CN210985938U - 一种高频emc滤波电路及家用电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高频EMC滤波电路及家用电器，所述高频EMC滤波电路包括磁环、共模扼流圈、第一滤波电容组、第二滤波电容组和滤波模块，所述第一滤波电容组的输入端连接所述共模扼流圈的输入端且公共端连接市电，所述第一滤波电容组连接市电的导线上套接所述磁环，所述共模扼流圈的输出端连接所述第二滤波电容组的输入端，所述第一滤波电容组或所述第二滤波电容组的输出端连接所述滤波模块的输入端，所述滤波模块的输出端连接所述第一滤波电容或所述第二滤波电容组的输出端且公共端接地。通过在第一滤波电容组或第二滤波电容组和地之间增加滤波模块，减少了高频EMC滤波电路的滤波器级数，从而低成本的实现高频段（10M‑300M）共模电磁干扰的滤除。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种高频EMC滤波电路及家用电器。
背景技术
共模滤波器用于滤除电器设备产生的共模干扰，以满足电磁兼容标准要求。共模滤波器的通常结构包括共模电容（也称为Y电容）和共模电感，通过共模电感的共模阻抗以及共模电容的旁路作用降低共模干扰。共模滤波器通常针对传导电磁干扰，作用频段在150kHz – 30 MHz。
高频段（10 MHz-300MHz）电磁干扰超标是电磁兼容测试遇到的常见问题。对于高频段共模干扰，目前家用电器（譬如空调外机）常用的高频EMC滤波电路如附图1所示，其通常采用二级拓扑滤波电路，由两组共模扼流圈和Y电容组成，并在电源进线绕入磁环。这种滤波设计结构滤波效果如附图4所示，会在高频32M附近出现干扰尖峰且需要增加实施空间。
专利CN103477544B提出了一种有源共模滤波电路，但该电路需要使用高压晶体管和辅助电源，可靠性差，电路成本高。专利CN104518721B公开了一种变频空调的压缩机控制***及其噪声抑制方法，通过双T网络陷波器，用于变频空调压缩机电流反馈信号的滤波，但不适用于高电压大电流的强电EMI滤波。
实用新型内容
本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种高频EMC滤波电路及家用电器,通过低成本的高频EMC滤波电路为家用电器消除噪声干扰信号。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
第一方面，本实用新型提供一种高频EMC滤波电路，包括磁环、共模扼流圈、第一滤波电容组、第二滤波电容组和滤波模块，所述第一滤波电容组的输入端连接所述共模扼流圈的输入端且公共端连接市电，所述第一滤波电容组连接市电的导线上套接所述磁环，所述共模扼流圈的输出端连接所述第二滤波电容组的输入端，所述第一滤波电容组或所述第二滤波电容组的输出端连接所述滤波模块的输入端，所述滤波模块的输出端连接所述第一滤波电容或所述第二滤波电容组的输出端且公共端接地。
优选地，所述滤波模块为接地磁环或接地电阻。
优选地，所述接地磁环的材料为铁氧体材料、铁粉芯材料、磁粉芯材料中的一种或多种。
优选地，所述接地磁环的内径为3-5mm。
优选地，所述磁环单圈的阻抗在10MHz-300MHz的频率内大于30Ω。
优选地，所述接地电阻为氧化膜电阻或金属膜电阻。
优选地，所述接地电阻阻值为30Ω—100Ω，所述接地电阻的额定功率大于2W。
优选地，所述第一滤波电容组包括两个Y电容，两个Y电容的一端分别连接市电零线和市电火线，两个Y电容的另一端连接在一起连接接地模块的输入端或地；所述第二滤波电容组也包括两个Y电容，两个Y电容的一端分别连接市电零线和市电火线，两个Y电容的另一端连接在一起连接所述滤波模块的输入端或地。
优选地，所述共模扼流圈包括磁芯和线圈，所述磁芯为铁氧体材料或非晶材料，所述线圈为单层线圈时通过顺序绕制或蝶形绕制而成，所述线圈为多层线圈时通过分段绕制成多个线圈段，所述线圈段与所述线圈段之间用树脂板绝缘。
第二方面，本实用新型还提供一种家用电器，所述家用电器包括第一方面所述的高频共模抑制电路。
从以上方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供一种高频EMC滤波电路及家用电器，通过在第一滤波电容组或第二滤波电容组和地之间增加滤波模块，减少了高频EMC滤波电路的滤波器级数，从而低成本的实现高频段（10M-300M）共模电磁干扰的滤除。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是目前的常规的二级EMC滤波电路的电路结构示意图。
图2是本发明的实施例1的高频EMC滤波电路的电路结构示意图。
图3是本发明的实施例2的高频EMC滤波电路的电路结构示意图。
图4是基于图1所述的二级EMC滤波电路获取的传导EMI测试效果图。
图5是基于图2所述的高频EMC滤波电路获取的传导EMI测试效果图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。
实施例1，一种高频EMC滤波电路。
如图2所示，本实施例的一种高频EMC滤波电路，其特征在于，包括磁环A、共模扼流圈、第一滤波电容组、第二滤波电容组和滤波模块，第一滤波电容组的输入端连接共模扼流圈的输入端且公共端连接市电，第一滤波电容组连接市电的导线上套接磁环，共模扼流圈的输出端连接第二滤波电容组的输入端，第二滤波电容组的输出端连接滤波模块的输入端，滤波模块的输出端连接第一滤波电容的输出端且公共端接地。
其中，本实施例中的滤波模块为接地磁环B，磁环B在低频段呈现非常低的感性阻抗值，不影响数据线或信号线上有用信号的传输。在高频段，约为10MHz左右开始，阻抗增大，其感抗成分保持很小，电阻性份量却迅速增加，将高频段EMI干扰能量以热能形式吸收耗散。
接地磁环B的材料为铁氧体材料、铁粉芯材料、磁粉芯中的一种或多种的结合，其中铁氧体磁环B主要包括镍锌铁氧体磁环和锰锌铁氧体磁环，镍锌铁氧体磁环B适合抑制高频段的电磁干扰，锰锌铁氧体磁环适合抑制低频段的电磁干扰。因此本实施例选用镍锌铁氧体磁环B，接地磁环B套接在第二滤波电容组和地之间的导线上，实现对高频段电磁干扰的抑制。
镍锌铁氧体磁环B的内径可为3mm-5mm的任意数值，磁环B的内径选择根据线缆外径长度选择，磁环B的内外径差值越大，纵向高度越大，其阻抗也就越大，铁氧体材料的阻抗越大，磁环B的滤波效果越好，但磁环B内径一定要紧包电缆，避免漏磁，所以在本实施例例中选用内径为3mm的镍锌铁氧体磁环B。
由于铁氧体材料的磁环B阻抗越大，磁环B的滤波效果越好，在本实施例中，要求磁环B单圈的阻抗需要在10MHz-300MHz的频率内需要大于30Ω，由于磁环B的阻抗随频率的增加而增加，因此在本实施例中，要求30MHz时的阻抗不低于30Ω。
在本实施例中，共模扼流圈包括磁芯和线圈，磁芯为铁氧体材料，线圈为单层线圈时，通过顺序绕制而成。
第一滤波电容组包括两个Y电容，两个Y电容的一端分别连接市电零线和市电火线，两个Y电容的另一端连接在一起接地；第二滤波电容组也包括两个Y电容，两个Y电容的一端分别连接市电零线和市电火线，两个Y电容的另一端连接在一起连接滤波模块的输入端。
本实施例中Y电容为陶瓷电容，电容大小通常为10nF，远远大于共模扼流圈的寄生电容。第一滤波电容组合和第二滤波电容组在10MHz–30 MHz频率范围内阻抗小于10Ω，通过第一滤波电容组合两个Y电容和第二滤波电容组合两个Y电容对高频段谐振电流起到直通作用。
使用本实施例的高频EMC滤波电路进行的EMI测试效果图如附图5所示，相较于附图1中在高频32M附近出现干扰尖峰，本实施例通过接地磁环B对电磁干扰的抑制效果，使32M的干扰尖峰得到有效抑制。
实施例2，一种高频EMC滤波电路。
如图3所示，本实施例和实施例1的不同之处在于，本实施例中的滤波模块使用接地电阻，通过第一滤波电容组或第二滤波电容组将高频段电磁干扰传输至接地电阻上，通过发热将电磁干扰的消耗掉，从而实现对高频段的电磁干扰信号的抑制。
接地电阻可以为氧化膜电阻或金属膜电阻，金属膜电阻体积小、噪声低、精度高，性能稳定且结构简单轻巧，因此在本实施例中选用金属膜电阻。
接地电阻阻值为30Ω—100Ω的任意值，本实施例选用33Ω的电阻。接地电阻的额定功率大于2W，电磁干扰信号通过接地电阻以发热的方式消耗掉，因此，电磁干扰信号的电压会全部接在接地电阻的两端，在出现较大的电磁干扰信号时接地电阻两端会有较大的电压，由接地电阻功率P=U2/R，R为接地电阻的阻值，U为接地电阻两端的电压，由于接地电阻的阻值不变，而接地电阻两端的电压U受电磁干扰信号的大小决定，所以需要一个较大功率的电阻，因此本实施例中的接地电阻需要大于2W。
相较于实施例1而言，本实施例实施更方便，而且成本更低。
实施例3，一种家用电器。
一种家用电器，所述家用电器包括实施例1或实施例2所述的高频EMC滤波电路，通过所述高频EMC滤波电路，使所述家用电器具有更好的EMC性能，制造成本更低，使用时更可靠。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种高频EMC滤波电路，其特征在于，包括磁环、共模扼流圈、第一滤波电容组、第二滤波电容组和滤波模块，所述第一滤波电容组的输入端连接所述共模扼流圈的输入端且公共端连接市电，所述第一滤波电容组连接市电的导线上套接所述磁环，所述共模扼流圈的输出端连接所述第二滤波电容组的输入端，所述第一滤波电容组或所述第二滤波电容组的输出端连接所述滤波模块的输入端，所述滤波模块的输出端连接所述第一滤波电容或所述第二滤波电容组的输出端且公共端接地。
2.根据权利要求1所述的一种高频EMC滤波电路，其特征在于：所述滤波模块为接地磁环或接地电阻。
3.根据权利要求2所述的一种高频EMC滤波电路，其特征在于：所述接地磁环的材料为铁氧体材料、铁粉芯材料、磁粉芯材料中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种高频EMC滤波电路，其特征在于：所述接地磁环的内径为3-5mm。
5.根据权利要求2所述的一种高频EMC滤波电路，其特征在于：所述磁环单圈的阻抗在10MHz-300MHz的频率内大于30Ω。
6.根据权利要求2所述的一种高频EMC滤波电路，其特征在于：所述接地电阻为氧化膜电阻或金属膜电阻。
7.根据权利要求2所述的一种高频EMC滤波电路，其特征在于：所述接地电阻阻值为30Ω—100Ω，所述接地电阻的额定功率大于2W。
8.根据权利要求1所述的一种高频EMC滤波电路，其特征在于：所述第一滤波电容组包括两个Y电容，两个Y电容的一端分别连接市电零线和市电火线，两个Y电容的另一端连接在一起连接接地模块的输入端或地；所述第二滤波电容组也包括两个Y电容，两个Y电容的一端分别连接市电零线和市电火线，两个Y电容的另一端连接在一起连接所述滤波模块的输入端或地。
9.根据权利要求1所述的一种高频EMC滤波电路，其特征在于：所述共模扼流圈包括磁芯和线圈，所述磁芯为铁氧体材料或非晶材料，所述线圈为单层线圈时通过顺序绕制或蝶形绕制而成，所述线圈为多层线圈时通过分段绕制成多个线圈段，所述线圈段与所述线圈段之间用树脂板绝缘。
10.一种家用电器，其特征在于：所述家用电器包括权利要求1至9任意一项所述的高频EMC滤波电路。
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| CN112303806A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-02 | 青岛海信日立空调***有限公司 | 一种通讯电路和空调器 |
| WO2023082771A1 (zh) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | 一巨自动化装备（上海）有限公司 | 一种dc端多级滤波结构、电机控制器及车辆 |
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