三相四线电源滤波器的制作方法

本实用新型属于滤波器技术领域，更具体地说，是涉及一种三相四线电源滤波器。

背景技术：

随着电子技术及微电子电路的飞速发展，各类电子设备形成了复杂的电磁环境，从而导致用户对产品电磁兼容的问题重视程度也在不断加大，进而在整机、系统中大量的使用电源emi(electromagneticinterference，电磁干扰)滤波器，而电源emi滤波器信号的频谱非常宽。

目前的电源emi滤波器通常采用单级滤波电路，由于使用的电感器材质有很多规格，不同磁性材料针对的滤波频段是不同的，因此目前的电源emi滤波器无法实现在宽频范围内的高插入损耗，无法满足军用设备要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种三相四线电源滤波器，以解决现有技术中存在的无法实现在宽频范围内的高插入损耗的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种三相四线电源滤波器，包括相线、分别连接在所述相线两端的三相电源输入端以及三相电流输出端；其特征在于：还包括壳体、低频共模电感、高频共模电感、第一差模电容组件、第二差模电容组件、第一共模电容组件以及第二共模电容组件，所述低频共模电感、所述高频共模电感、所述第一差模电容组件、所述第二差模电容组件、所述第一共模电容组件以及所述第二共模电容组件分别设置于所述壳体内，所述低频共模电感与所述高频共模电感分别串联于所述三相电源输入端与所述三相电流输出端之间，所述第一差模电容组件设置于所述三相电源输入端与所述低频共模电感之间，所述第二差模电容组件设置于所述低频共模电感与所述高频共模电感之间，所述第一共模电容组件设置于所述低频共模电感与所述高频共模电感之间，所述第二共模电容组件设置于所述高频共模电感与所述三相电流输出端之间。

进一步地，所述三相四线电源滤波器还包括中线、分别连接在所述中线两端的中线输入端以及中线输出端，所述相线包括第一相线、第二相线以及第三相线，所述三相电源输入端包括第一相位输入端、第二相位输入端以及第三相位输入端，所述三相电流输出端包括第一相位输出端、第二相位输出端以及第三相位输出端，所述第一相位输入端与所述第一相位输出端分别连接在所述第一相线的两端，所述第二相位输入端与所述第二相位输出端分别连接在所述第二相线的两端，所述第三相位输入端与所述第三相位输出端分别连接在所述第三相线的两端；

所述低频共模电感包括低频磁环、间隔缠绕于所述低频磁环上的第一电感线圈、第二电感线圈、第三电感线圈以及第四电感线圈，所述第一电感线圈连接于所述第一相位输入端与所述第一相位输出端之间，所述第二电感线圈连接与所述第二相位输入端与所述第二相位输出端之间，所述第三电感线圈连接于所述第三相位输入端与所述第三相位输出端之间，所述第四电感线圈连接于所述中线输入端与所述中线输出端之间；

所述高频共模电感包括高频磁环、间隔缠绕于所述高频磁环上的第五电感线圈、第六电感线圈、第七电感线圈以及第八电感线圈，所述第四电感线圈连接于所述第一相位输入端与所述第一相位输出端之间，所述第五电感线圈连接与所述第二相位输入端与所述第二相位输出端之间，所述第六电感线圈连接于所述第三相位输入端与所述第三相位输出端之间，所述第七电感线圈连接于所述中线输入端与所述中线输出端之间。

进一步地，所述低频磁环为非晶磁环，所述高频磁环为锰锌铁氧体磁环。

进一步地，所述低频磁环和/或所述高频磁环内设置有十字隔板，

所述低频磁环内的所述十字隔板用于将所述第一电感线圈、所述第二电感线圈、所述第三电感线圈以及所述第四电感线圈之间彼此隔离；

所述高频磁环内的所述十字隔板用于将所述第五电感线圈、所述第六电感线圈、所述第七电感线圈以及所述第八电感线圈之间彼此隔离。

进一步地，所述第一差模电容组件包括第一电容、第二电容以及第三电容，所述第一电容连接在所述第一相线与所述中线之间，所述第二电容连接在所述第二相线与所述中线之间，所述第三电容连接在所述第三相线与所述中线之间。

进一步地，所述第一差模电容组件还包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻并联连接在所述第一电容的两端，所述第二电阻并联连接在所述第二电容的两端，所述第三电阻并联连接在所述第三电阻的两端。

进一步地，所述第二差模电容组件包括第四电容、第五电容以及第六电容，所述第四电容连接在所述第一相线与所述中线之间，所述第五电容连接在所述第二相线与所述中线之间，所述第六电容连接在所述第三相线与所述中线之间。

进一步地，所述三相四线电源滤波器还包括地线，所述第一共模电容组件包括第七电容、第八电容第九电容以及第十电容，所述第七电容连接在所述第一相线与所述地线之间，所述第八电容连接在所述第二相线与所述地线之间，所述第九电容连接在所述第三相线与所述地线之间，所述第十电容连接在所述中线与所述地线之间。

进一步地，所述第二共模电容组件包括第十一电容、第十二电容第十三电容以及第十四电容，所述第十一电容连接在所述第一相线与所述地线之间，所述第十二电容连接在所述第二相线与所述地线之间，所述第十三电容连接在所述第三相线与所述地线之间，所述第十四电容连接在所述中线与所述地线之间。

进一步地，所述壳体内填充有导热硅胶。

本实用新型提供的三相四线电源滤波器的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型三相四线电源滤波器，通过将不同频率特性的低频共模电感与高频共模电感分别串联于三相电源输入端与三相电流输出端之间，形成了双级滤波，可实现在宽频范围内的高插入损耗，可满足军用设备的要求，且通过将第一差模电容组件设置于三相电源输入端与低频共模电感之间，第二差模电容组件设置于低频共模电感与高频共模电感之间，第一共模电容组件设置于低频共模电感与高频共模电感之间，第二共模电容组件设置于高频共模电感与三相电流输出端之间，从而使得低频共模电感、第一差模电容组件以及第二差模电容组件形成π型差模对称电路结构，高频共模电感、第一共模电容组件以及第二共模电容组件形成π型共模对称电路结构，从而可充分对线路的电磁干扰进行抑制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的三相四线电源滤波器的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的三相四线电源滤波器的低频共模电感或者高频共模电感的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电路原理图；

图4为本实用新型实施例提供的在负载阻抗50ω标准下的共模插入损耗测试曲线图；

图5为本实用新型实施例提供的在负载阻抗50ω标准下的差模插入损耗测试曲线图；

图6为本实用新型实施例提供的第五电路板的接线示意图。

其中，图中各附图标记：

1-壳体；3-三相电源输入端；4-三相电流输出端；51-第一差模电容组件；511-第一电路板；52-第二差模电容组件；521-第二电路板；61-第一共模电容组件；611-第三电路板；62-第二共模电容组件；621-第四电路板；7-低频共模电感；71-低频磁环；72-第一电感线圈；73-第二电感线圈；74-第三电感线圈；75-第四电感线圈；8-高频共模电感；81-高频磁环；82-第五电感线圈；83-第六电感线圈；84-第七电感线圈；85-第八电感线圈；9-第五电路板；91-漆包线；92-绝缘套管；10-十字隔板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图5，现对本实用新型提供的三相四线电源滤波器进行说明。本实用新型提供了一种三相四线电源滤波器，包括相线、分别连接在相线两端的三相电源输入端3以及三相电流输出端4。还包括壳体1、低频共模电感7、高频共模电感8、第一差模电容组件51、第二差模电容组件52、第一共模电容组件61以及第二共模电容组件62。其中，低频共模电感7、高频共模电感8、第一差模电容组件51、第二差模电容组件52、第一共模电容组件61以及第二共模电容组件62分别设置于壳体1内。低频共模电感7与高频共模电感8分别串联于三相电源输入端3与三相电流输出端4之间，第一差模电容组件51设置于三相电源输入端3与低频共模电感7之间，第二差模电容组件52设置于低频共模电感7与高频共模电感8之间。第一共模电容组件61设置于低频共模电感7与高频共模电感8之间。第二共模电容组件62设置于高频共模电感8与三相电流输出端4之间。

其中，低频共模电感7的低频特性好，高频共模电感8的高频特性好，通过将不同频率特性的低频共模电感7与高频共模电感8分别串联于三相电源输入端3与三相电流输出端4之间，形成了双级滤波，可实现在宽频(0.3mhz～30mhz)范围内的高插入损耗，可满足军用设备的要求，且通过将第一差模电容组件51设置于三相电源输入端3与低频共模电感7之间，第二差模电容组件52设置于低频共模电感7与高频共模电感8之间，第一共模电容组件61设置于低频共模电感7与高频共模电感8之间，第二共模电容组件62设置于高频共模电感8与三相电流输出端4之间，从而使得低频共模电感7、第一差模电容组件51以及第二差模电容组件52形成π型差模对称电路结构，高频共模电感8、第一共模电容组件61以及第二共模电容组件62形成π型共模对称电路结构，从而可充分对线路的电磁干扰进行抑制。

本实用新型提供的三相四线电源滤波器，与现有技术相比，本实用新型的三相四线电源滤波器，通过将不同频率特性的低频共模电感7与高频共模电感8分别串联于三相电源输入端3与三相电流输出端4之间，形成了双级滤波，可实现在宽频范围内的高插入损耗，可满足军用设备的要求，且通过将第一差模电容组件51设置于三相电源输入端3与低频共模电感7之间，第二差模电容组件52设置于低频共模电感7与高频共模电感8之间，第一共模电容组件61设置于低频共模电感7与高频共模电感8之间，第二共模电容组件62设置于高频共模电感8与三相电流输出端4之间，从而使得低频共模电感7、第一差模电容组件51以及第二差模电容组件52形成π型差模对称电路结构，高频共模电感8、第一共模电容组件61以及第二共模电容组件62形成π型共模对称电路结构，从而可充分对线路的电磁干扰进行抑制。

进一步地，请参阅图1至图3，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，三相四线电源滤波器还包括中线n、分别连接在中线n两端的中线输入端以及中线输出端。该相线包括第一相线、第二相线以及第三相线，三相电源输入端3包括第一相位输入端l1、第二相位输入端l2以及第三相位输入端l3，三相电流输出端4包括第一相位输出端l1’、第二相位输出端l2’以及第三相位输出端l3’。第一相位输入端l1与第一相位输出端l1’分别连接在第一相线的两端，第二相位输入端l2与第二相位输出端l2’分别连接在第二相线的两端，第三相位输入端l3与第三相位输出端l3’分别连接在第三相线的两端。该低频共模电感7包括低频磁环71、间隔缠绕于低频磁环71上的第一电感线圈72、第二电感线圈73、第三电感线圈74以及第四电感线圈75。具体的，在本实施例中，该第一电感线圈72连接于第一相位输入端l1与第一相位输出端l1’之间，第二电感线圈73连接与第二相位输入端l2与第二相位输出端l2’之间，第三电感线圈74连接于第三相位输入端l3与第三相位输出端l3’之间，第四电感线圈75连接于中线输入端与中线输出端之间。该高频共模电感8包括高频磁环81、间隔缠绕于高频磁环81上的第五电感线圈82、第六电感线圈83、第七电感线圈84以及第八电感线圈85。具体的，在本实施例中，第四电感线圈75连接于第一相位输入端l1与第一相位输出端l1’之间，第五电感线圈82连接与第二相位输入端l2与第二相位输出端l2’之间，第六电感线圈83连接于第三相位输入端l3与第三相位输出端l3’之间，第七电感线圈84连接于中线输入端与中线输出端之间。通过将不同频率特性的低频共模电感7与高频共模电感8分别串联于各相线上，形成了双级滤波，可实现在宽频范围内的高插入损耗，可满足军用设备的要求。

进一步地，请参阅图1至图3，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，低频磁环71为非晶磁环，高频磁环81为锰锌铁氧体磁环，从而实现在0.3mhz～30mhz范围内的高插入损耗，且可有效抑制电磁干扰。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，低频磁环71内设置有十字隔板10，该低频磁环71内的十字隔板10用于将第一电感线圈72、第二电感线圈73、第三电感线圈74以及第四电感线圈75之间彼此隔离，避免相线之间的互相干扰，从而可有效抑制电磁干扰。该高频磁环81内也可以设置十字隔板10，该高频磁环81内的十字隔板10用于将第五电感线圈82、第六电感线圈83、第七电感线圈84以及第八电感线圈85之间彼此隔离，避免相线之间的互相干扰，进一步提高抑制电磁干扰能力。优选的，十字隔板10为绝缘材料制成。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，该第一电感线圈72、第二电感线圈73、第三电感线圈74、第四电感线圈75、第五电感线圈82、第六电感线圈83、第七电感线圈84以及第八电感线圈85可采用双线并绕的方式进行绕线，从而可减少滤波器内阻。由于电流比较大，为了满足过电要求，如果采用单线绕制的方式，需要采用较粗的线进行绕制，其不仅容易拉裂且不易装配，而本实用新型通过采用双线并绕的方式，不仅可满足大电流的过电要求，有效减少滤波器内阻，且装配简单。

进一步地，请参阅图1至图3，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，第一差模电容组件51包括第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3，第一电容c1连接在第一相线与中线n之间，第二电容c2连接在第二相线与中线n之间，第三电容c3连接在第三相线与中线n之间。优选的，第一差模电容组件51还包括第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3，第一电阻r1并联连接在第一电容c1的两端，第二电阻r2并联连接在第二电容c2的两端，第三电阻r3并联连接在第三电阻r3的两端。通过第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3分别与第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3的并联设置，可有效防止电源线拔插时电源线插头长时间带电，更加安全可靠。

进一步地，请参阅图1至图3，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，第二差模电容组件52包括第四电容c4、第五电容c5以及第六电容c6，第四电容c4连接在第一相线与中线n之间，第五电容c5连接在第二相线与中线n之间，第六电容c6连接在第三相线与中线n之间。通过低频共模电感7、第一差模电容组件51以及第二差模电容组件52形成π型差模对称电路结构，从而可充分对线路的电磁干扰进行抑制。

进一步地，请参阅图1至图3，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，三相四线电源滤波器还包括地线g，第一共模电容组件61包括第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9以及第十电容c10，第七电容c7连接在第一相线与地线g之间，第八电容c8连接在第二相线与地线g之间，第九电容c9连接在第三相线与地线g之间，第十电容c10连接在中线与地线g之间。第二共模电容组件62包括第十一电容c11、第十二电容c12、第十三电容c13以及第十四电容c14，第十一电容c11连接在第一相线与地线g之间，第十二电容c12连接在第二相线与地线g之间，第十三电容c13连接在第三相线与地线g之间，第十四电容c14连接在中线n与地线g之间。通过高频共模电感8、第一共模电容组件61以及第二共模电容组件62形成π型共模对称电路结构，从而可充分对线路的电磁干扰进行抑制。

进一步地，请参阅图1至图3，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，第一差模电容组件51还包括第一电路板511，第一电容c1、第二电容c2第三电容c3、第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3分别设于第一电路板511，第二差模电容组件52还包括第二电路板521，第四电容c4、第五电容c5以及第六电容c6设于第二电路板521。第一共模电容组件61还包括第三电路板611，第七电容c7、第八电容c8第九电容c9以及第十电容c10分别设于第三电路板611。第二共模电容组件62还包括第四电路板621，第十一电容c11、第十二电容c12第十三电容c13以及第十四电容c14分别设于第四电路板621。三相四线电源滤波器还包括设于壳体11内的第五电路板9，低频共模电感7与高频共模电感8分别设于第五电路板9上。优选的，如图6所示，该第五电路板9可采用敷铜与漆包线91单向并走的方式，利用敷铜与漆包线91共同实现电路板上的各元器件之间的电性连接，从而可增强主线路过载能力。优选的，该漆包线91外套设有绝缘套管92，从而减少走线间的空间耦合。进一步地，该第一电路板511、第二电路板521、第三电路板611、第四电路板621同样可采用敷铜与漆包线单向并走的方式。

进一步地，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，壳体1内填充有导热硅胶(图中未示)，通过内部灌封固化，从而减少其发热量，提高滤波器抗振动、抗冲击能力。进一步地，该壳体1还可采用法兰(图中未示)进行定位安装，从而进一步提高滤波器抗振动、抗冲击能力，使得本实用新型的三相四线电源滤波器不仅可实现宽工作温度范围的要求，同时增强滤波器的环境适应性要求，增强滤波器的可靠性，达到军用要求，同时满足gjb1518a和gjb360b的试验要求。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的三相四线电源滤波器的一种具体实施方式，三相电源输入端3以及三相电流输出端4可采用螺杆进行导电的方式，从而实现了外接导线与滤波器的内部电路的电性导通，且使得三相电源输入端3以及三相电流输出端4的电传递更稳定，耐电流冲击及抗电磁干扰能力更强。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。