扼流器和家用电器的制作方法

本发明涉及电磁兼容
技术领域：
，特别涉及一种扼流器和家用电器。
背景技术：
：为了避免复杂的电磁环境的干扰，保证家用电器的正常工作，在家用电器的端口通常设置有共模扼流器，以滤除共模干扰，同时避免家用电器本身向环境中发出干扰信号。然而，在家用电器的工作过程中，不仅会受到共模干扰的影响，还会受到差模干扰的影响，在现有技术中，通常在家用电器的端口另行设置差模扼流器，以滤除差模干扰，通过共模扼流器和差模扼流器分别滤除共模干扰和差模干扰，导致了电路结构的复杂化，使家用电器的制造成本增加。技术实现要素：本发明的主要目的是提出一种扼流器，旨在解决上述另行设置差模扼流器导致的电路结构复杂、制造成本增加的问题，以简化电路结构，降低成本。为实现上述目的，本发明提出的扼流器，包括第一磁芯、第一扼流线圈、第二扼流线圈以及第二磁芯，所述第一磁芯呈环状设置；所述第一扼流线圈绕设于所述第一磁芯上；所述第二扼流线圈绕设于所述第一磁芯上，所述第一扼流线圈和所述第二扼流线圈的绕设方向相反；所述第二磁芯设于所述第一磁芯的内侧。优选地，所述扼流器还包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件包覆于所述第一磁芯的外侧，且所述第一绝缘件设于所述第一磁芯与所述第一扼流线圈以及所述第二扼流线圈之间；所述第二绝缘件包覆于所述第二磁芯的外侧。优选地，所述第一绝缘件包括绝缘热缩套、绝缘塑料膜或绝缘油漆中的至少一种；所述第二绝缘件包括绝缘热缩套、绝缘塑料膜或绝缘油漆中的至少一种。优选地，所述第一绝缘件包括第一子件和第二子件，所述第一子件和所述第二子件拼接呈环形；所述第二绝缘件的长度等于所述第一绝缘件的内径；所述第一子件开设有两端封闭的第一子槽，所述第二子件开设有两端封闭的第二子槽，所述第一子槽和所述第二子槽拼接形成安装槽；所述第二绝缘件包括本体和与所述本体的至少一端连接的插片，所述插片安装于所述安装槽内。优选地，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件通过卡扣和卡槽可拆卸连接。优选地，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件通过胶粘连接。优选地，所述第一扼流线圈和所述第二扼流线圈的匝数相等，所述第一扼流线圈和所述第二扼流线圈对称绕设于所述第一磁芯上。优选地，所述第一磁芯呈圆环状设置。优选地，所述第二磁芯呈长条状设置，所述第二磁芯沿所述第一扼流线圈与所述第二扼流线圈的对称轴方向延伸。优选地，所述第二磁芯相对所述第一磁芯的环心呈对称设置。优选地，所述第二磁芯的长度、宽度或厚度随所述第一扼流线圈或所述第二扼流线圈的额定电流的增大而减小。本发明还提出一种家用电器，包括扼流器，所述扼流器包括第一磁芯、第一扼流线圈、第二扼流线圈以及第二磁芯，所述第一磁芯呈环状设置；所述第一扼流线圈绕设于所述第一磁芯上；所述第二扼流线圈绕设于所述第一磁芯上，所述第一扼流线圈和所述第二扼流线圈的绕设方向相反；所述第二磁芯设于所述第一磁芯的内侧。本发明技术方案中，扼流器包括第一磁芯、第一扼流线圈、第二扼流线圈和第二磁芯，第一磁芯呈环状设置；第一扼流线圈绕设于第一磁芯上；第二扼流线圈绕设于第一磁芯上，第一扼流线圈和第二扼流线圈的绕设方向相反；第二磁芯设于第一磁芯的环内。在本发明的扼流器中，第一磁芯以及绕设于其上的第一扼流线圈和第二扼流线圈形成共模电感，以滤除共模干扰信号，设于第一磁芯的环内的第二磁芯增大了第一磁芯的漏感，从而增大了扼流器的差模电感，以滤除差模干扰信号。其中，漏感的大小可通过第二磁芯的尺寸进行调整，以避免漏感超过第一磁芯的饱和限定，保证共模干扰信号的滤除要求。本发明中的扼流器能够同时实现共模干扰信号和差模干扰信号的滤除，且结构简洁，从而有效简化了滤除共模干扰和差模干扰的电路的结构，降低了家用电器的制造成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本发明扼流器一实施例的部分结构示意图；图2为图1中扼流器的磁感应线分布示意图；图3为图1中扼流器的结构示意图；图4为图1中扼流器的侧视结构示意图；图5为本发明扼流器另一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100第一磁芯200第一扼流线圈300第二扼流线圈400第二磁芯500第一绝缘件510第一子件520第二子件530安装槽600第二绝缘件610本体620插片700固定胶800底座图2中虚线表示扼流器的磁感应线。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种扼流器。在本发明实施例中，如图1和图2所示，该扼流器包括第一磁芯100，第一扼流线圈200，第二扼流线圈300和第二磁芯400，第一磁芯100呈环状设置；第一扼流线圈200绕设于第一磁芯100上；第二扼流线圈300绕设于第一磁芯100上，第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的绕设方向相反；第二磁芯400设于第一磁芯100的内侧。具体的，在家用电器的工作过程中，包括在电流回路中的电流往返路径、各电子器件的正负极对接地线(大地)之间都存在共模耦合路径，产生共模干扰信号，共模干扰信号在各电流往返路径上幅度相等，相位相同；此外，电流往返路径之间、各电子器件正负极之间也会因电流或电压突变、信号畸变等因素产生差模干扰信号，差模干扰信号在各电流往返路径上相对于大地幅度相等，相位相反。为了减少共模干扰对负载的影响，在电流往返路径中串接有扼流器，其中，第一扼流线圈200和第二扼流线圈300分别接入电流的往、返路径之中，如图1所示，位于同侧的第一扼流线圈200的第一接线端1和第二扼流线圈300的第三接线端3连接源端、位于另一侧的第一扼流线圈200的第二接线端2和第二扼流线圈300的第四接线端4连接负载，扼流器的接入不影响原电流回路。以第一扼流线圈200中的信号电流为正，假设共模干扰信号电流与第一扼流线圈200中的信号电流同向，则第一扼流线圈200中的总电流i1＝is+ic+id，第二扼流线圈300中的总电流i2＝-is+ic-id，其中，is为信号电流的大小，ic为共模干扰信号电流的大小，id为差模干扰信号电流的大小。第一扼流线圈200和第二扼流线圈300中的信号电流is和差模干扰信号电流id在环状的第一磁芯100中感应产生的磁场大小相等、方向相反，相互抵消。因此，信号电流is和差模干扰信号电流id受到的感抗很小，在信号回路中的差模衰减很小，一般仅受到第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的直流电阻影响、以及第一扼流线圈200和第二扼流线圈300耦合过程中漏感的影响而稍有衰减。而第一扼流线圈200和第二扼流线圈300中的共模干扰信号电流大小相等，相位相同，从而在第一磁芯100中感应产生同相叠加的磁场，导致共模干扰信号电流ic受到了较大的交流阻抗，从而起到滤除共模干扰信号电流的作用。进一步的，扼流器还包括第二磁芯400，第二磁芯400设于第一磁芯100的内侧，在第一扼流线圈200和第二扼流线圈300两端搭建起一个磁桥，增加了一条第一磁芯100以外的磁路，进而增大了第一扼流线圈200和第二扼流线圈300耦合中的漏感。使得第一扼流线圈200和第二扼流线圈300中的差模干扰信号电流各自产生的一部分磁通量因流过第二磁芯400而无法相互抵消，导致差模干扰信号电流受到的阻抗增大，从而起到一定的滤除差模干扰信号电流的作用。其中，扼流器中漏感的大小不仅与第二磁芯400的磁导率有关，还与第一扼流线圈200、第二扼流线圈300在第一磁芯100上的绕设情况有关。当第一扼流线圈200和第二扼流线圈300没有绕满环状第一磁芯100的一周，或者第一扼流线圈200和第二扼流线圈300中，各相邻匝线圈之间的距离增大，以及第一扼流线圈200和第二扼流线圈300之间的距离增大时，都将导致磁感线分布到环状的第一磁芯100以外的区域中，即导致漏感增大。在本实施例中，通过将第二磁芯400设置在第一磁芯100的内侧，增加了第一磁芯100以外的磁路，使得第一磁芯100内侧的磁导率增大，从而进一步促使磁感线分布到第一磁芯100以外的区域中，增大漏感，以实现对差模干扰信号电流的滤除。第一磁芯100可以呈矩形环状设置或呈圆环状设置，第二磁芯400可以是圆形、方形或长条形的磁片、磁块等，当然，第一磁芯100和第二磁芯400的形状与相对位置将影响磁感线在第一磁芯100和第二磁芯400中的分布情况，从而影响对共模干扰和差模干扰的过滤情况，后文中还将详细阐述。第一磁芯100和第二磁芯400的材料包括非晶磁性材料、锰锌铁氧体、镍锌铁氧体或铁粉等磁性材料中的一种或几种。通过选择磁导率合适的第一磁芯100和第二磁芯400，结合结构的调整，具体包括第一磁芯100和第二磁芯400的形状与相对位置，以及第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的绕设情况，使得磁感线在第一磁芯100和第二磁芯400中的分布保持平衡，以实现共模干扰信号电流和差模干扰信号电流的过滤，提高电流回路中电流的信噪比。并且，通过调整第二磁芯400的尺寸可灵活控制漏感的大小，从而避免因第一磁芯100进入饱和状态而影响到扼流器的滤除共模干扰信号的性能。为了简化扼流器的连接，如图3所示，扼流器还可以包括底座800，并在底座800上设置相应的接线柱，以引出第一接线端1、第二接线端2、第三接线端3和第四接线端4，分别与源端和负载相连。第一磁芯可通过插接、卡扣或胶粘等方式与底座800相连。第一磁芯100和第二磁芯400可以直接相连，也可以对应第一磁芯100和第二磁芯400设置绝缘件，以提高扼流器的绝缘性能，避免第一磁芯100和第二磁芯400被高压击穿产生安全隐患，后文中还将详细阐述。需要注意的是，在家用电器中，可在电流回路中设置单级或多级上述扼流器，以实现单级或多级过滤，满足不同情况下对电磁兼容性的要求。本发明技术方案中，扼流器包括第一磁芯100、第一扼流线圈200、第二扼流线圈300和第二磁芯400，第一磁芯100呈环状设置；第一扼流线圈200绕设于第一磁芯100上；第二扼流线圈300绕设于第一磁芯100上，第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的绕设方向相反；第二磁芯400设于第一磁芯100的内侧，即设于第一磁芯100内环面的内侧。在本发明的扼流器中，第一磁芯100以及绕设于其上的第一扼流线圈200和第二扼流线圈300形成共模电感，以滤除共模干扰，设于第一磁芯100的内侧的第二磁芯400增大了第一扼流线圈200和第二扼流线圈300耦合的漏感，从而增大了扼流器的差模电感，以滤除差模干扰。同时，通过调整第二磁芯400的尺寸灵活控制漏感的大小，避免了第一磁芯100因进入饱和状态而影响扼流器的抗共模干扰性能。本发明中的扼流器，通过在第一磁芯100的内侧设置第二磁芯400，增大绕设于第一磁芯100的第一扼流线圈200和第二扼流线圈300耦合的漏感，实现了共模干扰和差模干扰的同时滤除，简化了过滤共模干扰和差模干扰电路的结构，降低了家用电器的制造成本。在本发明的一实施例中，如图3所示，扼流器还包括第一绝缘件500和第二绝缘件600，第一绝缘件500包覆于第一磁芯100的外侧，且第一绝缘件500设于第一磁芯100与第一扼流线圈200以及第二扼流线圈300之间，以使得第一磁芯100与第一扼流线圈200、第二扼流线圈300相绝缘，同时改善第一扼流线圈200和第二扼流线圈300中，各匝线圈之间的绝缘性，减小了分布电容，既改善了扼流器的高频特性，又避免了高压击穿现象；第二绝缘件600包覆于第二磁芯400的外侧，以进一步改善第一扼流线圈200和第二扼流线圈300之间的绝缘性，避免了高压击穿，从而提高了扼流器的可靠性。其中，第一绝缘件500和第二绝缘件600可由多种绝缘材料制成，包括绝缘热缩套，在第一绝缘件500和第一磁芯100装配完成后，或第二绝缘件600和第二磁芯400装配完成后，通过热缩作用使得第一绝缘件500紧配合于第一磁芯100外，或使得第二绝缘件600紧配合于第二磁芯400外，有利于减少扼流器所占的空间，使其结构更加紧凑。或者，第一绝缘件500和第二绝缘件600由绝缘塑料膜形成，分别对应包覆在第一磁芯100和第二磁芯400外，实现绝缘。又或者，在第一磁芯100或第二磁芯400外涂覆绝缘油漆，分别形成第一绝缘件500或第二绝缘件600，同样能够起到绝缘作用，同时使扼流器的结构紧凑，降低工艺成本。第一绝缘件500和第二绝缘件600也可以由不同的工艺或材料制成，以实现绝缘效果。在本实施例中，第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的匝数相等，且第一扼流线圈200和第二扼流线圈300对称绕设于第一磁芯100上。在磁性材料中，存在磁饱和现象，也就是磁性材料中的磁通量不能无限增大，而存在一饱和值。在扼流器中，随着电流的增大，第一磁芯100有可能接近饱和状态，当发生磁饱和后，第一磁芯100失去作用，第一扼流线圈200或第二扼流线圈300的电感显著降低，对共模干扰信号电流或差模干扰信号电流呈现的交流阻抗显著减小，导致对共模干扰或差模干扰的过滤效果大幅降低，特别是饱和状态下当电流增大过多时，还容易导致扼流器发热烧毁，产生安全隐患。第一磁芯100中各部分的磁通量与第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的绕设情况有关，在线圈绕设较密集的部分，第一磁芯100中的磁通量较大，而在线圈绕设较稀疏的部分，第一磁芯100中的磁通量较小。为了使得第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的磁通量对等平衡，第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的匝数相等，并对称绕设于第一磁芯100上。进一步的，第一磁芯100呈圆环状设置，圆环状设置的第一磁芯100具有更高的对称性，有利于保持磁通量分布的平衡，并简化第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的绕设工艺。在本实施例中，第二磁芯400呈长条状设置，第二磁芯400沿第一扼流线圈200与第二扼流线圈300的对称轴方向延伸。第一扼流线圈200和第二扼流线圈300在环状第一磁芯100的内侧感应产生的磁感线方向与第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的对称轴方向相一致，通过沿第一扼流线圈200和第二扼流线圈300的对称轴方向设置长条状的第二磁芯400，也就是沿漏感的磁感线方向设置第二磁芯400，有利于进一步促进磁感线向第二磁芯400中分布，从而有效提高漏感，并提高扼流器对差模干扰的过滤效果。进一步的，第二磁芯400相对第一磁芯100的环心呈对称设置，以使得第一扼流线圈200和第二扼流线圈300在第二磁芯400中感应产生的磁通量分布平衡，避免影响第一扼流线圈200和第二扼流线圈300对共模干扰的过滤效果。在本实施例中，第二磁芯400的长度、宽度或厚度根据对差模干扰的滤波要求和第一磁芯100饱和电流的限制确定。具体的，随着第一扼流线圈200或第二扼流线圈300的额定电流的增大，减小第二磁芯400的长度、宽度或厚度中的至少一个参数，以避免第一磁芯100过快发生饱和，而导致扼流器的过滤效果变差。第二磁芯400的尺寸可通过试验确定。其中，第二磁芯400的长度与第一磁芯100的内径有关、通常设置第二磁芯400的长度使得第二磁芯400的两端刚好接触到第一磁芯100的内环面，在必要的情况下，可通过减小第二磁芯400的长度以降低漏感，当然，为了使第二磁芯400和第一磁芯100之间的连接方便，通常不再对第二磁芯400的长度进行调整。第二磁芯400的宽度与第一磁芯100的宽度有关，为了第二磁芯400和第一磁芯100之间配合的方便，第二磁芯400的宽度略小于第一磁芯100的宽度，在必要的情况下，也可通过调整第二磁芯400的宽度以调整漏感，当然，为了使第二磁芯和第一磁芯之间的连接方便，通常也不再调整第二磁芯400的宽度。在实际操作中，通过调整第二磁芯400的厚度调整漏感，第二磁芯400的厚度是指垂直于第一磁芯100的环面方向上，第二磁芯400的尺寸，随着厚度的增大，漏感增大，磁通在第一磁芯100中的分布减少，在第二磁芯400中的分布增多，以实现对共模干扰和差模干扰的滤除。通常，第二磁芯400的厚度为1～5mm，优选为1～3mm，并根据实际情况进行调整。在调整漏感的过程中，首先根据实际需要和磁性材料的特性，综合考虑对共模干扰和差模干扰的抑制能力，以及抗饱和能力，估算并确定扼流器漏感的目标值。然后，根据第一磁芯100的尺寸选择长宽合适的第二磁芯400，并选择相应的第二磁芯400厚度以使得实际漏感比漏感的目标值稍稍偏大。然后，在调整的过程中，适当减小第二磁芯400的宽度或长度以降低漏感，使得实际的漏感与目标值相接近，以实现方便的调整。当然，在实际的确定第二磁芯400尺寸的过程中，也可以通过其它步骤进行调整。在确定第二磁芯400的尺寸后，需要连接第二磁芯400与第一磁芯100，第一磁芯100和第二磁芯400可通过第一绝缘件500和第二绝缘件600之间的连接间接相连。第一绝缘件500和第二绝缘件600存在多种连接方式。在本实施例中，如图3和图4所示，第一绝缘件500包括第一子件510和第二子件520，第一子件510和第二子件520拼接呈环形；第二绝缘件600的长度等于第一绝缘件500的内径；第一子件510开设有两端封闭的第一子槽，第二子件520开设有两端封闭的第二子槽，第一子槽和第二子槽拼接形成安装槽530，也就是第一子件510和第二子件520对应于第二绝缘件600的位置分别凸起形成安装槽530，在拼接过程中，第一子槽和第二子槽的槽口朝向第二绝缘件；第二绝缘件600包括本体610和与本体610的至少一端连接的插片620，插片620安装于安装槽530内。在装配过程中，首先将第一磁芯100放入第一子件510中，并与第二子件520拼合，第一子件510和第二子件520形成完整的第一绝缘件500，然后在第一绝缘件500的对称位置上分别绕设第一扼流线圈200和第二扼流线圈300。在第一子件510和第二子件520拼合后，对应第二绝缘件600设置的两凸起相互衔接形成完整的安装槽530，将第二磁芯400置于第二绝缘件600中，形成长方形片状的整体，第二绝缘件600的两端具有插片620，插片620置入安装槽530内，还可以在插片620和安装槽530的连接处点上固定胶，从而使得第二绝缘件600与第一绝缘件500稳固相连。当然，也可以先安装第二子件，再安装第一子件，在此不再赘述。在本发明的另一实施例中，如图5所示，第一绝缘件500和第二绝缘件600直接通过固定胶700胶粘相连。具体的，胶可以选用环氧树脂或其它固定胶材料。当然，本实施例也可以与上述实施例相结合，即在第一绝缘件500和第二绝缘件600通过插片和插槽配合相连时，还可以额外通过胶粘进一步增强连接的稳固性，以免第一绝缘件500和第二绝缘件600相脱离，提高扼流器的可靠性。在本发明的又一实施例中，第一绝缘件500和第二绝缘件600通过卡扣和卡槽可拆卸连接，以便根据实际的需要更换具有不同尺寸参数的第一磁芯100或第二磁芯400，使得扼流器的使用更加灵活，有效降低制造成本。本发明还提出一种家用电器，该家用电器包括扼流器，该扼流器的具体结构参照上述实施例，由于本家用电器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，该家用电器包括空调器、洗衣机、微波炉、计算机等。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12