噪声滤波器及具有集成共模和常模噪声滤波器的电子装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种噪声滤波器及具有集成共模和常模噪声滤波器的电子装置。公开了一种噪声滤波器和包括该噪声滤波器的电子装置。所述噪声滤波器被构造为抑制在设置在电子装置中的电源电路的电源线或地线中产生的噪声。所述电子装置包括：至少一个连接到电源线和地线的线圈；以及在其周围缠绕线圈的铁芯，被构造为抑制在地线产生的共模噪声的共同铁芯部分和被构造为抑制在电源线产生的常模噪声的正常铁芯部分被形成为单一体。因此，共模噪声滤波器和常模噪声滤波器相互集成，从而提高产率并减小生产成本。
【专利说明】噪声滤波器及具有集成共模和常模噪声滤波器的电子装置
【技术领域】
[0001] 与本示例性实施例一致的设备和方法涉及一种噪声滤波器和包括该噪声滤波器 的电子装置。更具体地讲，本示例性实施例涉及一种共模噪声滤波器和常模噪声滤波器在 其中相互集成的噪声滤波器以及包括该噪声滤波器的电子装置。
【背景技术】
[0002] 随着数字技术和半导体技术的高速发展，电子和计算机工业领域经历了显著的发 展。然而，由电或电子装置辐射或引起的电磁波具有这样的问题，所述电磁波起到影响其他 邻近的装置的噪声的作用，因此导致操作问题，并且被认为有害于人体。因此，国际社会制 定了"电磁干扰（EMI)标准"从而从所有的电/电子装置辐射的电磁波可低于预定水平。
[0003] 噪声包括两种噪声，S卩，传递到大气的辐射噪声和通过电子装置的主电源线传递 的传导噪声。传导噪声包括在电源线和地线之间传递的共模噪声C，以及在电源线中往复传 播的常模噪声N (参照图1)。除特定情况，电子装置始终包括共模噪声C和常模噪声N。
[0004] 因此，通用电子装置包括：用于抑制在地线产生的共模噪声的共模噪声滤波器10 和用于抑制在电源线产生的常模噪声的常模噪声滤波器20。噪声滤波器分别制造并各自安 装在印刷电路板30上，由于他们占据各自的安装空间从而增加生产成本并限制小型化。
【发明内容】
[0005] -个或更多个示例性实施例可提供噪声滤波器和包括该噪声滤波器的电子装置， 其中，共模噪声滤波器和常模噪声滤波器相互集成，以提高产率并减小生产成本。
[0006] 根据示例性实施例的一方面，提供了一种用于抑制在设置在电子装置中的电源电 路的电源线或地线中产生的噪声的噪声滤波器。噪声滤波器包括：连接到电源线和地线的 至少一个线圈；在其周围缠绕线圈的铁芯，其中，用于抑制在地线产生的共模噪声的共同铁 芯部分和用于抑制在电源线产生的常模噪声的正常铁芯部分被形成为单一集成的本体。
[0007] 共同铁芯部分和正常铁芯部分可相互对称。
[0008] 共同铁芯部分可被构造为磁力线循回的闭合回路。
[0009] 共同铁芯部分可包括：在其周围缠绕第一线圈的第一边、以及与第一边相对并在 其周围缠绕第二线圈的第二边。
[0010] 正常铁芯部分可被构造为磁力线循回的环路，并且包括开口，在所述开口处，环路 在一侧敞开。
[0011] 正常铁芯部分可包括：在其周围缠绕第三线圈的第一边、以及与第一边相对并在 其周围缠绕第四线圈的第二边。
[0012] 开口可包括具有与抑制常模噪声所需的电感对应的宽度的间隙。
[0013] 正常铁芯部分可从共同铁芯部分的一侧以悬臂的形式突出。
[0014] 正常铁芯部分可被构造为以从共同铁芯部分的一侧开始的半圆形的形式。
[0015] 正常铁芯部分还可包括开口，并且开口可包括具有与抑制常模噪声所需的电感对 应的间隙的宽度的间隙。
[0016] 可进一步包括缠绕有线圈并结合到铁芯的线圈架。
[0017] 根据另一个示例性实施例的一方面，噪声滤波器包括：共同铁芯部分，被构造为抑 制在地线产生的共模噪声；共同线圈部分，缠绕在共同铁芯部分周围并连接到地线；正常 铁芯部分，用于抑制在电源线产生的常模噪声；正常线圈部分，缠绕在正常铁芯部分的周围 并连接到电源线；以及相互结合的共同铁芯部分和正常铁芯部分。
[0018] 根据示例性实施例的一方面，提供了一种电子装置，包括：电源电路，被构造为供 应使电子装置执行预定功能的能量；以及噪声滤波器，设置在电源电路中并被构造为抑制 在电源电路的电源线或地线中产生的噪声，所述噪声滤波器包括：连接到电源线和地线的 至少一个线圈；在其周围缠绕线圈的铁芯，其中，抑制在地线产生的共模噪声的共同铁芯部 分和抑制在电源线产生的常模噪声的正常铁芯部分被形成为单一的集成体。
[0019] 共同铁芯部分和正常铁芯部分可相互对称。
[0020] 共同铁芯部分可被构造为磁力线在其中循回的闭合回路。
[0021] 共同铁芯部分可包括：在其周围缠绕第一线圈的第一边、以及与第一边相对并在 其周围缠绕第二线圈的第二边。
[0022] 正常铁芯部分可被构造为磁力线循回的环路，并且可包括开口，在所述开口处，环 路在一侧敞开。
[0023] 正常铁芯部分可包括：在其周围缠绕第三线圈的第一边、以及与第一边相对并在 其周围缠绕第四线圈的第二边。
[0024] 开口可包括具有与抑制常模噪声所需的电感对应的宽度的间隙。
[0025] 正常铁芯部分可从共同铁芯部分的一侧以悬臂的形式突出。
[0026] 正常铁芯部分可以以从共同铁芯部分的一侧开始的半圆形形状形成。
[0027] 正常铁芯部分还可包括开口，并且开口可包括具有与抑制常模噪声所需的电感对 应的宽度的间隙。
[0028] 可进一步包括缠绕有线圈并结合到铁芯的线圈架。
[0029] 根据另一个示例性实施例的一方面，提供了一种电子装置，包括：电源电路，被构 造为供应使电子装置执行预定功能的能量；噪声滤波器，设置在电源电路中并抑制在电源 电路的电源线或地线中产生的噪声，所述噪声滤波器包括：共同铁芯部分，抑制在地线产生 的共模噪声；共同线圈部分，缠绕在共同铁芯部分并连接到地线；正常铁芯部分，抑制在电 源线产生的常模噪声；正常线圈部分，缠绕在正常铁芯部分的周围并连接到电源线；共同 铁芯部分和正常铁芯部分相互结合。
[0030] 示例性实施例的一方面可提供一种被构造为抑制在设置在电子装置中的电源电 路的电源线或地线产生的噪声的噪声滤波器，所述噪声滤波器包括：在其周围缠绕线圈的 铁芯，并且其中，用于抑制在地线产生的共模噪声的共同铁芯部分和用于抑制在电源线产 生的常模噪声的正常铁芯部分被形成为单一体。
[0031] 噪声滤波器还包括缠绕在铁芯周围的线圈。共同铁芯部分和正常铁芯部分可被集 成地形成为单一体。
[0032] 正常铁芯部分可从共同铁芯部分的一侧以悬臂的形式突出。
[0033] 示例性实施例的另一方面可提供一种电子装置，包括：电源电路，被构造为向电子 装置供应能量；噪声滤波器，被构造为抑制在电源电路的电源线或地线中产生的噪声，噪声 滤波器包括：在其周围缠绕线圈的铁芯，并且其中，被构造为抑制在地线产生的共模噪声的 共同铁芯部分和抑制在电源线产生的常模噪声的正常铁芯部分被形成为单一体。
[0034] 共同铁芯部分和正常铁芯部分可被集成地形成为单一体。
[0035] 此外，正常铁芯部分可从共同铁芯部分的一侧以悬臂的形式突出。
【专利附图】
【附图说明】
[0036] 通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和 优点将会变得明显和更易于理解，其中 ：
[0037] 图1是示出共模噪声和常模噪声的循回的示意性电路图；
[0038] 图2是示意性示出现有技术中安装共模噪声滤波器和常模噪声滤波器的印刷电 路板的透视图；
[0039] 图3是示意性示出根据示例性实施例的噪声滤波器的透视图；
[0040] 图4是示意性示出根据另一个示例性实施例的噪声滤波器的透视图；
[0041] 图5是示出根据示例性实施例的噪声滤波器的铁芯中的磁力线的循回方向的示 意性视图；
[0042] 图6至图8是示意性示出根据又一实施例的噪声滤波器的铁芯的透视图；
[0043] 图9是示意性示出电子装置的框图。
【具体实施方式】
[0044] 将参照附图详细描述根据示例性实施例的噪声滤波器和包括该噪声滤波器的电 子装置。
[0045] 图1显示了示出由"C"指示的共模噪声和由"N"指示的常模噪声的循回的示意性 电路图；
[0046] 如图3中所示，根据示例性实施例的噪声滤波器100是包括线圈200和在其周围 缠绕线圈200的铁芯300的电感器。
[0047] 线圈200由诸如铜等的导电材料制成，并且电连接到设置在电子装置中的电源电 路的电源线或地线。线圈200以规则的节距缠绕在铁芯300的特定的部分的周围以具有预 定的电感，并基于从电源线提供的电流的变化产生感生电动势。
[0048] 铁芯300包括：用于抑制在设置在电子装置中的电源电路的地线产生的共模噪声 的共同铁芯部分（common core portion) 310和用于抑制在电源线产生的常模噪声的正常 铁芯部分（normal core portion) 330,其中，共同铁芯部分310和正常铁芯部分330构成 为单一体。此外，共同铁芯部分310和正常铁芯部分330包括它们的一边被共用的共用部 分320,共同铁芯部分310和正常铁芯部分330关于共用部分320对称地构成。铁芯300可 使用作为由铁化合物制成的一种磁性物质的铁素体制造，但不限于此。可选择地，铁芯300 可用各种材料制造。
[0049] 共同铁芯部分310被成形为中空四边形，在中空四边形中，磁力线循回形成闭合 环路。此外，共同铁芯部分310包括：第一边311，在第一边311的周围缠绕第一线圈210 ; 第二边312,与第一边311相对，并在第二边312的周围缠绕第二线圈220。
[0050] 正常铁芯部分330被成形为磁力线循回的环路，并在环路的一侧形成有敞开的开 口 333。此外，正常铁芯部分330包括在其周围缠绕第三线圈230的第一边331、以及与第 一边331相对并在其周围缠绕第四线圈240的第二边332,并且第一边331和第二边332之 间有开口 333。
[0051] 开口 333具有与抑制在电源线产生的常模噪声所需的电感对应的间隙g。因此，响 应于所确定的正常铁芯部分330的目标电感，开口 333的间隙g被调节为对应于目标电感。
[0052] 如图4所示，线圈200缠绕在线圈架400周围并安装在铁芯300上。此时，周围缠 绕有线圈200的线圈架400安装在铁芯300上，然后通过向其渗入液体绝缘材料的注入来 固定。
[0053] 图5示出根据示例性实施例的在铁芯300中循回的磁力线。响应于在线圈中流动 的电流,通过电磁感应在铁芯中如箭头生成磁力线。因此，生成的磁力线抑制在共同铁芯部 分310中的共模噪声，并抑制在正常铁芯部分320中的常模噪声。为了突出磁力线，其中未 示出在铁芯周围缠绕的线圈。
[0054] 图6和图7不出根据另一不例性实施例的噪声滤波器。
[0055] 如图6所示，正常铁芯部分330a可从具有中空四边形形状的共同铁芯部分310的 一侧以悬臂的形式突出。
[0056] 线圈缠绕在共同铁芯部分310的第一边311和第二边312的周围，并且线圈缠绕 在正常铁芯部分330a的以悬臂的形式从共用部分320突出的部分的周围。
[0057] 如图7所示，正常铁芯部分330b可具有从被成形为中空四边形的共同铁芯部分 310的一侧开始的半圆形状。
[0058] 线圈缠绕在共同铁芯部分的第一边311和第二边312周围，并且线圈（未示出）缠 绕在正常铁芯部分330a的以悬臂的形式从共用部分320突出的部分的周围。此外，具有半 圆形状的正常铁芯部分330b可形成有开口 333b，开口 333b具有与抑制在电源线产生的常 模噪声所需的电感对应的间隙。
[0059] 如图8所示，噪声滤波器的铁芯300c可通过分开制造共同铁芯部分310c和正常 铁芯部分330c然后将它们结合来提供。此时，突出部334c在正常铁芯部分330c的一侧形 成，并且凹槽314c设置在共同铁芯部分310c的一侧，从而共同铁芯部分310c和正常铁芯 部分330c可以相互结合。当然，结合正常铁芯部分330c和共同铁芯部分310c的方法不限 于此。可选择地，如本领域普通技术人员将会理解的，可采用各种结合方法。
[0060] 根据示例性实施例，噪声滤波器100可用于电子装置500。
[0061] 图9是示意性示出电子装置500的框图。
[0062] 如图9所示，电子装置500可包括：通信器510,被构造为从外部源接收数据信号； 控制器520,被构造为响应于通过通信器510接收的信号来控制电子装置500的操作；驱动 器550,被构造为在控制器520的控制下执行预定的操作；存储器540,被构造为存储驱动器 550的操作所需要的信息和程序；显示器530,被构造为显示图像；以及电源电路560,接收 外部能量并供应需要驱动上述元件所需的能量。
[0063] 根据示例性实施例，噪声滤波器安装到电源电路560并抑制在电子装置500中产 生的共模噪声和常模噪声。此时，在噪声滤波器的铁芯中，共同铁芯部分和正常铁芯部分可 被提供为单一体，或可分别地被提供然后被组装。
[0064] 根据示例性实施例，提供了噪声滤波器和包括该噪声滤波器的电子装置，其中，共 模噪声滤波器和常模噪声滤波器可被制造为单一体，从而具有提高产率并减少生产成本的 效果。
[0065] 此外，与在现有技术中使用常模噪声滤波器的方法相比，根据示例性实施例的噪 声滤波器和包括该噪声滤波器的电子装置提供提高的效率。
[0066] 根据示例性实施例的噪声滤波器可占据比现有技术的噪声滤波器的安装空间更 小的安装空间，从而被应用到小型电子设备。
[0067] 虽然已表示和描述了一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离 由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些示例性实 施例进行修改。
【权利要求】
1. 一种噪声滤波器，被构造为抑制在设置在电子装置中的电源电路的电源线或地线中 产生的噪声，所述噪声滤波器包括： 至少一个线圈，连接到电源线和地线；以及 铁芯，线圈缠绕在铁芯的周围，其中，用于抑制在地线产生的共模噪声的共同铁芯部分 和用于抑制在电源线产生的常模噪声的正常铁芯部分被形成为单一体。
2. 根据权利要求1所述的噪声滤波器，其中，共同铁芯部分和正常铁芯部分彼此对称。
3. 根据权利要求1所述的噪声滤波器，其中，共同铁芯部分被成形为闭合回路，磁力线 在闭合回路中循回。
4. 根据权利要求3所述的噪声滤波器，其中，共同铁芯部分包括： 第一边，在第一边的周围缠绕第一线圈；以及 第二边，与第一边相对并在第二边的周围缠绕第二线圈。
5. 根据权利要求1所述的噪声滤波器，其中，正常铁芯部分被构造为磁力线循回的环 路，并包括开口，在所述开口处，所述环路在一侧敞开。
6. 根据权利要求5所述的噪声滤波器，其中，正常铁芯部分包括： 第一边，在第一边的周围缠绕第三线圈；以及 第二边，与第一边相对并在第二边的周围缠绕第四线圈。
7. 根据权利要求5所述的噪声滤波器，其中，所述开口包括具有与抑制常模噪声所需 的电感对应的宽度的间隙。
8. 根据权利要求1所述的噪声滤波器，其中，正常铁芯部分从共同铁芯部分的一侧以 悬臂的形式突出。
9. 根据权利要求1所述的噪声滤波器，其中，正常铁芯部分以从共同铁芯部分的一侧 开始的半圆形的形式设置。
10. 根据权利要求1所述的噪声滤波器，其中，正常铁芯部分还包括开口，并且 所述开口包括具有这样的宽度的间隙，所述宽度与抑制常模噪声所需的电感对应。
11. 根据权利要求1所述的噪声滤波器，还包括线圈架，线圈架被线圈缠绕并结合到铁 〇
12. -种电子装置，所述电子装置包括： 电源电路，被构造为供应使电子装置执行预定功能的能量； 噪声滤波器，设置在电源电路中并被构造为抑制在电源电路的电源线或地线中产生的 噪声， 所述噪声滤波器包括：至少一个线圈，连接到电源线和地线；铁芯，在铁芯的周围缠绕 线圈，其中，被构造为抑制在地线产生的共模噪声的共同铁芯部分和抑制在电源线产生的 常模噪声的正常铁芯部分被形成为单一体。
【文档编号】H01F17/06GK104218912SQ201310706881
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年6月3日
【发明者】周成勇, 李秦衡 申请人:三星电子株式会社