[實(shí)用新型]一種EMI濾波器磁集成結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202123307293.2
• 申請(qǐng)日: 2021-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN216851915U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林蘇斌;余興旺;陳為;張麗萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H03H1/00
• 分類(lèi)號(hào): H03H1/00
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 張燈燦;蔡學(xué)俊

本實(shí)用新型涉及一種EMI濾波器磁集成結(jié)構(gòu)，在EMI濾波器的整流橋前、后分別設(shè)置差模電感L_dm1和L_dm2，所述差模電感L_dm1和L_dm2集成在一個(gè)全解耦磁芯上。該結(jié)構(gòu)有利于在保證噪聲抑制效果的前提下，進(jìn)一步減小濾波器的體積。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于濾波器領(lǐng)域，具體涉及一種EMI濾波器磁集成結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近些年來(lái)，以碳化硅和氮化鎵為代表的寬禁帶電力電子器件相繼問(wèn)世并得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，使得整個(gè)電力電子學(xué)科進(jìn)入了高速發(fā)展的新時(shí)期。然而，電力電子器件在高速開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程中往往會(huì)引起較大的電磁干擾噪聲，這不僅會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作，還會(huì)污染電網(wǎng)，故研究如何抑制電磁干擾具有重要的意義。

EMI無(wú)源濾波器，以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)方便與成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于抑制電磁干擾。EMI濾波器可以有效抑制功率變換器的傳導(dǎo)電磁干擾噪聲，其抑制機(jī)理主要是通過(guò)在L線(xiàn)與N線(xiàn)上串聯(lián)濾波電感來(lái)增大噪聲傳輸路徑上阻抗以及并聯(lián)濾波電容來(lái)旁路電磁干擾噪聲，使得電源產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足相關(guān)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。

目前功率變換器正朝著高頻、高功率密度、高效率以及低電磁干擾的方向發(fā)展，這對(duì)EMI濾波器的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。隨著電磁干擾的增大，工程上常用的做法是增大濾波電感感量和電容容值，或者增加濾波器的階數(shù)來(lái)滿(mǎn)足電磁兼容要求，但這勢(shì)必會(huì)增大濾波器的重量和體積，這與高功率密度方向背道而馳。

現(xiàn)有主要的濾波器結(jié)構(gòu)包括：1）濾波器放交流側(cè)。如圖1所示的濾波器，L_cm1與L_cm2為共模扼流圈，L_dm為差模濾波電感。其中L_cm1負(fù)責(zé)抑制高頻段的噪聲，共模感量一般較小，所以作為其漏感的差模感量更小，在差模濾波器分析中可以忽略；而L_cm2則負(fù)責(zé)抑制低頻段的噪聲，共模感量一般很大，由此獲得較大的漏感（L_k）來(lái)與L_dm、C_x1、C_x2和C_B組成二階差模濾波器，以此獲得更好的差模噪聲抑制效果。2）濾波器放交流側(cè)和直流側(cè)。如圖2所示是在圖1所示濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上進(jìn)行的改進(jìn)，將圖1中交流側(cè)的C_X2與L_dm放在整流橋后與整流濾波電容C_B構(gòu)成π型濾波。與交流側(cè)安規(guī)電容相比，直流側(cè)可以使用體積更小的薄膜電容，因此這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被廣泛的采用。上述兩種濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中L_cm2共模感量一般都很大，這是為了獲得更大的漏感來(lái)抑制差模噪聲。在噪聲傳輸路徑中，EMI濾波器中的共模電感與變壓器原副邊共模分布電容C_Q在電路結(jié)構(gòu)上是等效串聯(lián)的，在共模噪聲抑制中可通過(guò)調(diào)整EMI濾波器的共模電感的感量來(lái)抑制共模噪聲，同理也可以通過(guò)調(diào)整變壓器C_Q來(lái)抑制共模噪聲。隨著對(duì)平面變壓器EMI特性研究的深入，目前有許多方法可以獲得較小變壓器C_Q。所以，這樣共模電感的感量可以做到很小，為了獲得更大的漏感去采用體積和感量都很大的共模扼流圈L_cm2是很不劃算的。

發(fā)明內(nèi)容