一种多阶滤波结构和多阶滤波电路的制作方法

本实用新型涉及信号处理技术领域，具体涉及一种多阶滤波结构和多阶滤波电路。

背景技术：

随着半导体器件的引入，开关动作带来了越来越严重的电磁干扰(emi)。电磁噪声通过回路或空间传播影响电源、负载、通讯等设备，国际上对工业设备均提出了电磁干扰的标准。近年随着电动汽车的兴起，emi问题直接关乎车辆安安全故而受到越来越多的关注，国际级国内也相应做了更为严格的设计要求，噪声幅值裕度更小，频段更宽(150khz～108mhz)。

现有的传导性emi抑制方法以添加滤波装置为主，通常采用单一的磁性材料作为滤波电感。而单一材料往往难以兼顾高磁导率和广频段范围两种特性。如功率mn-zn铁氧体，磁导率高但兆赫兹后电感严重衰减，在高频部分不再表现为电感特性，而起不到滤波效果。

现有技术1(cn205566240u)公开了一种多级滤波器，其采用不同材料的共模电感，能消除高频干扰，消除低频的影响。采用两种互相补充的材料，兼顾高频和低频谐波，效果如同多个滤波器。但是现有技术的方案框架下，滤波器的整体体积较大，占用电路设计空间。

技术实现要素：

因此，为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种多阶滤波结构和多阶滤波电路，在滤波兼顾滤波特性和带宽的同时，减小滤波器整体体积，提高功率密度。

为了实现上述目的，提供一种多阶滤波结构，包括：

滤波电路，所述滤波电路包括第一端和第二端；

滤波单元，所述滤波单元至少为两个以上，所述滤波单元依次连接在所述滤波电路的第一端和第二端之间，所述各级滤波单元均包括电感装置和电容装置；所述各级滤波单元的电感装置构成材质互不相同，且至少包括低频滤波材料和高频滤波材料；且所述各级滤波单元的电容装置构成材质互不相同，且至少包括低频滤波材料和高频滤波材料。

进一步地，所述滤波电路包括第一电路和第二电路；

所述各级滤波单元的电感装置以串联方式连接在于所述第一电路；

所述各级滤波单元的电容装置以并联方式连接于所述第一电路和第二电路之间；

所述各级滤波单元的电感装置和电容装置在所述滤波电路上交替布置。

进一步地，

所述两个以上的滤波单元包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元包括第一电感和第一电容，所述第二滤波单元包括第二电感和第二电容。

进一步地，

所述第一电感由mn-zn铁氧体或者纳米晶材料构成，用于滤除1mhz以下的低频emi噪声。

进一步地，

所述第二电感由ni-zn铁氧体或铁粉芯材料构成，用于滤除1mhz以上的高频emi噪声。

进一步地，

所述第一电容由聚丙烯或聚苯乙烯薄膜材料构成，用于滤除5mhz以下的低频emi噪声。

进一步地，

所述第二电容由陶瓷片或云母片材料构成，用于滤除5mhz以上的高频emi噪声。

进一步地，

所述第一电路包括第一电气连接端和第二电气连接端；

所述第二电路包括第三电气连接端和第四电气连接端。

进一步地，

所述滤波电路的第一端包括所述第一电气连接端和第三电气连接端；

所述滤波电路的第二端包括所述第二电气连接端和第四电气连接端。

本实用新型还提供一种多阶滤波电路，包括上述的多阶滤波结构。

与现有技术相比，本实用新型利用不同材料的优势互补，在多级滤波结构中配合以材料特性提升了滤波特性的同时，通过滤波器的优化设计减小体积，进而增加所在产品的输出特性、功率密度，提高了产品结构的合理性、使用的可靠性和简便性，有效提高了安装效率。且成本低，有利于实现批量化作业生产。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中的多阶滤波结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，提供一种多阶滤波结构，包括：

滤波电路，所述滤波电路包括第一端和第二端。

在一个实施例中，第一端为输入端，第二端为输出端。

在另一个实施例中，第二端为输入端，第一端为输入端。

在输入端和输出端之间，布置多级滤波单元，以用于过滤不同频率的emi噪音。

在一个实施例中，所述的滤波单元，所述滤波单元至少为两个以上，所述滤波单元依次连接在所述滤波电路的第一端和第二端之间，所述各级滤波单元均包括电感装置和电容装置。

在一个实施例中，所述各级滤波单元的电感装置构成材质互不相同，这些互不相同材质构成的电感装置中，至少包括一种由低频滤波材料构成的电感装置和一种由高频滤波材料构成的电感装置。

在一个实施例中，所述各级滤波单元的电容装置构成材质互不相同，这些互不相同材质构成电容材料中，至少包括一种由低频滤波材料构成的电感装置和一种由高频高频滤波材料构成的电感装置。

通过分别设置不同材质的电感装置和电容装置，能够兼顾高磁导率和广频段范围两种特性，同时，在多级滤波结构中配合以材料特性提升滤波特性的同时，有助于滤波器的优化设计减小体积，进而增加所在产品的输出特性、功率密度等核心竞争力。

在一个实施例中，滤波电路包括第一电路1和第二电路2；各级滤波单元的电感装置以串联方式连接在于所述第一电路1；各级滤波单元的电容装置以并联方式连接于所述第一电路1和第二电路2之间，所述各级滤波单元的电感装置和电容装置在所述滤波电路上交替布置，通过差配的方式布置电容和电感，便于根据实际工况的需要，随时更换不同材料的电容和电感，匹配出多种组合方式，应用范围广泛。

如图1所示，在一个实施例中，所述滤波单元包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元包括第一电感l1和第一电容c1，所述第二滤波单元包括第二电感l2和第二电容c2。

在一个具体实施例中，所述第一电感l1由mn-zn铁氧体或者纳米晶材料构成，用于滤除1mhz以下的低频emi噪声。

在一个具体实施例中，所述第二电感l2由ni-zn铁氧体或铁粉芯材料构成，用于滤除1mhz以上的高频emi噪声。

在一个具体实施例中，所述第一电容c1由聚丙烯薄膜或聚苯乙烯薄膜材料构成，用于滤除5mhz以下的低频emi噪声。

在一个具体实施例中，所述第二电容c2由陶瓷片或云母片材料构成，用于滤除5mhz以上的高频emi噪声。

本实用新型的滤波结构应用范围广泛，在一个实施例中，所述第一电路1包括第一电气连接端11和第二电气连接端12；所述第二电路2包括第三电气连接端21和第四电气连接端22。在一个实施例中，本实用新型的第一电路1和第二电路2连接电动汽车的电池正负极，以用于滤除emi噪音。当然，本实用新型不仅限于接入电动汽车的电池电路，本实用新型能应用于任何需要的电线路当中。

在一个实施例中，所述滤波电路的第一端包括所述第一电气连接端11和第三电气连接端21；

所述滤波电路的第二端包括所述第二电气连接端12和第四电气连接端22。

本实用新型还提供一种多阶滤波电路，包括上述的多阶滤波结构。

以上所述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。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。