专利名称：电源滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源滤波器，该滤波器在一个公共磁心上装有两个线圈。
这种类型的滤波器特别用在开关型电源的输入端用于连接到市电电源。它们不仅防止开关型电源产生的高频干扰经过电源连接器到达市电电源，而且防止高频干扰经过市电电源到达设备，同时允许50-Hz电源频率基本上无衰减地经过。
在这种配置中，线圈通常在圆柱形线圈架上形成，圆柱形线圈架分为腔室并且具有由铜线制成的绕组，磁心穿过线圈架。参照
图1可以解释这样一种滤波器的工作原理。在这种情况下，电源线中的每根线经过相应的线圈C1或C2，相对于两个输入端E1和E2，两个绕组C1、C2具有相反的极性。这意味着在一个输入端线上，例如经过输入端线E1传输的高频干扰受到线圈C1的全感应。然而，另一方面，以市电电源的50-Hz频率，同时施加到两个输入端E1、E2，两个绕组的不同极性导致磁心中磁场被抵消。因此，滤波器应该是对称设计的，使得对于50-Hz频率不形成任何输入端阻抗。两个线圈C1、C2借助于一个公共磁心(未示出)相互磁性耦联。
本发明的目的是提供一种上述类型的滤波器，它具有良好的电气特性和紧凑的尺寸。
这个目的由具有第一线圈和第二线圈的电源滤波器获得，它们有一个公共磁心，线圈作为导体印制线安装在基片上。
本发明的滤波器包含具有绕组的线圈，这些绕组设置在基片，例如常规的薄印刷电路板上，作为导体印制线。在这种装置中，一个线圈可以包含一个或多个基片，在多个基片的情况下它们相互接触。在中心，基片具有一个开口，一个磁心穿过该开口。
一个基片特别包含多个绕组，这些绕组沿着螺旋形路线向内并且经过一个镀通孔到达基片的另一面。反过来看，绕组沿着螺旋形路线向外，使得绕组的两个接头可以在电路板的边缘上做成。特别地，这意味着线圈的输入端和输出端也可以设置在电路板的相反面。对于适当数量的绕组，一个基片对于一个绕组是足够的，使得对于这种滤波器每个线圈仅需要一个基片。特别地，对于两个线圈的两个基片可以是相同的设计，一个线圈的输入端和输出端被设置在一个基片的对角区域。对称考虑意味着E/E磁心或E/I磁心是有益的。
对于镀通孔，在两个线圈之间的绝缘是必需的。为了做到这一点，可以使用绝缘夹层，例如塑料膜片。然而，也可以用绝缘材料相应地涂镀基片的相反面。对于电源滤波器的绝缘要求比变压器低很多。这意味着实际上基片的整个宽度可以用在磁心开口内的区域。
可以非常精确地制作磁心和在其上设置有导体印制线的基片。在这方面，可以确定基片的尺寸使得它们保持不会被磁心单独起作用，特别是在它的开口上。因此不需要线圈架。已知的蚀刻方法用于在基片上特别完全对称地设置导体印制线，使得具有基片的电源滤波器比具有很不对称的铜线绕组的线圈架的电源滤波器有更好的电气特性。
所使用的磁心可以特别是一个窄E/E磁心或E/I磁心，因此滤波器非常紧凑并且可以使用适当的固定装置垂直安装在电源供电装置的电路板上，所以电路板上的空间要求是非常低的。在许多设备中，开关型电源设置在屏蔽金属罩中作为与电路板一起的外部装置。因为开关型电源经常使用两个电源滤波器，这意味着电源供电装置的尺寸显著地减小。
该滤波器特别用作开关型电源中的电流补偿电源滤波器，例如在电子娱乐设备中。
下面参照示意图，借助于例子解释本发明，其中图1示出一个对称滤波器的电子设计(现有技术)，图2示出一个具有E/I磁心的滤波器的剖面图，图3a示出具有第一个线圈的一半磁心，以及图3b示出具有第二个线圈的一半磁心。
如上面已经解释的，图1示出一个电流补偿电源滤波器，该滤波器具有两个线圈C1和C2以及相应的输入端E1、E2和输出端A1、A2。在这种情况下两个线圈被对称地安装并且借助于一个公共磁心相互磁性耦联。两个线圈C1和C2绕组的缠绕方向使得两个绕组是反向耦合的。
图2示出一个本发明滤波器的磁心以及两个线圈C1和C2的剖面图。在这个示范实施例中，磁心由具有两个半个磁心K1和K2的E/I磁心构成。代替E/I磁心，也可以使用E/E磁心并且该磁心给出类似的滤波器电气特性。两个线圈C1和C2在这里仅仅表示为绕组。一个绝缘和非导电夹层I位于两者之间。
线圈C1如图3a所示设计，它示出一个基片P1的平面图和一个经过一半磁心K1的剖面图。在这一配置中，线圈C1作为导体印制线应用于基片P1的两面，例如使用常规蚀刻方法，导体印制线在围绕一半磁心K1的中心电磁铁铁心顶端从输入端E1沿着螺旋形路线向内。基片P1的中心具有一个开口，该开口尽可能精确地匹配于磁心部分K1的中心电磁铁铁心。在螺旋线的末端，导体印制线例如经过镀通孔沿着路线到基片P1的另一面，并且再次围绕开口螺旋地到达输出端A1。在这个配置中，在基片P1两面上的绕组可以很精确地对称设置，导体印制线的顶端和底端有益地是相同的。对于线圈C1，使用多层技术的基片也是特别合适的，并且这些基片可以用于形成大量的绕组。
在图3b中示出线圈C2，它与线圈C1相同设计但相对于所述线圈C1对称地安装在磁心上。它同样安装在一个或多个基片P2上，但是它们的输入端E2和输出端A2安装在相对于线圈C1的输入端和输出端的相对角上。基片的对称性指的是线圈C1的基片P1可以通过将它旋转而转换为线圈C2的基片P2。
实际上可以非常精确地制作基片P1、P2以适合于两个磁心部分K1和K2的电磁铁铁心，使得两个线圈C1、C2相对于磁心非常对称，与以前已知的滤波器相比，它产生改进的电气特性。同时，线圈架变得多余。平面基片P1、P2意味着可以使用如图2所示很平的E/E铁氧体磁心或E/I铁氧体磁心。这种铁氧体磁心可以使用适当的固定装置垂直安装在设备的电路板上，使得电路板上的空间要求非常低。
权利要求
1.一种电源滤波器，具有第一线圈(C1)和第二线圈(C2)，所述线圈有一个公共磁心(K1，K2)，其特征在于线圈(C1，C2)作为导体印制线安装在基片(P1，P2)上。
2.如权利要求1所述的滤波器，其特征在于一个绝缘夹层设置在两个线圈(C1，C2)之间。
3.如权利要求2所述的滤波器，其特征在于磁心(K1，K2)是一个平面铁氧体磁心。
4.如权利要求1、2或3所述的滤波器，其特征在于基片(P1，P2)在磁心上相互对称地设置。
5.如权利要求4所述的滤波器，其特征在于两个线圈(C1，C2)的基片(P1，P2)是相同的。
6.如权利要求4或5所述的滤波器，其特征在于线圈(C1，C2)的绕组的输入端(E1，E2)和输出端(A1，A2)设置在滤波器的相反各面上。
7.如权利要求4或5所述的滤波器，其特征在于每个线圈(C1，C2)设置在单个相应的基片上(P1，P2)上，它具有带镀通孔的两面导体印制线。
8.如前面权利要求中的一个所述的滤波器，其特征在于它具有一个窄边和一个宽边的矩形形状，并且它具有固定装置用于通过它的窄边在电路板上固定它。
9.如前面权利要求中的一个所述的滤波器，其特征在于电源滤波器是一种电流补偿的电源滤波器。
全文摘要
一种电源滤波器,包含线圈(C2),其绕组作为导体印制线设置在基片(P2)上。线圈可以包含一个或多个基片,在多个基片的情况下它们相互接触。基片中心有一开口,磁心穿过该开口。对于适当数量的绕组,一个基片(P2)对于一个绕组是足够的,因此电源滤波器的每个线圈仅需要一个基片。两个线圈的两个基片设计可是相同的,线圈的输入端(E2)和输出端(A2)设置在基片上对角区域。使用的磁心可以是窄E/E磁心或E/I磁心,因此电路板上滤波器的空间要求非常低。
文档编号H01F27/28GK1254984SQ99123499
公开日2000年5月31日 申请日期1999年11月12日 优先权日1998年11月20日
发明者汉斯-奥托·哈勒, 托马斯·里斯尔, 乔斯－伊格纳西奥·罗德里格斯－杜兰 申请人:德国汤姆逊-布朗特公司