EMI滤波器和包括EMI滤波器的逆变器制造技术

本发明专利技术涉及一种包括扼流圈(2)的EMI滤波器(1)。扼流圈(2)具有沿纵向中心轴线(LA)延伸的磁性内芯(9)、磁性外芯(10)和包括两个电导体(12a、12b)的至少一个导体对(11)。在扼流圈(2)中，内芯(9)、外芯(10)和各个导体(12a、12b)沿着纵向中心轴线(LA)延伸。内芯(9)布置在外芯(10)中，并且各个导体(12a、12b)布置在内芯(9)与外芯(10)之间。各个导体(12a、12b)布置为在周向方向上彼此间隔开，并且内芯(9)和外芯(10)布置为在径向方向上彼此间隔开。因此，在内环(9)、外环(10)与在周向方向上相邻的相应导体(12a、12b)之间分别形成间隙(14)。本发明专利技术还涉及包括根据本发明专利技术的EMI滤波器(1)的逆变器。器。器。

【技术实现步骤摘要】
EMI滤波器和包括EMI滤波器的逆变器


[0001]本专利技术涉及一种包括扼流圈的EMI滤波器。本专利技术还涉及包括EMI滤波器的用于电动马达的逆变器。

技术介绍

[0002]电子设备通常不会与其附近的其他设备发生电磁相互作用。然而，实际上，逆变器会产生高电磁干扰(EMI)，这是在逆变器中切换半导体时，寄生电容上的电压和寄生电感上的电流的快速变化所产生的。为了减少电磁干扰并增加逆变器与其他电子设备的兼容性，能够切换逆变器中的EMI滤波器。
[0003]电磁干扰由此被分成共模(CM)和差模(DM)。EMI滤波器由此能够过滤共模(CM)和差模(DM)中的电磁干扰。出于这个目的，常规的EMI滤波器具有与电容器组合的共模扼流圈和差模扼流圈。
[0004]扼流圈有时由布置在逆变器的导体处的磁芯实现。因此，磁芯能够实现为E形、C形、U形和I形。例如，从US 2009051478 A1和EP 2357727 A1已知包括这种类型磁芯的扼流圈。此外，从CN 111415810 A中已知将两个环形磁芯布置在彼此内部。不利地，这种类型的EMI滤波器或这种类型的扼流圈分别具有高的空间要求，这有时是不可用的。此外，这种类型的扼流圈不能用于高直流电流的情况。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是为EMI滤波器和普通类型的逆变器提出一种改进的或至少替代的实施例，其克服了所描述的缺点。EMI特别地以节省空间的方式形成。EMI滤波器特别适用于高直流电流。
[0006]根据本专利技术，该目的通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。
[0007]为逆变器提供EMI滤波器(EMI：电磁干扰)。逆变器能够提供给电动马达。因此，EMI滤波器具有扼流圈，该扼流圈包括磁性内芯、包括磁性外芯并且包括至少一个导体对。至少一个导体对由此具有导电的正导体和导电的负导体。在扼流圈中，内芯、外芯和至少一个导体对的各个导体沿着扼流圈的纵向中心轴线延伸。内芯由此布置在外芯中，并且至少一个导体对的各个导体布置在内芯与外芯之间。相应的相邻导体由此布置为在围绕纵向中心轴线的周向方向上彼此间隔开。此外，内芯和外芯布置成在与纵向中心轴线径向对齐的径向方向上彼此间隔开。因此，在内环、外环与在周向方向上相邻的相应导体之间分别形成间隙。
[0008]在根据本专利技术的EMI滤波器中，至少一个导体对的各个导体在周向方向上被外芯包围。扼流圈因此适于过滤共模下的电磁干扰。因此，根据相对于导体中共模电流的电流方向的右手定则，共模磁通量被引导到扼流圈周围。此外，根据本专利技术的EMI滤波器中的内芯被布置在至少一个导体对的导体之间，或者在周向方向上分别被至少一个导体对的导体包
围。因此在每个间隙中完成从外芯到内芯的磁路。间隙内的磁通量能够以这种方式相加。扼流圈因此适于过滤差模下的电磁干扰。
[0009]有利地，至少一个导体对的各个导体能够布置成围绕扼流圈的纵向中心轴线并且绕纵向中心轴线均匀分布。有利地，至少一个导体对的各个导体能够仅在内芯与外芯之间穿过一次。换句话说，至少一个导体对的各个导体既不能围绕内芯缠绕，也不能围绕外芯缠绕。换句话说，围绕内芯和外芯的至少一个导体对的导体的匝数等于一。有利地，至少一个导体对的各个导体能够分别是刚性的或者不是非常柔性的。有利地，至少一个导体对的各个导体能够是板状或扁平汇流条。有利地，至少一个导体对的各个导体能够具有基本上矩形的横截面。有利地，至少一个导体对的各个导体的横截面能够适应所需的电流强度。
[0010]有利地，间隙是介电的和/或抗磁性的。有利地，该间隙能够是气隙。有利地，间隙在径向方向上的宽度能够设计成使得差模下的电磁干扰以最大滤波水平被过滤。因此，共模下的电磁干扰以适用于差模的最大滤波级的滤波级被过滤。间隙的宽度是外芯和内芯的磁性材料的特性以及DC电流水平的函数。实际上，间隙的宽度还受到外芯和内芯的制造公差和定位公差的影响。
[0011]在根据本专利技术的EMI滤波器中，扼流圈能够有利地过滤共模和差模下的电磁干扰。扼流圈因此没有任何绕组，使得扼流圈以及EMI滤波器以简化和紧凑的方式构造。此外，因为至少一个导体对的各个导体不必是柔性的，因此至少一个导体对的各个导体的横截面也能够自由适应。因此，扼流圈能够以简化的方式适应所需的电流强度。
[0012]在EMI滤波器的有利实施例的情况下，能够规定，内芯是完整的或中空的圆柱体，或者直的、完整的或中空的棱柱，该棱柱包括正多边形底面。外芯则是包括中空的圆柱体，或者包括正多边形底面的直中空棱柱。此外，内芯和外芯同轴地布置在彼此内部，然后至少一个导体对的导体布置在外芯与内芯之间，以便绕扼流圈的纵向中心轴线均匀分布。在该有利实施例的情况下，EMI滤波器的扼流圈形成为围绕纵向轴线旋转对称。电流因此能够在扼流圈中对称地分布，并且扼流圈和EMI滤波器的电磁特性能够被改进。
[0013]有利地，该间隙能够是气隙。有利地，至少一个导体对的导体能够借助于板状汇流条形成。有利地，能够规定，内芯和外芯由相同材料或不同材料形成。有利地，材料能够具有高磁导率，以便改进在共模下和在差模下对电磁干扰的过滤。材料的特性影响内芯和外芯的饱和度，因此也影响扼流圈中间隙的最佳宽度。如上所述，间隙的宽度能够被设计为实现在共模下或在差模下电磁干扰的最大滤波水平。
[0014]有利地，能够规定，EMI滤波器具有至少一个X电容器和至少两个Y电容器。至少一个X电容器由此与至少一个导体对的导体互连，以形成差模滤波电路。至少两个Y电容器各自连接在至少一个导体对的相应导体与逆变器的底座之间，以形成共模和差模滤波电路。有利地，底座能够由金属壳体形成。有利地，Y电容器能够通过接地板连接到底座。有利地，至少两个Y电容器和至少一个X电容器以及导体能够彼此材料结合，优选地焊接。
[0015]有利地，能够规定EMI滤波器的扼流圈具有至少两个导体对，并且因此具有至少两个正导体和至少两个负导体。各个正导体和各个负导体然后在周向方向上交替。有利地，电流能够被分配到相应导体对的正导体和负导体。因此，高电流能够流过扼流圈。此外，电流在扼流圈中能够对称分布，并且在该有利实施例的情况下，扼流圈和EMI滤波器的电磁特性能够得到改进。有利地，扼流圈能够具有恰好两个导体对或恰好三个导体对。然而，也能够
想象扼流圈具有多于三个的导体对。然而，不言而喻，扼流圈中导体对的数量能够受到EMI滤波器的期望滤波特性、外芯与内芯之间的可用空间以及周向方向上间隙的最小所需尺寸的限制。此外，扼流圈中导体对的数量会受到逆变器设计的限制。
[0016]有利地，能够规定，至少一个导体对的导体在径向方向上至少在一些区域中被容纳在外芯的外凹部中和/或至少在一些区域中被容纳在内芯的内凹部中。因此，通过对外凹部沿径向方向的深度的调整，径向方向上的间隙的宽度能够独立于相应导体的宽度来调整。
[0017]有利地，能够规定EMI滤波器具有介电外壳，并且扼流圈在一些区域中被容纳在EMI滤波器的介电外壳中。有利地，在一些区域中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于逆变器的EMI滤波器(1)，包括扼流圈(2)，
‑
其中，所述扼流圈(2)具有磁性内芯(9)、磁性外芯(10)和至少一个导体对(11)，
‑
其中，所述至少一个导体对(11)分别具有导电的正导体(12a)和导电的负导体(12b)，
‑
其中，在扼流圈(2)中，所述内芯(9)、所述外芯(10)和所述至少一个导体对(11)的各个导体(12a、12b)沿着扼流圈(2)的纵向中心轴线(LA)延伸，
‑
其中，所述内芯(9)布置在所述外芯(10)中，并且所述至少一个导体对(11)的各个导体(12a、12b)布置在所述内芯(9)与所述外芯(10)之间，
‑
其中，所述各个导体(12a、12b)布置为在围绕纵向中心轴线(LA)的周向方向上彼此间隔开，并且所述内芯(9)和所述外芯(10)布置为在与纵向中心轴线(LA)径向对齐的径向方向上彼此间隔开，并且
‑
其中，在内环(9)、外环(10)和在周向方向上相邻的相应导体(12a、12b)之间分别形成间隙(14)。2.根据权利要求1所述的EMI滤波器，其特征在于
‑
所述内芯(9)是完整的或中空的圆柱体，或者是直的、完整的或中空的棱柱，所述棱柱包括正多边形底面，并且
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所述外芯(10)是中空圆柱体或包括正多边形底面的直中空棱柱，
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所述内芯(9)和所述外芯(10)同轴布置在彼此内部，以及
‑
导体对(11)的各个导体(12a、12b)被布置成围绕扼流圈(2)的纵向中心轴线(LA)并且绕所述纵向中心轴线均匀分布。3.根据权利要求1或2所述的EMI滤波器，其特征在于
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所述内芯(9)和所述外芯(10)由相同的材料或不同的材料形成，和/或
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所述间隙(14)是气隙，和/或
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所述至少一个导体对(11)的各个导体(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：兹加，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：