CN100472961C - 用于静噪滤波器的安装结构 - Google Patents

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CN100472961C CNB2004800117378A CN200480011737A CN100472961C CN 100472961 C CN100472961 C CN 100472961C CN B2004800117378 A CNB2004800117378 A CN B2004800117378A CN 200480011737 A CN200480011737 A CN 200480011737A CN 100472961 C CN100472961 C CN 100472961C
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Abstract

一种静噪滤波器(21)包括一电容器(22)，该电容器具有高压侧输入端子(28)、高压侧输出端子(29)、接地侧输入端子(32)和接地侧输出端子(33)。在电路板(51)上，形成有与高压侧输入端子连接的高压侧输入电极(58)、与高压侧输出端子连接的高压侧输出电极(59)、与接地侧输入端子连接的接地侧输入电极(60)和与接地侧输出端子连接的接地侧输出电极(61)。为了使从接地侧输出电极看过来的接地侧输入端子的阻抗设置成比从接地侧输出电极看过来的接地侧输出端子的阻抗以及从接地侧输出电极看过来的高压侧输出端子的阻抗都要大，增加接地侧的输入电极(60)和输出电极(61)之间的间隔(a)，从而减少形成于它们之间寄生电容，并得到更好的减噪特性。

Description

用于静噪滤波器的安装结构
技术领域
本发明涉及用于静噪滤波器的安装结构，并且尤其涉及一种用于包括四端子电容器的静噪滤波器的安装结构。
背景技术
图6示出了一种本发明所关心的、已有的静噪滤波器(例如，见专利文件1、2和3)，在图6中，(a)和(b)分别为静噪滤波器1的俯视图和右视图。
参见图6，该静噪滤波器包括四端子电容器2。电容器2呈片状，并且分别在第一和第二端面3和4上设有第一和第二终端电极5和6，它们互相平行延伸，从而互相面对。
此外，如图6(b)中清楚地显示的那样，静噪滤波器1包括弯曲成U形的高压侧导线10，它弯曲成使第一和第二触脚部分7和8互相平行地延伸，并且中间部分9将各在其一端的第一和第二触脚部分7和8连接起来。
高压侧导线10在其中间部分9处与第一终端电极5连接，以使第一和第二触脚部分7和8平行于电容器2的第一和第二端面3和4而延伸。此外，高压侧导线10的第一和第二触脚7和8分别充当与电源连接的高压侧输入端子和与负载电路连接的高压侧输出端子。
在下面的说明中，标号“7”不仅是用于表示“第一触脚部分”，而且表示“高压侧输入端子”，并且标号“8”不仅是用于表示“第二触脚部分”，而且表示“高压侧输出端子”。
静噪滤波器1还包括弯曲成U形的接地侧导线14，它弯曲成使第一和第二触脚部分11和12互相平行地延伸，并且中间部分13将各在其一端的第一和第二触脚部分11和12连接起来。接地侧导线14的触脚部分11和12没有在图6中清楚地示出。
接地侧导线14在其中间部分13处与第二终端电极6连接，以使第一和第二触脚部分11和12平行于电容器2的第一和第二端面3和4而延伸，即平行于高压侧导线10的第一和第二触脚部分7和8。此外，接地侧导线14的第一和第二触脚部分11和12分别充当与电源连接的接地侧输入端子和与负载电路连接的接地侧输出端子。
在下面的说明中，标号“11”不仅是用于表示“第一触脚部分”，而且表示“接地侧输入端子”。此外，标号“12”不仅是用于表示“第二触脚部分”，而且表示“接地侧输出端子”。
其上设置有上述静噪滤波器1的电路板包括：与高压侧输入端子7连接的高压侧输入电极、与高压侧输出端子8连接的高压侧输出电极、与接地侧输入端子11连接的接地侧输入电极、以及与接地侧输出端子12连接的接地侧输出电极。
图7为显示静噪滤波器1的等效电路的结构图，并且为当将静噪滤波器1放置在电路板上时电路板的高压侧电极与接地侧电极连接的形式。在图7中，与图6中所示的元件相应的、静噪滤波器1等效电路中的元件用相同的标号表示，以说明图7所示的元件和图6中所示元件的对应关系。
图7显示了与高压侧输入端子7连接的高压侧输入电极45、与高压侧输出端子8连接的高压侧输出电极46、与接地侧输入端子11连接的接地侧输入电极15、以及与接地侧输出端子12连接的接地侧输出电极16。尽管没有示出电路板的整体，但高压侧输入电极45、高压侧输出电极46、接地侧输入电极15和接地侧输出电极16是设于电路板上的。
上述电路板通常由金属螺栓18固定在由金属制成的底盘17上。因此，接地侧输出电极16与底盘17通过金属螺栓18电气连接。
当图6和7所示的静噪滤波器1在工作时，噪音信号从接地侧输出端子12通过电路板上的接地侧输出电极16和金属螺栓18传到底盘17上。此时，由于接地侧输出电极16和底盘17只是通过金属螺栓18而电气连接，因此会有上述噪音信号无法有效地接地的情况。
此外，在电路板中，由于接地侧输入电极15和接地侧输出电极16是互相毗邻并互相靠近放置的，就会不可避免地形成图7中的虚线所示的寄生电容19。
因此，从接地侧输出端子12传到接地侧输出电极16、并如以上所述那样接地的噪音信号，将通过寄生电容19传到接地侧输入电极15上(如虚线箭头44所示的那样)，并且随后传到接地侧输入端子11，这将降低减噪的效果。
此外，当图6和7所示的静噪滤波器1工作时，噪音信号从高压侧输出端子8通过电容器2传到接地侧输出端子12(如虚线箭头47所示的那样)，并且随后通过接地侧输出电极16和金属螺栓18传到底盘17上。此时，噪音频率范围内的电容器2的阻抗会变高，或者接地侧导线14的剩余电感会以剩余阻抗的形式影响噪音信号。在这种情况下，无法将上述噪音信号充分接地。
在上述情况下，从高压侧输出端子8传到电容2的噪音信号的一部分没有流过电容器2，而是进入高压侧导线10流向高压侧输入端子7，如虚线箭头48所示的那样。此外，流经电容器2的噪音信号的一部分没有流入接地侧导线14，而是流向接地侧输入端子11，如虚线箭头49所示的那样。这也降低了减噪效果。
专利文件1：日本实用新型注册申请审定公告1-22258
专利文件2：日本实用新型注册申请审定公告2-18587
专利文件3：日本实用新型注册申请审定公告6-31777
发明内容
本发明所要解决的问题
因此，本发明的一个目的是为静噪滤波器提供一种可以解决上述问题的安装结构。
解决问题的手段
本发明旨在提供一种用于将包括电容器的静噪滤波器安装到电路板上的安装结构，该电容器具有高压侧输入端子、高压侧输出端子、接地侧输入端子和接地侧输出端子。
电路板包括与高压侧输入端子连接的高压侧输入电极、与高压侧输出端子连接的高压侧输出电极、与接地侧输入端子连接的接地侧输入电极和与接地侧输出端子连接的接地侧输出电极。
为了解决上述技术问题，根据本发明，安装结构包括阻抗增加装置，该阻抗增加装置将接地侧输入端子和接地侧输出电极之间的阻抗设置成比接地侧输出端子和接地侧输出电极之间的阻抗以及高压侧输出端子和接地侧输出电极之间的阻抗都要大，其中，该阻抗增加装置包括一结构，该结构通过将接地侧输入电极和接地侧输出电极之间的间隙设置成大于接地侧输出电极和高压侧输出电极之间的间隙，从而减少形成于接地侧输入电极和接地侧输出电极之间寄生电容。
根据本发明的第二个方面，该阻抗增加装置包括连接在接地侧输入电极和接地侧输出电极之间的电感。根据本发明的第二个方面的包括充当阻抗增加装置的电感的结构可以替代根据第一个方面充当阻抗增加装置、用于减少寄生电容的结构，也可以附加在该结构中。
较佳地，应用本发明的安装结构的静噪滤波器具有以下结构。
即，较佳地，静噪滤波器包括弯曲成U形的高压侧导线，它弯曲成使第一和第二触脚部分互相平行地延伸，并且中间部分将各在其一端的第一和第二触脚部分连接起来，第一和第二触脚部分分别充当高压侧输入端子和高压侧输出端子。
此外，较佳地，静噪滤波器包括弯曲成U形的接地侧导线，它弯曲成使第一和第二触脚部分互相平行地延伸，并且中间部分将各在其一端的第一和第二触脚部分连接起来，第一和第二触脚部分分别充当接地侧输入端子和接地侧输出端子。
电容器包括互相面对的第一和第二终端电极，高压侧导线在高压侧导线的中间部分处与第一终端电极连接，并且接地侧导线在接地侧导线的中间部分处与第二终端电极连接。
根据本发明，较佳地，至少与接地侧输入端子相关联设置有铁氧体磁环。
此外，较佳地，至少与高压侧输出端子相关联设置有旁路电容器。
优点
根据本发明，由于阻抗增加装置使接地侧输入端子的阻抗增加，可防止从接地侧输出端子传到接地侧输出电极并接地的噪音信号通过接地侧输入电极传到接地侧输入端子。此外，产生于高压侧输出电极的噪音信号通过形成于高压侧输出电极和接地侧输出电极之间的寄生电容接地到接地侧输出电极。结果，可以得到可提供优秀的减噪特性的用于静噪滤波器的安装结构。
根据本发明的第一个方面，阻抗增加装置包括通过增加接地侧输入电极和接地侧输出电极之间的间隙，从而减少形成于接地侧输入电极和接地侧输出电极之间寄生电容，并且通过减小高压侧输出电极和接地侧输出电极之间的间隙来利用高压侧输出电极和接地侧输出电极之间寄生电容的结构。因此，可以不使用额外的元件就可以得到阻抗增加装置，更具体地说，只要改变电路板上的接地侧输入电极、接地侧输出电极和高压侧输出电极形式就可以了。
根据本发明的第二个方面，阻抗增加装置包括连接在接地侧输入电极和接地侧输出电极之间的电感。这样，仅仅通过增加例如一个诸如片状电感之类的元件，就可以可靠地增加阻抗。
此外，当至少与接地侧输入端子相关联设置有铁氧体磁环时，这部分的感应系数会增加，并且减噪效果会由此增加。
此外，当至少与高压侧输出端子相关联设置有旁路电容器时，可以增加减噪效果。
附图简要说明
图1示出了应用根据本发明的第一个实施例中的安装结构的静噪滤波器21的外部视图，其中(a)、(b)和(c)分别是俯视图、正视图和右视图；
图2示出了图1所示静噪滤波器21的内部结构截面图，其中(a)、(b)、(c)和(d)分别是沿图1(a)中的线A-A、B-B、C-C和D-D截取的截面图；
图3示出了图1所示静噪滤波器21的安装结构，其中(a)是静噪滤波器21的仰视图，并且(b)显示了从与安装静噪滤波器21的一侧相对的一侧看过去的电路板51的一部分；
图4为显示静噪滤波器21的等效电路的结构图，并且为当将静噪滤波器21放置在电路板51上时电路板51的高压侧电极与接地侧电极连接的形式。
图5为说明本发明的第二个实施例的与图4相应的图；
图6示出了一使本发明所关心的、已有的静噪滤波器1，其中(a)和(b)分别为俯视图和右视图；
图7为显示静噪滤波器1的等效电路的结构图，并且为当将静噪滤波器1放置在电路板上时电路板的高压侧电极与接地侧电极连接的形式。
标号：
21、51、61：静噪滤波器
22：电容器
25：第一终端电极
26：第二终端电极
27：高压侧导线
28：第一触脚部分或高压侧输入端子
29：第二触脚部分或高压侧输出端子
30、34：中间部分
31：接地侧导线
32：第一触脚部分或接地侧输入端子
33：第二触脚部分或接地侧输出端子
35到37：铁氧体磁环
38：旁路电容器
51：电路板
52到57：通孔
58：高压侧输入电极
59：高压侧输出电极
60：接地侧输入电极
61：接地侧输出电极
64、66：寄生电容
65：电感
本发明的最佳实施方式
图1到4是说明根据本发明的第一个实施例的用于静噪滤波器的安装结构的视图。
图1示出了静噪滤波器21的外部视图，其中(a)、(b)和(c)分别是俯视图、正视图和右视图。图2示出了静噪滤波器21的内部结构截面图，其中(a)、(b)、(c)和(d)分别是沿图1(a)中的线A-A、B-B、C-C和D-D截取的截面图。
图中所示的静噪滤波器21是一个充当抗电磁干扰滤波器的电容电感组合元件。
静噪滤波器21包括作为四端子电容器、呈片状的电容器22。电容器22由(举例来说)单片陶瓷电容组成。电容器22在第一和第二端面23和24处分别设有第一和第二终端电极25和26，它们互相平行延伸，从而互相面对。
此外，静噪滤波器21包括高压侧导线27和接地侧导线31。
如图2(c)中清楚地显示的那样，高压侧导线27被弯曲成U形，使第一和第二触脚部分28和29互相平行地延伸，并且中间部分30将各在其一端的第一和第二触脚部分28和29连接起来。
此外，如图2(d)中清楚地显示的那样，接地侧导线31被弯曲成U形，使第一和第二触脚部分32和33互相平行地延伸，并且中间部分34将各在其一端的第一和第二触脚部分32和33连接起来。
高压侧导线27在其中间部分30处焊接于第一终端电极25，以使第一和第二触脚部分28和29平行于电容器22的第一和第二端面23和24而延伸。此外，高压侧导线27的第一和第二触脚部分28和29分别充当与电源连接的高压侧输入端子和与负载电路连接的高压侧输出端子。
在以下说明中，标号“28”不仅是用于表示“第一触脚部分”，而且表示“高压侧输入端子”。此外，标号“29”不仅是用于表示“第二触脚部分”，而且表示“高压侧输出端子”。
接地侧导线31在其中间部分34处焊接于第二终端电极26，以使第一和第二触脚部分32和33平行于电容器22的第一和第二端面23和24而延伸，即平行于高压侧导线27中的第一和第二触脚部分28和29。此外，接地侧导线31的第一和第二触脚部分32和33分别充当与电源连接的接地侧输入端子和与负载电路连接的接地侧输出端子。
在以下说明中，标号“32”不仅是用于表示“第一触脚部分”，而且表示“接地侧输入端子”。此外，标号“33”不仅是用于表示“第二触脚部分”，而且表示“接地侧输出端子”。
在本实施例中高压侧导线27的中间部分30和接地侧导线31的中间部分34分别向电容器22的第一和第二端面23和24弯曲。因此，即使当电容器22的第一和第二端面23和24之间的距离小于高压侧输入端子28和接地侧输入端子32之间或高压侧输出端子29和接地侧输出端子33之间的距离，也可通过焊接或类似方法将高压侧导线27的中间部分30连接到电容器22的第一终端电极25上，并将接地侧导线31的中间部分34连接到第二终端电极26上，而不需要使用额外的部件。
根据本实施例，高压侧导线27的中间部分30和接地侧导线31的中间部分34分别与位于电容器22的第一和第二端面23和24上的第一和第二终端电极25和26连接。然而，中间部分30和34还可以在电容器22的底面分别与第一和第二终端电极25和26连接。
如图1和2(c)中所清楚显示的那样，高压侧导线27的第一和第二触脚部分28和29上分别设有柱形铁氧体磁环35和36，触脚部分28和29穿过这些铁氧体磁环而延伸。
此外，如图1和2(d)中所清楚显示的，接地侧导线31的第一触脚部分32设有柱形铁氧体磁环37，第一触脚部分32穿过该铁氧体磁环而延伸。
在上述铁氧体磁环35到37中，设于第一触脚部分的铁氧体磁环37、即接地侧导线31的接地侧输入端子32是最重要的。其次，设于高压侧导线27的高压侧输入端子28上的铁氧体磁环35和设于高压侧导线27的高压侧输出端子29上的铁氧体磁环36的重要程度按上述顺序排列。虽然在图中没有示出，接地侧导线31的接地侧输出端子33也可以设有铁氧体磁环。
此外，如图2(b)和2(c)中所清楚显示的那样，高压侧导线27的第二触脚部分29设有旁路电容器38，第二触脚部分29穿过该旁路电容器而延伸。旁路电容器38的内周电极通过焊接与高压侧导线27的第二触脚部分29连接。
在本实施例中，旁路电容器38的设置与高压侧导线27的第二触脚部分、即高压侧输出端子29相关联是很重要的。虽然在图中没有示出，高压侧导线27的第一触脚部分、即高压侧输入端子28也可设有旁路电容器。
静噪滤波器21还包括由导体制成的接地板39。接地板39沿垂直于导线27和31的触脚部分28、29、32和33的方向延伸。
如图2(b)和2(c)中所清楚显示的那样，旁路电容器38的外周电极通过焊接与接地板39连接。
此外，如图2(b)和2(d)中所清楚显示的那样，接地侧导线31的第二触脚部分33通过焊接与接地板39连接。
此外，如图2(c)和2(d)中所清楚显示的那样，高压侧导线27的第一触脚部分28和接地侧导线31的第一触脚部分32与接地板39电绝缘。
由导体制成的屏蔽板40与接地板39连接，从而垂直于接地板39而延伸。如图2(c)和2(d)中所清楚显示的那样，屏蔽板40置于高压侧导线27的第一和第二触脚部分、即输入和输出端子28和29之间，并且在接地侧导线31的第一和第二触脚部分、即输入和输出端子32和33之间。
在屏蔽板40上一体形成有两个接地侧端子41和42。接地侧端子41和42向下突起，越过高压侧输入端子28、高压侧输出端子29、接地侧输入端子32和接地侧输出端子33。
静噪滤波器21设有由模制而成的绝缘树脂制成的树脂体43，从而将上述的电容器22、高压侧导线27、接地侧导线31、铁氧体磁环35到37、旁路电容器38、接地板39和屏蔽板40互相固定住。
图3示出了静噪滤波器21的安装结构，其中(a)是静噪滤波器21的仰视图，并且(b)显示了从与安装静噪滤波器21的一侧相对的一侧看过去的电路板51的一部分。
图3(a)中所示的静噪滤波器21的轮廓在图3(b)中用虚线表示。此外，图3(b)显示了用于分别接纳高压侧输入端子28、高压侧输出端子29、接地侧输入端子32、接地侧输出端子33和接地侧端子41和42的通孔52、53、54、55、56和57。
如图3(b)所示，电路板51设有与高压侧输入端子28连接的高压侧输入电极58、与高压侧输出端子29连接的高压侧输出电极59、与接地侧输入端子32连接的接地侧输入电极60、以及与接地侧输出端子33和接地侧端子41和42连接的接地侧输出电极61。所有的电极58、59、60和61都以印刷电路布线图的形式形成于电路板51上。
图4是与图7相对应的结构图，它示出了静噪滤波器21的等效电路，并且为当将静噪滤波器21放置在电路板51上时电路板51的高压侧电极与接地侧电极连接的形式。在图4中，与图1到3所示元件相应的元件用相同的标号表示，以清楚显示图4和图1到3所显示的元件的对应关系。
图4示意性地示出了由金属制成的底盘63，电路板51由金属螺栓62与该底盘连接。设于电路板51上的接地侧输出电极61通过金属螺栓62与底盘63电连接。
上述静噪滤波器21的安装结构包括：用于将从接地侧输出电极61看过来的接地侧输入端子32的阻抗、即接地侧输入端子32和接地侧输出电极61之间的阻抗设置成与从接地侧输出电极61看过来的接地侧输出端子33的阻抗、即接地侧输出端子33和接地侧输出电极61之间的阻抗，以及从接地侧输出电极61看过来的高压侧输出端子29的阻抗、即高压侧输出端子29和接地侧输出电极61之间的阻抗相比都要大的阻抗增加装置。
在本实施例中，阻抗增加装置包括用于减少图4中虚线所示形成于接地侧输入电极60和接地侧输出电极61之间的寄生电容64、并且增加图4中虚线所示形成于高压侧输出电极59和接地侧输出电极61之间的寄生电容66的结构。具体地，用于减少寄生电容64并增加寄生电容66的结构可以如以下所述的那样形成。
如图3(b)所示，为增加静噪滤波器21减少噪音的效果，将电路板51上的接地侧输出电极61的区域设置得尽可能的大。然而，接地侧输入电极60和接地侧输出电极61之间的间隙a相对较大，并且设置得比接地侧输出电极61和高压侧输出电极59之间的间隙b要大。
可以通过如上所述的增加间隙a来减小寄生电容64，并且从接地侧输出电极61看过来的接地侧输入端子32的阻抗会由此增加。因此，从接地侧输出端子33传到接地侧输出电极61并接地的噪音信号通过寄生电容64和接地侧输入电极60受到抑制。
此外，可以通过减小间隙b来增加寄生电容66。结果，抑制了在高压侧输出电极59上产生的噪音信号通过电容器22向接地侧输出端子33的传输，但它是将接地到接地侧输出电极61(如虚线箭头67所示)、并随后通过接地侧输出电极61和金属螺栓62而传送到底盘63(如虚线箭头68所示)的。
因此，就可改善静噪滤波器21的减噪性能。
图5为说明本发明的第二个实施例的与图4相应的图。在图5中，与图4中所示元件相应的元件用相同的标号表示，并且省略了多余的重复解释。此外，还参考图3以解释第二个实施例。
第二个实施例的特征在于，将连接在接地侧输入电极60和接地侧输出电极61之间的电感65作为阻抗增加装置。电感65可以是安装在图3(b)中的双点划线所示的位置上的片状电感。
不用上述片状电感的话，也可以通过改变接地侧输入电极60的形式来设置电感65，从而增加感应系数。或者，可以增加接地侧输出电极61的面积来减少其感应系数，从而使从接地侧输出电极61看过来的接地侧输入端子32的阻抗变得比从接地侧输出电极61看过来的接地侧输出端子33的阻抗以及从接地侧输出电极61看过来的高压侧输出端子29的阻抗都要大。
虽然作为第二个实施例的特征的电感65在图3(b)中显示的是第一个实施例的特征结构，但第二个实施例既可以替代第一个实施例，也可以附加在第一个实施例中。
工业应用：
当在电路板上安装作为抗电磁干扰滤波器的、包括四端子电容器的静噪滤波器、以减少大显示屏之类中的直流电源线中噪音时，可以使用本发明。

Claims (4)

1、一种用于将包括电容器的静噪滤波器安装到电路板上的安装结构，该电容器具有高压侧输入端子、高压侧输出端子、接地侧输入端子和接地侧输出端子；
其中，电路板包括与高压侧输入端子连接的高压侧输入电极、与高压侧输出端子连接的高压侧输出电极、与接地侧输入端子连接的接地侧输入电极和与接地侧输出端子连接的接地侧输出电极；
安装结构包括阻抗增加装置，该阻抗增加装置将接地侧输入端子和接地侧输出电极之间的阻抗设置成比接地侧输出端子和接地侧输出电极之间的阻抗以及高压侧输出端子和接地侧输出电极之间的阻抗都要大，其中，所述阻抗增加装置包括一结构，该结构通过将接地侧输入电极和接地侧输出电极之间的间隙设置成大于接地侧输出电极和高压侧输出电极之间的间隙，从而减少形成于接地侧输入电极和接地侧输出电极之间寄生电容。
2、如权利要求1所述的安装结构，其特征在于，静噪滤波器包括弯曲成U形的高压侧导线，它弯曲成使第一和第二触脚部分互相平行地延伸，并且中间部分将各在其一端的第一和第二触脚部分连接起来，第一和第二触脚部分分别充当高压侧输入端子和高压侧输出端子；
静噪滤波器还包括弯曲成U形的接地侧导线，它弯曲成使第一和第二触脚部分互相平行地延伸，并且中间部分将各在其一端的第一和第二触脚部分连接起来，第一和第二触脚部分分别充当接地侧输入端子和接地侧输出端子；以及
电容器包括互相面对的第一和第二终端电极，高压侧导线在高压侧导线的中间部分处与第一终端电极连接，并且接地侧导线在接地侧导线的中间部分处与第二终端电极连接。
3、如权利要求1所述的安装结构，其特征在于，还包括设置在接地侧输入端子上的铁氧体磁环。
4、如权利要求1所述的安装结构，其特征在于，所述高压侧输出端子设有旁路电容器。
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