一种高插损无源EMI滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高插损无源EMI滤波器，所述EMI滤波器采用二阶滤波结构，包括第一阶滤波结构和第二阶滤波结构；所述第二阶滤波结构包括共模电感L2；所述EMI滤波器接入电网传入的高频、低频交流信号，并输出至后续设备；所述EMI滤波器为对电网传入的高频、低频交流信号造成的差模噪声和共模噪声进行抑制的装置。本实用新型专利技术结构简单、合理，选用铁、钴、镍和硅、磷、硼材质非晶作为电感磁芯，非常规的应用组合，相比传统铁氧体磁芯，同等规格下有效增大电感量，具有良好的高、低频交流噪声抑制作用，降低共模干扰和差模干扰；有效提高10kHz和30MHz频率点的插入损耗，满足CE102和电源线传导发射等试验项目。

【技术实现步骤摘要】
一种高插损无源EMI滤波器
本技术涉及电子
，具体涉及电子电力、半导体、医用设备、工业控制、航空航天、通信、兵工、计算机等行业，更具体地涉及一种高插损无源EMI滤波器。
技术介绍
工业电子设备使用时长期暴露在复杂环境下，经受各种外界环境的考验，特别是遭受电磁环境的冲击。随着法律法规及行业标准的健全和完善，各国相继制定出电子设备经受电磁兼容考核的规范和标准，如FCC法规、VDE法规、GJB标准等。因此电子设备的电磁兼容试验是一项关键的性能指标，备受业界关注，在产品研发过程中及发布前都需要进行重点设计及考核验证。电子设备本身产生的噪声主要通过电源线传入电网，噪声叠加到电网中间接影响其他设备。在进行电磁兼容试验时，传导发射作为一项重要的测试项，为了保证尽可能的滤除传导发射干扰，常在电源线前端增加滤波器进行滤波处理，如图1所示。但是，目前市面上针对传导发射的EMI滤波器类型众多，设计时采用的拓扑结构和器件选型、参数各不相同，导致EMI滤波器的功能性能和应用场景存在较大差异。在其帮助电子产品通过电源线传导发射试验时，效果参差不齐。特别是在传导发射试验中，10kHz和30MHz频率点的插入损耗较小，无法满足试验要求，导致试验无法通过。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是在进行CE102和电源线传导发射(频率范围10kHz～30MHz)试验时，搭配现有市场流通的EMI滤波器，无法满足特殊行业电子设备通过CE102和电源线传导发射试验项目；即在传导发射试验中，10kHz和30MHz频率点的插入损耗较小，滤波效果不佳，无法满足试验要求，导致试验无法通过。本技术目的在于提供一种高插损无源EMI滤波器，能有效提高10kHz和30MHz频率点的插入损耗，提升滤波效果，帮助客户通过GJB151B、MIL-STD-461E、GB4824等标准中的CE102和电源线传导发射等试验项目。本技术通过下述技术方案实现：一种高插损无源EMI滤波器，所述EMI滤波器采用二阶滤波结构，包括第一阶滤波结构和第二阶滤波结构；所述第二阶滤波结构包括共模电感L2；所述EMI滤波器接入电网传入的高频、低频交流信号，并输出至后续设备；所述EMI滤波器为对电网传入的高频、低频交流信号造成的差模噪声和共模噪声进行抑制的装置。工作原理如下：在进行CE102和电源线传导发射(频率范围10kHz～30MHz)试验时，搭配现有市场流通的EMI滤波器，无法满足特殊行业电子设备通过CE102和电源线传导发射试验项目；即在传导发射试验中，10kHz和30MHz频率点的插入损耗较小，滤波效果不佳，无法满足试验要求，导致试验无法通过。本技术采用上述方案设计的EMI滤波器采用二阶滤波结构设计，且为无源滤波器，可有效的抑制10kHz～30MHz频率范围内由电网传入的高频、低频交流信号造成的差模噪声和共模噪声，消弱线线间的差模噪声和线地间的共模噪声；尤其第二阶滤波结构采用共模电感L2替换现有技术中的差模电感，现有技术中的差模电感磁芯通常选用铁氧体材质制成的磁芯；而本技术中可采用镍锌材质制成的共模电感L2，L2采用镍锌材质非常规应用绕制共模电感，其优点既可抑制差模噪声，同时也有较好抑制共模噪声的效果。本技术的EMI滤波器输入由电网传入的高频、低频交流信号，当输入信号中夹杂着高频交流成分时，经过第一阶滤波结构对高频交流成分有良好的抑制效果，未被抑制掉的高频成分流向后一级，再经过第二阶滤波结构进行抑制处理，最终输出端高频成分被滤除，不会经过输出端对后续设备造成干扰。低频交流成分经过第一阶滤波结构阻低频，部分交流成分被抑制，第一阶滤波结构通高频，部分低频通过。本技术结构简单、合理，滤波效果好，能够满足试验要求。作为进一步地优选方案，所述共模电感L2包括电感线圈L2a和电感线圈L2b，且电感线圈L2a和电感线圈L2b绕制在同一第二磁芯上，所述电感线圈L2a和电感线圈L2b匝数和相位均相同，且绕制方向相反。所述第二磁芯采用镍锌材质制成的磁芯。磁芯选用镍锌材质制成，替代传统的铁氧体材质制成的磁芯。镍锌材质常应用于差模电感的绕制，L2采用镍锌材质非常规应用绕制共模电感，其优点既可抑制差模噪声，同时也有较好抑制共模噪声的效果。作为进一步地优选方案，所述第二阶滤波结构还包括电容C2、电容C3和电阻R2，所述电容C2、共模电感L2、电容C3和电阻R2依次连接；所述电容C2、电容C3和电阻R2均并联于交流电源的火线和零线之间，所述电感线圈L2a与电感线圈L2b分别串联于交流电源的火线和零线上；所述电容C2的一端连接电感线圈L2a的一端，电感线圈L2a的另一端连接电容C3的一端；所述电容C2的另一端连接电感线圈L2b的一端，电感线圈L2b的另一端电容C3的另一端。作为进一步地优选方案，所述第一阶滤波结构包括共模电感L1，所述共模电感L1采用非晶物质制成的非晶磁芯；所述共模电感L1包括电感线圈L1a和电感线圈L1b，且电感线圈L1a和电感线圈L1b绕制在同一非晶磁芯上，所述电感线圈L1a和电感线圈L1b匝数和相位均相同，且绕制方向相反。作为进一步地优选方案，所述共模电感L1采用铁、钴、镍和硅、磷、硼材料非晶物质制成的非晶磁芯。共模电感L1的磁芯选用铁、钴、镍和硅、磷、硼材料非晶物质构成，替代传统的铁氧体材质的磁芯。其优点相比较铁氧体磁芯，在相同饶匝数量下电感量更大，在相同电感量下绕制数量更少，电感体积更小，应用场合更广，经济性更高。当输入信号中夹杂着低频信号时，由感抗XL＝2πfL，增大电感量L，XL增大，对低频交流信号抑制效果更好。同时也提高对高频交流成分的抑制效果。作为进一步地优选方案，所述第一阶滤波结构还包括电阻R1、电容C1，所述电阻R1、电容C1和共模电感L1依次连接；所述电阻R1、电容C1均并联于交流电源的火线和零线之间，所述电感线圈L1a与电感线圈L1b分别串联于交流电源的火线和零线上；所述电容C1的一端连接电感线圈L1a的一端，电感线圈L1a的另一端连接电感L2a的一端；所述电容C1的另一端连接电感线圈L1b的一端，电感线圈L1b的另一端电感L2b的一端。作为进一步地优选方案，还包括电容C4、电容C5，所述电容C4与电容C5设于第一阶滤波结构和第二阶滤波结构之间；所述电容C4与电容C5串联后，并联于交流电源的火线和零线之间；所述电容C4与电容C5的中间点接地。电容C1、电容C2、电容C3进行交流成分抑制时，交流成分对电容进行充电，电阻R1、电阻R2与电容C1、电容C3并联，对电容电压进行泄放；C4、C5将火线L、零线N与地相连，削弱火线L、零线N之间共模干扰。作为进一步地优选方案，所述EMI滤波器适用于CE102和电源线传导发射试验中。作为进一步地优选方案，所述EMI滤波器适用于对10kHz～30MHz频率范围内的高频、低频交流信号造成的差模噪声和共模噪声进行抑制。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高插损无源EMI滤波器，其特征在于，所述EMI滤波器采用二阶滤波结构，包括第一阶滤波结构和第二阶滤波结构；所述第二阶滤波结构包括共模电感L2；/n所述EMI滤波器接入电网传入的高频、低频交流信号，并输出至后续设备；所述EMI滤波器为对电网传入的高频、低频交流信号造成的差模噪声和共模噪声进行抑制的装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种高插损无源EMI滤波器，其特征在于，所述EMI滤波器采用二阶滤波结构，包括第一阶滤波结构和第二阶滤波结构；所述第二阶滤波结构包括共模电感L2；
所述EMI滤波器接入电网传入的高频、低频交流信号，并输出至后续设备；所述EMI滤波器为对电网传入的高频、低频交流信号造成的差模噪声和共模噪声进行抑制的装置。


2.根据权利要求1所述的一种高插损无源EMI滤波器，其特征在于，所述共模电感L2包括电感线圈L2a和电感线圈L2b，且电感线圈L2a和电感线圈L2b绕制在同一第二磁芯上，所述电感线圈L2a和电感线圈L2b匝数和相位均相同，且绕制方向相反。


3.根据权利要求2所述的一种高插损无源EMI滤波器，其特征在于，所述第二磁芯采用镍锌材质制成的磁芯。


4.根据权利要求2或3所述的一种高插损无源EMI滤波器，其特征在于，所述第二阶滤波结构还包括电容C2、电容C3和电阻R2，所述电容C2、共模电感L2、电容C3和电阻R2依次连接；
所述电容C2、电容C3和电阻R2均并联于交流电源的火线和零线之间，所述电感线圈L2a与电感线圈L2b分别串联于交流电源的火线和零线上；
所述电容C2的一端连接电感线圈L2a的一端，电感线圈L2a的另一端连接电容C3的一端；所述电容C2的另一端连接电感线圈L2b的一端，电感线圈L2b的另一端电容C3的另一端。


5.根据权利要求1所述的一种高插损无源EMI滤波器，其特征在于，所述第一阶滤波结构包括共模电感L1，所述共模电感L1采用非晶物质制成的非晶磁芯；
所述共模电感L1包括电感线...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺先建，梁建，蒋维，郭兴坤，朱建军，闫昊，何小东，
申请(专利权)人：成都天核科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51