一种电源滤波器及电子设备的制作方法

本发明属于电子元器件技术领域，更具体地说，是涉及一种电源滤波器及电子设备。

背景技术：

滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。换句话说，凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。然而，现有的滤波器的直流电阻大，容易造成滤波器产生较大的功耗和升温发热，并且滤波器的抗振动、抗冲击能力较差，因此会大大降低滤波器的可靠性。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种电源滤波器及电子设备，以解决现有技术的滤波器的可靠性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电源滤波器，包括：

机壳，具有容置腔，所述容置腔的一端设有开口；

滤波组件，所述滤波组件设于所述容置腔内，所述滤波组件包括设于所述容置腔内的电路板、设于所述电路板上的共模电感以及设于所述电路板上的电容，所述电路板上设有用于连接所述共模电感与所述电容以形成电源滤波电路的线路，所述共模电感包括磁环和缠绕于所述磁环上的绕线，所述绕线的两端分别经所述电路板延伸至所述机壳外并作为所述电源滤波器的端子；以及

灌封胶，用于将所述滤波组件封装于所述容置腔内，所述灌封胶填充于所述容置腔内且与所述凸块紧密连接。

进一步地，所述容置腔的内壁上凸设有凸块，所述灌封胶与所述凸块紧密连接。

进一步地，所述凸块焊接于所述容置腔的内壁上；或者，所述凸块与所述机壳为一体成型件。

进一步地，所述共模电感和所述电容设于所述电路板的同一表面上。

进一步地，所述共模电感包括两股所述绕线，两股所述绕线分别缠绕于所述磁环的两侧。

进一步地，其中一股所述绕线的两端部分别为正向电源输入端子和负向电源输入端子，另一股所述绕线的两端部分别为正向电压输出端子和负向电压输出端子。

进一步地，所述电容包括第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，所述第一电容的一端接入正向电源输入端子，另一端接入负向电源输入端子；

所述第二电容的一端接入正向电压输出端子，另一端接入负向电压输出端子；

所述第三电容的一端连接所述第二电容的一端，另一端连接所述第四电容的一端；

所述第四电容的一端接地，另一端连接所述第二电容的另一端。

进一步地，所述电路板包括安全地层、均设于所述安全地层上的电源线与电源地层以及设于所述电源线与电源地层上的元器件放置层，所述共模电感和所述电容均设于所述元器件放置层上。

进一步地，所述机壳的底面设有多个档板，所述档板用于固定在外部安装面上。

本发明还提供了一种电子设备，包括如上所述的电源滤波器。

本发明提供的电源滤波器的有益效果在于：与现有技术相比，一方面，本发明通过将共模电感的绕线的端部直接作为端子使用，可以有效降低直流电阻，避免设置引脚所带来的接触电阻，可以降低电源滤波器的功耗，改善电源滤波器升温发热的情况，从而提高电源滤波器的可靠性；另一方面，通过将滤波组件放入机壳的容置腔后填充灌封胶，灌封胶在固化后会与机壳紧密连接，从而避免滤波组件在受到冲击或者振动后脱离机壳，大大提高了电源滤波器的抗振动、抗冲击能力以及可靠性，有效保证了电源滤波器的正常运作。

本发明提供的电子设备的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的电子设备采用上述电源滤波器，电源滤波器的抗振动、抗冲击能力以及可靠性较佳，抗电磁干扰能力强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的电源滤波器的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电源滤波器的分解结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电源滤波器的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的滤波组件的立体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电源滤波器的原理图。

其中，图中各附图标记：

100-机壳；110-容置腔；120-开口；200-滤波组件；210-电路板；220-共模电感；221-磁环；222-绕线；230-电容；231、232、233、234-贴片电容；300-灌封胶；410-正向电源输入端子；420-负向电源输入端子；430-正向电压输出端子；440-负向电压输出端子；500-凸块；600-档板；c1-第一电容；c2-第二电容；c3-第三电容；c4-第四电容。

具体实施方式

为了使本发明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，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

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发明和简化描述，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发明的限制。

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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1与图2，本发明实施例提供一种电源滤波器，包括机壳100、滤波组件200和灌封胶300，其中，机壳100具有容置腔110，容置腔110的一端设有开口120；在该实施例中，机壳100和容置腔110呈长方体，而根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，机壳100和容置腔110也可以为其它形状，本发明在此不做特别限定。

具体地，请参阅图1至图4，滤波组件200设于容置腔110内，滤波组件200包括电路板210、共模电感220以及电容230，其中，电路板210设于容置腔110内的，共模电感220和电容230间隔设于电路板210上，电路板210上设有用于连接共模电感220与电容230以形成电源滤波电路的线路，使得滤波组件200具有良好的差模抑制效果，且可以有效抑制高频共模噪声。可以理解的是，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，滤波组件200还可以包括电阻等其它元件，本发明在此不做特别限定。

具体地，灌封胶300用于将滤波组件200封装于容置腔110内，灌封胶300填充于容置腔110内，共模电感220包括磁环221和缠绕于磁环221上的绕线222，绕线222的两端分别经电路板210延伸至机壳100外并作为电源滤波器的端子，以便于与电源或者负载连接。

现有技术的滤波器中通常通过在电路板焊接引脚，并将绕线的端部焊接在引脚上，此结构下，设置引脚会带来接触电阻，这无疑会增加滤波器的直流电阻，容易造成滤波器产生较大的功耗和升温发热。本发明实施例提供的电源滤波器，与现有技术相比，一方面，本发明通过将共模电感220的绕线222的端部直接作为端子使用，可以有效降低直流电阻，避免设置引脚所带来的接触电阻，可以降低电源滤波器的功耗，改善电源滤波器升温发热的情况，从而提高电源滤波器的可靠性；另一方面，通过将滤波组件200放入机壳100的容置腔110后填充灌封胶300，灌封胶300在固化后会与机壳100紧密连接，从而避免滤波组件200在受到冲击或者振动后脱离机壳100，大大提高了电源滤波器的抗振动、抗冲击能力以及可靠性，有效保证了电源滤波器的正常运作。

进一步地，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，容置腔110的内壁上凸设有凸块500，具体而言，滤波组件200整体设于凸块500的远离容置腔110的开口120的一侧，灌封胶300且与凸块500紧密连接。本发明实施例的电源滤波器在制作时，在机壳100的容置腔110的内壁上设置凸块500，将滤波组件200放入机壳100的容置腔110后填充灌封胶300，灌封胶300在固化后会与凸块500紧密连接，凸块500可以起到防止灌封胶300脱落的效果，从而避免滤波组件200在受到冲击或者振动后脱离机壳100，大大提高了电源滤波器的抗振动、抗冲击能力以及可靠性，有效保证了电源滤波器的正常运作，使得本发明实施例的电源滤波器达到军用要求和满足gjb1518a-2015和gjb360b的试验要求。

进一步地，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，滤波组件200通过灌装胶灌封在机壳100的容置腔110中。灌装胶为具有抗振的能力和抗冲击能力的环氧树脂灌装胶。优选地，该灌装胶为5180a/b胶。采用5180a/b胶灌装，增加了电源滤波器的可靠性，进一步提高了实现电源滤波器的抗振动、抗冲击能力。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其它实施例中，灌装胶也可以是其它材料制成的灌装胶，如有机硅树脂灌装胶或聚氨酯灌装胶等，在此不作唯一限定。

进一步地，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，上述机壳100和凸块500可以采用金属材料制成，优选为铝合金材料，具有散热性好、轻薄等优点。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其它实施例中，机壳100和凸块500也可以是其它材料制成的，在此不作唯一限定。

进一步地，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，凸块500可以焊接于容置腔110的内壁上，具体可以但不限于通过熔焊、压焊或者钎焊的方式将凸块500焊接于容置腔110的内壁上，相比于其它连接方式，焊接的连接性能好，可以有效保证机壳100和凸块500的连接强度，进一步起到防脱落的效果。

作为本发明提供的电源滤波器的另一种具体实施方式，凸块500与机壳100为一体成型件，即机壳100和凸块500二者是通过一体成型工艺制作的，不需要二次加工以将凸块500固定在容置腔110的内壁上的步骤，简化了装配制程，大大提高了生产效率。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，机壳100和凸块500之间可以通过其它方式连接，本发明在此不做特别限定。

进一步地，请参阅图3和图4，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，共模电感220和电容230设于电路板210的同一表面上，具体来说，共模电感220和电容230设于电路板210的远离容置腔110的开口120的一侧的表面上，相比于共模电感220和电容230分别设置于电路板210的相对两侧的表面上的情况，能够减小滤波组件200的体积，使得电源滤波器的整体体积缩小至39mm×27mm×17mm，有利于实现电源滤波器的小型化。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，共模电感220包括两股绕线222，绕线222为两股，两股绕线222分别缠绕于磁环221的两侧，其中，磁环221可以采用锰锌磁环221，锰锌材料具有高磁导率和高居里温度，可以提高电磁兼容性，提高滤波效果；绕线222可以采用直径为1.5mm的漆包线，漆包线绕制5ts形成上述绕线222，制作简便，成本较低。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，磁环221和绕线222也可以是其它材料制成的，在此不作唯一限定。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，其中一股绕线222的两端部分别为正向电源输入端子410和负向电源输入端子420，另一股绕线222的两端部分别为正向电压输出端子430和负向电压输出端子440。本发明实施例的电源滤波器中，通过采用正向电源输入端子410、负向电源输入端子420、正向电压输出端子430以及负向电压输出端子440直接作为电源滤波器的输出端或者输入端使用，减少了产品的直流电阻，使得本发明实施例的电源滤波器的最大工作电流能够达到20a。

进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，电容230包括第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第四电容c4，第一电容c1的一端接入正向电源输入端子410，另一端接入负向电源输入端子420；第二电容c2的一端接入正向电压输出端子430，另一端接入负向电压输出端子440；第三电容c3的一端连接第二电容c2的一端，另一端连接第四电容c4的一端；第四电容c4的一端接地，另一端连接第二电容c2的另一端。此结构下，第一电容c1、第二电容c2与共模电感220构成π型滤波电路，使本发明的电源滤波器具有优秀的差模抑制效果；第三电容c3、第四电容c4与共模电感220构成lc型滤波电路，可以有效的抑制高频共模噪声。

进一步地，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，第一电容c1由多个容量为1μf的贴片电容231并联组成，例如第一电容c1具体可以由6个容量为1μf的贴片电容231并联组成，可以降低电源滤波器输入阻抗，增强电源滤波器对低频差模干扰的抑制能力。当然，根据实际情况和具体需求，组成第一电容c1的贴片电容231的数量及贴片电容231的容量可以作适当修改，在此不作唯一限定。

进一步地，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，第二电容c2可以选用容量为1μf的贴片电容232，此结构下，第一电容c1、第二电容c2与共模电感220构成π型滤波电路，使本发明的电源滤波器具有优秀的差模抑制效果。当然，根据实际情况和具体需求，组成第二电容c2的贴片电容232的数量及贴片电容232的容量可以作适当修改，在此不作唯一限定。

进一步地，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，第三电容c3和第四电容c4可以选用容量为10nf的贴片电容233、234，此结构下，第三电容c3、第四电容c4与共模电感220构成lc型滤波电路，可以有效的抑制高频共模噪声。当然，根据实际情况和具体需求，组成第三电容c3和第四电容c4的贴片电容233、234的数量及贴片电容233、234的容量可以作适当修改，在此不作唯一限定。

进一步地，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，电路板210包括安全地层(图未示)、均设于安全地层上的电源线与电源地层(图未示)以及设于电源线与电源地层上的元器件放置层(图未示)，共模电感220和电容230均设于元器件放置层上。本发明实施例的电源滤波器中，电路板210仅包括三层结构层，电路板210的厚度较小，具体为1.0mm，采用了合理的布局布线，将电容230和共模电感220集成在一起，减少电源滤波器的体积和重量，使得电源滤波器达到了高插入损耗要求，并且满足gjb151b-2013标准中的ce102、cs101等要求。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的电源滤波器的一种具体实施方式，机壳100的底面设有多个档板600，档板600的数量具体可以但不限于为四个，档板600用于固定在外部安装面上。本发明实施例的电源滤波器安装使用时，档板600可以起到良好的支撑作用。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的电源滤波器。与现有技术相比，本发明实施例的电子设备采用上述电源滤波器，电源滤波器的抗振动、抗冲击能力以及可靠性较佳，抗电磁干扰能力强。

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