[发明专利]平面EMI滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及平面EMI滤波器，尤其涉及适合于与超高频功率转换器一 起使用的这种滤波器。

背景技术

EMI滤波器通常设有电气和电子设备以确保不允许任何由该设备产生 的电磁噪声回传到主电源中。通常将这种滤波器划分为在带电线和中性线 (live and neutral lines)中包括电感元件的差模(DM)滤波器，或在带电 线和中性线与地之间包括电容元件的共模(CM)滤波器。

传统上，通过常规电路元件来构造EMI滤波器，所述常规电路元件具 体包括设置在电路板上的分立的电容和电感元件。然而，随着电子元件的 日益小型化，这种EMI滤波器相对于被滤波的相关电路和元件而言变得过 大。因此，需要更为紧凑的EMI滤波器设计，并且特别需要能够和电子设 备中的其它电子元件集成的EMI滤波器。

无芯平面螺旋绕组(CPSW)在本领域中是公知的，其可用在无芯变压 器中。CPSW可以以多种方式形成，例如通过将导电迹线沉积在印刷电路 板上形成，并且当在无芯变压器中用于信号和/或功率传递时，初级和次级 绕组可在适当的电介质基板的相对侧上形成为CPSW。除了在无芯变压器 中用于功率和信号传递以外，还提出在借助于铁氧体材料的情况下将这种 平面螺旋绕组用在集成EMI滤波器中。还提出了耦合无芯平面螺旋绕组以 消除传统EMI滤波器中的电容器寄生电感。还知道在差模EMI滤波器中将 CPSW用作电感元件，但是这些现有的提议始终继续使用妨碍EMI滤波器 结构完全集成的分立的三维电容器。

发明内容

根据本发明，提供一种用在电源和电子产品之间的EMI滤波器，其中 EMI滤波器包括至少一个平面元件以及平面电容器，所述平面元件包括一 对相对的无芯螺旋平面绕组。

优选地，将平面绕组形成在基板例如印刷电路板的相对侧上。

平面电容器可以包括至少两个由电介质材料隔开的平行导电板。

优选地，该滤波器是组合的传导模式滤波器和差模滤波器。

在这样的一个实施例中，传导模式滤波器可以包括第一平面元件，并 且差模滤波器可以包括两个对称设置在电源和产品之间的相位线和中性线 中的平面元件。

有许多可行的配置用于这种组合的共模和差模滤波器。

例如，在一些实施例中，将共模滤波器设置成邻近电源，而将差模滤 波器设置成邻近产品。在这些实施例中，可以将平面电容器设置在共模滤 波器和差模滤波器之间，或设置在差模滤波器和产品之间，或设置在电源 和共模滤波器之间。

或者，可以将差模滤波器设置成邻近电源，而将共模滤波器设置成邻 近产品。在这些实施例中，可以将平面电容器设置在电源和差模滤波器之 间，或设置在差模滤波器和共模滤波器之间，或设置在共模滤波器和产品 之间。

根据本发明的一个实施例，形成平面绕组使得每个螺旋绕组的交替线 圈形成在基板的相对侧上并通过通孔将其电互连，从而使基板的每一侧形 成有属于各自螺旋绕组的交替线圈。

此外，优选地，本发明的实施例的平面EMI滤波器可以与设置在滤波 器的中间级、末级、或者中间级和末级的有源滤波器元件组合。

因此，根据本发明的另一个方面，提供一种EMI滤波器，其包括无源 滤波器和有源滤波器，其中所述无源滤波器包括至少一个平面元件以及平 面电容器，所述平面元件包括一对相对的无芯螺旋平面绕组。

附图说明

将通过举例的方式并参照附图对本发明的一些实施例进行说明，其中：

图1示意性地示出两个无芯平面螺旋绕组以及它们的等效电路，

图2示意性地示出EMI滤波器的作用，

图3a和图3b示出无芯平面螺旋绕组用作直接模式滤波器的两个例子，

图4示出可以在本发明的实施例中使用的平面电容器的例子，

图5示出根据本发明的实施例的共模滤波器的例子，

图6示出常规的组合的CM和DM EMI滤波器，

图7示出根据本发明的实施例的组合的CM和DM EMI滤波器，

图8示出根据本发明的另一实施例的组合的CM和DM EMI滤波器，

图9示出根据本发明的另一实施例的组合的CM和DM EMI滤波器，

图10示出根据本发明的另一实施例的组合的CM和DM EMI滤波器，