RU211781U1

RU211781U1 - Anti-interference filter miniature threaded

Info

Publication number: RU211781U1
Application number: RU2021137405U
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Кабанов; Юрий Николаевич Панюхин; Вячеслав Александрович Кузьмин; Денис Викторович Баканин
Original assignee: Акционерное общество "РАДИАНТ-ЭЛКОМ"
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2022-06-22

Abstract

Полезная модель относится к помехоподавляющим фильтрам, предназначенным для предотвращения распространения электромагнитных помех из внешней среды в электрическую аппаратуру, и может быть использована в радиоэлектронной промышленности. Фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой состоит из полого корпуса, на одном конце которого выполнена наружная метрическая резьба, минимум одного керамического шайбового конденсатора, соосно расположенного внутри корпуса, надетого на проходной вывод фильтра, пропущенный сквозь полость корпуса. При этом конденсатор имеет две группы проводящих пластин, первая группа пластин электропроводно соединена с проходным выводом фильтра, а вторая группа электропроводно соединена с корпусом. Корпус снаружи имеет шестигранную форму, а проходной вывод фильтра электрически изолирован от корпуса термоусаживаемой трубкой. Фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой может содержать пару шайбовых керамических конденсаторов и ферритовый сердечник, устанавливаемый между ними. Технический результат заключается в повышении надежности фильтра за счет улучшения электроизоляционных характеристик.

The utility model relates to noise suppression filters designed to prevent the propagation of electromagnetic interference from the environment into electrical equipment, and can be used in the electronics industry. The miniature threaded anti-interference filter consists of a hollow housing, at one end of which an external metric thread is made, at least one ceramic washer capacitor, coaxially located inside the housing, put on the filter feed-through outlet, passed through the housing cavity. In this case, the capacitor has two groups of conductive plates, the first group of plates is electrically conductively connected to the through terminal of the filter, and the second group is electrically conductively connected to the housing. The housing has a hexagonal shape on the outside, and the filter through-hole is electrically isolated from the housing by a heat-shrinkable tube. A miniature threaded anti-interference filter may contain a pair of ceramic washer capacitors and a ferrite core installed between them. The technical result is to increase the reliability of the filter by improving the electrical insulation characteristics.

Description

Заявляемая полезная модель относится к помехоподавляющим фильтрам, предназначенным для предотвращения распространения электромагнитных помех в электрической аппаратуре, и может быть использована в радиоэлектронной и электротехнической промышленности.The claimed utility model relates to noise suppression filters designed to prevent the propagation of electromagnetic interference in electrical equipment, and can be used in the electronics and electrical industries.

Процесс замены аналоговой элементной базы на цифровые компоненты усилил воздействие электромагнитных наводок в радиоэлектронной аппаратуре. Помимо создания новых изделий или при модернизации действующих разработчики большое внимание уделяют такому аспекту, как электромагнитная совместимость устройств. Вдобавок, современные требования по увеличению выполняемых функциональных возможностей, снижению занимаемых габаритных объемов при обеспечении соблюдения действующих нормативных документов, усложнение аппаратуры в целом, так же способствуют возникновению дополнительных наводок на полезные сигналы.The process of replacing the analog element base with digital components has increased the impact of electromagnetic interference in radio-electronic equipment. In addition to creating new products or upgrading existing ones, developers pay great attention to such an aspect as the electromagnetic compatibility of devices. In addition, modern requirements to increase the functionality performed, reduce the occupied overall volumes while ensuring compliance with the current regulatory documents, the complication of the equipment as a whole, also contribute to the emergence of additional pickups on useful signals.

Для снижения или исключения влияния межблочных или внутрисистемных помех в проводящих цепях питания, управления и коммутации, а также для обеспечения требований по помехозащищенности устройств в их составе применяют помехоподавляющие сборки. Такие изделия представляют собой фильтры с определенными электрическими схемами включения (С-фильтр, Pi-фильтр, LC-фильтр и другие), зависящие от выполняемых задач самой аппаратуры. Единая герметичная конструкция фильтра позволяет обеспечивать малый занимаемый размер в устройстве, а также увеличить сферы применения таких сборок.To reduce or eliminate the influence of inter-unit or intra-system interference in conductive power, control and switching circuits, as well as to ensure the requirements for noise immunity of devices in their composition, noise suppression assemblies are used. Such products are filters with certain electrical switching circuits (C-filter, Pi-filter, LC-filter and others), depending on the tasks of the equipment itself. A single hermetic design of the filter allows for a small footprint in the device, as well as increasing the scope of such assemblies.

Известен керамический проходной помехоподавляющий фильтр, выполненный в виде полого металлического цилиндра с переменным сечением наружного и внутреннего диаметров вдоль его оси, на одном конце которого выполнена наружная метрическая резьба. Два керамических шайбовых конденсатора и ферритовый сердечник между ними, соосно расположены внутри корпуса и надеты на проходной вывод фильтра, пропущенный сквозь полость корпуса. При этом шайбовые керамические конденсаторы имеют по две группы проводящих пластин, первая группа проводящих пластин электропроводно соединена с проходным выводом фильтра, а вторая группа проводящих пластин электропроводно соединена с корпусом, при этом шайбовые керамические конденсаторы и ферритовый сердечник размещены внутри всего цилиндрического корпуса фильтра, включая и резьбовой участок корпуса, а сам корпус дополнительно имеет выступающую часть, выполненную в виде шестигранника под ключ (по патенту RU 9924. Н01G 4/042, опубл. 10.11.2012).Known ceramic through-line noise suppression filter, made in the form of a hollow metal cylinder with a variable section of the outer and inner diameters along its axis, at one end of which is made of an external metric thread. Two ceramic washer capacitors and a ferrite core between them are coaxially located inside the housing and are put on the feed-through output of the filter, passed through the cavity of the housing. At the same time, the washer ceramic capacitors have two groups of conductive plates, the first group of conductive plates is electrically connected to the through terminal of the filter, and the second group of conductive plates is electrically conductively connected to the housing, while the ceramic washer capacitors and the ferrite core are located inside the entire cylindrical filter housing, including a threaded section of the body, and the body itself additionally has a protruding part made in the form of a turnkey hexagon (according to patent RU 9924. H01G 4/042, publ. 10.11.2012).

Недостатком данного решения является неудобство монтажа, ввиду малого размера выступающей части фильтра, выполненной в виде шестигранника, а также низкая прочность изоляции, которая может привести к короткому замыканию и отказу фильтра, а как следствие и отказу аппаратуры в целом, в которую он установлен.The disadvantage of this solution is the inconvenience of installation, due to the small size of the protruding part of the filter, made in the form of a hexagon, as well as low insulation strength, which can lead to a short circuit and failure of the filter, and as a result, failure of the equipment as a whole, in which it is installed.

Наиболее близким аналогом является керамический проходной помехоподавляющий фильтр, содержащий корпус, выполненный в виде полого металлического цилиндра, на одном конце которого выполнена наружная метрическая резьба. Два керамических шайбовых конденсатора и ферритовый сердечник между ними, соосно расположенные внутри корпуса и надетые на проходной вывод фильтра, пропущенный сквозь полость корпуса, при этом шайбовые керамические конденсаторы имеют по две группы проводящих пластин, первая группа проводящих пластин электропроводно соединена с проходным выводом фильтра, а вторая группа проводящих пластин электропроводно соединена с корпусом. При этом фильтр дополнительно содержит магнитопровод, соосно надетый на ферритовый сердечник. Магнитопровод имеет большее значение индукции насыщения, чем ферритовый сердечник (по патенту RU 125387, кл. Н01G 4/35, опубл. 27.02.2013).The closest analogue is a ceramic through-line noise suppression filter containing a housing made in the form of a hollow metal cylinder, at one end of which an external metric thread is made. Two ceramic washer capacitors and a ferrite core between them, coaxially located inside the housing and put on the pass-through output of the filter, passed through the cavity of the housing, while the ceramic washer capacitors have two groups of conductive plates, the first group of conductive plates is electrically conductively connected to the pass-through output of the filter, and the second group of conductive plates is electrically conductively connected to the housing. In this case, the filter additionally contains a magnetic circuit coaxially put on a ferrite core. The magnetic circuit has a greater value of saturation induction than a ferrite core (according to the patent RU 125387, class H01G 4/35, publ. 27.02.2013).

Недостатком данного решения является неудобство монтажа, ввиду малого размера выступающей части фильтра, выполненной в виде шестигранника, а также низкая прочность изоляции, которая может привести к короткому замыканию и отказу фильтра, а как следствие и отказу аппаратуры в целом, в которую он установлен. Так же как показала практика, увеличение индуктивности за счет применения магнитопровода MSC-1030 незначительно улучшает вносимое затухание, которое нивелируются меньшей степенью надежности самой конструкции. Снижение вносимого затухания не приведет к ухудшению характеристик аппаратуры. Снижение же сопротивления изоляции значительно ухудшает эксплуатационные характеристики аппаратуры, а короткое замыкание выводит аппаратуру из строя полностью.The disadvantage of this solution is the inconvenience of installation, due to the small size of the protruding part of the filter, made in the form of a hexagon, as well as low insulation strength, which can lead to a short circuit and failure of the filter, and as a result, failure of the equipment as a whole, in which it is installed. Just as practice has shown, an increase in inductance due to the use of the MSC-1030 magnetic circuit slightly improves the insertion attenuation, which is offset by a lower degree of reliability of the design itself. Reducing insertion loss will not degrade the performance of the equipment. A decrease in insulation resistance significantly worsens the performance of the equipment, and a short circuit disables the equipment completely.

Технический результат заключается в повышении надежности фильтра за счет улучшения электроизоляционных характеристик.The technical result is to increase the reliability of the filter by improving the electrical insulation characteristics.

Указанный технический результат достигается тем, что фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой состоит из полого корпуса, на одном конце которого выполнена наружная метрическая резьба, минимум одного керамического шайбового конденсатора, соосно расположенного внутри корпуса, надетого на проходной вывод фильтра, пропущенный сквозь полость корпуса. Конденсатор имеет две группы проводящих пластин, первая группа пластин электропроводно соединена с проходным выводом фильтра, а вторая группа электропроводно соединена с корпусом, при этом проходной вывод фильтра электрически изолирован от корпуса термоусаживаемой трубкой.The specified technical result is achieved by the fact that the miniature threaded anti-interference filter consists of a hollow housing, at one end of which an external metric thread is made, at least one ceramic washer capacitor, coaxially located inside the housing, put on the filter feed-through outlet, passed through the cavity of the housing. The capacitor has two groups of conductive plates, the first group of plates is electrically conductively connected to the filter feedthrough, and the second group is electrically conductively connected to the housing, while the filter feedthrough is electrically isolated from the housing by a heat-shrinkable tube.

Кроме того, фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой может содержать пару шайбовых керамических конденсаторов и ферритовый сердечник, устанавливаемый между ними.In addition, a miniature threaded anti-interference filter may contain a pair of washer ceramic capacitors and a ferrite core installed between them.

Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:The proposed utility model is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 - Фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой содержащий один керамический шайбовый конденсатор.Fig. 1 - Miniature threaded anti-interference filter containing one ceramic washer capacitor.

Фиг. 2 - Фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой содержащий пару керамических шайбовый конденсаторов и ферритовый сердечник, устанавливаемый между ними.Fig. 2 - Miniature threaded anti-interference filter containing a pair of ceramic washer capacitors and a ferrite core installed between them.

Для некоторых видов аппаратуры нет необходимости применять фильтры, содержащие два шайбовых керамических конденсатора и ферритовый сердечник, устанавливаемый между ними (Pi-фильтры), т.к. в проводящих цепях питания достаточно применения С-фильтров с одним шайбовым керамическим конденсатором для обеспечения подавления амплитудно больших всплесков наводящих помех и результирующей гармоники сигналов целом.For some types of equipment, there is no need to use filters containing two puck ceramic capacitors and a ferrite core installed between them (Pi-filters), because in conductive power circuits, it is sufficient to use C-filters with one washer ceramic capacitor to ensure the suppression of large amplitude bursts of inducing interference and the resulting harmonic of the signals as a whole.

Но для помехоподавляющих С-фильтров и Pi-фильтров одной из главных причин отказа при эксплуатации в аппаратуре является снижение сопротивления изоляции или короткое замыкание вследствие электрического пробоя. Применение термоусаживаемой трубки позволяет в значительной степени снизить вероятность отказа в части короткого замыкания. Термоусаживаемая трубка изготавливается из полиолефина - экологически безопасного материала и имеет высокое удельное электрическое сопротивление, которое составляет не менее 10¹⁴ Ом/см.But for C-filters and Pi-filters, one of the main causes of failure in operation in equipment is a decrease in insulation resistance or a short circuit due to electrical breakdown. The use of heat-shrinkable tubing can significantly reduce the probability of failure in the short circuit part. The heat-shrinkable tube is made of polyolefin - an environmentally friendly material and has a high electrical resistivity, which is at least 10 ¹⁴ Ohm / cm.

Применение современных шайбовых керамических конденсаторов с высокими помехоподавляющими свойствами и меньшими конструктивными размерами, по сравнению с ранее выпускаемыми, позволяет значительно уменьшить конструктивные размеры фильтра, что приводит к его миниатюризации.The use of modern puck ceramic capacitors with high noise-suppressing properties and smaller structural dimensions, compared to previously produced ones, makes it possible to significantly reduce the structural dimensions of the filter, which leads to its miniaturization.

Рассмотрим упрощенную конструкцию фильтра.Consider a simplified filter design.

Фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой представляет собой полый металлический цилиндр 1 (фиг. 1) шестигранной формы 2 (фиг. 1), на одном конце которого выполнена наружная резьба для фиксации фильтра в аппаратуре. Сквозь полый корпус пропущен проходной вывод фильтра 3 (фиг. 1), на который соосно надет керамический конденсатор 4 (фиг. 1). С помощью припоя 5 (фиг. 1) наружные контактные поверхности конденсатора соединены пайкой с корпусом, а внутренняя контактная поверхность конденсатора соединена пайкой с проходным выводом. Шайбовый керамический конденсатор 4 (фиг. 1) имеет две группы проводящих пластин: первая группа электропроводно соединена с проходным выводом, а вторая группа электропроводно соединена с корпусом. На проходной вывод фильтра 3 (фиг. 1) в месте максимальной близости проходного вывода и втулки устанавливается термоусаживаемая трубка 6 (фиг. 1).The miniature threaded anti-interference filter is a hollow metal cylinder 1 (Fig. 1) of a hexagonal shape 2 (Fig. 1), at one end of which an external thread is made to fix the filter in the equipment. Through the hollow body passed through the output of the filter 3 (Fig. 1), which coaxially put on a ceramic capacitor 4 (Fig. 1). Using solder 5 (Fig. 1), the outer contact surfaces of the capacitor are soldered to the housing, and the inner contact surface of the capacitor is connected by soldering to the through terminal. Washer ceramic capacitor 4 (Fig. 1) has two groups of conductive plates: the first group is electrically connected to the through terminal, and the second group is electrically connected to the body. A heat-shrinkable tube 6 (Fig. 1) is installed on the through outlet of the filter 3 (Fig. 1) in the place of maximum proximity of the through outlet and the bushing.

На фиг. 2 представлена конструкция фильтра помехоподавляющего миниатюрного резьбового обеспечивающего более широкую полосу задержания наводящих помех на полезный сигнал, что важно в информационных цепях приема-передачи. Ввиду чего фильтр дополнен вторым шайбовым керамическим конденсатором 7 (фиг. 2) и ферритовым сердечником 8 (фиг. 2), установленным между ними, так же как и в первой конструкции, корпус фильтра выполнен шестигранной формы 2 (фиг. 2) и для повышения изоляционных свойств фильтра на проходной вывод фильтра 3 (фиг. 2) в месте максимальной близости проходного вывода и втулки устанавливается термоусаживаемая трубка 6 (фиг. 2).In FIG. Figure 2 shows the design of a miniature threaded anti-interference filter that provides a wider band of interference interference to the useful signal, which is important in the information chains of reception and transmission. In view of which the filter is supplemented with a second washer ceramic capacitor 7 (Fig. 2) and a ferrite core 8 (Fig. 2) installed between them, as well as in the first design, the filter housing is made of a hexagonal shape 2 (Fig. 2) and to increase the insulating properties of the filter on the through outlet of the filter 3 (Fig. 2) in the place of maximum proximity of the through outlet and the bushing, a heat-shrinkable tube 6 is installed (Fig. 2).

Таким образом, решение, используемое в полезной модели, позволяет повысить надежность фильтра за счет улучшения электроизоляционных характеристик.Thus, the solution used in the utility model makes it possible to increase the reliability of the filter by improving the electrical insulation characteristics.

Claims

1. Miniature threaded anti-interference filter, containing a hollow housing, at one end of which an external metric thread is made, at least one ceramic washer capacitor coaxially located inside the housing and put on the filter feed-through output, passed through the cavity of the housing, while the capacitor has two groups of conductive plates , the first group is electrically conductively connected to the filter feedthrough, and the second group is electrically conductively connected to the housing, characterized in that the filter feedthrough is electrically isolated from the housing by a heat-shrinkable tube.

2. Miniature threaded anti-interference filter according to claim 1, containing two ceramic washer capacitors and a ferrite core between them.