CN108599552B - 一种电磁干扰滤除模组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁干扰滤除模组，本发明涉及电气领域。本发明实施例，通过对称设置的第一电容组和第二电容组，使得在排查干扰问题时，可以通过控制接地的开关元件处于连通状态或断开状态，使得第一电容组中的电容和第二电容组中相对应的电容连接在第一连接件和第二连接件之间，从而便于切换不同电容及电容组和，方便快捷的验证滤波方案及效果。

Description

一种电磁干扰滤除模组

技术领域

本发明涉及电气领域，特别涉及一种电磁干扰滤除模组。

背景技术

电动汽车集成了电机、电机控制器、压缩机、DC/DC、车载充电机等高压部件，且上述高压、大电流或者高频器件经常出现互相干扰或者干扰低压器件问题。干扰方式主要有两种：首先是通过共用的高压线束在高压器件之间互相传递，对薄弱环节造成电磁干扰；同时高压、大电流、高频***也会通过耦合方式，例如电机与车架之间或者IGBT与散热器之间存在寄生电容，所产生的共模干扰就会通过寄生电容导至车体，从而到达低压12V直流的负极，最终影响低压***。

为排查此类问题，现场需要在整车上临时增加滤波器件，但是验证、确定方案，工程师需要不断地拆装、更换滤波部件、调整器件参数，这种反复、繁重的工作不仅浪费时间，同时在反复拆装车载部件中也造成了一定安全隐患，且优化效率及安全度较低。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种电磁干扰滤除模组，用以实现方便快捷的选择滤波方案。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电磁干扰滤除模组，包括：

壳体，内部设置有容置腔；

对称设置的第一电容组和第二电容组，所述第一电容组和所述第二电容组均包括第一数量的电容，所述第二电容组中的电容的容值与所述第一电容组中的电容的容值一一对应相等，所述第一电容组中的每一电容的第二引脚均通过一开关元件与所述第二电容组中容值相等的电容的第一引脚相连接；

设置于所述壳体外部的第一连接件，所述第一电容组中的每一电容的第一引脚均通过连接线与所述第一连接件相连接；

设置于所述壳体外部的第二连接件，所述第二电容组中的每一电容的第二引脚均通过连接线与所述第二连接件相连接；

其中，每一所述开关元件均接地，每一所述开关元件均包括：连通状态和断开状态。

进一步的，所述电磁干扰滤除模组还包括：

设置于所述壳体外部的用于接地的第三连接件，每一所述开关元件均通过连接线与所述第三连接件相连接，每一所述开关元件均通过所述第三连接件接地；

其中在所述开关元件处于连通状态下，与所述开关元件相连接的两电容均与所述第三连接件处于连通状态，在所述开关元件处于断开状态下，与所述开关元件相连接的两电容均与所述第三连接件处于断开状态。

进一步的，每一所述开关元件均包括：用于与所述第一电容组中的电容相连接的第一电极、用于与所述第二电容组中的电容相连接的第二电极和接地连接的第三电极；

其中在所述断开状态下，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极之间互不连通，在所述连通状态下，所述第三电极分别与所述第一电极和所述第二电极相连通。

进一步的，所述开关元件为双排六脚钮子开关。

进一步的，所述电磁干扰滤除模组还包括：印制电路板，每一所述电容均设置于所述印制电路板上。

进一步的，所述印制电路板包括：第一连接端，与所述第一电容组中的电容数量相等的第二连接端，与所述第二电容组中的电容数量相等的第三连接端和第四连接端；

所述第一电容组中的每一电容的第一引脚均与所述第一连接端连接，且所述第一连接端通过连接线与所述第一连接件相连接，所述第一电容组中的每一电容的第二引脚均与所述第二连接端连接；

所述第二电容组中的每一电容的第二引脚均与所述第四连接端连接，且所述第四连接端通过连接线与所述第二连接件相连接，所述第二电容组中的每一电容的第一引脚均与所述第三连接端连接；

每一所述开关元件的第一引脚均与一个所述第二连接端连接，每一所述开关元件的第二引脚均与一个所述第三连接端连接。

进一步的，所述第一电容组中每一所述电容的容值互不相同，且每一所述电容的容值均介于10uF至500uF之间。

进一步的，与所述第一连接件连接的连接线和与所述第二连接件连接的连接线的长度均小于或等于100mm。

进一步的，所述壳体包括：

本体，所述本体的内部中空形成所述容置腔，所述容置腔内填充有灌封材料；

与所述本体固定连接的固定板，所述固定板上设置有至少一个用于固定所述壳体的安装孔。

进一步的，所述的电磁干扰滤除模组还包括：控制器，所述控制器分别与每一所述开关元件连接，用于控制每一所述开关元件在所述连通状态和所述断开状态之间切换。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种电磁干扰滤除模组，至少具有以下有益效果：

本发明实施例，通过对称设置的第一电容组和第二电容组，使得在排查干扰问题时，可以通过控制接地的开关元件处于连通状态或断开状态，使得第一电容组中的电容和第二电容组中相对应的电容连接在第一连接件和第二连接件之间，从而便于切换不同电容及电容组和，方便快捷的验证滤波方案及效果。

附图说明

图1为本发明实施例的电磁干扰滤除模组的结构示意图；

图2为本发明实施例的电容组固定于印制电路板上的结构示意图；

图3为本发明实施例的电磁干扰滤除模组的等效电路图；

图4为本发明一实施例的开关元件的结构示意图；

图5为本发明另一实施例的开关元件的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

参见图1，本发明实施例提供了一种电磁干扰滤除模组，包括：

壳体1，内部设置有容置腔；

对称设置的第一电容组2和第二电容组3，所述第一电容组2和所述第二电容组3均包括第一数量的电容，所述第二电容组3中的电容的容值与所述第一电容组2中的电容的容值一一对应相等，所述第一电容组2中的每一电容的第二引脚均通过一开关元件与所述第二电容组3中容值相等的电容的第一引脚相连接；

设置于所述壳体1外部的第一连接件4，所述第一电容组2中的每一电容的第一引脚均通过连接线与所述第一连接件4相连接；

设置于所述壳体1外部的第二连接件5，所述第二电容组3中的每一电容的第二引脚均通过连接线与所述第二连接件5相连接；

其中，每一所述开关元件6均接地，每一所述开关元件6均包括：连通状态和断开状态。

可以理解的是，上述中的对称设置的第一电容组2和第二电容组3中的对称并不是指两者在空间上的对称，而是指第一电容组2中的电容的数量和第二电容组3中的电容的数量相等，且一一对应的电容的容值也相等，从而实现连接后一一连接的两电容的参数相等，实现连接上的对称。

本发明实施例，通过对称设置的第一电容组2和第二电容组3，使得在排查干扰问题时，可以通过控制接地的开关元件6处于连通状态或断开状态，使得第一电容组2中的电容和第二电容组3中相对应的电容连接在第一连接件4和第二连接件5之间，并通过相应的开关元件6接地，实现Y电容的滤波作用，通过控制不同的开关元件6，切换不同电容及电容组和，可以方便快捷的验证滤波方案及效果。

参见图3，可以理解的是，两个电容组是连接在V+、V-与地之间的对称Y电容组，两个电容组中对应连接的电容的参数相同，且两个电容组作为一个整体模块进行封装，在图3中为了更好地表示对称电容组的概念，将开关S1—S6分别在两个电容组中画出，在实际的模组中，对称的两个电容组可以共用一个开关元件6，实现两组Y电容组同步开关。

参见图1，对于开关元件6优选为开关元件6上用于控制其在连通状态或断开状态之间进行切换的操作杆外露于壳体1，开关元件6上用于连接的引脚设置在壳体1的内部，故而，对于开关元件6其可以通过壳体1实现接地。在本发明一实施例中，为了应对不同的试验环境，确定接地，在该实施例中，所述电磁干扰滤除模组还可以包括：

设置于所述壳体1外部的用于接地的第三连接件7，每一所述开关元件6均通过连接线与所述第三连接件7相连接，每一所述开关元件6均通过所述第三连接件7接地；

其中在所述开关元件6处于连通状态下，与所述开关元件6相连接的两电容均与所述第三连接件7处于连通状态，在所述开关元件6处于断开状态下，与所述开关元件6相连接的两电容均与所述第三连接件7处于断开状态。

通过设置第三连接件7从而使得在不同的测试环境下，开关元件6均可通过第三连接件7实现接地，从而确定试验的顺利进行。

参见图4，对于上述中的开关元件6，在本发明一实施例中，每一所述开关元件6均包括：用于与所述第一电容组2中的电容相连接的第一电极61、用于与所述第二电容组3中的电容相连接的第二电极62和接地连接的第三电极63；

其中在所述断开状态下，所述第一电极61、所述第二电极62和所述第三电极63之间互不连通，在所述连通状态下，所述第三电极63分别与所述第一电极61和所述第二电极62相连通，此时第一电极61和第二电极62可以通过第三电极63接地。

其中在断开状态下，第三电极63和第一电极61、第二电极62之间相互分离，从而确保与第一电极61连接的第一电容组2中的电容、与第二电极62连接的第二电容组3中的电容均与第三电极63处于断开的状态，从而确保两电容在开关元件6处于断开状态下均不接地。

参见图5，在本发明另一实施例中，所述开关元件6为双排六脚钮子开关。其中两e，f引脚分别与连接一个电容，c、d引脚通过连接线接地，当处于断开状态时，连接e，f引脚的活动端子64可以与a、b引脚接触，当处于连通状态时，连接e，f引脚的活动端子64可以与e、f引脚接触，从而实现两电容均接地。

可以理解的是，对于开关元件6，不限于上述提供的两个实施例，还可以有其他设置方式，只要能够实现在所述开关元件6处于连通状态下，与所述开关元件6相连接的两电容均与所述第三连接件7处于连通状态，在所述开关元件6处于断开状态下，与所述开关元件6相连接的两电容均与所述第三连接件7处于断开状态即可。

参见图2，所述电磁干扰滤除模组还可以包括：印制电路板8，每一所述电容均设置于所述印制电路板上。其中电容可以通过焊接的方式与印制电路板固定连接。

对于印制电路板，可以在其上设置至少一个固定孔，用于将印制电路板与壳体1固定连接，从而在不同的试验环境下，保护内部的元器件不会撞击到壳体1的内壁。例如图1中所示的，在印制电路板的四角预留固定孔。

继续参见图2，所述印制电路板包括：第一连接端81，与所述第一电容组2中的电容数量相等的第二连接端82，与所述第二电容组3中的电容数量相等的第三连接端83和第四连接端84；

所述第一电容组2中的每一电容的第一引脚均与所述第一连接端81连接，且所述第一连接端81通过连接线与所述第一连接件4相连接，所述第一电容组2中的每一电容的第二引脚均与所述第二连接端连接；

所述第二电容组3中的每一电容的第二引脚均与所述第四连接端84连接，且所述第四连接端84通过连接线与所述第二连接件5相连接，所述第二电容组3中的每一电容的第一引脚均与所述第三连接端83连接；

每一所述开关元件6的第一引脚均与一个所述第二连接端连接，每一所述开关元件6的第二引脚均与一个所述第三连接端83连接。

参见图3，为了测试更多的组合电容值，在本发明实施例中，所述第一电容组2中每一所述电容的容值互不相同，且每一所述电容的容值均介于10uF至500uF之间。

如图3所示的电气原理图，其中V+与V-分别为电动汽车高压线束的正极与负极；输入侧在这里定义为电池包侧或者高压设备中的干扰源侧；输出侧定义为高压敏感设备侧。而本模块作为干扰源与敏感源之间的并联器件，进行干扰信号的旁路滤波。C1，C2……Cn为共模电容(Y电容)；S1，S2……Sn为对应每一路共模电容组的控制开关。其中所用共模电容要满足车用安规要求，例如额定电压、耐压、绝缘等级等，材质推荐使用薄膜类安规电容。

由于共模干扰频率较高，且作为正负极与车体之间的并联器件，对漏电流及安全有直接影响，因此容值一般限制在nF级别。下面对于电容的容置本发明提供一可选的实施例，例如其中C11—Cn1与C21—C2n容值对应相等，例如C11＝20nF，C12＝50nF，C13＝100nF，C14＝200nF，C15＝300nF，C16＝400nF……。

如图2所示，S1—Sn可以有选择的打开，从而得到不同容值的差模电容组，对干扰形成不同抑制效果。由于所采用的电容为无极性材料，因此在实际使用中可以忽略V+与V—的区别。

参见图1，所述壳体1可以包括：本体，所述本体的内部中空形成所述容置腔，所述容置腔内填充有灌封材料；与所述本体固定连接的固定板，所述固定板上设置有至少一个用于固定所述壳体1的安装孔9。

与所述第一连接件4连接的连接线和与所述第二连接件5连接的连接线的长度均小于或等于100mm。

在容置腔内填充灌封材料可以有效保护内部的器具，保证在行车测试中进行简单固定保证测试安全，对于灌封材料可以选用环氧类或者硅胶类灌封材料。为了便于现场调试及使用安全，壳体1可以采用塑料制成。安装孔9的设置便于需要临时固定时将壳体1方便快捷的固定。

其中对于与第一连接件4和第二连接件5连接的连接线，优选为不小于12AWG的导线，且连接线的长度优选为小于或等于100mm，以保证高频干扰的滤波效果。

参见图1，对于第一连接件4、第二连接件5和第三连接件7可以是鳄鱼夹，以方便现场连线。当然，第一连接件4、第二连接件5和第三连接件7还可以是转接用的冷压端子，俗称OT。

对于开关元件6还可以是电控式的，在本发明又一实施例中，所述的电磁干扰滤除模组还包括：控制器，所述控制器分别与每一所述开关元件6连接，用于控制每一所述开关元件6在所述连通状态和所述断开状态之间切换。可以通过在壳体的外表面设置与容置腔内的控制器电连接的操作面板，实现对控制器发送控制指令，还可以在容置腔内设置与控制器电连接的无线通信模块，使试验人员可以通过与无线通信模块无线连接的控制装置或移动终端等向控制器发送控制指令。

综上，本发明实施例，通过对称设置的第一电容组2和第二电容组3，使得在排查干扰问题时，可以通过控制接地的开关元件6处于连通状态或断开状态，使得第一电容组2中的电容和第二电容组3中相对应的电容连接在第一连接件4和第二连接件5之间，从而便于切换不同电容及电容组和，方便快捷的验证滤波方案及效果。

此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电磁干扰滤除模组，其特征在于，包括：

壳体，内部设置有容置腔；

对称设置的第一电容组和第二电容组，所述第一电容组和所述第二电容组均包括第一数量的电容，所述第二电容组中的电容的容值与所述第一电容组中的电容的容值一一对应相等，所述第一电容组中的每一电容的第二引脚均通过一开关元件与所述第二电容组中容值相等的电容的第一引脚相连接；

设置于所述壳体外部的第一连接件，所述第一电容组中的每一电容的第一引脚均通过连接线与所述第一连接件相连接；

设置于所述壳体外部的第二连接件，所述第二电容组中的每一电容的第二引脚均通过连接线与所述第二连接件相连接；

其中，每一所述开关元件均接地，每一所述开关元件均包括：连通状态和断开状态；

每一所述开关元件均包括：用于与所述第一电容组中的电容相连接的第一电极、用于与所述第二电容组中的电容相连接的第二电极和接地连接的第三电极；

其中在所述断开状态下，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极之间互不连通，在所述连通状态下，所述第三电极分别与所述第一电极和所述第二电极相连通。

2.根据权利要求1所述的电磁干扰滤除模组，其特征在于，所述电磁干扰滤除模组还包括：

设置于所述壳体外部的用于接地的第三连接件，每一所述开关元件均通过连接线与所述第三连接件相连接，每一所述开关元件均通过所述第三连接件接地；

其中在所述开关元件处于连通状态下，与所述开关元件相连接的两电容均与所述第三连接件处于连通状态，在所述开关元件处于断开状态下，与所述开关元件相连接的两电容均与所述第三连接件处于断开状态。

3.根据权利要求1所述的电磁干扰滤除模组，其特征在于，所述开关元件为双排六脚钮子开关。

4.根据权利要求1所述的电磁干扰滤除模组，其特征在于，所述电磁干扰滤除模组还包括：印制电路板，每一所述电容均设置于所述印制电路板上。

5.根据权利要求4所述的电磁干扰滤除模组，其特征在于，所述印制电路板包括：第一连接端，与所述第一电容组中的电容数量相等的第二连接端，与所述第二电容组中的电容数量相等的第三连接端和第四连接端；

所述第一电容组中的每一电容的第一引脚均与所述第一连接端连接，且所述第一连接端通过连接线与所述第一连接件相连接，所述第一电容组中的每一电容的第二引脚均与所述第二连接端连接；

所述第二电容组中的每一电容的第二引脚均与所述第四连接端连接，且所述第四连接端通过连接线与所述第二连接件相连接，所述第二电容组中的每一电容的第一引脚均与所述第三连接端连接；

每一所述开关元件的第一引脚均与一个所述第二连接端连接，每一所述开关元件的第二引脚均与一个所述第三连接端连接。

6.根据权利要求1所述的电磁干扰滤除模组，其特征在于，所述第一电容组中每一所述电容的容值互不相同，且每一所述电容的容值均介于10uF至500uF之间。

7.根据权利要求1所述的电磁干扰滤除模组，其特征在于，与所述第一连接件连接的连接线和与所述第二连接件连接的连接线的长度均小于或等于100mm。

8.根据权利要求1所述的电磁干扰滤除模组，其特征在于，所述壳体包括：

本体，所述本体的内部中空形成所述容置腔，所述容置腔内填充有灌封材料；

与所述本体固定连接的固定板，所述固定板上设置有至少一个用于固定所述壳体的安装孔。

9.根据权利要求1所述的电磁干扰滤除模组，其特征在于，所述电磁干扰滤除模组还包括：

控制器，所述控制器分别与每一所述开关元件连接，用于控制每一所述开关元件在所述连通状态和所述断开状态之间切换。

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