防高频谐振压敏电阻器以及其防护滤波电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种防高频谐振压敏电阻器，包括压敏电阻主体，以及设置在所述压敏电阻主体上的第一磁性元件。本实用新型专利技术还涉及包含所述防高频谐振压敏电阻器的防护滤波电路。通过在压敏电阻主体的管脚上设置磁性元件，改变压敏电阻的磁性和阻抗特性，采用方便快捷的方式解决了压敏电阻谐振造成的防护滤波电路的谐振问题，又不会对压敏电阻的导流限压功能产生影响，并且成本低廉，易于实现。

High Frequency Resonance Resistor and Its Protective Filtering Circuit

【技术实现步骤摘要】
防高频谐振压敏电阻器以及其防护滤波电路
本技术涉及限压防护领域，更具体地说，涉及一种防高频谐振压敏电阻器以及包含所述防高频谐振压敏电阻器的防护滤波电路。
技术介绍
由于现代电力电子技术的迅猛发展和电气产品的广泛应用，在电气防护方面的精细化设计显得尤其重要。电力电子防护器件主要有压敏电阻、气体放电管、TVS等。其中，压敏电阻作为半导体限压型防护器件，以其大电流容量和限压防短路能力应用最为广泛。在现有技术的防护滤波电路中，通常采用压敏电阻和PI型滤波器进行连接。然而，这样的防护滤波电路的缺陷在于，容易出现谐振问题。由于通常无法确定该谐振问题的根源，因此在现有技术中，通常采用以下两种做法解决该谐振问题：1)直接增加端口滤波器，强行滤波；2)修改电路设计，重新设计PCB；这两种做法都没有找到问题存在的根源，不但无法从根本上解决谐振问题，并且增加了研发周期和成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种从根源上解决防护滤波电路的谐振问题的防高频谐振压敏电阻器以及包含所述防高频谐振压敏电阻器的防护滤波电路。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种防高频谐振压敏电阻器，包括压敏电阻主体，以及设置在所述压敏电阻主体上的第一磁性元件。在本技术所述的防高频谐振压敏电阻器中，进一步包括设置在所述压敏电阻主体上的平衡元件。在本技术所述的防高频谐振压敏电阻器中，所述平衡元件包括第二磁性元件或支撑元件。在本技术所述的防高频谐振压敏电阻器中，所述第一磁性元件包括至少一个第一磁珠，所述第一磁珠套设在所述压敏电阻主体的第一管脚上。在本技术所述的防高频谐振压敏电阻器中，所述第一磁性元件包括多个串联的所述第一磁珠，多个所述第一磁珠套设在所述压敏电阻主体的第一管脚上。在本技术所述的防高频谐振压敏电阻器中，所述第二磁性元件包括至少一个第二磁珠，所述第二磁珠套设在所述压敏电阻主体的第二管脚上。在本技术所述的防高频谐振压敏电阻器中，所述第二磁性元件包括多个串联的所述第二磁珠，多个所述第二磁珠套设在所述压敏电阻主体的第二管脚上。在本技术所述的防高频谐振压敏电阻器中，所述支撑元件套设在所述压敏电阻主体的第二管脚上。在本技术所述的防高频谐振压敏电阻器中，进一步包括环绕封装所述压敏电阻主体、所述第一磁性元件和所述平衡元件的封装外壳。本技术解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种防护滤波电路，包括前述任意一种防高频谐振压敏电阻器、滤波器，所述防高频谐振压敏电阻器的第一输入端连接第一电路输入端和所述滤波器的第一输入端、第二输入端连接第二电路输入端和所述滤波器的第二输入端，所述滤波器的第一输出端连接第一电路输出端，所述滤波器的第二输出端连接第二电路输出端。实施本技术的防高频谐振压敏电阻器以及包含所述防高频谐振压敏电阻器的防护滤波电路，具有以下有益效果：通过在压敏电阻主体的管脚上设置磁性元件，改变压敏电阻的磁性和阻抗特性，采用方便快捷的方式解决了压敏电阻谐振造成的防护滤波电路的谐振问题，又不会对压敏电阻的导流限压功能产生影响，并且成本低廉，易于实现。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是现有技术的防护滤波电路的等效电路示意图；图2是图1所示的防护滤波电路的谐振波形示意图；图3是本技术的防高频谐振压敏电阻器的第一实施例的结构示意图；图4是本技术的防高频谐振压敏电阻器的第二实施例的结构示意图；图5是本技术的防高频谐振压敏电阻器的第三实施例的结构示意图；图6是本技术的防护滤波电路的第一实施例的原理框图；图7是图6所示的防护滤波电路的等效电路示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。图1是现有技术的防护滤波电路的等效电路示意图，其通常包括压敏电阻器和滤波器。专利技术人发现从压敏电阻的伏安特性知道，压敏电阻在额定工作电压下，虽然呈现高阻态，但仍然有uA级的泄漏电流，原因就是压敏电阻存在寄生电容Cp，该电容一般在几十pF到几千pF之间，通常为几百pF。正是由于Cp的存在，导致电力电子设计稍有不慎，便会引起压敏电阻和其他元器件发生高频谐振，有时会增加产品交直流端口的干扰，对EMC产生不利影响如图1所示，MOV为压敏电阻器，滤波器包括X电容Cx1、Cx2和共模电感Lcm，Lp是压敏电阻器MOV与滤波器之间线缆或铜皮的寄生电感；Cp是压敏电阻器MOV与滤波器之间线缆或铜皮的寄生电容。当压敏电阻器MOV与X电容Cx1距离较远或者电路第一端L和电路第二端N之间环路较大时，寄生电感Lp可以达到几百nH甚至几千nH。其中，寄生电容Cp与寄生电感Lp、X电容Cx1容易形成谐振环路，该谐振环路频率为由于Cx1＞＞Cp,谐振频率简化为这种谐振环路意味着f通频带内的干扰都能被此环路捡拾并放大，所以该频率点f处的电磁干扰就存在恶化的风险。根据LCR串联谐振理论，压敏电阻器MOV上的干扰电压是X电容Cx1上干扰电压的Q倍(Q是谐振环路品质因数)，相当于一个Q倍的放大电路，使得滤波器在f点处失效。图2就是EMC传导发射测试时，10MHz处出现了上述谐振问题，导致干扰超标。基于以上研究，专利技术人想到，通过在电气设计中如何预防压敏电阻谐振，既能达到低成本，又能灵活设计和控制风险。因此，本技术构造了一种防高频谐振压敏电阻器，包括压敏电阻主体，以及设置在所述压敏电阻主体上的第一磁性元件。通过在压敏电阻主体的管脚上设置磁性元件，改变压敏电阻的磁性和阻抗特性，采用方便快捷的方式解决了压敏电阻谐振造成的防护滤波电路的谐振问题，又不会对压敏电阻的导流限压功能产生影响，并且成本低廉，易于实现。图3是本技术的防高频谐振压敏电阻器的第一实施例的结构示意图。如图3所示，本技术的防高频谐振压敏电阻器，包括压敏电阻主体10，以及设置在所述压敏电阻主体10上的第一磁性元件20。在图3所示优选实施例中，所述压敏电阻主体10是管脚直插型压敏电阻，其包括第一管脚11和第二管脚12。在本实施例中，所述第一磁性元件20包括至少一个第一磁珠，所述第一磁珠套设在所述第一管脚11上。在本技术的其他优选实施例中，所述压敏电阻主体10还可以是带热脱口的压敏电阻、带过流保护的压敏电阻等。所述第一磁珠可以是铁氧体、非晶、超微晶、镍锌、锰锌、粉芯等各种类型的磁性材料制成。优选地，所述第一磁珠在10-100MHz频段的阻抗为几欧姆至几百欧姆。在本技术的其他优选实施例中，所述第一磁性元件20还可以是其他磁性材料，比如磁性套管，磁块，甚至磁性线圈等等。在本技术的进一步的优选实施例中，所述第一磁性元件20包括多个串联的所述第一磁珠，多个所述第一磁珠套设在所述第一管脚11上。可以采用同种材料磁珠串联，也可以使用各种不同材质的磁珠混合串联。在本技术的进一步的优选实施例中，还可以设置环绕封装所述压敏电阻主体10、所述第一磁性元件20的封装外壳。所述压敏电阻主体10还可以具备热脱口功能、绝缘检测功能、散热功能、电磁屏蔽功能等等。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防高频谐振压敏电阻器，其特征在于，包括压敏电阻主体，以及设置在所述压敏电阻主体上的第一磁性元件。

【技术特征摘要】
1.一种防高频谐振压敏电阻器，其特征在于，包括压敏电阻主体，以及设置在所述压敏电阻主体上的第一磁性元件。2.根据权利要求1所述的防高频谐振压敏电阻器，其特征在于，进一步包括设置在所述压敏电阻主体上的平衡元件。3.根据权利要求2所述的防高频谐振压敏电阻器，其特征在于，所述平衡元件包括第二磁性元件或支撑元件。4.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的防高频谐振压敏电阻器，其特征在于，所述第一磁性元件包括至少一个第一磁珠，所述第一磁珠套设在所述压敏电阻主体的第一管脚上。5.根据权利要求4所述的防高频谐振压敏电阻器，其特征在于，所述第一磁性元件包括多个串联的所述第一磁珠，多个所述第一磁珠套设在所述压敏电阻主体的所述第一管脚上。6.根据权利要求3所述的防高频谐振压敏电阻器，其特征在于，所述第二磁性元件包括至少一个第二磁珠，所述第二磁珠套设在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明凯，
申请(专利权)人：维谛技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44