大电流无磁芯EMC滤波器的制作方法

本发明涉及电子电路滤波器，特别是涉及无磁性元件的电磁抗干扰器。

背景技术：

现有技术的emc滤波器产品，都由具有磁芯的磁性器件(电感)与电容共同构成。特别是当流过直流或者低频大电流时，比如100a～1000a，为了防止电感中磁芯饱和，不得不采取增大磁芯尺寸，同时降低工作点磁感应强度的办法来设计其中的电感。这样，导致现有的大电流emc滤波器为了取得好的效果，而出现成本昂贵和体积庞大的现象。

技术实现要素：

基于此，针对现有技术，本发明的所要解决的技术问题就是提供一种成本低、结构小巧的大电流无磁芯emc滤波器。

本发明的技术方案为：

一种大电流无磁芯emc滤波器，包括x电容(c1，c2，c3)、电路端子、穿心容性低频共模纹波吸收器和/或穿心容性高频吸收器，所述电路端子包括第一输入端子(a)、第二输入端子(b)、第一输出端子(c)和第二输出端子(d)，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(m1)和/或穿心容性高频纹波吸收器(m2)串接在所述第一输入端子(a)和第二输入端子(c)之间，所述x电容并联接入电路。

在其中一个实施例中，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(m1)包括共模连接端子(x，y，z)、共模金属薄膜介质(a，b)，所述共模金属薄膜介质(a，b)包括共模第一金属薄膜介质(a)和共模第二金属薄膜介质(b)，所述共模连接端子(x，y，z)包括两共模大电流铜排端子(x，y)和一接地端子(z)，两所述共模大电流铜排端子(x，y)之间设所述共模第一金属薄膜介质(a)，所述接地端子(z)与所述共模第二金属薄膜介质(b)导通，所述共模第一金属薄膜介质(a)和共模第二金属薄膜介质(b)平行设置构成一电容器，所述接地端子(z)进行接地连接。

在其中一个实施例中，所述穿心容性高频吸收器(m2)包括高频连接端子(x'，y')和高频金属薄膜介质(p，q)，所述高频金属薄膜介质(p，q)为绕制在所述高频连接端子(x'，y')上的金属薄膜介质，所述高频金属薄膜介质(p，q)构成等效电容，所述高频连接端子(x'，y')的铜排之间构成等效电感和等效电阻。

在其中一个实施例中，所述大电流无磁芯emc滤波器采用级联模式连接。

在其中一个实施例中，并联接入电路的所述x电容数量为3个。

在其中一个实施例中，并联接入电路的所述x电容数量为2个。

在其中一个实施例中，并联接入电路的所述x电容数量为1个。

在其中一个实施例中，电路中不使用所述x电容。

相对现有技术，本发明的大电流无磁芯emc滤波器，采用体积小巧的特殊穿心容性纹波吸收器件作为主要的emi滤除器件，配合相匹配的电容器，不需要采用磁性元件(电感)，就可以取得非常有效的emc抑制效果，滤波器的体积和成本都可以得到大幅降低。

使用本发明的大电流无磁芯emc滤波器，具有如下具体技术效果：

1)、无磁性元件，无饱和失效可能；

2)、过载能力强，不担心因大电流流过而导致产品失效；

3)、没有电感磁滞损耗、引线电阻损耗，产品发热量非常低；

4)、工作特性平稳，不会出现电感滤波器随着工作电流变化，引起电感量变化，从而导致滤波效果变化的现象；

5)、抗震、抗摔，可靠性高；

6)、体积小，利于产品小型化、轻量化设计，成本低。

附图说明

图1为本发明的大电流无磁芯emc滤波器的系统框图；

图2为本发明的大电流无磁芯emc滤波器级联使用的电路框图；

图3为本发明的大电流无磁芯emc滤波器简化形式的电路框图。

以上各图中，a，a'，b，b'，c，c'，d，d'--电路端子；x，y，z--共模连接端子；x'，y'--高频连接端子；c1，c2，c3--x电容；cpq--等效电容；rpq--等效电阻；lxy--等效电感；m1--穿心容性低频共模纹波吸收器；m2--穿心容性高频纹波吸收器；a,b--共模金属薄膜介质；p,q--高频金属薄膜介质。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

首先说明根据本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器。

本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器：包括x电容(c1，c2，c3)、电路端子、穿心容性低频共模纹波吸收器和/或穿心容性高频吸收器，所述电路端子包括第一输入端子(a)、第二输入端子(b)、第一输出端子(c)和第二输出端子(d)，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(m1)和/或穿心容性高频纹波吸收器(m2)串接在所述第一输入端子(a)和第二输入端子(c)之间，所述x电容并联接入电路。

在根据本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器，优选地，所述穿心容性低频共模纹波吸收器(m1)包括共模连接端子(x，y，z)、共模金属薄膜介质(a，b)，所述共模金属薄膜介质(a，b)包括共模第一金属薄膜介质(a)和共模第二金属薄膜介质(b)，所述共模连接端子(x，y，z)包括两共模大电流铜排端子(x，y)和一接地端子(z)，两所述共模大电流铜排端子(x，y)之间设所述共模第一金属薄膜介质(a)，所述接地端子(z)与所述共模第二金属薄膜介质(b)导通，所述共模第一金属薄膜介质(a)和共模第二金属薄膜介质(b)平行设置构成一电容器，所述接地端子(z)进行接地连接。

在根据本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器，优选地，所述穿心容性高频吸收器(m2)包括高频连接端子(x'，y')和高频金属薄膜介质(p，q)，所述高频金属薄膜介质(p，q)为绕制在所述高频连接端子(x'，y')上的金属薄膜介质，所述高频金属薄膜介质(p，q)构成等效电容，所述高频连接端子(x'，y')的铜排之间构成等效电感和等效电阻。

在根据本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器，优选地，所述大电流无磁芯emc滤波器采用级联模式连接。

在根据本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器，优选地，并联接入电路的所述x电容数量为3个。

在根据本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器，优选地，并联接入电路的所述x电容数量为2个。

在根据本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器，优选地，并联接入电路的所述x电容数量为1个。

在根据本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器，优选地，电路中不使用所述x电容。

其次说明根据本申请所述的大电流无磁芯emc滤波器的实施例。

图1给出了本发明的大电流无磁芯emc滤波器的系统框图，该滤波器由5个元件组成，分别是x电容c1、c2、c3，穿心容性低频共模纹波吸收器m1和穿心容性高频纹波吸收器m2。其中，x电容c1、c2、c3的作用是用来滤除差模干扰，穿心容性低频共模纹波吸收器m1用来滤除低频干扰和共模干扰，穿心容性高频纹波吸收器m2用来滤除高频干扰。

每一部分功能描述如下：

1)、穿心容性低频共模纹波吸收器m1，x、y、z分别是纹波吸收器的三个连接端子。其中，x，y端子为大电流流过提供通路，a为金属薄膜介质，通过特殊工艺绕制在x、y之间的大电流铜排上，b为薄膜介质另一个极，通过z端子引出。这样a和b就构成了一个电容器。当大电流i流过x、y时，其中的纹波成分等效为高频交流信号，通过很短的路径经过电容ab的z脚传导机壳上。这样对降低纹波、开关尖峰产生的高频干扰成分，有良好的抑制作用。

2)、穿心容性高频纹波吸收器m2，x'、y'分别是纹波吸收器的2个连接端子。其中，x'、y'端子之间的大电流铜排为大电流流过提供通路，p为金属薄膜介质，通过特殊工艺绕制在x'、y'之间的大电流铜排上，q为薄膜介质另一个极，通过y端子引出。这样p和q就构成了一个电容器cpq。另外，x、y之间铜排的自身等效电感为lxy，等效电阻为rxy。

当大电流i流过x、y时，其中的干扰成分均为高频交流信号，这样，当cpq、lxy、rxy满足特定条件时：

cpq、lxy、rxy即构成了并联谐振回路，这时，对高频交流信号来说，其xy之间等效阻抗最大，且流过cpq和lxy的电流相等，流出y端子的交流电流最小。也就是，干扰成分流出xy端子的影响量(电流)对外面的影响减到最小。因此对降低纹波、开关尖峰产生的高频干扰成分，有良好的抑制作用。3)、x电容，c1，c2，c3均为薄膜电容，与m1、m2一起构成了两个π型滤波器结构，起到提高插入损耗的作用。

根据应用场合，滤波器可以采用多种不同的结构模式。

为了达到增强emc抑制效果，可以采用如图2所示的级联模式。

在达到emc抑制效果的前提下，m1和m2还可以分别单独使用，可以使用如图3的简化模式。

从上面可知，本发明的大电流无磁芯emc滤波器，采用体积小巧的特殊穿心容性纹波吸收器件作为主要的emi滤除器件，配合相匹配的电容器，不需要采用磁性元件(电感)，就可以取得非常有效的emc抑制效果，滤波器的体积和成本都可以得到大幅降低。

使用本发明的大电流无磁芯emc滤波器，具有如下具体技术效果：

a)、无磁性元件，无饱和失效可能；

b)、过载能力强，不担心因大电流流过而导致产品失效；

c)、没有电感磁滞损耗、引线电阻损耗，产品发热量非常低；

d)、工作特性平稳，不会出现电感滤波器随着工作电流变化，引起电感量变化，从而导致滤波效果变化的现象；

e)、抗震、抗摔，可靠性高；

f)、体积小，利于产品小型化、轻量化设计，成本低。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。