一種節(jié)能型emi無源諧波濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能型EMI無源諧波濾波器，包含有內(nèi)設(shè)有前腔、后腔和分隔絕緣片的殼體，埋設(shè)在前腔內(nèi)、包含有由X電容和扼流圈L1構(gòu)成的LC振蕩電路，放電降額電阻器R1，及由互連端接地后設(shè)置在L線與N線之間的Y電容的濾波電路，及埋設(shè)在后腔內(nèi)、由通信電抗器L2充任的諧波抑制電路，濾波電路與諧波抑制電路之間由分隔絕緣片隔離、各自的電氣引出腳直接相連，通過合理設(shè)置電路結(jié)構(gòu)和科學(xué)選用電阻器值和電容器值，使濾波器在設(shè)備正常工作或待機(jī)狀態(tài)下的電阻消耗功率小于0.2W，漏電流小于3.5mA，結(jié)構(gòu)緊湊且合理、為配用本無源諧波濾波器的用電器具或設(shè)備滿足國(guó)際市場(chǎng)需求提供了基礎(chǔ)保證。
【專利說明】一種節(jié)能型EMI無源諧波濾波器【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本實(shí)用新型涉及電子濾波器件【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種兼具有抑制來自系統(tǒng)外部的 雜波干擾、吸收系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的諧波電流及非正常雜波、有利于降低待機(jī)狀態(tài)下能量損耗 的節(jié)能型EMI無源諧波濾波器?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]隨著人們生活水平的提高和健康理念的改變，消費(fèi)者對(duì)諸如家用電器、體鍛運(yùn)動(dòng) 器材類用電器具的性能要求也越來越高，配用PLC程序控制器及非線性元器件類電磁兼容 功能器件的器具產(chǎn)品越來越多，這類器具在工作過程中如果受到外界電磁雜波干擾時(shí)往往 會(huì)影響電磁兼容功能器件的正常工作，從而影響家用電器的工作可靠性，所以普遍存在抗 外界電磁干擾能力弱和工作穩(wěn)定性差的不足之處。而且這類器具在工作過程中自身也會(huì)產(chǎn) 生大量污染諧波、干擾自身、電源或電網(wǎng)系統(tǒng)中其他用電器具的正常工作。對(duì)此，目前一般 采用在電源進(jìn)線和負(fù)載電路之間增加設(shè)置電源濾波器的方法克服來自電源系統(tǒng)的外界電 磁雜波干擾和負(fù)載雜波對(duì)電源網(wǎng)路的影響，但對(duì)于電器自身工作系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻段電磁諧 波干擾卻沒有很好的抑制作用，為此，消費(fèi)者往往需要額外附加配制具有吸收和抑制內(nèi)部 諧波功能的電抗器，雖有一定實(shí)效，但由此引發(fā)了在電器設(shè)備上附加安裝設(shè)置專用電抗器 的麻煩，除存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)力和增加額外設(shè)置成本外，還存在電抗器和濾波器之間需設(shè)較長(zhǎng)的 互連導(dǎo)線，容易引發(fā)系統(tǒng)電感、分布電容的非確定性變化，導(dǎo)致產(chǎn)生新的電磁波干擾，從而 影響濾波效果和抑制諧波的功效，故從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性角度考慮尚欠理想；此外，由于濾波 器在設(shè)備待機(jī)狀態(tài)下，工作回路仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，需消耗一定能量和存在一定的泄漏電流； 但在目前濾波器設(shè)計(jì)中，往往只考慮降額、放電要求，而對(duì)于承擔(dān)電能與熱能轉(zhuǎn)換的主要元 器件的電阻器和接地電容的取值忽略了節(jié)能降耗和減少泄漏電流的因素，因而普遍存在選 值隨意性強(qiáng)，在設(shè)備正常工作和待機(jī)狀態(tài)下自身能量損耗和泄漏電流較大的弊端，從而成 為導(dǎo)致電器設(shè)備很難滿足歐盟于2013年I月I日起施行的EN60335-1新標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)的家 用電器類產(chǎn)品在待機(jī)狀態(tài)下功耗不得超過0.5W、及國(guó)際電工委員會(huì)的IEC60335-1標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定的泄漏電流小于3.5mA的要求，所以，很有必要加以改進(jìn)，以滿足這類產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)需 求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是要克服現(xiàn)有用電器具上所使用的諧波濾波器所存在的不足 之處，提供一種集濾波與抑制諧波功能于一體，能滿足現(xiàn)代各種概念全新的運(yùn)動(dòng)器材及家 用電器領(lǐng)域中用電器具的使用要求、且在待機(jī)狀態(tài)下功耗較小、能滿足國(guó)際市場(chǎng)需求的結(jié) 構(gòu)緊湊、且科學(xué)合理的節(jié)能型EMI無源諧波濾波器。[0004]本實(shí)用新型的節(jié)能型EMI無源諧波濾波器主要包含有上設(shè)置有裝配孔、電源輸入 接口和電氣輸出接口的殼體、設(shè)置在殼體腔內(nèi)的濾波電路和諧波抑制電路，特征在于:所述 的殼體腔內(nèi)包含設(shè)置有專供安置濾波電路的前腔、專供安置諧波抑制電路的后腔和位于前腔和后腔交接處、對(duì)濾波電路和諧波抑制電路起隔離作用的分隔絕緣片，其中:所述的濾波 電路由具有成本低廉，散熱和絕緣性能優(yōu)良的石蠟灌封填充埋設(shè)在前腔內(nèi)，包含有設(shè)置在L 線與N線之間、由電容器CXl和電容器CX2構(gòu)成、具有抑制對(duì)稱差模干擾信號(hào)功能的X電容 和扼流圈LI構(gòu)成的LC振蕩電路，設(shè)置在L線與N線的電源輸入端之間、起放電降額作用的 電阻器R1，及由互連端接地后設(shè)置在L線與N線之間、由電容器CYl和電容器CY2構(gòu)成、具 有抑制非對(duì)稱共模干擾信號(hào)功能的Y電容；所述的諧波抑制電路由一具有吸收設(shè)備自身產(chǎn) 生的諧波電流功能、能將設(shè)備諧波對(duì)電源網(wǎng)絡(luò)的影響降到最低的通信電抗器L2充任，并由 具有降低產(chǎn)品運(yùn)行過程中電抗器產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲功能的環(huán)氧樹脂灌封填充埋設(shè)在后腔 內(nèi)；所述的分隔絕緣片由FR-60高性能絕緣薄膜材料制成；所述的扼流圈LI由與L線和N 線電氣相連的漆包線、由絕緣材料相隔、繞向和匝數(shù)相同地對(duì)稱繞設(shè)在磁環(huán)上構(gòu)成的共模 扼流圈充任；所述的電容器CXl為1.0uf、電容器CX2為0.47uF，均由聚丙烯金屬化膜電容 器充任；所述的電容器CYl和電容器CY2均為IOnf，均由Y5V瓷片電容器充任，在設(shè)備正常 工作或待機(jī)狀態(tài)下的濾波器漏電流小于3.5mA ;所述的電阻器Rl阻值范圍為242KQ〈R〈1 ΜΩ，在設(shè)備待機(jī)狀態(tài)下的電阻消耗功率小于0.2W，設(shè)備斷電2秒后，電壓小于額定電壓的 30%。[0005]在使用時(shí)的安裝狀態(tài)下，所述的濾波電路與諧波抑制電路之間通過各自的電氣引 出腳直接互連、并由分隔絕緣片相隔設(shè)置在位于分隔絕緣片兩側(cè)的前腔和后腔內(nèi)，所述的 殼體通過裝配孔安裝設(shè)置在用電器具的殼體內(nèi)表面上，所述的濾波電路通過電源輸入接口 與用電器具的電源輸入插座電氣相連，諧波抑制電路通過電氣輸出接口與用電器具的電源 輸入端電氣相連。[0006]基于上述構(gòu)思的本實(shí)用新型節(jié)能型EMI無源諧波濾波器，由于將濾波電路和諧波 抑制電路由分隔絕緣片相隔、由各自的電氣引出腳互連、集中設(shè)置在殼體腔內(nèi)，有效克服了 現(xiàn)有技術(shù)中因內(nèi)部雜亂的連接導(dǎo)線有可能引發(fā)的系統(tǒng)電感及分布電容的非確定性變化和 導(dǎo)致產(chǎn)生新的電磁波干擾，確保自身正常的濾波和抑制諧波功效，從而有利于確保用電器 具或設(shè)備的工作可靠性；且由于合理地選用了放電降額電阻值和Y輸出電容值，使濾波器 自身在用電設(shè)備工作時(shí)或待機(jī)狀態(tài)下的功耗控制在0.2W以下，泄漏電流控制在3.5mA以 下，不僅確保了自身的節(jié)能效果，而且為采用本發(fā)明的節(jié)能型EMI無源諧波濾波器的用電 器具或設(shè)備滿足EN60335-1新標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)的家用電器類產(chǎn)品在待機(jī)狀態(tài)下功耗不得超過0.5W和IEC60335-1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的泄漏電流小于3.5mA的要求提供了基礎(chǔ)保證，為這類用電 器具或設(shè)備滿足國(guó)際市場(chǎng)需求作出了實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)。【專利附圖】

【附圖說明】[0007]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；[0008]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電氣工作原理圖。[0009]圖中:[0010]1.殼體11.裝配孔12.電源輸入接口 13.電氣輸出接口 14.前腔[0011]15.后腔2.濾波電路3.諧波抑制電路 4.分隔絕緣片?！揪唧w實(shí)施方式】[0012]下面結(jié)合附圖和典型實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0013]在圖1和圖2中，本實(shí)用新型的節(jié)能型EMI無源諧波濾波器主要包含有上設(shè)置有 裝配孔11、電源輸入接口 12和電氣輸出接口 13的殼體1、設(shè)置在殼體I腔內(nèi)的濾波電路 2和諧波抑制電路3，特征在于:所述的殼體I腔內(nèi)包含設(shè)置有專供安置濾波電路2的前腔 14、專供安置諧波抑制電路3的后腔15和位于前腔14和后腔15交接處、對(duì)濾波電路2和諧 波抑制電路3起隔離作用的分隔絕緣片4，其中:所述的濾波電路2由具有成本低廉，散熱 和絕緣性能優(yōu)良的石蠟灌封填充埋設(shè)在設(shè)置在前腔14內(nèi)，包含有設(shè)置在L線與N線之間、 由電容器CXl和電容器CX2構(gòu)成、具有抑制對(duì)稱差模干擾信號(hào)功能的X電容和扼流圈LI構(gòu) 成的LC振蕩電路，設(shè)置在L線與N線的電源輸入端之間、起放電降額作用的電阻器R1，及 由互連端接地后設(shè)置在L線與N線之間、由電容器CYl和電容器CY2構(gòu)成、具有抑制非對(duì)稱 共模干擾信號(hào)功能的Y電容；所述的諧波抑制電路3由一具有吸收設(shè)備自身產(chǎn)生的諧波電 流功能、能將設(shè)備諧波對(duì)電源網(wǎng)絡(luò)的影響降到最低的通信電抗器L2充任，并由具有降低產(chǎn) 品運(yùn)行過程中電抗器產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲功能的環(huán)氧樹脂灌封填充埋設(shè)在后腔15內(nèi)；所述 的分隔絕緣片4由FR-60高性能絕緣薄膜材料制成；所述的扼流圈LI由與L線和N線電 氣相連的漆包線、由絕緣材料相隔、繞向和匝數(shù)相同地對(duì)稱繞設(shè)在磁環(huán)上構(gòu)成的共模扼流 圈充任；所述的電容器CXl為1.0肛、電容器0乂2為0.47uF，均由聚丙烯金屬化膜電容器充 任；所述的電容器CYl和電容器CY2均為10nf，均由Y5V瓷片電容器充任，在設(shè)備正常工作 或待機(jī)狀態(tài)下的濾波器漏電流小于3.5mA ;所述的電阻器Rl阻值范圍為242KQ〈R〈1 ΜΩ, 在設(shè)備待機(jī)狀態(tài)下的電阻消耗功率小于0.2W，設(shè)備斷電2秒后，電壓小于額定電壓的30%。[0014]在使用時(shí)的安裝狀態(tài)下，所述的濾波電路2與諧波抑制電路3之間通過各自的電 氣引出腳直接互連、并由分隔絕緣片4相隔設(shè)置在位于分隔絕緣片4兩側(cè)的前腔14和后腔 15內(nèi)，所述的殼體I通過裝配孔11安裝設(shè)置在用電器具的殼體內(nèi)表面上，所述的濾波電路 2通過電源輸入接口 12與用電器具的電源輸入插座電氣相連，諧波抑制電路3通過電氣輸 出接口 13與用電器具的電源輸入端電氣相連。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能型EMI無源諧波濾波器，主體包含有上設(shè)置有裝配孔(11)、電源輸入接口 (12 )和電氣輸出接口( 13 )的殼體(I)、設(shè)置在殼體(I)腔內(nèi)的濾波電路(2 )和諧波抑制電 路(3)，其特征在于所述的殼體(I)腔內(nèi)包含設(shè)置有前腔(14)、后腔(15)和位于前腔(14)和 后腔(15)交接處的分隔絕緣片(4)，其中:所述的濾波電路(2)由石蠟灌封填充埋設(shè)在前腔(14)內(nèi)，包含有設(shè)置在L線與N線之 間、由電容器CXl和電容器CX2構(gòu)成的X電容和扼流圈LI構(gòu)成的LC振蕩電路，設(shè)置在L線 與N線的輸入端之間的放電降額電阻器R1，及由互連端接地后設(shè)置在L線與N線之間、由電 容器CYl和電容器CY2構(gòu)成的Y電容；所述的諧波抑制電路(3)由通信電抗器L2充任，并由環(huán)氧樹脂灌封填充埋設(shè)在后腔(15)內(nèi)；所述的分隔絕緣片(4)由FR-60高性能絕緣薄膜材料制成；所述的扼流圈LI由與L線和N線電氣相連的漆包線、由絕緣材料相隔、繞向和匝數(shù)相 同地對(duì)稱繞設(shè)在磁環(huán)上構(gòu)成的共模扼流圈充任；所述的電容器CXl為1.0uf、電容器CX2為0.47uF，均由聚丙烯金屬化膜電容器充任；所述的電容器CYl和電容器CY2各為IOnf，由Y5V瓷片電容器充任；所述的電阻器Rl阻值范圍為242ΚΩ〈ΙΚ1 ΜΩ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型EMI無源諧波濾波器，其特征在于所述的濾波電路 (2 )與諧波抑制電路(3 )在裝配狀態(tài)下相互間由各自的電氣引出腳直接互連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型EMI無源諧波濾波器，其特征在于所述的殼體(I)在 使用時(shí)的安裝狀態(tài)下通過裝配孔(11)安裝設(shè)置在用電器具的殼體內(nèi)表面上，通過電源輸入 接口(12)與用電器具的電源輸入插座電氣相連，通過電氣輸出接口(13)與用電器具的電 源輸入端電氣相連。
【文檔編號(hào)】H03H7/06GK203399068SQ201320529372
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】陳旭東, 周軍, 曾廣緯, 姜帆修 申請(qǐng)人:上海西艾愛電子有限公司