CN104917477A - 一种滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滤波器，涉及电子信息领域，能够解决现有技术中EMC滤波器在进行滤波的时候，其带宽较窄，只能对比较窄的频率区间的电磁波进行过滤，工作效率较低的问题。该滤波器包括至少一个滤波模块，当至少一个滤波模块的个数大于或等于2时，至少一个滤波模块之间串联，滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元，第一滤波单元和第二滤波单元串联，第一滤波单元的谐振频率为第一谐振频率，第二滤波单元的谐振频率为第二谐振频率，第一谐振频率与第二谐振频率不相等。本发明用于滤波。
Description
技术领域
本发明涉及电子信息领域，尤其涉及一种滤波器。
背景技术
滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。
但是，滤波器在工作过程中，不可避免的会产生电磁干扰，为减少滤波器产生的电磁干扰，EMC(英文全称：ElectromagneticCompatibility，中文全称：电磁兼容性)滤波器应运而生。EMC是指设备或***在其电磁环境中符合要求运行并且不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。EMC滤波器适用于抑制电网噪声和高谐波及开关电源所产生的噪声和高频谐波。
但是，EMC滤波器在进行滤波的时候，其带宽较窄，只能对比较窄的频率区间的电磁波进行过滤，工作效率较低。
发明内容
本发明的实施例提供一种滤波器，能够解决现有技术中EMC滤波器在进行滤波的时候，其带宽较窄，只能对比较窄的频率区间的电磁波进行过滤，工作效率较低的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种滤波器，包括：至少一个滤波模块，当所述至少一个滤波模块的个数大于或等于2时，所述至少一个滤波模块之间串联，所述滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元和所述第二滤波单元串联；
其中，所述第一滤波单元的谐振频率为第一谐振频率，当所述滤波器中的电流频率小于所述第一谐振频率时，所述第一滤波单元的阻抗特性为感性，当所述第一滤波器中的电流频率大于所述第一谐振频率时，所述第一滤波单元的阻抗特性为容性；
所述第二滤波单元的谐振频率为第二谐振频率，当所述滤波器中的电流频率小于所述第二谐振频率时，所述第二滤波单元的阻抗特性为感性，当所述第二滤波器中的电流频率大于所述第二谐振频率时，所述第二滤波单元的阻抗特性为容性；
所述第一谐振频率与所述第二谐振频率不相等。
本发明实施例提供的滤波器，包括至少一个滤波模块，滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元，第一滤波单元和第二滤波单元串联。因为两个滤波单元有两个不同的谐振频率，第一谐振频率和第二谐振频率，使得滤波模块的带宽增加了，能够对波进行抑制的频率区间增加了，增强了滤波器的工作效率，解决了现有技术中EMC滤波器在进行滤波的时候，其带宽较窄，只能对比较窄的频率区间的电磁波进行过滤，工作效率较低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种滤波器结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种滤波器等效电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种滤波器阻抗特性示意图；
图4为本发明实施例提供的一种干扰波幅度大小测试效果图；
图5为本发明实施例提供的一种滤波模块结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种线圈缠绕方式效果示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种滤波器，优选的，该滤波器可以是EMC滤波器，参照图1所示，该滤波器10包括至少一个滤波模块101，当至少一个滤波模块的个数大于或等于2时，至少一个滤波模块之间相互串联，滤波模块101包括第一滤波单元1011和第二滤波单元1012，第一滤波单元1011和第二滤波单元1012串联。当然，图1中示出了两个滤波模块，只是举例说明，并不代表本发明局限于此。
其中，第一滤波单元的谐振频率为第一谐振频率，当滤波器中的电流频率小于第一谐振频率时，第一滤波单元的阻抗特性为感性，当第一滤波器中的电流频率大于第一谐振频率时，第一滤波单元的阻抗特性为容性。
第二滤波单元的谐振频率为第二谐振频率，当滤波器中的电流频率小于第二谐振频率时，第二滤波单元的阻抗特性为感性，当第二滤波器中的电流频率大于第二谐振频率时，第二滤波单元的阻抗特性为容性。
第一谐振频率与第二谐振频率不相等。
可选的，滤波模块101中第一滤波单元1011和第二滤波单元1012的等效电路图如图2所示，包括电阻201、电容202和电感203，第一滤波单元1011和第二滤波单元1012都会在电流频率小于自身谐振频率时呈现感性阻抗，在电流频率大于自身谐振频率时呈现容性阻抗。
此处，以第一谐振频率小于第二谐振频率为例进行说明，参照图3所示，图3示出了第一滤波单元1011和第二滤波单元1012的阻抗特性曲线。第一谐振频率为f1，第二谐振频率为f2，对于滤波模块101，在电流频率小于f1时，滤波模块101呈现第一滤波单元1011的阻抗特性，呈现感性，随着电流频率的增加阻抗增加；当电流频率大于f1时，滤波模块101呈现第一滤波单元1011的阻抗特性，呈现容性，其阻抗随着电流频率的增加而减少；当电流频率到达两个阻抗特性曲线的交点所对应的频率f3时，滤波模块101呈现第二滤波单元1012的阻抗特性，成为感性，并且其阻抗随着电流频率的增加而增加；当电流频率大于f2时，滤波模块101呈现第二滤波单元1012的阻抗特性，成为容性，其阻抗随着电流频率的增加而减少。这样，相比于现有技术，滤波器只有单一的谐振频率，其带宽相对较为局限，而本发明两个滤波单元具有不同的谐振频率，使得滤波模块101的带宽增加了，能够对波进行抑制的频率区间增加了，增强了滤波器的工作效率。
参照图4所示，图4示出了本发明实施例提供的滤波器10与现有技术提供的滤波器干扰波幅度大小测试效果对比示意图，横轴为电流频率，纵轴为干扰波幅度大小，由图5中可看出，本发明实施例提供的滤波器10在电流频率逐渐增大的过程中，对于干扰波有着持续的抑制作用，而现有技术中在电流频率超过2MHz之后干扰波的抑制作用就很小。
可选的，参照图5所示，第一滤波单元1011包括第一线圈10111，第二滤波单元1012包括第二线圈10121，第二线圈10121为漆包线，第一线圈10111缠绕在第二线圈10121外层。优选的，滤波模块101还包括磁芯1013，第二线圈10121缠绕在磁芯1013上。可选的，第一线圈10121可以是扁平线。
进一步可选的，第一谐振频率小于第二谐振频率，第一线圈的匝数大于第二线圈的匝数。
进一步可选的，如图6所示，第一线圈按照由磁芯的第一端向磁芯的第二端顺时针方向缠绕。第二线圈按照由磁芯的第二端向磁芯的第一端逆时针方向缠绕。
因为第一线圈和第二线圈一个在外层，一个在内层，缠绕在同一个磁芯上，一定程度上节省了PCB(英文全称：Printed Circuit Board，中文全称：印制电路板)板的空间。而且，在第一线圈和第二线圈中，工作电流产生的磁场和干扰电流产生的磁场互相抵消，磁芯不会饱和，第二线圈的横截面小，绕的匝数少，电感量较小，可以滤除高频的干扰，第一线圈横截面大，绕的匝数多，电感量较大，可以滤除低频的干扰，两者结合就使得滤波器的滤波带宽增大了，提高了滤波效率。
本发明实施例提供的滤波器，包括至少一个滤波模块，滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元，第一滤波单元和第二滤波单元串联。因为两个滤波单元有两个不同的谐振频率，第一谐振频率和第二谐振频率，使得滤波模块的带宽增加了，能够对波进行抑制的频率区间增加了，增强了滤波器的工作效率，解决了现有技术中EMC滤波器在进行滤波的时候，其带宽较窄，只能对比较窄的频率区间的电磁波进行过滤，工作效率较低的问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种滤波器，其特征在于，包括：至少一个滤波模块，当所述至少一个滤波模块的个数大于或等于2时，所述至少一个滤波模块之间串联，所述滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元和所述第二滤波单元串联；
其中，所述第一滤波单元的谐振频率为第一谐振频率，当所述滤波器中的电流频率小于所述第一谐振频率时，所述第一滤波单元的阻抗特性为感性，当所述第一滤波器中的电流频率大于所述第一谐振频率时，所述第一滤波单元的阻抗特性为容性；
所述第二滤波单元的谐振频率为第二谐振频率，当所述滤波器中的电流频率小于所述第二谐振频率时，所述第二滤波单元的阻抗特性为感性，当所述第二滤波器中的电流频率大于所述第二谐振频率时，所述第二滤波单元的阻抗特性为容性；
所述第一谐振频率与所述第二谐振频率不相等。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，
所述第一滤波单元包括第一线圈，所述第二滤波单元包括第二线圈，所述第二线圈为漆包线，所述第一线圈缠绕在所述第二线圈外层。
3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，
所述第一谐振频率小于所述第二谐振频率，所述第一线圈的匝数大于所述第二线圈的匝数。
4.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述滤波模块还包括磁芯，所述第一线圈缠绕在所述磁芯上；
所述第一线圈按照由所述磁芯的第一端向所述磁芯的第二端顺时针方向缠绕；
所述第二线圈按照由所述磁芯的第二端向所述磁芯的第一端逆时针方向缠绕。
5.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，
所述滤波模块还包括磁芯，所述第二线圈缠绕在所述磁芯上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的滤波器，其特征在于，
所述滤波器为电磁兼容性EMC滤波器。
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