一种紧凑型的EMC滤波器的制作方法

一种紧凑型的emc滤波器
技术领域
1.本发明涉及滤波器，具体涉及一种适用于车载充电机的紧凑型的emc滤波器。


背景技术：

2.随着新能源汽车需求的发展，车载高压零部件的emc性能成为一个核心的技术指标。同时高压零部件的轻量化、小型化也成为重要的发展方向。既要达成优异的emc性能，也要实现零部件的小型化，成为一个很有挑战的技术难题。滤波器的设计是此技术难题中的关键。现有的三相电源滤波器由于结构的设计问题，通常会在共模电感的输入与输出印制电路板走线之间有pcb重叠部分，而这会使寄生参数变大，导致滤波器emi性能降低。
3.因此，如何设计一种布局合理，结构紧凑，寄生参数小的emc滤波器是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种紧凑型的emc滤波器。
5.本发明采用的技术方案是设计一种紧凑型的emc滤波器，包括电感磁芯及绕组本体、x/y电容组，所述电感磁芯及绕组本体包括至少一个电感磁芯和至少一个电感绕组，所述电感绕组缠绕在电感磁芯上并伸出多个电感绕组出脚，所述电感绕组出脚焊接在电感焊接板上；所述电感焊接板上设有导线，所述导线将多个电感绕组出脚按顺序对应连接、并与电感转接出脚连接；所述x/y电容组包括多个x/y电容，所述x/y电容焊接在电容焊接板，所述电容焊接板上设有导线，所述导线将多个x/y电容的管脚按顺序对应连接、并与所述电感转接出脚以及连接滤波器输入输出管脚连接。
6.所述电感磁芯及绕组本体包括一个电感磁芯和四个电感绕组，四个电感绕组可以分别连接在三条火线和一条零线中。
7.所述emc滤波器包括两个电感磁芯及绕组本体，其中一个电感磁芯及绕组本体包括第一绕组本体，另一个电感磁芯及绕组本体包括第二绕组本体。
8.所述电感磁芯采用跑道形磁环结构，所述绕组本体缠绕在跑道形磁环上。
9.所述x/y电容组包括第一、第二、第三电容组，所述第一电容组包括第十一y电容cy11、第十二y电容cy12、第十三y电容cy13、第十四y电容cy14、第十一x电容cx11、第十二x电容cx12、第十三x电容cx13；所述第二电容组包括第二十一y电容cy21、第二十二y电容cy22、第二十三y电容cy23、第二十四y电容cy24、第二十一x电容cx21、第二十二x电容cx22、第二十三x电容cx23；所述第三电容组包括第三十一y电容cy31、第三十二y电容cy32、第三十三y电容cy33、第三十四y电容cy34、第三十一x电容cx31、第三十二x电容cx32、第三十三x电容cx33。
10.所述输入输出管脚包括第一火线输入脚a1、第二火线输入脚b1、第三火线输入脚c1、零线输入脚d1、第一火线输出脚a3、第二火线输出脚b3、第三火线输出脚c3、零线输出脚d3；其中第一火线输入脚a1、第二火线输入脚b1、第三火线输入脚c1、零线输入脚d1通过所
述第一绕组本体对应连接至第一火线接点a2、第二火线接点b2、第三火线接点c2、零线接点d2，所述第一火线接点a2、第二火线接点b2、第三火线接点c2、零线接点d2通过第二绕组本体对应连接至第一火线输出脚a3、第二火线输出脚b3、第三火线输出脚c3、零线输出脚d3；所述第一火线输入脚a1、第二火线输入脚b1、第三火线输入脚c1、零线输入脚d1与地线pe之间分别连接所述第十一y电容cy11、第十二y电容cy12、第十三y电容cy13、第十四y电容cy14，所述第一火线输入脚a1、第二火线输入脚b1、第三火线输入脚c1与零线输入脚d1之间分别连接所述第十一x电容cx11、第十二x电容cx12、第十三x电容cx13；所述第一火线接点a2、第二火线接点b2、第三火线接点c2、零线接点d2与地线pe之间分别连接所述第二十一y电容cy21、第二十二y电容cy22、第二十三y电容cy23、第二十四y电容cy24，所述第一火线接点a2、第二火线接点b2、第三火线接点c2与零线接点d2之间分别连接所述第二十一x电容cx21、第二十二x电容cx22、第二十三x电容cx23；所述第一火线输出脚a3、第二火线输出脚b3、第三火线输出脚c3、零线输出脚d3与地线pe之间分别连接所述第三电容组包括第三十一y电容cy31、第三十二y电容cy32、第三十三y电容cy33、第三十四y电容cy34，所述第一火线输出脚a3、第二火线输出脚b3、第三火线输出脚c3与零线输出脚d3之间分别连接所述第三十一x电容cx31、第三十二x电容cx32、第三十三x电容cx33。
11.所述电感焊接板和电容焊接板采用pcb电路板。
12.所述emc滤波器包括屏蔽壳体，所述电容焊接板、x/y电容组、所述电感焊接板、电感磁芯及绕组本体由上而下重叠安装在屏蔽壳体内，所述滤波器输入输出管脚伸出屏蔽壳体外。
13.本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明采用立体的布置方式，将滤波电感与滤波电容在高度空间上叠层布置，充分利用高度空间，在pcb上通过简单的走线连接，即可将数量较多且出脚位置受限的电感绕组出脚调整为数量较少且出脚位置规整的转接出脚，合理的电感绕组出脚及转接出脚位置，保证了底板pcb上的走线在各个滤波电感的前后级之间不会形成交叉，减小了各个滤波电感前后级之间的耦合电容寄生参数，有利于提升emc高频性能；同时，电感作为发热量较大的器件，布置于外层，可以方便的与屏蔽壳体之间采用导热胶、导热垫之类的措施来散热，提升散热效率、减小滤波器体积；立体叠层的布置，也利于实现规整的滤波器尺寸，便于屏蔽壳体的对应设计。
附图说明
14.下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：图1是本发明较佳实施例电路图；图2是单个滤波电感的立体视图；图3是电感焊接板上下表面接线对照图；图4是本发明较佳实施例立体布局实现示意图。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不
用于限定本发明。
16.本发明公开了一种紧凑型的emc滤波器，参看图4示出的较佳实施例立体布局实现示意图，emc滤波器包括电感磁芯及绕组本体401、x/y电容组405，所述电感磁芯及绕组本体401包括至少一个电感磁芯和至少一个电感绕组，所述电感绕组缠绕在电感磁芯上并伸出多个电感绕组出脚402，所述电感绕组出脚402焊接在电感焊接板403上；所述电感焊接板403上设有导线，所述导线将多个电感绕组出脚402按顺序对应连接、并与电感转接出脚404连接；所述x/y电容组405包括多个x/y电容，所述x/y电容焊接在电容焊接板406，所述电容焊接板上设有导线，所述导线将多个x/y电容的管脚按顺序对应连接、并与所述电感转接出脚404以及连接滤波器输入输出管脚407连接。
17.本发明通过采用精心设计的电感绕组、集成走线的电感底板、立体化布局的滤波器件、集成散热功能的屏蔽壳体，实现高性能、小体积的emc滤波器。
18.参看图2示出的单个滤波电感的立体视图所述电感磁芯及绕组本体401包括一个电感磁芯201和四个电感绕组202，四个电感绕组可以分别连接在三条火线和一条零线中。电感绕组电流需求，可以设计为不同的绕线截面积，选用圆线或扁平线线圈。示意图中为不同电流需求的绕组使用扁平线圈集成在环形磁芯上。4个电感绕组平均的分布在两个边柱上，有利于实现紧凑的尺寸及控制批量生产中的公差。
19.参看图1示出的发明较佳实施例电路图，所述emc滤波器包括两个电感磁芯及绕组本体401，其中一个电感磁芯及绕组本体包括第一绕组本体cm1，另一个电感磁芯及绕组本体包括第二绕组本体cm2。
20.参看图2示出的较佳实施例，所述电感磁芯采用跑道形磁环结构，所述绕组本体缠绕在跑道形磁环上。
21.参看图1示出的发明较佳实施例电路图，所述x/y电容组405包括第一、第二、第三电容组，所述第一电容组包括第十一y电容cy11、第十二y电容cy12、第十三y电容cy13、第十四y电容cy14、第十一x电容cx11、第十二x电容cx12、第十三x电容cx13；所述第二电容组包括第二十一y电容cy21、第二十二y电容cy22、第二十三y电容cy23、第二十四y电容cy24、第二十一x电容cx21、第二十二x电容cx22、第二十三x电容cx23；所述第三电容组包括第三十一y电容cy31、第三十二y电容cy32、第三十三y电容cy33、第三十四y电容cy34、第三十一x电容cx31、第三十二x电容cx32、第三十三x电容cx33。
22.参看图1示出的发明较佳实施例电路图，所述输入输出管脚407包括第一火线输入脚a1、第二火线输入脚b1、第三火线输入脚c1、零线输入脚d1、第一火线输出脚a3、第二火线输出脚b3、第三火线输出脚c3、零线输出脚d3；其中第一火线输入脚a1、第二火线输入脚b1、第三火线输入脚c1、零线输入脚d1通过所述第一绕组本体cm1对应连接至第一火线接点a2、第二火线接点b2、第三火线接点c2、零线接点d2，所述第一火线接点a2、第二火线接点b2、第三火线接点c2、零线接点d2通过第二绕组本体cm2对应连接至第一火线输出脚a3、第二火线输出脚b3、第三火线输出脚c3、零线输出脚d3；所述第一火线输入脚a1、第二火线输入脚b1、第三火线输入脚c1、零线输入脚d1与地线pe之间分别连接所述第十一y电容cy11、第十二y电容cy12、第十三y电容cy13、第十四y电容cy14，所述第一火线输入脚a1、第二火线输入脚b1、第三火线输入脚c1与零线输入脚d1之间分别连接所述第十一x电容cx11、第十二x电容cx12、第十三x电容cx13；所述第一火线接点a2、第二火线接点b2、第三火线接点c2、零线接
点d2与地线pe之间分别连接所述第二十一y电容cy21、第二十二y电容cy22、第二十三y电容cy23、第二十四y电容cy24，所述第一火线接点a2、第二火线接点b2、第三火线接点c2与零线接点d2之间分别连接所述第二十一x电容cx21、第二十二x电容cx22、第二十三x电容cx23；所述第一火线输出脚a3、第二火线输出脚b3、第三火线输出脚c3、零线输出脚d3与地线pe之间分别连接所述第三电容组包括第三十一y电容cy31、第三十二y电容cy32、第三十三y电容cy33、第三十四y电容cy34，所述第一火线输出脚a3、第二火线输出脚b3、第三火线输出脚c3与零线输出脚d3之间分别连接所述第三十一x电容cx31、第三十二x电容cx32、第三十三x电容cx33。图1示出的是典型电路为4线的两级滤波器，由两级共模电感cm1、cm2与三级x/y电容实现的两级π型滤波器拓扑。
23.参看图3示出的电感焊接板上下表面接线对照图，左边半张图是电感焊接板上表面，右边半张图是电感焊接板下表面。301与302为两个电感磁芯的位置，303与304为两个电感的绕组线圈及出脚位置，305、306、307为通过电感焊接板之后的转接出脚位置（其内可安插电感转接出脚404，310、311、312、313为电感焊接板上的导线，这些电线将个电感绕组出脚402按顺序对应连接、并与电感转接出脚404连接，组成图1所示电路拓扑结构。
24.在较佳实施例中，所述电感焊接板403和电容焊接板406采用pcb电路板。
25.参看图4示出的较佳实施例，所述emc滤波器包括屏蔽壳体408，所述电容焊接板406、x/y电容组405、所述电感焊接板403、电感磁芯及绕组本体401由上而下重叠安装在屏蔽壳体408内，所述滤波器输入输出管脚407伸出屏蔽壳体408外。屏蔽壳体既可以做成单独的，与滤波电路一起形成一个滤波器组件，也可以与整机壳体集成到一起，做到更紧凑的体积。
26.本发明示出的较佳实施例为典型的四线两级滤波器，其他线数（如2线）或更多级数的滤波器也是可以采用类似的设计方法，实现高性能、小体积的滤波器。
27.以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本技术精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本技术的权利要求范围之中。