[发明专利]一种EMI滤波器

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其是涉及一种EMI滤波器。

背景技术

EMI滤波器是有效阻断传导电磁干扰传输的经济可靠的无源器件。在假设滤波电路具有理想的阻抗对称性前提下，传统EMI滤波器通常解耦为差、共模滤波器两部分，然后针对两者进行单独研究和设计。实际滤波电路阻抗对称性很难得到保证，即使印刷电路板的引线布局在几何上完全对称，无源元件本身的阻抗不对称也是不容忽视的因素。电路阻抗不对称容易造成差、共模噪声之间的相互转化，这使得传统的解耦设计方法失效，即滤波器实际滤波效果达不到设计目标。最早提出的是分立元件型EMI滤波器，其结构简单，易于制作，但其寄生参数大，寄生参数消除技术复杂，即使同型号元件的阻抗偏差也很大，近年来，集成EMI滤波器被提出，先后出现了可用于小功率场合的平面型、柔性PCB结构型等，本课题组提出的母线型集成EMI滤波器可用于大功率场合，并具有较好的电磁特性和散热效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提出了一种EMI滤波器。所述滤波器采用母线分层集成技术，在母线外侧加以圆形磁环，显著提高了共模电感，进而减小了系统体积；相比于矩形磁环，圆形磁环磁路横截面积恒定不变，更利于磁力线流通，此结构留有空隙，散热状况更优；此结构采用将滤波器和母线合二为一的集成技术，减小了杂散参数，提高了系统的稳定性；提供了一种新的解决大功率设备电磁兼容问题的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种EMI滤波器，所述滤波器包括母线和圆形磁环；所述母线由十一层材料构成，母线的横截面为矩形；所述圆形磁环套在母线上；所述十一层材料中，从第一层到第十一层材料的材质分别是镍、陶瓷、镍、铜、镍、陶瓷、镍、铜、镍、陶瓷、镍，所有十一层材料的横截面都是矩形，各层厚度均匀，以第六层为中心，上下对称；其中铜层为负载电流导电层。

所述陶瓷采用介电常数为2000到10000的陶瓷材料CaCu₃Ti₄O₁₂。

所述圆形磁环数目是一个或多个，每个磁环尺寸相同，若为多个磁环，磁环间的排列间隔均匀。

本发明的有益效果是：本发明提出了一种EMI滤波器，所述滤波器包括母线和圆形磁环；所述母线由十一层材料构成，圆形磁环套在母线上；母线中铜层和镍层为导电层；所有金属导电层和磁环构成共模电感，所述滤波器的漏感为差模电感；第一到第三层和第九到第十一层分别构成滤波器的两个共模电容；第五到第七层构成滤波器的差模电容。各层厚度均匀，以第六层为中心对称。本发明仅需适当选择各部件的几何尺寸，便可以满足功率的要求，其可用于大功率电力电子变换器的电磁兼容问题，能自动实现干扰电流和负载电流的分离，对干扰信号兼具反射和耗散作用，消弱干扰效果明显；圆形磁环有效增加了系统的共模电感，具有较好的散热性能。

附图说明

图1是带圆形磁环的母线型集成EMI滤波器的横截面。

图2是带圆形磁环的母线型集成EMI滤波器母线的纵向截面。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提出的一种EMI滤波器进行详细说明：

如图1所示的实例，本发明中母线型集成EMI滤波器由十一层矩形材料和一个或若干个圆形磁环组成。

如图2所示，此母线型集成EMI滤波器中，第一层1、第三层3、第五层5、第七层7、第九层9、第十一层11均为镍层；第二层2、第六层6、第十层10均为陶瓷；第四层4、第八层8均为铜层；圆形磁环套在所有十一层层状结构母线的外部。其中，第一层1、第二层2和第三层3构成第一共模电容，第九层9、第十层10和第十一层11构成第二共模电容；第五层5、第六层6和第七层7构成差模电容。所述母线型集成EMI滤波器的所有金属导电层和磁环构成共模电感，母线型集成EMI滤波器的漏感即为差模电感。所述母线型集成EMI滤波器的第四层4和第八层8作为负载电流导电层。第一层1和第十一层11用电缆连接到系统的地线上。

圆形磁环可以根据实际参数需要，采用一个或多个磁环，每个磁环尺寸相同，若为多个磁环，排列间隔要求是均匀的。陶瓷采用介电常数为2000-10000的陶瓷材料CaCu₃Ti₄O₁₂(CCTO)。