[发明专利]一种EMC滤波电感

说明书

技术领域

本发明涉及一种EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)滤波电感。

技术背景

在传导高频段和辐射频段，共模干扰常常是主要的干扰源，所以在电子产品中为了解决共模干扰问题，常需要用到共模滤波电路，共模滤波电路的核心就是共模滤波电感和Y电容。Y电容一般用在失效时存在电击危险的场合，因此对其电气和机械可靠性有特殊要求，同时对其容量又有一定限制以防止能量危险存在，当然其对安全的要求更高；根据其额定电压和所能承受的尖峰电压等级又可分为Y1、Y2、Y3和Y4四类。在本专利申请，我们所说的Y电容是指共模滤波电路输入各线与大地或机壳等相连的为滤除共模干扰而加的输入各线与大地间的跨接电容，或与此功能相类的电容。

共模滤波电感常用的有单相、三相和多相等类型，从绕线形式来分，可分为骨架型和磁环型两种，无论何种绕线形式，都存在着各种寄生参数，这些寄生参数对EMC有有利的也有不利的，如寄生的匝间耦合电容，寄生的X电容等。X电容一般指用在失效时不会存在电击危险的场合，当跨线使用电容(相当于差模电容)进行滤波时，因线间存在雷击、开关浪涌等，可能会导致电容冒烟或起火，故各国安全规定对此类电容有特殊安全要求，这类跨线用同时有一定的安全要求的电容，称之为X电容，根据其额定电压和所能承受的尖峰电压等级又可分为X1、X2、X3三类。在本专利申请，我们所说的X电容是指为滤除输入线与线间的差模干扰而加的线与线间的跨接电容，或与此功能相类的其它电容。但现有的无论何种形式电感都难以产生寄生Y电容，对于高频段干扰，特别是信号高频干扰，只能外加Y电容。在电容工艺水平和安全规定要求下，目前只能生产陶瓷的片状Y2电容，该陶瓷的片状Y2电容成本非常贵，是普通Y2电容的几十倍至上百倍，且目前尚未有大规模应用；另外由于加工工艺的复杂性尚无片状的Y1电容出现，故无法大批量用于实际EMC防护上，而用插件的Y电容常常因为整个板子都是贴片的器件而无法被接受，或者单板回流焊后而要进行补焊而额外增加不必要的成本。目前对于一些处于安全电压以下的信号电路或电源电路通常采用高压贴片金膜电容来代替Y电容，但由于损坏特性的不同，存在较大安全风险。另外对于高频段EMC干扰，共模电感由于匝间砂合产生的寄生并联电容对其与电感谐振频率以上频段的影响是相当负面的，有时甚至是一个产品的EMC的致命点，所以我们希望电感的寄生并联电容越小越好。但由于目前环形电感的特点和绕线工艺水平的限制，内环导线往往无法稀疏排开，寄生并联电容就难以减小。

综上所述，现有的滤波电感存在下述缺点：

1.无法产生寄生的Y电容，对共模滤波十分不利；虽然可以外加Y电容，Y电容由于安全规定及现在生产工艺问题体积较大，且Y电容目前尚无大批量生产的片状Y电容；对于高频几十兆到几百兆的干扰信号，采用插件Y电容同样存在寄生参数的不良影响；

2.寄生并联电容Cp较大，对电感的噪声抑制能力产生十分不利的影响；

3.寄生X电容容量太小，对差模滤波效果不利。

发明内容

本发明就是为了解决现有EMC滤波电感的上述问题，提出一种新的EMC滤波电感。

为此，本发明的EMC滤波电感包括由原绕组线绕制而成的原绕组，其特征是：还包括由绝缘导线与所述原绕组线并绕而成的接地绕组。

优选地，所述接地绕组一端与大地相连，另一端悬空。

与所述原绕组线并绕的绝缘导线有至少两根。

所述滤波电感是环形共模滤波电感或带骨架型共模滤波电感或工字形差模滤波电感或环型差模滤波电感。

所述绝缘导线与共模滤波电感的两个原绕组同时并绕。

所述绝缘导线与共模滤波电感的两个原绕组分别并绕。

所述带骨架型共模滤波电感的每相原绕组内的原绕组线相互错位，所述滤波电感的两相原绕组间的相邻原绕组线正对。

所述环形滤波电感的磁环内层为至少两层，所述磁环内层层间设有层间绝缘层。

所述绕组有一个或多个，分布在一层或多层中，所述绕组间和/或绕组层间和/或绕组外设有金属屏蔽地。

还包括绝缘线，所述绝缘线与所述原绕组线、绝缘导线并绕。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下