一种高性能小体积的电源滤波器电路结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高性能小体积的电源滤波器电路结构，包括第一穿心电感、第二穿心电感、第三穿心电感、一个穿心电容、一个贴片电容、第一导电杆和第二导电杆，第一导电杆依次穿过第一穿心电感的中心通孔、第三穿心电感的中心通孔、穿心电容的中心通孔并紧密接触，第二导电杆穿过第二穿心电感的中心通孔，穿心电容的外壁与第二导电杆导电连接，贴片电容的正极和负极分别第一导电杆和第二导电杆导电连接。本实用新型专利技术直接利用第一导电杆和第二导电杆与各电子元件对应连接，不再用导线和螺钉连接，最终在确保正常滤波功能的前提下显著地降低了整个电源滤波器电路结构的体积，利于现在工业越来越小型化的应用需求。在工业越来越小型化的应用需求。在工业越来越小型化的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能小体积的电源滤波器电路结构


[0001]本技术涉及一种电源滤波器电路结构，尤其涉及一种高性能小体积的电源滤波器电路结构。

技术介绍

[0002]电源滤波器广泛运用于航天、航空、兵器和船舶等整机系统中，用于解决系统的电磁干扰问题，电源滤波器通过调整电感、电容参数，使滤波器和系统的阻抗失配，解决系统内部和系统与系统之间的电磁干扰问题，能够通过电磁兼容性能试验。
[0003]随着系统要求的逐渐提高，对电源滤波器的小型化、一体化要求越来越高。传统电源滤波器虽然能解决电磁兼容问题，但往往需要较大的空间，特别是在大电流工作的情况下，空间问题越发突出。
[0004]如图1和图2所示，传统电源滤波器的常见电路结构包括第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、差模电容C1、C2、C3和共模电容C4、C5，第一电感L1和第二电感L2构成共模电感3，第三电感L3和第四电感L4构成差模电感4；图1还示出了电源滤波器的外壳7、绝缘盖板2、印制板1、绝缘底座5和输入连接器6，电感和电容焊接固定在印制板1上形成印制板组件，印制板组件固定在外壳7内部的台阶上，其中外壳7和盖板采用金属机械加工或者冲压成型，印制板1为聚四氟乙烯材料，电感由磁芯通过漆包线绕制成，电容一般为独石电容，且多为二类瓷介电容，输入输出采用导线或者插针，由于电感较大(特别是在大电流工作的情况下)，不易固定，通常会采用机械固定，最后用灌封胶灌封。
[0005]上述传统电源滤波器电路结构的缺陷在于：
[0006]共模电感由漆包线在纳米晶磁芯上绕制而成，差模电感由漆包线在非晶磁芯/金属磁粉芯上绕制而成，电容一般为二类瓷介电容，这种电路结构的电源滤波器在10kHz～30MHz频率范围内的插入损耗较大，但在30MHz～1GHz频率范围内的插入损耗较小，对解决电磁兼容试验中RE102问题作用较小，因此性能较差；同时，电感采用磁芯电感，体积和重量都较大，加上固定安装结构等，使整个滤波器的体积和重量都比较大，而且几乎没有改进空间，而且电流越大会导致电感体积和重量越大，不利于应用。

技术实现思路

[0007]本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高性能小体积的电源滤波器电路结构。
[0008]本技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0009]一种高性能小体积的电源滤波器电路结构，包括电感和电容，还包括第一导电杆和第二导电杆，所述电感包括第一穿心电感、第二穿心电感和第三穿心电感，所述电容包括一个穿心电容和一个贴片电容，所述第一导电杆依次穿过所述第一穿心电感的中心通孔、所述第三穿心电感的中心通孔、所述穿心电容的中心通孔并紧密接触，所述第二导电杆穿过所述第二穿心电感的中心通孔，所述穿心电容的外壁与所述第二导电杆导电连接，所述
第一导电杆上靠近所述第一穿心电感的一端为所述电源滤波器电路的电源正极输入端，所述第二导电杆上与所述电源滤波器电路的正极电源输入端对应的一端为负极电源输入端，所述第一导电杆的另一端和所述第二导电杆的另一端分别对应为所述电源滤波器电路的正极电源输出端和负极电源输出端，所述贴片电容的相对两侧外壁分别为其两个电极，所述贴片电容的正极与所述第一导电杆上位于所述第一穿心电感与所述第三穿心电感之间的位置导电连接，所述贴片电容的负极与所述第二导电杆上位于所述第二穿心电感与所述电源滤波器电路的负极电源输出端之间的位置导电连接。
[0010]上述结构中，穿心电感是一种以磁粉为原料加工且具有中心通孔的电感，其表面一般包覆或涂覆有绝缘层，只要与电源正极连接的导杆穿过穿心电感的中心通孔并紧密接触，即可实现穿心电感的电感功能；穿心电容是一种由环形滤波芯片加工且设有中心通孔的电容，其中心通孔的孔壁和至少一个外侧壁(一般是整个外环表面)分别为其两个电极；贴片电容是一种在两端分别设有电极的电容；第一导电杆和第二导电杆为两个导电性能好的杆体且同时在两端加工形成接线端，根据需要选择导电性能好的材料加工而成，比如用铜棒加工而成，在本方案中代替传统导线或螺钉，实现各电子元件之间的导电连接并同时作为与外部设备连接的接线端。
[0011]作为优选，为了使电容与两个导电杆实现更好的导电接触效果且便于形成紧凑安装结构，所述高性能小体积的电源滤波器电路结构还包括导电片，所述导电片上与所述穿心电容对应的位置设有凹槽，所述穿心电容上作为其负极的外壁置于所述导电片的凹槽内并紧密接触，所述导电片与所述第二导电杆紧密接触。
[0012]本技术的有益效果在于：
[0013]本技术通过采用三个穿心电感、一个穿心电容和一个贴片电容作为电源滤波器的电子元件，并直接利用第一导电杆穿过穿心电感和穿心电容的中心通孔、第二导电杆与穿心电容外壁接触的形式实现穿心电感和穿心电容与电源端的连接，贴片电容的两侧电极分别与两个导电杆导电连接，不再用导线和螺钉连接，而且两个导电杆本身具有定位功能，所以不再需要其它固定结构来对传统大体积电感进行固定安装，也省去了传统印制板，同时穿心电感的体积也比传统线绕电感小很多，最终在确保正常滤波功能的前提下显著地降低了整个电源滤波器电路结构的体积，利于现在工业越来越小型化的应用需求；同时，本技术所述电路结构使电源滤波器在30MHz～1GHz频率范围内的插入损耗较大，可达40dB以上，对解决电磁兼容试验中RE102问题作用较好，因此整体滤波性能得到提高。
附图说明
[0014]图1是传统电源滤波器的电路原理图；
[0015]图2是传统电源滤波器组装前的立体爆炸图；
[0016]图3是本技术所述高性能小体积的电源滤波器电路结构的电路原理图；
[0017]图4是本技术所述高性能小体积的电源滤波器电路结构应用时的立体爆炸图。
[0018]图5是本技术所述高性能小体积的电源滤波器电路结构经过插入损耗仿真的传输参数曲线示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术作进一步说明：
[0020]如图3和图4所示，本技术所述高性能小体积的电源滤波器电路结构包括电感、电容、第一导电杆14和第二导电杆9，所述电感包括第一穿心电感13、第二穿心电感10和第三穿心电感15，所述电容包括一个穿心电容11和一个贴片电容12，第一导电杆14依次穿过第一穿心电感13的中心通孔、第三穿心电感15的中心通孔、穿心电容11的中心通孔并紧密接触，第二导电杆9穿过第二穿心电感10的中心通孔，穿心电容11的外壁与第二导电杆9导电连接，第一导电杆14上靠近第一穿心电感13的一端为所述电源滤波器电路的电源正极输入端IN+，第二导电杆9上与所述电源滤波器电路的正极电源输入端对应的一端为负极电源输入端IN
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，第一导电杆14的另一端和第二导电杆9的另一端分别对应为所述电源滤波器电路的正极电源输出端OUT+和负极电源输出端OUT
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，贴片电容12的相对两侧外壁分别为其两个电极，贴片电容12的正极与第一导电杆14上位于第一穿心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能小体积的电源滤波器电路结构，包括电感和电容，其特征在于：还包括第一导电杆和第二导电杆，所述电感包括第一穿心电感、第二穿心电感和第三穿心电感，所述电容包括一个穿心电容和一个贴片电容，所述第一导电杆依次穿过所述第一穿心电感的中心通孔、所述第三穿心电感的中心通孔、所述穿心电容的中心通孔并紧密接触，所述第二导电杆穿过所述第二穿心电感的中心通孔，所述穿心电容的外壁与所述第二导电杆导电连接，所述第一导电杆上靠近所述第一穿心电感的一端为所述电源滤波器电路的电源正极输入端，所述第二导电杆上与所述电源滤波器电路的正极电源输入端对应的一端为负极电源输入端，所述第一导电杆的另一端和所述第二导电杆的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏，段晓波，
申请(专利权)人：成都宏明电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：