[發(fā)明專利]用于大功率平面EMI濾波器的差共模電容集成模塊

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310080253.X
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103208974A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐晨琛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H03H7/01
• 分類號: H03H7/01
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于大功率平面EMI濾波器的差共模電容集成模塊。

背景技術(shù)

EMI濾波器是開關(guān)電源中抑制傳導(dǎo)電磁干擾的重要手段，分布式電源系統(tǒng)中，一般EMI濾波器占整個(gè)前端變換器的15%~20%，隨著電力電子系統(tǒng)小型化的趨勢，前端變換器體積的不斷減小，EMI濾波器的體積也需要不斷的減小。EMI濾波器的集成化符合了電力電子系統(tǒng)小型化、集成化的發(fā)展趨勢。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)我們發(fā)現(xiàn)，EMI濾波器的集成化主要包括了差、共模電感的集成；共模電感與共模電容的集成；差模電感與共模電容的集成。然而這些集成化的濾波器在電路中濾波的同時(shí)也要承受大的功率能量，使得集成化的濾波器難以向大功率方向發(fā)展。針對這些問題，CPES提出了一種直線型射頻濾波器，該濾波器由共模衰減模塊、銅條、差模衰減模塊構(gòu)成，功率電流在銅條中流通，噪聲電流在共模和差模衰減模塊中流通，實(shí)現(xiàn)了功率電流與噪聲電流的分離，銅條的截面積可以做到比較大，使得整個(gè)濾波器可以承受的功率能量較大，整個(gè)濾波器對50Hz的功率電流呈現(xiàn)低阻而對高頻噪聲電流呈現(xiàn)了極高的阻抗，但利用該結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的共模、差模電容值整個(gè)模塊需要很長，不利于濾波器的小型化、集成化。針對此，CPES進(jìn)一步提出一種三段式濾波器，相當(dāng)于把先前的直線型的彎成三段，段與段之間以直角連接，該結(jié)構(gòu)能夠有效的解決直線型濾波器的長度問題，但是該結(jié)構(gòu)段與段之間采用直角連接，電流在直角拐角處分布很不均勻，嚴(yán)重影響濾波器的性能，同時(shí)由于具有相同結(jié)構(gòu)的三段之間的距離很近使得三段之間的電磁耦合變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于大功率平面EMI濾波器的差共模電容集成模塊，該差共模電容集成模塊采用兩個(gè)U形銅條為基板，在U形銅條????????????????????????????????????????????????的兩個(gè)長臂上方覆著共模衰減器，在U形銅條和U形銅條的長臂之間覆著差模衰減器，在U形銅條的兩個(gè)長臂下方覆著共模衰減器。該結(jié)構(gòu)中只在U形銅條的兩個(gè)長臂上覆著衰減器，U形弧度處的銅條不覆著任何東西，使得衰減器模塊之間的電磁耦合變得簡單，同時(shí)由于使用的是U形結(jié)構(gòu)，可有效的改善三段式結(jié)構(gòu)中存在的拐角處電流分布不均勻的問題。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：

一種用于大功率平面EMI濾波器的差共模電容集成模塊，包括共模衰減器、差模衰減器、?U形銅條I和U形銅條II；所述U形銅條I的兩個(gè)長臂分別通過一個(gè)差模衰減器與U形銅條II的兩個(gè)長臂對應(yīng)連接，且U形銅條I、U形銅條II的兩個(gè)長臂外側(cè)分別安裝有一個(gè)共模衰減器。

所述共模衰減器包括陶瓷板I以及層疊在陶瓷板I兩側(cè)面的鎳層。

陶瓷板I采用N1250材料制作。

所述共模衰減器包括陶瓷板II以及覆蓋在陶瓷板II兩側(cè)面的鎳層。

所述陶瓷板II采用BaTiO₃材料制作。

根據(jù)以上的技術(shù)方案，相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下的有益效果：

使用時(shí)，50Hz的功率電流從銅條中流通，高頻共模噪聲電流從共模衰減器中流通，高頻差模噪聲電流從差模衰減器中流通，由此可知，本發(fā)明所述的差共模電容集成模塊實(shí)現(xiàn)了50Hz的功率電流與高頻噪聲電流通過不同的路徑流通，并且對50Hz的功率電流呈現(xiàn)低阻抗而對高頻噪聲電流呈現(xiàn)極高的阻抗，從而實(shí)現(xiàn)濾波功能；另外，本發(fā)明只在U形銅條的兩個(gè)長臂上覆著衰減器，U形弧度處的銅條不覆著任何東西，使得衰減器模塊之間的電磁耦合變得簡單，同時(shí)由于使用的是U形結(jié)構(gòu)，可有效的改善三段式結(jié)構(gòu)中存在的拐角處電流分布不均勻的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述差共模電容集成模塊的爆炸圖；

圖2?是圖1中所述共模衰減器的剖面圖；

圖3?是圖1中所述是差模衰減器剖面圖；

圖4?是本發(fā)明所述差共模電容集成模塊連接圖；

圖5?是本發(fā)明所述差共模電容集成模塊的電流分布圖；其中：圖5a表明的是50Hz的電流從低阻抗的銅條中流過的示意圖；圖5b表明的是高頻共模電流從位于銅條兩側(cè)的共模衰減器中通過的示意圖；圖5c表明的是差模電流從銅條之間的差模衰減器中流過的示意圖；