一种集成式滤波组件的制作方法

1.本发明涉及控制器滤波技术领域，特别涉及一种集成式滤波组件。


背景技术：

2.电磁兼容性emc，是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受电磁骚扰的能力。根据emc定义，电子设备要满足emc设计指标，一方面需要保证电子设备对所在环境存在的电磁干扰有一定程度的抗扰度，另一方面要求电子设备在运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过规定的限值。
3.汽车电机控制器为一典型的电子设备，其上布局了连接线束、pcb、功率模块和电容模块等电子零部件。在进行emc方案设计时，一般的设计思路是，在直流端和三相端增加磁环、磁扣等滤波器件，在传输路径上增加滤波pcb上会增加滤波电容、屏蔽罩、接地设计等措施。为了满足emc设计指标，在有限的空间尽可能布置更多的滤波器件，以提高滤波水平。
4.在进行控制器dc端emc设计时，传统的设计方法是，在电流传输路径会增加若干个大大小小的滤波电容、磁环、磁扣、滤波电路板等滤波元件。但传统的emc设计方法有两个弊端：一方面，由于这些滤波元件都是独立的个体，故在安装的时候，要腾出一部分空间固定元件。当滤波元件足够多的时候，控制器dc端容纳滤波模块的空间会放大，dc/ac端的设计空间会被压缩，设计难度显著提高；另一方面，滤波元件为独立个体，滤波模块的集成化程度低，安装过程繁琐，控制器产品的生产节拍会拉大，生产效率显著降低。


技术实现要素：

5.本发明目的是：为了控制dc端的emc设计空间，同时提高滤波模块的装配效率，特此设计了一种新型的集成式滤波组件，该滤波结构采用横向集成布局设计策略，并将独立的滤波器件和安装基座、载流铜排进行一体化和模块化设计，既能控制dc端emc设计空间，又能简化装配流程，提高装配效率。
6.本发明的技术方案是：一种集成式滤波组件，用于控制器中直流供电端的滤波，控制器包括控制器壳体，直流供电端首端为控制器壳体边侧的高压母线接插件，末端为控制器壳体内的薄膜电容；所述集成式滤波组件包括磁芯固定座组件、一级滤波pcba和二级滤波pcba；磁芯固定座组件上固定有磁芯、正极铜排、负极铜排和接地铜排；正极铜排和负极铜排穿过磁芯；所述一级滤波pcba和二级滤波pcba分别固定于磁芯固定座组件上磁芯两侧；一级滤波pcba和二级滤波pcba均分别与正极铜排、负极铜排和接地铜排连接。
7.优选的，所述高压母线接插件的正、负极分别与磁芯固定座组件上的正极铜排、负极铜排首端连接；薄膜电容两端分别与磁芯固定座组件上的正极铜排、负极铜排尾端连接。
8.优选的，所述磁芯固定座组件包括注塑件外壳，注塑件外壳内部包塑正极铜排、负极铜排和接地铜排。
9.优选的，所述磁芯由e型磁芯和i型磁芯组成，形成两个过孔，通过灌封固定在磁芯滤波固定座组件的注塑件外壳沟槽内；正极铜排、负极铜排分别穿过磁芯的两个过孔。
10.优选的，所述一级滤波pcba包括第一pcb板及其表面的第一x电容、第二x电容、第一y电容、第二y电容；第一pcb板上开设了四个安装孔，分别为第一正极取电端、第一负极取电端、第一接地端和第一固定端；第一正极取电端、第一负极取电端分别与正极铜排、负极铜排搭接；第一x电容、第二x电容的两端引脚均分别与第一正极取电端、第一负极取电端搭接，第一y电容一个引脚与第一正极取电端搭接，另一个引脚与第一接地端搭接；第二y电容一个引脚与第一负极取电端搭接，另一个引脚与第一接地端搭接；第一接地端通过接地铜排与控制器外壳搭接；第一固定端将一级滤波pcba固定于磁芯固定座组件上。
11.优选的，所述二级滤波pcba包括第二pcb板及其表面的第三x电容、第三y电容、第四y电容；第二pcb板上开设了四个安装孔，分别为第二正极取电端、第二负极取电端、第二接地端和第二固定端；第二正极取电端、第二负极取电端分别与正极铜排、负极铜排搭接；第三x电容两端引脚分别与第二正极取电端、第二负极取电端搭接；第三y电容一个引脚与第二正极取电端搭接，另一个引脚与第二接地端搭接；第四y电容一个引脚与第二负极取电端搭接，另一个引脚与第二接地端搭接；第二接地端通过接地铜排与控制器外壳搭接；第二固定端将二级滤波pcba固定于磁芯固定座组件上。
12.优选的，所述高压母线接插件、薄膜电容、一级滤波pcba和二级滤波pcba上各取电端、接地端，与正、负极铜排及接地铜排之间采用螺钉紧固。
13.优选的，一级滤波pcba和二级滤波pcba上各取电端与各电容引脚之间采用螺钉或焊接固定。
14.优选的，集成式滤波组件安装在控制器壳体中的金属屏蔽罩内。
15.优选的，集成式滤波组件安装在控制器上盖结构筋和控制器壳体结构筋交错形成的屏蔽腔体中。
16.本发明的优点是：1．本发明通过注塑工艺将正负极铜排集成在磁芯固定座上，并用灌封工艺将磁芯固定在固定座中形成磁芯固定座，采用模块化设计将众多滤波电容集合到pcb板上并固定在磁芯固定座上；整个滤波结构集成到一个组件中，大大减少安装空间和生产节拍。
17.2、本发明的整个集成式滤波组件安装由控制器上盖结构筋和控制器壳体结构筋交错形成的类迷宫屏蔽腔体中，屏蔽结构简单，不需要额外设计屏蔽结构。
18.3、本发明通得益于一体化、模块化设计，通过改变滤波电容数量和布局方式，滤波结构只需要简单的调整，满足不同的产品需求和测试需求。
附图说明
19.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：图1为实施例中集成式滤波组件安装示意图
图2为实施例中集成式滤波组件的整体结构示意图；图3为实施例中一级滤波pcba的结构示意图；图4为实施例中二级滤波pcba的结构示意图；图5为实施例中磁芯结构示意图；图6为实实施例中集成式滤波组件的屏蔽结构示意图。
具体实施方式
20.如图1所示，本发明提出的一种集成式滤波组件，用于控制器中直流供电端的滤波，控制器包括控制器壳体17，直流供电端首端为控制器壳体17边侧的高压母线接插件16，末端为控制器壳体17内的薄膜电容18。
21.如图1和2所示，所述集成式滤波组件包括磁芯固定座组件1、一级滤波pcba 2和二级滤波pcba 3；所述磁芯固定座组件1包括注塑件外壳，注塑件外壳内部包塑正极铜排4、负极铜排5和接地铜排，磁芯固定座组件1上固定有磁芯8，正极铜排4和负极铜排5穿过磁芯8。所述一级滤波pcba 2和二级滤波pcba 3分别固定于磁芯固定座组件1上磁芯8两侧；一级滤波pcba 2和二级滤波pcba 3均分别与正极铜排4、负极铜排5和接地铜排连接。所述高压母线接插件16的正、负极分别与磁芯固定座组件1上的正极铜排4、负极铜排5首端连接；薄膜电容18两端分别与磁芯固定座组件1上的正极铜排4、负极铜排5尾端连接。所述高压母线接插件16、薄膜电容18与正、负极铜排之间采用螺钉紧固。
22.如图3所示，所述一级滤波pcba 2包括第一pcb板25及其表面的第一x电容21、第二x电容22、第一y电容23、第二y电容24；第一pcb板25上开设了四个安装孔，分别为第一正极取电端26、第一负极取电端27、第一接地端28和第一固定端29；第一正极取电端26、第一负极取电端27分别与正极铜排4、负极铜排5搭接；第一x电容21、第二x电容22的两端引脚均分别与第一正极取电端26、第一负极取电端27搭接，第一y电容23一个引脚与第一正极取电端26搭接，另一个引脚与第一接地端28搭接；第二y电容24一个引脚与第一负极取电端27搭接，另一个引脚与第一接地端28搭接；第一接地端28通过接地铜排与控制器外壳17搭接；第一固定端29将一级滤波pcba 2固定于磁芯固定座组件1上。x电容能有效抑制差模干扰，y电容能有效抑制共模干扰。
23.如图4所示，所述二级滤波pcba 3包括第二pcb板35及其表面的第三x电容31、第三y电容33、第四y电容34；第二pcb板35上开设了四个安装孔，分别为第二正极取电端36、第二负极取电端37、第二接地端38和第二固定端39；第二正极取电端36、第二负极取电端37分别与正极铜排4、负极铜排5搭接；第三x电容31两端引脚分别与第二正极取电端36、第二负极取电端37搭接；第三y电容33一个引脚与第二正极取电端36搭接，另一个引脚与第二接地端38搭接；第四y电容34一个引脚与第二负极取电端37搭接，另一个引脚与第二接地端38搭接；第二接地端38通过接地铜排与控制器外壳17搭接；第二固定端39将二级滤波pcba 3固定于磁芯固定座组件1上。x电容能有效抑制差模干扰，y电容能有效抑制共模干扰。
24.图3和图4中的所述一级滤波pcba 2和二级滤波pcba 3上各取电端、接地端，与正、负极铜排及接地铜排之间采用螺钉紧固或采用焊接固定。
25.如图5所示，所述磁芯8由e型磁芯14和i型磁芯15组成，形成两个过孔，通过灌封固定在磁芯滤波固定座组件1的注塑件外壳沟槽内；正极铜排4、负极铜排5分别穿过磁芯8的
两个过孔，能有效抑制差模或共模干扰。
26.在一些实施例中，磁芯8的灌封固定可以用金属片压接固定代替。
27.本发明的集成式滤波组件安装在控制器壳体中的金属屏蔽罩内。作为优选的方案，如图6所示，集成式滤波组件安装在控制器上盖结构筋40和控制器壳体结构筋50交错形成的类迷宫屏蔽腔体中，屏蔽结构简单，不需要额外设计屏蔽结构。
28.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。