CN218473131U - 一种滤波器及电力载波系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种滤波器及电力载波系统，涉及电气元件技术领域，本申请的滤波器，包括壳体以及分别设置于壳体端面的输入端子和输出端子，壳体内设置有连接输入端子和输出端子的第一线路板，第一线路板上分别连接设置有LN线滤波组件和PE线滤波组件。本申请提供的滤波器及电力载波系统，能够滤除PE线上的杂波。

Description

一种滤波器及电力载波系统

技术领域

本申请涉及电气元件技术领域，具体而言，涉及一种滤波器及电力载波系统。

背景技术

电力线载波(Power Line Carrier,PLC)通信是电力系统特有的通信方式，PLC通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。PLC通信利用现有电力线基础设施，为在许多工业应用引进智能监控和控制提供了经济高效的方法。电力线载波通信的应用主要集中在家庭智能化，公用设施智能化(比如远程抄表系统，路灯远程监控系统等)以及工业智能化(比如各类设备的数据采集)等领域。

电力线载波通信技术出现于20世纪20年代初期。10kV以上电压等级的输电线路上载波通讯的技术已相当成熟。但是，在380V/220V低压电网上的电力载波通讯一直都不理想。特别是近年，由于搭载的设备太多，电网上噪声和干扰太大。当电力线载波通信应用于家庭智能化时，通常会在配电柜内设置滤波器滤除电网上的噪声。但是现有技术中的滤波器只能实现L线和N线的滤波，当L线或者N线出现故障，PE线上有电流信号时，由于PE线上没有滤波组件，致使PE线上的杂波不能被滤除。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种滤波器及电力载波系统，能够滤除PE线上的杂波。

本申请的实施例一方面提供了一种滤波器，包括壳体以及分别设置于壳体端面的输入端子和输出端子，壳体内设置有连接输入端子和输出端子的第一线路板，第一线路板上连接设置有LN线滤波组件和PE线滤波组件。

作为一种可实施的方式，LN线滤波组件和PE线滤波组件设置于第一线路板的同一侧；或者，LN线滤波组件设置于第一线路板的一侧，PE线滤波组件设置于第一线路板的另一侧。

作为一种可实施的方式，壳体内设置有第二线路板，第二线路板与第一线路板信号连接，用于通过第二线路板建立多滤波器之间的信号耦合连接。

作为一种可实施的方式，壳体内部形成有安装腔体，安装腔体包括连通的第一腔体和第二腔体以形成凸字型空腔，第一腔体沿垂直于层叠方向的横截面积大于第二腔体沿垂直于层叠方向的横截面积，第一线路板设置于第一腔体内，第二线路板设置于第二腔体内，输入端子和输出端子分别设置在第一腔体相对的两个端面上。

作为一种可实施的方式，第二线路板还连接设置有耦合组件，耦合组件由耦合电感和耦合电容构成，或者，耦合组件由耦合变压器和耦合电容构成。

作为一种可实施的方式，输入端子包括多个，用于分别与电源线路连接，多个输入端子通过第一线路板分别与LN线滤波组件和PE滤波组件连接，用于滤除电源线路中的杂波。

作为一种可实施的方式，LN线滤波组件由多组差模LC滤波单元组成；PE线滤波组件由PE滤波电感和PE滤波电容构成。

作为一种可实施的方式，LN线滤波组件包括差模LC滤波单元和共模LC滤波单元；PE线滤波组件由PE滤波电感和PE滤波电容构成。

作为一种可实施的方式，输入端子和输出端子均为一体式插件接线端子，第一线路板通过一体式插件接线端子分别与电源和负载连接；或者，输入端子和输出端子均为螺钉接线端子，第一线路板通过螺钉接线端分别与电源和负载连接。

本申请的实施例另一方面提供了一种电力载波系统，包括电源、多个载波子系统以及与载波子系统对应的多个上述的滤波器，多个滤波器分别与电源连接，滤波器与载波子系统对应连接，多个载波子系统通过滤波器的第二线路板信号连接。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请实施例提供的滤波器，包括壳体以及分别设置于壳体端面的输入端子和输出端子，输入端子与电源连接，输出端子与负载连接，壳体内设置有连接输入端子和输出端子的第一线路板，第一线路板上连接设置有LN线滤波组件和PE线滤波组件，其中，LN线滤波组件滤除电源中L线和N线中的杂波，PE线滤波组件滤除PE线中的杂波，使得本申请实施例的滤波器能够滤除PE线上的杂波。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种滤波器的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的一种滤波器的结构示意图之二；

图3为本申请实施例提供的一种滤波器的结构示意图之三；

图4为本申请实施例提供的一种螺钉接线端子的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电力载波系统的电路示意图。

图标：100-滤波器；110-壳体；120-输入端子；130-输出端子；140-第一线路板；160-第二线路板；170-螺钉接线端子；171-接线框；172-接线板；173-螺钉；180-安装卡扣；10-电力载波系统；200-载波子系统。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

随着智能家居的发展，PLC通讯作为智能家居的一种通讯方式，为了保证PLC通讯的可靠性，需要专用的滤波器滤除电源中的杂波，现有技术中的滤波器只能对电源线中L线和N线中的杂波进行滤除，而不能滤除PE线中的杂波。

本申请实施例提供了一种滤波器100，如图1、图2和图3所示，包括壳体110以及分别设置于壳体110端面的输入端子120和输出端子130，壳体110内设置有连接输入端子120和输出端子130的第一线路板140，第一线路板140上连接设置有LN线滤波组件和PE线滤波组件。

当电力系统作为电源，电源线路入户进入家庭时，通常会设置配电箱对电流进行分配和限流。当智能家居应用于家中时，需要在配电柜中加装滤波器100以滤除电源线路中的杂波，以避免杂波对电力载波系统10的干扰。本申请提供的滤波器100，包括输入端子120和输出端子130，电源线路与输入端子120连接，以将电源引入滤波器100，输入端子120与第一线路板140连接，以将电力系统引出第一线路板140，第一线路板140上连接设置有LN线滤波组件和PE线滤波组件，其中，LN线滤波组件对电力系统的L线和N线中的杂波进行滤除，PE线对电离系统中PE线中的杂波进行滤除，最后将纯净的电力系统通过输出端子130输出至负载，完成滤波器100的滤除L线、N线和PE线上的杂波的作用。

其中，输入端子120与输出端子130具体的设置位置本申请实施例不做限制，示例的，如图1、图2所示，输入端子120和输出端子130分别位于壳体110相对的两个端面上，使得输入端和输出端分别位于滤波器100相对的两侧，方便安装。当然，本领域技术人员也可以根据滤波器100的使用环境进行具体设定。

还需要说明的是，为了更清楚的展示滤波器100的内部结构，图2和图3为去除壳体110的结构示意图，在实际应用中，图2和图3的外周是设置有壳体110的。

本申请实施例提供的滤波器100，包括壳体110以及分别设置于壳体110端面的输入端子120和输出端子130，输入端子120与电源连接，输出端子130与负载连接，壳体110内设置有连接输入端子120和输出端子130的第一线路板140，第一线路板140上连接设置有LN线滤波组件和PE线滤波组件，其中，LN线滤波组件滤除电源中L线和N线中的杂波，PE线滤波组件滤除PE线中的杂波，使得本申请实施例的滤波器100能够滤除PE线上的杂波。为了方便LN线滤波组件和PE线滤波组件分别与第一线路板140连接，LN线滤波组件和PE线滤波组件设置于第一线路板140的同一侧；或者，LN线滤波组件设置于第一线路板140的一侧，PE线滤波组件设置于第一线路板140的另一侧。

可选的，根据壳体110的内部空间，可以将LN线滤波组件和PE线滤波组件设置在第一线路板140的同侧，也可以将LN线滤波组件设置在第一线路板140的一侧，将PE线滤波组件设置在第一线路板140的另一侧。

本申请实施例的一种可实现的方式中，壳体110内还设置有第二线路板160，第二线路板160与第一线路板140信号连接，用于通过第二线路板160建立多滤波器100之间的信号耦合连接。

壳体110内还设置第二线路板160，用于通过第二线路板160建立多滤波器100之间的信号耦合连接，当智能家居中包括多个载波子系统200时，每个载波子系统200包括一个滤波器100，多个滤波器100之间通过第二线路板160信号连接，以使多个载波子系统200之间信号连接，实现各个载波子系统200的通信，从而实现智能家居中所有用电设备之间的互联，使得本申请实施例提供的滤波器100，能够在实现滤波器100的同时实现多个滤波器100之间的耦合。

可选的，壳体110内部形成有安装腔体，如图2、如图3所示，安装腔体包括连通的第一腔体和第二腔体以形成凸字型空腔，第一腔体沿垂直于层叠方向的横截面积大于第二腔体沿垂直于层叠方向的横截面积，第一线路板140设置于第一腔体内，第二线路板160设置于第二腔体内，输入端子120和输出端子130分别设置在第一腔体相对的两个端面上。

壳体110内形成安装腔体，安装腔体为凸字型腔体，与现有技术中配电箱中的凸字型断路器匹配，充分利用配电箱内的空间。由于第一线路板140起到传输电流和处理信号的作用，而第二线路板160用于传输信号，所以通常情况下，第一线路板140的尺寸大于第二线路板160的尺寸；而且第一线路板140需要连接滤波组件实现对电源中杂波的滤除，所以将第一线路板140设置于横截面积较大的第一腔体内，以充分利用第一腔体的内部空间。第二线路板160的尺寸较小，设置于横截面积较小的第二腔体内，实现凸字型腔体内部空间的充分利用，从而使得滤波器100的布局紧凑，体积较小。

另外，由于输入端子120和输出端子130分别与第一线路板140的输入端和输出端连接，而第一线路板140设置于第一腔体内，为了方便输入端子120和第一线路板140的连接以及输出端子130与第二线路板160的连接，将输入端子120和输出端子130分别设置在第一腔体相对的两个端面上。

本申请实施例的一种可实现的方式中，第二线路板160还连接设置有耦合组件，耦合组件由耦合电感和耦合电容构成，或者，耦合组件由耦合变压器和耦合电容构成。

多个滤波器100之间通过第二线路板160信号连接，以使多个载波子系统200之间信号连接，实现各个载波子系统200之间的通信，实现智能家居中所有用电设备之间的互联，在两个第二线路板160之间传递信号时，耦合组件用于将两个第二线路板160之间的信号耦合传递，实现信号的传递。

具体的，耦合组件可以由耦合电感和耦合电容构成，或者，耦合组件由耦合变压器和耦合电容构成。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图1、图2和图3所示，输入端子120包括多个，用于分别与电源线路连接，多个输入端子120通过第一线路板140分别与LN线滤波组件和PE滤波组件连接，用于滤除电源线路中的杂波。

输入端子120与电源线路中的导线的个数相同设置，电源线路中的各个导线分别与输入端子120连接，各个导线通过输入端子120和第一线路板140分别LN线滤波组件和PE滤波组件连接，以对各个导线中的杂波进行滤除。

可选的，如图2所述，LN线滤波组件由多组差模LC滤波单元组成；PE线滤波组件由PE滤波电感和PE滤波电容构成。

LN线滤波组件设置于第一线路板140的一侧，PE线滤波组件设置于第一线路板140的另一侧时，LN线滤波组件包括多组差模LC滤波单元；PE线滤波组件由PE滤波电感和PE滤波电容构成。

其中，为了扩大滤波器100的滤波频率，对应的LN线滤波组件应当设置多组差模LC滤波单元。本领域技术人员应当知晓，LC滤波单元包括滤波电容和滤波电感，其中，滤波电感和滤波电容具有一定的体积，而鉴于滤波器100小体积的需求，本申请实施例对应两组差模LC滤波单元。另外，PE线为接地线，所以PE线上传递的信号并不多，对应设置一组滤波单元即可，即PE线滤波组件由PE滤波电感和PE滤波电容构成即可满足滤波需求。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图3所示，LN线滤波组件包括差模LC滤波单元和共模LC滤波单元；PE线滤波组件由PE滤波电感和PE滤波电容构成。

LN线滤波组件和PE线滤波组件设置于第一线路板140的同一侧时，基于内部空间的考虑，设置一组共模LC滤波单元和一组差模LC滤波单元，能够减少电感电容的组数，从而降低滤波组件占用的体积。

需要说明的是，本领域技术人员应当知晓，电感通常为圆环形，当PE线滤波组件设置于第一线路板140的另一侧时，为了进一步提高第一腔体内的空间利用率，可以将PE滤波组件中的PE滤波电感的轴向垂直于第一线路板140设置，以减小PE滤波组件中的滤波电感占用第一腔体的高度。

本申请实施例的一种可实现的方式中，输入端子120和输出端子130均为一体式插件接线端子，第一线路板140通过一体式插件接线端子分别与电源和负载连接；或者，输入端子120和输出端子130均为螺钉接线端子170，第一线路板140通过螺钉173接线端分别与电源和负载连接。

其中，一体式插件接线端子接线方便，只要将按压后将电源线插入即可。

如图4所示，输入端子120和输出端子130均为螺钉接线端子170，螺钉接线端子170包括分别位于第一腔体的端面和与端面垂直的侧面上的螺钉173孔和接线孔，螺钉173孔与接线孔连通，接线孔内设置有接线框171，接线框171侧面设置接线板172，接线板172与第一电路板连接，电源线由接线孔伸入且螺钉173旋入螺钉173孔内使得电源线与接线板172接触。

电源线由接线孔插入，然后将螺钉173旋入螺钉173孔，电源线插入后与接线板172导通，接线板172与第一线路板140连接，以使电源线路导通，采用接线孔与螺钉173孔配合的接线方式，结构简单，且接线稳定可靠。

本申请实施例的一种可实现的方式中，第一腔体的远离第二腔体的侧壁的外表面设置有安装卡扣180，用于与安装导轨活动连接。

现有技术中，配电箱内设置有安装导轨，为了方便滤波器100的安装，在滤波器100第二腔体远离第一腔体的侧壁的外表面设置安装卡扣180，当安装滤波器100时，只需将安装卡扣180与安装导轨活动连接即可。

本申请实施例还公开了一种电力载波系统10，如图5所示，包括电源，多个载波子系统200以及与载波子系统200对应的多个上述滤波器100，多个滤波器100分别与电源连接，滤波器100与载波子系统200对应连接，多个载波子系统200通过滤波器100的第二线路板160信号连接。该电力载波系统10包含与前述实施例中的滤波器100相同的结构和有益效果。滤波器100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。需要说明的是，图5中的3个载波子系统200只是本申请实施例的一种示例，在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际情况对载波子系统200的个数进行设定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滤波器(100)，其特征在于，包括壳体(110)以及分别设置于所述壳体(110)端面的输入端子(120)和输出端子(130)，所述壳体(110)内设置有连接所述输入端子(120)和所述输出端子(130)的第一线路板(140)，所述第一线路板(140)上分别连接设置LN线滤波组件和PE线滤波组件。

2.根据权利要求1所述的滤波器(100)，其特征在于，所述LN线滤波组件和所述PE线滤波组件设置于所述第一线路板(140)的同一侧；或者，所述LN线滤波组件设置于所述第一线路板(140)的一侧，所述PE线滤波组件设置于所述第一线路板(140)的另一侧。

3.根据权利要求1所述的滤波器(100)，其特征在于，所述壳体(110)内还设置有第二线路板(160)，所述第二线路板(160)与所述第一线路板(140)信号连接，用于通过所述第二线路板(160)建立多滤波器(100)之间的信号耦合连接。

4.根据权利要求3所述的滤波器(100)，其特征在于，所述壳体(110)内部形成有安装腔体，所述安装腔体包括连通的第一腔体和第二腔体以形成凸字型空腔，所述第一腔体沿垂直于层叠方向的横截面积大于所述第二腔体沿垂直于层叠方向的横截面积，所述第一线路板(140)设置于所述第一腔体内，所述第二线路板(160)设置于所述第二腔体内，所述输入端子(120)和所述输出端子(130)分别设置在所述第一腔体相对的两个端面上。

5.根据权利要求3所述的滤波器(100)，其特征在于，所述第二线路板(160)还连接设置有耦合组件，所述耦合组件由耦合电感和耦合电容构成，或者，所述耦合组件由耦合变压器和耦合电容构成。

6.根据权利要求1所述的滤波器(100)，其特征在于，所述输入端子(120)包括多个，用于分别与电源线路连接，多个所述输入端子(120)通过所述第一线路板(140)分别与所述LN线滤波组件和PE滤波组件连接，用于滤除电源线路中的杂波。

7.根据权利要求1所述的滤波器(100)，其特征在于，所述LN线滤波组件由多组差模LC滤波单元组成；所述PE线滤波组件由PE滤波电感和PE滤波电容构成。

8.根据权利要求1所述的滤波器(100)，其特征在于，所述LN线滤波组件包括差模LC滤波单元和共模LC滤波单元；所述PE线滤波组件由PE滤波电感和PE滤波电容构成。

9.根据权利要求1所述的滤波器(100)，其特征在于，所述输入端子(120)和所述输出端子(130)均为一体式插件接线端子，所述第一线路板(140)通过所述一体式插件接线端子分别与电源和负载连接；或者，所述输入端子(120)和所述输出端子(130)均为螺钉接线端子(170)，所述第一线路板(140)通过所述螺钉接线端子(170)分别与电源和负载连接。

10.一种电力载波系统(10)，其特征在于，包括电源、多个载波子系统(200)以及与所述载波子系统(200)对应的多个如权利要求1-9任一项所述的滤波器(100)，多个所述滤波器(100)分别与所述电源连接，所述滤波器(100)与载波子系统(200)对应连接，多个所述载波子系统(200)通过所述滤波器(100)的第二线路板(160)信号连接。

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