一种高压EMI滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压EMI滤波器，包括屏蔽外壳、电感、第一电容、第二电容、第一绝缘柱和第二绝缘柱，屏蔽外壳包括呈圆柱形的第一屏蔽壳和第二屏蔽壳，第二屏蔽壳的一端与第一屏蔽壳固定连接，且第二屏蔽壳的轴线垂直于第一屏蔽壳的轴线，第一屏蔽壳与第二屏蔽壳的内部连通；第一电容和电感设置在第一屏蔽壳中，第二电容设置在第二屏蔽壳中，第一电容和第二电容均与电感固定连接，第一绝缘柱的一端伸入第一屏蔽壳内与第一电容固定连接；第二绝缘柱的一端与第二电容固定连接。优点是：高压EMI滤波器能消除壳体的谐振，保证滤波器在工作频段内插入损耗指标的实现，同时缩小滤波器的体积和重量，降低制造、安装和维护的难度。

A high voltage EMI filter

【技术实现步骤摘要】
一种高压EMI滤波器
本技术涉及电磁兼容
，尤其涉及一种高压EMI滤波器。
技术介绍
500米口径球面射电望远镜(FAST)是目前世界最大的单口径射电天文望远镜。由于宇宙射电信号是那样的微弱，除了选址在远离人类活动高电磁辐射EMI污染的区域外，还需要对提供能源的供配电系统进行严格的屏蔽和过滤。FAST工作频段在70MHz-3GHz，现代基于微处理器的各种电子设备虽然功率不大却是高频干扰的丰富来源。为避免这些干扰外泄，所有配电室屏蔽效能需要提高到90-100dB，所有进出配电室的工频电力线(10kV和0.4kV)都要经过电源滤波器对高频干扰进行滤除。高压滤波器工作在10kV相线和地线间，承受稳态电压是5.77kV。考虑到电源有偏相可能性，滤波器额定电压(即可连续承受)仍然规定为10kV。根据以上要求提出10kV高压EMI滤波器的技术指标是：额定电压：10kV；额定电流：116A，46A两档；漏电流：小于35mA@10kV；插入损耗：大于90dB@70MHz-3GHz。目前市面上不存在这种产品。现有供电线路的EMI滤波器电压一般低于1kV，且使用方形壳体容纳内部元器件。当工作电压达到10kV后，壳体的体积、重量显著增大，为安装和维护带来困难，且壳体内剩余空间形成谐振腔，在多个谐振频率上降低滤波器的插入损耗；另外，工作电压的升高，使内部元器件的可靠性和使用寿命显著降低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高压EMI滤波器，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种高压EMI滤波器，包括屏蔽外壳、电感、第一电容、第二电容、第一绝缘柱和第二绝缘柱，所述屏蔽外壳包括呈圆柱形的第一屏蔽壳和第二屏蔽壳，所述第二屏蔽壳的一端与所述第一屏蔽壳固定连接，且所述第二屏蔽壳的轴线垂直于所述第一屏蔽壳的轴线，所述第一屏蔽壳与所述第二屏蔽壳的内部连通；所述第一电容和所述电感设置在所述第一屏蔽壳中，所述第二电容设置在所述第二屏蔽壳中，所述第一电容和所述第二电容均与所述电感固定连接，所述第一绝缘柱的一端伸入所述第一屏蔽壳内与所述第一电容固定连接；所述第二绝缘柱的一端与所述第二电容固定连接。优选的，所述电感包括导杆和套设在所述导杆外周的多套磁环组，各所述磁环组沿所述导杆的轴线方向依次排布；各所述磁环组包括与所述导杆同轴且沿所述导杆径向由内向外依次套设的至少三个磁环。优选的，所述第一屏蔽壳的一端密封设置，另一端敞口设置；所述第二屏蔽壳设置在靠近所述第一屏蔽壳密封端的位置处。优选的，所述第一电容和所述电感与所述第一屏蔽壳同轴设置，所述第一电容固定在所述电感远离所述密封端的一端，所述第一绝缘柱的与所述第一屏蔽壳同轴设置，且所述第一绝缘柱的一端自所述第一屏蔽壳的敞口端伸入所述第一被屏蔽壳内，与所述第一电容固定连接。优选的，所述第二电容与所述第二屏蔽壳同轴设置，所述第二绝缘柱的一端经所述第二屏蔽壳远离所述第一屏蔽壳的一端伸入所述第二屏蔽壳内部，与所述第二电容固定连接，所述第二电容远离所述第二绝缘柱的一端与所述电感远离所述第一电容的一端经连接件固定连接。优选的，所述连接件呈“L”形，所述连接件包括第一连接边和第二连接边，所述第一连接边垂直于所述第二连接边，所述第一连接边和所述第二连接边分别垂直于所述第一屏蔽壳和所述第二屏蔽壳的轴线，且所述第一连接边与所述电感远离所述第一电容的一端固定连接；所述第二连接边与所述第二电容远离所述第二绝缘柱的一端固定连接。优选的，所述绝缘外壳为不锈钢材质。优选的，所述第一屏蔽壳和所述第二屏蔽壳的内壁上均设置有绝缘层，所述绝缘层为环氧树脂、聚四氟乙烯、PVC或硅橡胶材质。优选的，所述第二绝缘柱的一端经法兰与紧固件连接，所述紧固件伸入所述第二屏蔽壳远离所述第一屏蔽壳的一端与所述第二电容固定连接。本技术的有益效果是：本技术提供的高压EMI滤波器由陶瓷电容和磁珠电感组成的高可靠性长寿命滤波电路，并消除壳体的谐振，保证滤波器在工作频段内插入损耗指标的实现，同时缩小滤波器的体积和重量，降低制造、安装和维护的难度。附图说明图1是本技术实施例中高压EMI滤波器的主视图图；图2是本技术实施例中高压EMI滤波器的侧视图；图3是本技术实施例中电感的剖视图；图4是本技术实施例中传统大箱体滤波器的插入损耗实测结果；图5是本技术实施例中高压EMI滤波器的插入损耗实测结果。图中：1、第一屏蔽壳；2、第二屏蔽壳；3、第一电容；4、第二电容；5、电感；6、第一绝缘柱；7、第二绝缘柱；8、铜质双头螺母；9、法兰；10、铜质螺母；11、连接螺栓；12、连接件；13、台阶；14、导杆；15、第一绝缘护管；16、内圈磁环；17、中圈磁环；18、外圈磁环；19、第二绝缘护管。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，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方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例一如图1至图3所示，本实施例中提供了一种高压EMI滤波器，包括屏蔽外壳、电感5、第一电容3、第二电容4、第一绝缘柱6和第二绝缘柱7，所述屏蔽外壳包括呈圆柱形的第一屏蔽壳1和第二屏蔽壳2，所述第二屏蔽壳2的一端与所述第一屏蔽壳1固定连接，且所述第二屏蔽壳2的轴线垂直于所述第一屏蔽壳1的轴线，所述第一屏蔽壳1与所述第二屏蔽壳2的内部连通；所述第一电容3和所述电感5设置在所述第一屏蔽壳1中，所述第二电容4设置在所述第二屏蔽壳2中，所述第一电容3和所述第二电容4均与所述电感5固定连接，所述第一绝缘柱6的一端伸入所述第一屏蔽壳1内与所述第一电容3固定连接；所述第二绝缘柱7的一端与所述第二电容4固定连接。本实施例中，所述第一电容3和所述第二电容4均为陶瓷电容，一般高频滤波器一般选择穿心电容来降低分布电感5。在10kV以上的电压环境下，可选用陶瓷电容或薄膜电容。二者相比较，陶瓷电容体积小、内阻低、寿命长但电容量小，而薄膜电容相反。从可靠性和使用寿命角度考虑，陶瓷电容是最优选择。因此，本实施例中使用的第一电容3和第二电容4均为陶瓷电容。本实施例中，高频滤波器一般采用“穿心”的磁珠电感5来降低分布电容。但单圈结构电感5量非常小，加之采用低容量陶瓷电容，为保证滤波器效能值只能靠加大电感5量来弥补。因此，本实施例中为增加电感5，同时采用“加长”和“加粗”两个策略，充分利用内部空间来最大限度缩小滤波器尺寸。“加长”是指多套磁环并排串在一根导杆14上，“加粗”是指每套磁环由从内到外的至少三层磁环嵌套使用，且内圈磁环16为避免饱和选择较低磁导率。而外圈选择高磁导率对电感5量起主要贡献。本实施例中，所述电感5包括导杆14和套设在所述导杆14外周的多套磁环组，各所述磁环组沿所述导杆14的轴线方向依次排布；各所述磁环组包括与所述导杆14同轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压EMI滤波器，其特征在于：包括屏蔽外壳、电感、第一电容、第二电容、第一绝缘柱和第二绝缘柱，所述屏蔽外壳包括呈圆柱形的第一屏蔽壳和第二屏蔽壳，所述第二屏蔽壳的一端与所述第一屏蔽壳固定连接，且所述第二屏蔽壳的轴线垂直于所述第一屏蔽壳的轴线，所述第一屏蔽壳与所述第二屏蔽壳的内部连通；所述第一电容和所述电感设置在所述第一屏蔽壳中，所述第二电容设置在所述第二屏蔽壳中，所述第一电容和所述第二电容均与所述电感固定连接，所述第一绝缘柱的一端伸入所述第一屏蔽壳内与所述第一电容固定连接；所述第二绝缘柱的一端与所述第二电容固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压EMI滤波器，其特征在于：包括屏蔽外壳、电感、第一电容、第二电容、第一绝缘柱和第二绝缘柱，所述屏蔽外壳包括呈圆柱形的第一屏蔽壳和第二屏蔽壳，所述第二屏蔽壳的一端与所述第一屏蔽壳固定连接，且所述第二屏蔽壳的轴线垂直于所述第一屏蔽壳的轴线，所述第一屏蔽壳与所述第二屏蔽壳的内部连通；所述第一电容和所述电感设置在所述第一屏蔽壳中，所述第二电容设置在所述第二屏蔽壳中，所述第一电容和所述第二电容均与所述电感固定连接，所述第一绝缘柱的一端伸入所述第一屏蔽壳内与所述第一电容固定连接；所述第二绝缘柱的一端与所述第二电容固定连接。


2.根据权利要求1所述的高压EMI滤波器，其特征在于：所述电感包括导杆和套设在所述导杆外周的多套磁环组，各所述磁环组沿所述导杆的轴线方向依次排布；各所述磁环组包括与所述导杆同轴且沿所述导杆径向由内向外依次套设的至少三个磁环。


3.根据权利要求2所述的高压EMI滤波器，其特征在于：所述电感还包括第一绝缘护管和第二绝缘护管，所述第一绝缘护管与所述导杆同轴套设在所述导杆外周，所述第二绝缘护管与所述导杆同轴套设在所述磁环组外周。


4.根据权利要求3所述的高压EMI滤波器，其特征在于：所述第一屏蔽壳的一端密封设置，另一端敞口设置；所述第二屏蔽壳设置在靠近所述第一屏蔽壳密封端的位置处。


5.根据权利要求4所述的高压EMI滤波器，其特征在于：所述第一电容和所述电感与所述第一屏蔽壳同轴设置，所述第一电容固定在所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙京海，甘恒谦，斯可克，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：新型
国别省市：北京;11