[发明专利]电源滤波器

说明书

本发明涉及一种电源滤波器，该滤波器在一个公共磁心上装有两个线圈。

这种类型的滤波器特别用在开关型电源的输入端用于连接到市电电源。它们不仅防止开关型电源产生的高频干扰经过电源连接器到达市电电源，而且防止高频干扰经过市电电源到达设备，同时允许50-Hz电源频率基本上无衰减地经过。

在这种配置中，线圈通常在圆柱形线圈架上形成，圆柱形线圈架分为腔室并且具有由铜线制成的绕组，磁心穿过线圈架。参照图1可以解释这样一种滤波器的工作原理。在这种情况下，电源线中的每根线经过相应的线圈C1或C2，相对于两个输入端E1和E2，两个绕组C1、C2具有相反的极性。这意味着在一个输入端线上，例如经过输入端线E1传输的高频干扰受到线圈C1的全感应。然而，另一方面，以市电电源的50-Hz频率，同时施加到两个输入端E1、E2，两个绕组的不同极性导致磁心中磁场被抵消。因此，滤波器应该是对称设计的，使得对于50-Hz频率不形成任何输入端阻抗。两个线圈C1、C2借助于一个公共磁心(未示出)相互磁性耦联。

本发明的目的是提供一种上述类型的滤波器，它具有良好的电气特性和紧凑的尺寸。

这个目的由具有第一线圈和第二线圈的电源滤波器获得，它们有一个公共磁心，线圈作为导体印制线安装在基片上。

本发明的滤波器包含具有绕组的线圈，这些绕组设置在基片，例如常规的薄印刷电路板上，作为导体印制线。在这种装置中，一个线圈可以包含一个或多个基片，在多个基片的情况下它们相互接触。在中心，基片具有一个开口，一个磁心穿过该开口。

一个基片特别包含多个绕组，这些绕组沿着螺旋形路线向内并且经过一个镀通孔到达基片的另一面。反过来看，绕组沿着螺旋形路线向外，使得绕组的两个接头可以在电路板的边缘上做成。特别地，这意味着线圈的输入端和输出端也可以设置在电路板的相反面。对于适当数量的绕组，一个基片对于一个绕组是足够的，使得对于这种滤波器每个线圈仅需要一个基片。特别地，对于两个线圈的两个基片可以是相同的设计，一个线圈的输入端和输出端被设置在一个基片的对角区域。对称考虑意味着E/E磁心或E/I磁心是有益的。

对于镀通孔，在两个线圈之间的绝缘是必需的。为了做到这一点，可以使用绝缘夹层，例如塑料膜片。然而，也可以用绝缘材料相应地涂镀基片的相反面。对于电源滤波器的绝缘要求比变压器低很多。这意味着实际上基片的整个宽度可以用在磁心开口内的区域。

可以非常精确地制作磁心和在其上设置有导体印制线的基片。在这方面，可以确定基片的尺寸使得它们保持不会被磁心单独起作用，特别是在它的开口上。因此不需要线圈架。已知的蚀刻方法用于在基片上特别完全对称地设置导体印制线，使得具有基片的电源滤波器比具有很不对称的铜线绕组的线圈架的电源滤波器有更好的电气特性。

所使用的磁心可以特别是一个窄E/E磁心或E/I磁心，因此滤波器非常紧凑并且可以使用适当的固定装置垂直安装在电源供电装置的电路板上，所以电路板上的空间要求是非常低的。在许多设备中，开关型电源设置在屏蔽金属罩中作为与电路板一起的外部装置。因为开关型电源经常使用两个电源滤波器，这意味着电源供电装置的尺寸显著地减小。

该滤波器特别用作开关型电源中的电流补偿电源滤波器，例如在电子娱乐设备中。

下面参照示意图，借助于例子解释本发明，其中：

图1示出一个对称滤波器的电子设计(现有技术)，

图2示出一个具有E/I磁心的滤波器的剖面图，

图3a示出具有第一个线圈的一半磁心，以及

图3b示出具有第二个线圈的一半磁心。

如上面已经解释的，图1示出一个电流补偿电源滤波器，该滤波器具有两个线圈C1和C2以及相应的输入端E1、E2和输出端A1、A2。在这种情况下两个线圈被对称地安装并且借助于一个公共磁心相互磁性耦联。两个线圈C1和C2绕组的缠绕方向使得两个绕组是反向耦合的。

图2示出一个本发明滤波器的磁心以及两个线圈C1和C2的剖面图。在这个示范实施例中，磁心由具有两个半个磁心K1和K2的E/I磁心构成。代替E/I磁心，也可以使用E/E磁心并且该磁心给出类似的滤波器电气特性。两个线圈C1和C2在这里仅仅表示为绕组。一个绝缘和非导电夹层I位于两者之间。