[实用新型]包嵌式L-C低通滤波器

说明书

技术领域

本实用新型属于电信号处理以及电磁兼容技术领域，涉及一种包嵌式L-C低通滤波器。

背景技术

常见无源低通滤波电路中，多采用电感元件L和电容元件C接成如图1所示的滤波器，由于电感量和电容量分别集中在两个元件中，故称为集中参数滤波器。这种滤波器在实际应用中存在有以下缺点：一、高频干扰信号容易通过电感线圈的匝间电容耦合向后传递，因而不能有效滤除高频干扰；二、当信号频率接近谐振频率ω₀=(LC)^-1/2时，由于激发谐振现象，反而会放大干扰信号；三、两个元件之间的连线在大功率信号作用下，电磁能量通过辐射路径干扰后续电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种包嵌式L-C低通滤波器，它可以有效地提高低通滤波器滤除高频干扰的效率，并防止激发谐振、减少L和C连线辐射电磁对后续电路的干扰。

为解决上述技术问题，本实用新型的实现方案是这样的：

一种包嵌式L-C低通滤波器，包括线圈绕组、金属骨架和金属外壳，所述的金属骨架外圈壁上设置有螺旋沟槽，所述的线圈绕组嵌入在螺旋沟槽内，所述的金属外壳包围在金属骨架外周，并与金属骨架电联接。

上述包嵌式L-C低通滤波器中的金属骨架为空心的筒状结构，在该筒状结构内插有磁芯棒，所述磁芯棒的外周包裹有绝缘纸。具体应用结构中，所述的磁芯棒由软磁材料如铁氧体制成。

上述包嵌式L-C低通滤波器中的金属外壳上设置有接地端子。

上述包嵌式L-C低通滤波器中的线圈绕组由绝缘漆包线绕制而成。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果如下所述：

一、线圈绕组的每一个匝线圈被嵌入到封闭的金属沟槽内，线圈绕组与金属骨架及外壳之间形成分布电容，避免了在集中L和C元件之间的长线连接，克服线路传输辐射干扰；

二、线圈绕组的每一个匝线圈被金属骨架上的隔片隔开，克服匝间耦合传递高频干扰信号；

三、整个线圈被包封在一个电气封闭的金属腔体内，避免了电磁干扰通过空间辐射对后续电路的二次干扰；

四、由于电容量分散在线圈导体的每一个段，不易产生集中参数元件之间的主回路集中谐振现象。

附图说明

图1为常见L-C低通滤波器的原理图。

图2为本实用新型所述包嵌式L-C低通滤波器的结构示意图。

图3是该包嵌式L-C低通滤波器的等效电气原理图。

附图标记分别为：1―线圈绕组，2―金属骨架，3―金属外壳，4―磁芯棒，5―接地端子。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型所述的包嵌式L-C低通滤波器包括线圈绕组1、金属骨架2和金属外壳3，金属骨架2外部加工有螺旋沟槽，线圈绕组1的每一匝线圈都嵌入在螺旋沟槽内，线圈绕组1和金属骨架2整体装在作为滤波器的外壳的金属外壳3内，形成整体电气包封。

金属骨架2为空心的圆筒状结构，可根据使用条件，空心筒内可插有磁芯棒4，用于增大电感量。磁芯棒4通常选择软磁材料制成。

金属外壳3与金属骨架2紧贴在一起，连通为导体，金属骨架2的外部安装有接地端子，线圈绕组1的导体表面有绝缘漆与金属骨架2及金属外壳3隔离，导体表面与金属骨架2及金属外壳3之间形成分布接地电容。

图3为该包嵌式L-C低通滤波器的等效电气原理图，线圈绕组1的每一个“匝”被嵌入到封闭的金属沟槽内，与金属骨架2、金属外壳3之间自然形成分布电容，等效于图3所示的无穷多个小L-C滤波器串联，避免了在集中参数元件之间的长线连接，克服线路传输辐射干扰；同时线圈的每一个“匝”被金属骨架的隔片隔开，克服匝间耦合传递高频干扰信号；此外整个线圈被包封在一个电气封闭的金属腔体内，避免了电磁干扰通过空间辐射对后续电路的二次干扰；同时由于电容量分散在线圈导体的每一个段，不易产生集中参数元件之间的主回路集中谐振现象。

下面给出具体实施例：

线圈绕组1由直径为1mm的漆包铜线绕在铝质的骨架螺旋线槽中，其中螺旋线槽深1.5mm，宽1.5mm，螺距为2.5mm，匝数22匝；金属外壳3的材质为铝，空筒结构，空筒的内径为27mm，外径为32mm，长52mm。磁芯材料4为圆柱形铁氧体或其他磁性材料。

装配时，将线圈绕组1绕制在金属骨架2外圈，磁芯4包裹一层绝缘纸后插入金属骨架2的内孔中，然后将线圈绕组1、金属骨架2和磁芯4一起插入金属外壳3中即形成包嵌式LC低通滤波器，调整匝数、或结构尺寸可调整其通频带。