專利名稱：高性能小型電源濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為一種高性能小型電源濾波器，特別適用于抑制脈沖性電源傳導干擾，屬于濾波器類。
目前國內(nèi)外使用的小型通用濾波器均采用鐵氧體磁芯，因此低頻端(10KHZ～150KHZ)的插入衰減量較低。如美國corcom公司生產(chǎn)的10ET1開關(guān)電源用高性能濾波器，其插入衰減特性如下f(MNZ)0.01 0.02 0.03 0.05 0.15 0.50 1.0 2.0 5.0 8.0 10 20 30ab1618 22 36 36 47 42 42 40 45 42 42 45西德SIEMEANS公司生產(chǎn)的SIFI，其插入衰減曲線見附圖1。瑞士SCHAFFNER公司生產(chǎn)的FN6801682，其插入衰減曲線見附圖1。
大量統(tǒng)計表明，計算機等各種數(shù)字類設(shè)備產(chǎn)生誤動作時的電源傳導干擾幾乎都是脈沖性的。對抑制脈沖性傳導干擾的電源濾波器，要求具有很寬的頻域和盡可能大的插入衰減量。由于上述幾種通用濾波器不具備以上要求，所以無論對脈沖干擾源如各類開關(guān)電源(開關(guān)頻率≥20KHZ)、繼電器、雷電等的抑制或?qū)γ}沖性傳導干擾敏感的設(shè)備如計算機等各種數(shù)字類設(shè)備的防護都較差。特別當電網(wǎng)中混入大脈沖干擾電(壓)流的情況下，很難有效地排除電源傳導干擾的危害。
本實用新型為避免上述不足而提供了一種高性能小型電源濾波器。
本實用新型的具體技術(shù)方案是用鐵基微晶合金磁芯和Mn－Zn鐵氧體磁芯分別繞制共模扼流圈。然后將鐵基微晶合金磁芯繞制的共模扼流圈與三個濾波電容組成一個無源低通濾波節(jié)，再將Mn－Zn鐵氧體磁芯繞制的共模扼流圈與另外三個濾波電容組成另一無源低通濾波節(jié)，最后將這兩個低通濾波節(jié)串聯(lián)構(gòu)成一個完整的高性能小型電源濾波器，并封裝在一個電磁屏蔽盒中，內(nèi)部填充環(huán)氧樹脂。
下面通過附圖對本實用新型作進一步說明圖1為不同性能的濾波器插入衰減曲線比較圖2為原理電路圖圖3為外形結(jié)構(gòu)圖本實用新型采用的89年最新研制的鐵基微晶合金(Fe－Me－S1－B)磁芯，在＜400KHZ頻范內(nèi)具有極高的動態(tài)導磁率μe和極高的飽和磁感Bs(參見附表)，它對大脈沖電(壓)流不易飽和，因此特別適用于抑制脈沖性傳導干擾(參見附表)。眾所周知，無論抑制低頻成份或抑制大脈沖電(壓)流都需要采用大電感。電感量確定后，磁芯的μe越高、所需線圈的匝數(shù)T就越少，可用mH／T來衡量，鐵基微晶合金可達0.91mH／T、鐵氧體為0.06mH／T。匝數(shù)減少會帶來一系列好處，如由于允許線徑加粗、可提高原有功率容量；或在原有功率容量下、由于線徑加粗可改善散熱條件、而提高了可靠性；或在原有功率容量下，可縮小體積重量；或由于減少線圈匝間雜散電容的耦合而改善頻率高端的特性波動。同樣磁芯的Bs越高，磁芯就越不易飽和，換句話說，對能量大的(脈沖幅大、脈寬)脈沖干擾仍能保持原有的mH／T值。否則一旦磁芯飽和，線圈的電感值便會迅速下降，甚至消失，也就失去功能。以上就是在低頻端鐵氧體磁芯無法比擬的原因。但隨著工作頻率的升高(＞400KHZ)，鐵基微晶合
迅速下降。這時用鐵氧體磁芯繞制的線圈電感雖然值不夠高，但對該頻段干擾所呈現(xiàn)的阻抗ωL并不低。換句話說，由于干擾頻率的升高彌補了電感值的不足。再則，隨著干擾頻率的升高其脈寬和干擾能量必然也隨之減小，磁芯也就無需極高的Bs值，而上述這些優(yōu)點正是Mn－Zn鐵氧體中高質(zhì)磁芯所具有的(參見附表)。
本實用新型兼顧通帶衰減、阻帶衰減和時延的各個特性、選擇了最大平坦近似的勃特沃茲四階函數(shù)，并采用雙端接載梯形網(wǎng)絡(luò)加以綜合，得到所需的LC值。然后在頻譜儀實際測量時加以適當修正，使之達到最佳衰減特性。
本實用新型的一個實施例如下，元器件參數(shù)選擇為L1L1′－11.85mH、L2L2′－1.35mHC1－0.01μF×2，C2－2200PF×4
1－鐵基微晶合金磁芯繞制的共模扼流圈，2－共模濾波電容，3－差模濾波電容，4－Mn－Zn鐵氧體磁芯繞制的共模扼流圈，5－共模濾波電容，6－差模濾波電容，7－含鐵基微晶合金磁芯的兩階低通濾波節(jié)，8－含鐵氧體磁芯的兩階低通濾波節(jié)，9－電磁屏蔽盒，10、11－為電源輸入端焊片，12、13－為電源輸出端焊片，14－為濾波器接地焊片。曲線中————鐵基微晶合金 xxxxxxxxxxSIEMEANS SIFI－－－－－－CORCOM10ETI……………SCHAFFNER FN6801682本實用新型與國外同類產(chǎn)品比較，在10KHZ～100MHZ頻域內(nèi)具有很高的插入衰減和很小的體積，(50×33×27立方毫米)。由于體積縮小、使應用范圍更加擴大了，特別適用于對體積重量有嚴格要求場合內(nèi)的各種儀器儀表、開關(guān)電源、通信、導航設(shè)備、數(shù)控設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、以及抑制系統(tǒng)中各設(shè)備相互間的傳導干擾。
附表
權(quán)利要求1.一種高性能小型電源濾波器，由鐵基微晶合金磁芯，Mn-Zn鐵氧體磁芯分別繞制的共模扼流圈以及與之配合的六個濾波電容組成，其特征在于a)、由鐵基微晶合金(Fe-Me-Si-B)磁芯繞制的共模扼流圈與三個濾波電容組成無源低通濾波節(jié)，由Mn-Zn鐵氧體磁芯繞制的共模扼流圈與另外三個濾波電容組成另一無源低通濾波節(jié)，將這兩個低通濾波節(jié)串聯(lián)構(gòu)成高性能小型電源濾波器，b)、將這個高性能小型電源濾波器封裝在一個電磁屏蔽盒中，內(nèi)部填充環(huán)氧樹脂。
專利摘要本實用新型涉及高性能小型電源濾波器。本實用新型由兩節(jié)低通濾波器組成，一節(jié)低通濾波器由鐵基微晶合金(Fe-Me-Si-B)磁芯繞制的共模扼流圈與三個濾波電器組成，另一個由M
文檔編號H03H7/01GK2072295SQ9020508
公開日1991年2月27日 申請日期1990年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月24日
發(fā)明者區(qū)健昌, 張家驥 申請人:北京理工大學