CN117012503A - 电磁干扰滤波*** - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电磁干扰滤波***。电磁干扰滤波***包含电路板以及扼流器。电路板设有至少三个以上电容。扼流器设置于电路板上，并包含非圆形磁芯以及至少三组以上绕线组，多个所述绕线组绕设于非圆形磁芯上。该至少三个以上电容邻设于扼流器，且多个所述绕线组的第一出线端分别对应连接于该至少三个以上电容。

Description

电磁干扰滤波***

技术领域

本发明涉及一种电磁干扰滤波***，尤其涉及一种适用于三相***，且包含具有非圆形磁芯的扼流器的电磁干扰滤波***。

背景技术

随着科技的进步与发展，各种类型的电器非常普遍且使用频繁，而运用电器不免会使用到电源，才能使电器正常运作。然而当电器需使用交流电源来进行运作时，可能会因为电源的供应、高频变压器或是其他元件的寄生电容或是杂散电容的运作等原因，使得由交流电源所供应的电流中，夹带着噪声电流，这即是电磁干扰(ElectromagneticInterference；EMI)现象。

一般而言，使用交流电源会产生的噪声包含差模噪声(differentialmodenoise)以及共模噪声(commonmodenoise)，而电磁干扰滤波器可作为电源抗电磁辐射的第一道防线，电磁干扰滤波器主要由扼流器(choke)和电容器(capacitor)所组成，其中扼流器为感性元件，用以抑制噪声产生，且一般皆由至少一绕组、一磁芯组以及供绕组缠绕的一绕线架所构成。

图1A及图1B分别显示不同角度的传统电磁干扰扼流圈的示意图。如图1A及图1B所示，公知扼流器1通常包括具有中空部分的圆形磁芯11和多个线圈12，且多个线圈12绕设于中空的圆形磁芯11上。

一般而言，为了增加公知扼流器1的电感，通常需要增加线圈12的圈数。然而，由图1B可见，圆形磁芯11的内径是固定的，意即此圆形磁芯11的中空部分的空间有限，是以于此公知技术中，仅能供3组线圈121、122、123绕设于其上。换言之，即便欲再增加线圈12的数量或是圈数以增加电感，却会受限于圆形磁芯11的内径，而难以进一步增加其线圈12的数量及圈数。

此外，由于此圆形磁芯11的内径中心处较小(即圆形磁芯11的空心部分的空间较小)，故当较大的电流流经线圈12时，扼流器1可能会受到线圈12之间的安全距离问题，进而导致其于电路板3(如图1C所示)上走线困难，进而影响其布局。举例而言，如图1A所示，由于绕设于圆形磁芯11的线圈121、122的接脚121a、122a彼此距离过近，是以当其如图1C所示，布设于电路板3上时，则会因此接脚121a、122a之间的安全距离问题，而导致走线困难。且由图1C可见，由于此3组线圈12绕设方式为相互对角的设置，故其部分接脚121a、122a等设置于电路板3上的出线位置可能为不规则的斜角(即非为水平或是垂直位置)，如此将进一步影响电路板3上的其他电子元件30、或是电容31的设置位置及数量，导致电路板3的设计困难。

再者，于另一些公知技术中，为了解决公知扼流器1的电感及安规距离等问题，其需要采用更大尺寸的圆形磁芯11，以增加电感并符合安规距离，如此一来，将使得公知扼流器1的体积更大，进而导致产品体积更大、电子设备无法小型化的问题。

因此，如何发展一种可改善上述现有技术所遇到问题的电磁干扰滤波***，实为重要的课题之一。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种电磁干扰滤波***，尤其涉及一种适用于三相***，且包含具有非圆形磁芯的扼流器的电磁干扰滤波***，通过非圆形磁芯的内径较大，使绕线组的绕线位置可拉开一定距离，进而解决公知技术中电路板的走线问题。

本发明的又一目的在于提供一种电磁干扰滤波***，其包括具有非圆形磁芯的扼流器的电磁干扰滤波***，通过非圆形磁芯的型态及至少三组以上绕线组的绕设位置及串、并联方式，进而以弹性调配电路板上的电容数量、位置，进而有效增加电路板的空间利用率，同时达到减小整体装置体积、电感增大、或是可进行电流分流、减小损耗的功效。

根据本发明的构想，本发明提供一种电磁干扰滤波***，包含电路板以及扼流器。电路板设有至少三个以上电容。扼流器设置于电路板上，并包含：非圆形磁芯以及至少三组以上绕线组，多个所述绕线组绕设于非圆形磁芯上。其中，至少三个以上电容邻设于扼流器，且多个所述绕线组的第一出线端分别对应连接于至少三个以上电容。

根据本发明的构想，其中非圆形磁芯具有中空部，当至少三组以上绕线组绕设于非圆形磁芯上时，多个所述绕线组的一部分穿过非圆形磁芯的中空部。

根据本发明的构想，其中非圆形磁芯为椭圆环形磁芯。

根据本发明的构想，其中非圆形磁芯包括椭圆环形本体及U型延伸部。

根据本发明的构想，其中扼流器设置于电路板上时，至少三个以上电容邻设于扼流器的一侧。

根据本发明的构想，其中扼流器设置于电路板上时，至少三个以上电容分别邻设于扼流器的两相对侧。

根据本发明的构想，其中至少三组以上绕线组以串联设置、或是并联设置、或是串并联设置。

根据本发明的构想，其中电磁干扰滤波***还包括附加电路板，附加电路板上具有至少一个电容，用以与至少三组以上绕线组的第二出线端对应连接。

根据本发明的构想，本发明提供一种电磁干扰滤波***，包含：电路板、附加电路板以及扼流器。电路板设有至少三个以上电容。附加电路板设有至少一个电容。扼流器夹设于电路板及附加电路板之间，并包含：非圆形磁芯以及至少三组以上绕线组，多个所述绕线组绕设于非圆形磁芯上。其中，电路板上的至少三个以上电容及附加电路板上的至少一个电容均邻设于扼流器，且至少三个以上绕线组的第一出线端对应连接于电路板上的至少三个以上电容，至少三个以上绕线组的第二出线端对应连接于附加电路板上的至少一个电容。

根据本发明的构想，其中扼流器的底侧对应设置于电路板上，扼流器的顶侧对应设置于附加电路板上。

本发明的有益效果在于，本发明提供了一种电磁干扰滤波***，包括电路板及扼流器，且扼流器包括非圆形磁芯及至少三组以上绕线组，其中该至少三组以上绕线组绕设于该非圆形磁芯上，并连接且邻设于电路板上的电容。由于此非圆形磁芯的内径较大，是以至少三组以上绕线组的绕线位置可拉开一定距离，进而解决公知技术中电路板的走线问题。

附图说明

图1A及图1B分别显示不同角度的传统电磁干扰扼流圈的示意图。

图1C为图1A所示的传统电磁干扰扼流圈设置于电路板上的示意图。

图2为本发明较佳实施的电磁干扰滤波***的示意图。

图3为图2所示的扼流圈的示意图。

图4A为本发明第二较佳实施的电磁干扰滤波***的扼流圈的示意图。

图4B为本发明第三较佳实施的电磁干扰滤波***的扼流圈的示意图。

图5A为本发明第四较佳实施的电磁干扰滤波***的侧视结构示意图。

图5B为图5A的俯视结构示意图。

图6为本发明第五较佳实施的电磁干扰滤波***的俯视结构示意图。

图7A为本发明第六较佳实施的电磁干扰滤波***的侧视结构示意图。

图7B为图7A的俯视结构示意图。

图8为本发明第七较佳实施的电磁干扰滤波***的立体结构示意图。

附图标记如下：

1：公知扼流器

11：圆形磁芯

12、121、122、123：线圈

121a、122a：接脚

2：扼流器

21：非圆形磁芯

210：中空部

211：第一磁部

212：第二磁部

213：第三磁部

214：第四磁部

215：椭圆环形本体

216：U型延伸部

22：绕线组

22a：第一出线端

22b：第二出线端

3：电路板

30：电子元件

31、61：电容

31a：Y电容

31b：X电容

4、5、7：电磁干扰滤波***

6：附加电路板

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非限制本发明。

请参阅图2及图3。图2为本发明较佳实施的电磁干扰滤波***的示意图。图3为图2所示的扼流圈的示意图。于本实施例中，电磁干扰滤波***4适用于三相***，且包含电路板3及扼流器2。扼流器2可为但不限为一种噪声滤波器或电感器，用于诸如开关电源等电子设备的电路板组件中，用于抑制电磁噪声。电路板3设有多个电子元件30，且其中包含至少三个以上的电容31。扼流器2设置于电路板3，且包含非圆形磁芯21及至少三组以上绕线组22。非圆形磁芯21的内侧具有中空部210，且至少三组以上绕线组22对应绕设于非圆形磁芯21上。非圆形磁芯21可以是圆形之外的任何形状，于本实施例中，非圆形磁芯21的型态为接近方形的椭圆环形磁芯，但不以此为限。以及，当此扼流器2设置于电路板3上时，至少三个以上电容31邻设于扼流器2的一侧，且该至少三组以上绕线组22的第一出线端22a分别对应连接于该至少三个以上电容31。

如图3所示，于本实施例中，扼流器2的非圆形磁芯21的型态为椭圆环形磁芯且包括第一磁部211、第二磁部212、第三磁部213及第四磁部214，其中第一磁部211与第二磁部212彼此相互对应且平行设置、第三磁部213及第四磁部214亦相互对应且平行设置，且第三磁部213及第四磁部214分别设置于第一磁部211与第二磁部212之间，以及，第一磁部211与第二磁部212的长度大于第三磁部213及第四磁部214。于本实施例中，第一磁部211、第二磁部212、第三磁部213及第四磁部214彼此连接处为圆角结构，但不以此为限。以本实施例为例，绕线组22可为但不限为铜箔线圈，且其数量为6，但此非圆形磁芯21的型态及绕线组22的数量、材质并不以此为限，其可依照实际施作情形而任施变化。于本实施例中，6组绕线组22缠绕在非圆形磁芯21上并且彼此间隔，以及，每个绕线组22的一部分穿过非圆形磁芯21的中空部210。于一些实施例中，6组绕线组22中的2组缠绕于第一磁部211上，3组缠绕于第二磁部212上，1组缠绕于第三磁部213上，是以其出线位置大致上呈规则排列，即为水平方向或是垂直方向排列。然而本发明的绕线组22的绕设位置并不以此为限，其可依照实际施作情形而任施变化。

请同时参阅图1C及图2。于本实施例中，由于非圆形磁芯21为椭圆环形磁芯，是以其内侧的中空部210空间较大，使得绕线组22彼此之间的绕线距离可依据实际布线需求予以调整，相较于图1C所示的公知技术可见，本实施例的绕线组22的绕线距离较大，是以可解决公知技术中走线困难的问题。此外，于本实施例中，椭圆环形磁芯上绕设6组绕线组22，是以当此6组绕线组22两两串联设置时，其圈数明显比公知技术中每一线圈12的圈数多，换言之，本实施例的绕线组22可通过将多组绕线22进行串联，以增加电感。于另一些实施例中，当感量相同时，如欲在电流过大时分散电流以减少损耗，则可将此6组绕线22采以并联设置，但电流可进行分流，进而减少损耗。再者，若将本实施例的电磁干扰滤波***4与公知技术相比，由图2可见，由于本实施例的非圆形磁芯21为椭圆环形磁芯，其6组绕线组22绕设于椭圆环形磁芯上时，其出线位置大致上呈规则排列，即为水平方向或是垂直方向排列，是以当其设置于电路板3上时，其出线位置周边具有充足的空间以供电子元件设置，是以本发明的电路板3上可设置14个电子元件，且电路板3上少有闲置空间。反观图1C，由于公知技术中的扼流圈1为圆形磁芯11，且其3组线圈12以相互对角的方式绕设于圆形磁芯11上，导致其出线位置偏斜为斜角方式，故受限于圆形磁芯11的形态及其偏斜的出线位置，其周边难以布设电子元件，是以公知技术中的电路板3上仅能设置11个电子元件，且电路板上3具有较多的难以使用的空间，故其空间利用率明显较差。由此可见，本实施例采用椭圆环形磁芯作为非圆形磁芯21，搭配至少三组以上绕线组22以大致水平或垂直的方式绕设于非圆形磁芯21，进而可有效提升电路板3的空间利用率、增加电路板3上的电子元件数量，以利于电路板3的布局及规划设计。当然，本实施例的电路板3上的电子元件数量并不以上述数量为限，其可依照实际施作情形而任施变化。

请参阅图4A及图4B。图4A为本发明第二较佳实施的电磁干扰滤波***的扼流圈的示意图。图4B为本发明第三较佳实施的电磁干扰滤波***的扼流圈的示意图。由图4A及图4B可见，本实施例的扼流器2的非圆形磁芯21的型态不限于椭圆环形磁芯，其亦可为不规则形。于一些实施例中，扼流器2的非圆形磁芯21为波浪形环形磁芯，且其内侧同样具有中空部，如图4A所示，该至少三组以上绕线组22彼此分隔地绕设于波浪形环形磁芯的非圆形磁芯21上，且每个绕线组22的一部分穿过非圆形磁芯21的中空部210。于另一些实施例中，扼流器2的非圆形磁芯21为图4B所示的星形环形磁芯，其中该至少三组以上绕线组22亦绕设于星形环形磁芯的非圆形磁芯21上，且彼此分隔，且每个绕线组22的一部分穿过非圆形磁芯21的中空部210。由此可见，本发明的扼流器2的非圆形磁芯21可以是圆形之外的任何形状，其可具有多样的型态，并可依据实际施作情形而任施变化，并不以前述多个所述方式为限。

请参阅图5A及图5B。图5A为本发明第四较佳实施的电磁干扰滤波***的侧视结构示意图。图5B为图5A的俯视结构示意图。于本实施例中，电磁干扰滤波***4同样包含电路板3及扼流器2。扼流器2设置于电路板3上，且包含非圆形磁芯21及至少三组以上绕线组22，至少三组以上绕线组22绕设于非圆形磁芯21上，且彼此分隔设置，每一绕线组22的一部分穿过非圆形磁芯21的中空部210。于本实施例中，任两组绕线组2的圈数相同，是以其可如前述实施例，依据不同情形进行串联或并联设置，以增加电感、或是使电流分流。当然，于另一些实施例中，其亦可采用串并联设置，其可依据实际施作情形而任施变化，并不以此为限。以及，电路板3具有至少三个以上的电容31，以本实施例为例，该至少三个以上的电容31的数量为3，此3个电容31邻设于扼流器2的一侧，且该至少三组以上绕线组22的第一出线端22a分别对应连接于此3个电容31，至于此至少三组以上绕线组22的第二出线端22b则可能通过接线接到另一远端电路板(未图示)上，以与该远端电路板上的电容(未附图)对应连接。换言之，以本实施例为例，其主要显示扼流器2的一侧可直接与电路板3上的至少三个电容31电连接，另一侧则通过接线与远端电路板(未图示)电连接。然于其他实施例中，电路板3上亦可具有4个、5个或6个电容31，且其可对应设置于绕线组2的两相对侧，或是任意两侧。多个所述电容31的数量及设置位置主要依据扼流器2的非圆形磁芯21的型态及绕线组2的出线位置而进行调控，并不以此为限。另外，于一些实施例中，电容31可包含Y电容31a及X电容31b，此时该至少三组以上绕线组22的第一出线端22a则同时对应连接至该Y电容31a及X电容31b，但不以此为限。于另一些实施例中，扼流器2可为差模电感或共模电感，且其可任意搭配所需求的Y电容31a及X电容31b，其数量及设置方式并不以此为限。

请参阅图6。图6为本发明第五较佳实施的电磁干扰滤波***的俯视结构示意图。于此实施例中，电磁干扰滤波***4的电路板3及扼流器2的结构及配置方式大致与前述实施例相同。然而于本实施例中，扼流器2的非圆形磁芯21的型态为椭圆环形磁芯与U型磁芯的结合。换言之，该非圆形磁芯21具有椭圆环形本体215，且该椭圆环形本体215的一部分向外突出形成一U型延伸部216，即椭圆环形本体215的两端与U型延伸部216的两端对应连接。于本实施例中，至少三组以上绕线组22彼此分隔地绕设于椭圆环形本体215上，并未绕设于U型延伸部216上。然于另一些实施例中，绕线组22亦可绕设于U型延伸部216上，以配合电路板3的布线配置及其上电容31的位置。因此，该非圆形磁芯21的型态及至少三组以上绕线组22的绕设位置可配合电路板3的配置而任施变化。

请参阅图7A及图7B。图7A为本发明第六较佳实施的电磁干扰滤波***的侧视结构示意图。图7B为图7A的俯视结构示意图。如图7A及图7B所示，本实施例的电磁干扰滤波***5不仅包含电路板3及扼流器2，还包含另一附加电路板6。由图7A可见，本实施例的扼流器2夹设于电路板3及附加电路板6之间，以构成三明治式的电磁干扰滤波***5。于本实施例中，扼流器2的顶侧对应连接设置于附加电路板6上，底侧则对应设置于电路板3上，由此以使扼流器2夹设于电路板3及附加电路板6之间。如图7B所示，扼流器2同样含非圆形磁芯21及至少三组以上绕线组22，于本实施例中该至少三组以上绕线组22的数量为6，即本实施例的6组绕线组22绕设于非圆形磁芯21上，且彼此分隔设置，每一绕线组22的一部分穿过非圆形磁芯21的中空部210。与前述实施例相仿，电路板3具有至少三个以上的电容31，以本实施例为例，电路板3具有3个电容，且此3个电容31邻设于扼流器2的一侧，并与6组绕线组22的第一出线端22a对应连接。相仿地，附加电路板6上亦设有至少三个以上的电容61，且于本实施例中，此至少三个以上的电容61的数量为3，且如图7A可见，此3个电容61对应设置于扼流器2的两相对侧，即2个电容61设置于扼流器2的一侧，另1个电容61设置于扼流器2的另一侧，由此以将扼流器2夹设于此3个电容61之间。以及，此3个电容61与6组绕线组22的第二出线端22b对应连接。于本实施例中，由于电路板3上的电容31及附加电路板6上的电容61均邻设于扼流器2，是以其可有效抑制电磁干扰。于一些实施例中，电容31及电容61可以锁附的方式对应邻设于扼流器2，但不以此为限。此外，通过本实施例的夹心摆设方式，则可更弹性地调控电路板3及附加电路板6的元件设置位置及数量。举例而言，当电路板3空间不足以摆设6个电容31时，例如仅能摆设3个电容或4个电容，通过附加电路板6的设置，则可辅助将无法设置的3个电容或是2个电容挪设于附加电路板6上，以调控或是增加支路上的电容61。如此一来，通过此立体夹层的设置方式，可将绕线组22水平的出线方向改为垂直上下的出线方向，进而可减小电磁干扰滤波***5的整体体积，同时亦可提高电路板3及附加电路板6的空间利用率。

请参阅图8。图8为本发明第七较佳实施的电磁干扰滤波***的立体结构示意图。于此实施例中，电磁干扰滤波***7的电路板3及扼流器2的结构大致与前述实施例相同，即电路板3包括至少三个以上电容31，扼流器2设置于电路板3上，且包含非圆形磁芯21及至少三组以上绕线组22，至少三组以上绕线组22绕设于非圆形磁芯21上，且彼此分隔设置，每一绕线组22的一部分穿过非圆形磁芯21的中空部210。惟于本实施例中，电路板3的至少三个以上的电容31的数量为3，且其中1个设置于扼流器2的一侧，另2个电容31对应设置于扼流器2的另一侧。换言之，此3个电容31分别邻设于扼流器2的两相对侧，并将该至少三组以上绕线组22夹设于其中，并与至少三组以上绕线组22绕线组22的第一出线端22a(未附图)对应连接。由此可见，电路板3的电容31的数量及设置位置可依照电路板3的尺寸大小及实际情形而任施变化，并不以此为限，惟此等变化均需使至少三个电容31邻近于扼流器2而设置，进而以达到抑制电磁干扰的功效。

综上所述，本发明提供了一种电磁干扰滤波***，包括电路板及扼流器，且扼流器包括非圆形磁芯及至少三组以上绕线组，其中该至少三组以上绕线组绕设于该非圆形磁芯上，并连接且邻设于电路板上的电容。由于此非圆形磁芯的内径较大，是以至少三组以上绕线组的绕线位置可拉开一定距离，进而解决公知技术中电路板的走线问题。再者，通过将至少三组以上绕线组串联设置，则可大幅增加电感，又或是将至少三组以上绕线组并联设置，则可将电流进行分流，并减小损耗。由此可见，通过本发明的扼流器的非圆形磁芯的型态及至少三组以上绕线组的绕设位置及串、并联方式，进而可弹性调配电路板上的电容数量、位置，进而有效增加电路板的空间利用率，同时达到抑制电磁干扰、减小整体装置体积、电感增大、或是可进行电流分流、减小损耗的功效。

本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然而皆不脱如附权利要求所欲保护者。

Claims (10)

1.一种电磁干扰滤波***，包含：

一电路板，设有至少三个以上电容；以及

一扼流器，设置于该电路板上，并包含：

一非圆形磁芯；以及

至少三组以上绕线组，多个所述绕线组绕设于该非圆形磁芯上；

其中，该至少三个以上电容邻设于该扼流器，且多个所述绕线组的一第一出线端分别对应连接于该至少三个以上电容。

2.如权利要求1所述的电磁干扰滤波***，其中该非圆形磁芯具有一中空部，当该至少三组以上绕线组绕设于该非圆形磁芯上时，多个所述绕线组的一部分穿过该非圆形磁芯的该中空部。

3.如权利要求1所述的电磁干扰滤波***，其中该非圆形磁芯为一椭圆环形磁芯。

4.如权利要求1所述的电磁干扰滤波***，其中该非圆形磁芯包括一椭圆环形本体及一U型延伸部。

5.如权利要求1所述的电磁干扰滤波***，其中该扼流器设置于该电路板上时，该至少三个以上电容邻设于该扼流器的一侧。

6.如权利要求1所述的电磁干扰滤波***，其中该扼流器设置于该电路板上时，该至少三个以上电容分别邻设于该扼流器的两相对侧。

7.如权利要求1所述的电磁干扰滤波***，其中该至少三组以上绕线组以串联设置、或是并联设置、或是串并联设置。

8.如权利要求1所述的电磁干扰滤波***，其中该电磁干扰滤波***还包括一附加电路板，该附加电路板上具有至少一个电容，用以与该至少三组以上绕线组的一第二出线端对应连接。

9.一种电磁干扰滤波***，包含：

一电路板，设有至少三个以上电容；

一附加电路板，设有至少一个电容；以及

一扼流器，夹设于该电路板及该附加电路板之间，并包含：

一非圆形磁芯；以及

至少三组以上绕线组，多个所述绕线组绕设于该非圆形磁芯上；

其中，该电路板上的该至少三个以上电容及该附加电路板上的该至少一个电容均邻设于该扼流器，且该至少三个以上绕线组的一第一出线端对应连接于该电路板上的该至少三个以上电容，该至少三个以上绕线组的一第二出线端对应连接于该附加电路板上的该至少一个电容。

10.如权利要求9所述的电磁干扰滤波***，其中该扼流器的一底侧对应设置于该电路板上，该扼流器的一顶侧对应设置于该附加电路板上。