砖型滤波模块及电源组件的制作方法

文档序号:15049477发布日期:2018-07-27 23:51阅读:203来源:国知局

本发明涉及电源技术领域,具体而言,涉及一种砖型滤波模块及电源组件。



背景技术:

标准砖型电源模块,如标准全砖电源模块、标准半砖电源模块等等,具有高效率、高功率密度、体积小等特点,在民用、工业及军用领域已得到大量使用,并已形成了行业内的标准化。

电源模块化后,因为体积限制,难以实现完善的电磁兼容措施,普通开关电源普遍存在的开关干扰、电磁辐射依然存在甚至更加严重,必须在电源模块前级或后级加装电源滤波器等才能满足整体设备正常工作及满足电磁兼容特性要求。

目前市场上的电源滤波器,不能完全配套适用于电源模块,如标准砖型电源模块的高度为12.7mm,而一般电源滤波器的高度为16mm~120mm,从而导致电源滤波器与电源模块的高度不一致,占用了较大的空间,不利于提高整体设备的空间利用率。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种砖形滤波模块,以简化滤波模块结构,压缩滤波模块体积,使其适配砖形电源的体积,提高空间利用率。

本发明实施例提供了一种砖型滤波模块,所述砖型滤波模块包括外壳及内部电路,所述内部电路设置于所述外壳内,所述内部电路包括第一差模滤波模块、第一共模滤波模块、第二共模滤波模块以及谐振滤波模块;所述第一差模滤波模块、第一共模滤波模块、第二共模滤波模块以及谐振滤波模块依次电连接,所述第一差模滤波模块与电源模块的输出端连接,用于滤除差模干扰信号;所述第一共模滤波模块和所述第二共模滤波模块与第一差模滤波模块电连接,用于降低共模噪声信号;所述谐振滤波电路用于降低电源模块的电磁干扰。

进一步地,所述第一差模滤波模块包括第一差模电容和第二差模电容,所述第一差模电容和所述第二差模电容的两端均跨接于电源模块的第一输出端和第二输出端。

进一步地,所述第一共模滤波模块连接于所述第一差模滤波模块与第二共模滤波模块之间,所述第一共模滤波模块包括第一共模电容和第二共模电容,所述第一共模电容的第一端与电源模块的第一输入端电连接,所述第一共模电容的第二端接地,所述第二共模电容的第一端与电源模块的第二输入端电连接,所述第二共模电容的第二端接地,所述第一共模电容和所述第二共模电容用于短路共模噪声。

进一步地,所述第二共模滤波模块包括共模扼流圈,所述共模扼流圈的输入端与第一共模滤波模块的输出端电连接,所述共模扼流圈的的输出端与谐振滤波电路电连接,所述共模扼流圈用于衰减共模干扰信号。

进一步地,所述谐振滤波电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第一电感及第二电感,所述第二共模滤波模块包括第一输出端和第二输出端,所述第一电容的第一端与所述第二共模滤波模块的第一输出端电连接,所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端电连接,所述第一电阻的第二端与所述第二共模滤波模块的第二输出端电连接,所述第一电感的第一端与所述第二共模滤波模块的第一输出端电连接,所述第一电感的第二端与所述第二电容的第一端电连接,所述第二电容的第二端与所述第二电感的第一端电连接,所述第二电感的第二端与所述第二共模滤波模块的第二输出端电连接。

进一步地,所述第一差模电容和所述第二差模电容为聚脂膜电容。

进一步地,所述砖型滤波模块的外壳上设置有多个针脚,内部电路的输入端和输出端分别与对应的针脚电性连接。

进一步地,所述砖型滤波模块的外壳的高度为10.2cm、12.0cm、12.7cm及13.0mm中的一种。

一种电源组件,其特征在于,所述电源组件包括标准砖型电源模块以及砖型滤波模块,所述砖型滤波模块包括外壳及内部电路,所述内部电路设置于所述外壳内,所述内部电路包括第一差模滤波模块、第一共模滤波模块、第二共模滤波模块以及谐振滤波模块;所述第一差模滤波模块、第一共模滤波模块、第二共模滤波模块以及谐振滤波模块依次电连接,所述第一差模滤波模块与电源模块的输出端连接,用于滤除差模干扰信号;所述第一共模滤波模块和所述第二共模滤波模块与第一差模滤波模块电连接,用于降低共模噪声信号;所述谐振滤波电路用于降低电源模块的电磁干扰。所述砖型电源模块的输出端与所述砖型滤波模块的输入端电连接。

相对现有技术,本发明具有以下有益效果:

本发明提供了一种砖型滤波模块及电源组件,砖型滤波模块包括外壳及内部电路,所述内部电路设置于所述外壳内,所述内部电路包括第一差模滤波模块、第一共模滤波模块、第二共模滤波模块以及谐振滤波模块;所述第一差模滤波模块、第一共模滤波模块、第二共模滤波模块以及谐振滤波模块依次电连接,所述第一差模滤波模块与电源模块的输出端连接,用于滤除差模干扰信号;所述第一共模滤波模块和所述第二共模滤波模块与第一差模滤波模块电连接,用于降低共模噪声信号;所述谐振滤波电路用于降低电源模块的电磁干扰,能够有效地滤除砖形电源模块的高频干扰,简化了滤波模块的电路结构,压缩滤波模块的体积,使砖型滤波模块的高度可以达到与砖型电源一致的程度,便于设备的相同平面的设计与生产,既节约了设备空间成本与材料成本,还因为其小型化、高功率化的特点拓展了设备的适用环境。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式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发明的某些实施例,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示出了本发明所提供的一种砖型滤波模块的示意图。

图2示出了内部电路的电路连接示意图。

图3示出了本实施例提供的砖型电源组件的示意图。

图4示出了现有的电源组件的示意图。

图标:10-砖型滤波模块;101-外壳;100-内部电路;p1-第一输入端;p2-第二输入端;p3-第一输出端;p4-第四输出端;110-第一差模滤波模块;cx1-第一差模电容;cx2-第二差模电容;cx3-第三差模电容;130-第一共模滤波模块;cy1-第一共模电容;cy2-第二共模电容;150-第二共模滤波模块;l1-共模扼流圈;170-谐振滤波模块;c1-第一电容;c2-第二电容;r1-第一电阻;l2-第一电感;l3-第二电感;20-砖型电源组件;200-标准砖型电源模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图,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发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

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。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,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。

在本发明的描述中,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。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发明中的具体含义。

下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参阅图1,本实施例提供了一种砖型滤波模块10。砖型滤波模块10用于对标准砖型电源模块200进行滤波,滤除通电源模块普遍存在的开关干扰、电磁辐射等干扰信号,同时缩减自身体积,适配标准砖型电源模块200,节省设备空间,提高空间利用率。

砖型滤波模块10包括外壳101和内部电路100。内部电路100封装于外壳101内部。

于本实施例中,砖型滤波模块10的外壳101的形状大小与标准砖型电源模块200的形状尺寸匹配。即与标准砖型电源模块200的长、宽、高相同。例如,长度可以是为116.8mm、61.0mm、60.3mm、57.9mm、25.4mm或其它尺寸,宽度可以是61.0mm、57.9mm、36.8mm、25.4mm,高度可以是10.2mm、12.0mm、12.7mm、13.0mm中的一种。

请参阅图2,内部电路100包括输入端和输出端,于本实施例中,包括第一输入端p1、第二输入端p2,以及第一输出端p3、第四输出端p4。砖型滤波模块10的外壳101上设置有多个针脚,内部电路100的第一输入端p1、第二输入端p2,以及第一输出端p3、第四输出端p4分别与对应的针脚电连接,采用与标准砖型电源模块200相同的针脚出线方式,便于整机批量化的生产,避免了一般电源滤波器采用手工接线的弊端,提高了产品的质量可靠性。

内部电路100设置于外壳101内,例如,将内部电路100设置于pcb板上,将pcb板设置于外壳101内。于本实施例中,在一般电源滤波器电路的基础上,针对电源模块的开关管干扰、整流管导通干扰、变压器、电感器等电路的电磁干扰等,根据其开关频率及干扰幅度,设计出滤波电路,以降低电源的干扰和电磁辐射等。

于本实施例中,内部电路100的第一输入端p1与电源模块的第一输出端电连接,内部电路100的第二输入端p2与电源模块的第二输出端电连接。

内部电路100包括第一差模滤波模块110、第一共模滤波模块130、第二共模滤波模块150以及谐振滤波模块170;第一差模滤波模块110、第一共模滤波模块130、第二共模滤波模块150以及谐振滤波模块170依次电连接。

第一差模滤波模块110与电源模块的输出端连接,用于滤除差模干扰信号;第一共模滤波模块130和第二共模滤波模块150与第一差模滤波模块110电连接,用于降低共模噪声信号;谐振滤波电路用于降低电源模块的电磁干扰。

第一差模滤波模块110包括第一差模电容cx1、第二差模电容cx2以及第三差模电容cx3,第一差模电容cx1、第二差模电容cx2以及第三差模电容cx3的两端均跨接于电源模块的第一输出端和第二输出端。

差模电容又叫x电容,x电容用在电源滤波中,起到电源滤波作用,连接于电源的火线和零线之间,对差模干扰起滤波作用。于本实施例中,可选地,于本实施例中,第一差模电容cx1的两端跨接于内部电路100的第一输入端p1和第二输入端p2。

第二差模电容cx2的两端跨接于第二共模滤波模块150的输出端的两端,第三差模电容cx3的两端分别跨接于内部电路100的第一输出端p3和第二输出端p4。

可选地,于本实施例中,第一差模电容cx1、第二差模电容cx2及第三差模电容cx3均选用耐纹波电流比较大的聚脂膜电容。

第一共模滤波模块130连接于第一差模滤波模块110与第二共模滤波模块150之间,第一共模滤波模块130包括第一共模电容cy1和第二共模电容cy2。

共模电容又叫做y电容,是分别跨接在电力线两线和地之间(l-e,n-e)的电容,一般是成对出现。

于本实施例中,第一共模电容cy1的第一端与电源模块的第一输入端电连接,第一共模电容cy1的第二端接地,第二共模电容cy2的第一端与电源模块的第二输入端电连接,第二共模电容cy2的第二端接地,于本实施例中,第一共模电容cy1和第二共模电容cy2成对地将电源模块输出端的两端分别接地,用于短路共模噪声。

第二共模滤波模块150用于衰减共模干扰信号,于本实施例中,第二共模滤波模块150包括一共模扼流圈l1,共模扼流圈l1的输入端与第一共模滤波模块130的输出端电连接,共模扼流圈l1的的输出端与谐振滤波模块170电连接。共模扼流圈l1是两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成,当负载电流通过共模扼流圈l1时,串联在正线上的线圈所产生的磁力线和串联在负线上线圈所产生的磁力线方向相反,它们在磁芯中相互抵消。因此,即使在大负载电流的情况下,磁芯也不会饱和。而对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,会呈现较大电感,从而起到衰减共模干扰信号的作用。

谐振滤波电路与第二共模滤波模块150电连接,可选地,于本实施例中,第二共模滤波模块150包括第一输出端和第二输出端,谐振滤波电路包括第一电容c1、第二电容c2、第一电阻r1、第一电感l2及第二电感l3。

第一电容c1的第一端与第二共模滤波模块150的第一输出端电连接,第一电容c1的第二端与第一电阻r1的第一端电连接,第一电阻r1的第二端与第二共模滤波模块150的第二输出端电连接,第一电感l2的第一端与第二共模滤波模块150的第一输出端电连接,第一电感l2的第二端与第二电容c2的第一端电连接,第二电容c2的第二端与第二电感l3的第一端电连接,第二电感l3的第二端与第二共模滤波模块150的第二输出端电连接。

谐振滤波电路的频率的设计根据干扰源的开关频率及谐波频率进行设定,从而可以很好的吸收开关纹波干扰及电磁辐射干扰,使整体设备正常工作并满足电磁兼容标准要求,很好地解决了标准砖型电源模块200的高频干扰滤波问题。

第二实施例

本实施例提供一种电源组件,电源组件包括标准砖型电源模块200以及砖型滤波模块10,标准砖型电源模块200的输出端与砖型滤波模块10的输入端电连接,用于滤除标准砖型电源200的干扰信号,例如高频干扰、电磁辐射信号等。

需要注意的是,本实施例提供的砖型滤波模块10,其结构组成和基本原理与第一实施例提供的砖型滤波模块10大致相同,为简要描述本实施例对此不再做详细说明,本实施例未介绍相近之处请参阅第一实施例中的相关内容。

请参阅图3和图4,图3示出了本实施例提供的电源组件的结构示意图,图4示出了现有的电源滤波模块与标准砖型电源模块200的结构示意图。现有的电源滤波模块往往体积较大,其长度、宽度、高度各个厂家都不统一;受限于内部器件高度及生产工艺,特别是其高度较高,使得大多数成套设备不得不增加设备高度,浪费了大量空间,既增加了成本,又会因设备的庞大使用受限。

于本实施例中,砖型滤波模块10的长宽高尺寸与标准砖型电源模块200的尺寸相同,便于相同平面安装,避免了现有的电源滤波模块的高度比标准砖型电源模块200的高度高造成的空间浪费,进一方便了整机的散热、安装工艺等设计。

综上所述,本发明提供了一种砖型滤波模块及电源组件,砖型滤波模块包括外壳及内部电路,所述内部电路设置于所述外壳内,所述内部电路包括第一差模滤波模块、第一共模滤波模块、第二共模滤波模块以及谐振滤波模块;所述第一差模滤波模块、第一共模滤波模块、第二共模滤波模块以及谐振滤波模块依次电连接,所述第一差模滤波模块与电源模块的输出端连接,用于滤除差模干扰信号;所述第一共模滤波模块和所述第二共模滤波模块与第一差模滤波模块电连接,用于降低共模噪声信号;所述谐振滤波电路用于降低电源模块的电磁干扰,能够有效地滤除砖形电源模块的高频干扰。采用与标准砖型电源模块相同的针脚出线方式,便于整机批量化的生产,避免了一般电源滤波器采用手工接线的弊端,提高了产品的质量可靠性,同时,本发明提供的砖型滤波模块简化了滤波模块的电路结构,压缩滤波模块的体积,使砖型滤波模块的高度可以达到与砖型电源一致的程度,便于设备的相同平面的设计与生产,既节约了设备空间成本与材料成本,还因为其小型化、高功率化的特点拓展了设备的适用环境,有利于成套设备的小型化,对国防工业设备、民用生产设备等的小型化、高密度化具有积极意义。

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

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