频率范围的传导发射干扰，避免电机控制器受到干扰，提高电机控制器抗干扰能力。现有滤波器对EMC性能的提升有限，使用此滤波电路构成的滤波器，对电磁干扰抑制效果更加明显，电机控制器的传导发射和辐射发射测试项目能够满足CISPR 25和GB/T18655等级三以上的要求。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种高压直流输入的滤波电路，其特征在于，包括：

磁环，所述磁环的一端与高压直流的正母排连接，另一端与所述高压直流的负母排连接，所述磁环设置在所述高压直流的输入端和输出端之间并用于衰减高频噪声信号；

差模电容单元，所述差模电容单元的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述差模电容单元用于滤除高频噪声信号；

共模电容单元，包括第一共模电容单元和第二共模电容单元；所述第一共模电容单元的一端与所述高压直流的正极连接，另一端接地；所述第二共模电容单元的一端与所述高压直流的负极连接，另一端接地；所述第一共模电容单元、所述第二共模电容单元用于滤除共模干扰。

2.根据权利要求1所述的高压直流输入的滤波电路，其特征在于，所述差模电容单元包括电容X1；

所述电容X1的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述电容X1设置在所述高压直流的输入端、所述磁环之间。

3.根据权利要求2所述的高压直流输入的滤波电路，其特征在于，所述差模电容单元还包括电容X2；

所述电容X2的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述电容X2设置在所述磁环、所述高压直流的输出端之间。

4.根据权利要求3所述的高压直流输入的滤波电路，其特征在于，所述差模电容单元还包括电容X3；

所述电容X3的一端与所述高压直流的正极连接，另一端与所述高压直流的负极连接，所述电容X3设置在所述电容X2、所述高压直流的输出端之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的高压直流输入的滤波电路，其特征在于，所述第一共模电容单元包括：第三共模电容单元和第四共模电容单元，所述第二共模电容单元包括：第五共模电容单元和第六共模电容单元；

所述第三共模电容单元的一端与所述高压直流的正极连接，另一端接地；所述第五共模电容单元的一端与所述高压直流的负极连接，另一端接地；所述第三共模电容单元、所述第五共模电容单元均设置在所述高压直流输入端、所述磁环之间；

所述第四共模电容单元的一端与所述高压直流的正极连接，另一端接地；所述第六共模电容单元的一端与所述高压直流的负极连接，另一端接地；所述第四共模电容单元、所述第六共模电容单元均设置在所述磁环、所述高压直流的输出端之间。

6.根据权利要求5所述的高压直流输入的滤波电路，其特征在于，所述第三共模电容单元包括：电容Y1、电容Y2和电容Y3，所述第五共模电容单元包括：电容Y4、电容Y5和电容Y6；

所述电容Y1的一端、所述电容Y2的一端和所述电容Y3的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y1的另一端、所述电容Y2的另一端和所述电容Y3的另一端均接地；

所述电容Y4的一端、所述电容Y5的一端和所述电容Y6的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y4的另一端、所述电容Y5的另一端和所述电容Y6的另一端均接地。

7.根据权利要求6所述的高压直流输入的滤波电路，其特征在于，所述电容Y1和所述电容Y4、所述电容Y2和所述电容Y5的电容量两两相等且型号一致。

8.根据权利要求7所述的高压直流输入的滤波电路，其特征在于，所述电容Y3和所述电容Y6的电容量两两相等且型号一致。

9.根据权利要求6所述的高压直流输入的滤波电路，其特征在于，所述第四共模电容单元包括：电容Y7、电容Y8和电容Y9，所述第六共模电容单元包括：电容Y10、电容Y11和电容Y12；

所述电容Y7的一端、所述电容Y8的一端和所述电容Y9的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y7的另一端、所述电容Y8的另一端和所述电容Y9的另一端均接地；

所述电容Y10的一端、所述电容Y11的一端和所述电容Y12的一端均与所述高压直流的正极连接，所述电容Y10的另一端、所述电容Y11的另一端和所述电容Y12的另一端均接地。

10.根据权利要求9所述的高压直流输入的滤波电路，其特征在于，所述电容Y7 和电容Y10、所述电容Y8和所述电容Y11、所述电容Y9和所述电容Y12的电容量两两相等且型号一致。