一種低功耗無源諧波濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低功耗無源諧波濾波器，包含有內設有前腔、后腔和分隔絕緣片的殼體，埋設在前腔內、包含有由X電容和扼流圈L1構成的LC振蕩電路，放電降額電阻器R1，及由互連端接地后設置在L線與N線之間的Y電容的濾波電路，及埋設在后腔內、由通信電抗器L2充任的諧波抑制電路，濾波電路與諧波抑制電路之間由分隔絕緣片隔離、各自的電氣引出腳直接相連，通過合理設置電路結構和科學選用電阻器值和電容器值，使濾波器在設備正常工作或待機狀態(tài)下的電阻消耗功率小于0.2W，漏電流小于3.5mA，結構緊湊且合理、為配用本無源諧波濾波器的用電器具或設備滿足國際市場需求提供了基礎保證。
【專利說明】一種低功耗無源諧波濾波器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子濾波器件【技術領域】，特別是一種兼具有抑制來自系統外部的雜波干擾、吸收系統內部產生的諧波電流及非正常雜波、有利于降低待機狀態(tài)下能量損耗的低功耗無源諧波濾波器。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高和健康理念的改變，消費者對諸如家用電器、體鍛運動器材類用電器具的性能要求也越來越高，配用PLC程序控制器及非線性元器件類電磁兼容功能器件的器具產品越來越多，這類器具在工作過程中如果受到外界電磁雜波干擾時往往會影響電磁兼容功能器件的正常工作，從而影響家用電器的工作可靠性，所以普遍存在抗外界電磁干擾能力弱和工作穩(wěn)定性差的不足之處。而且這類器具在工作過程中自身也會產生大量污染諧波、干擾自身、電源或電網系統中其他用電器具的正常工作。對此，目前一般采用在電源進線和負載電路之間增加設置電源濾波器的方法克服來自電源系統的外界電磁雜波干擾和負載雜波對電源網路的影響，但對于電器自身工作系統產生的高頻段電磁諧波干擾卻沒有很好的抑制作用，為此，消費者往往需要額外附加配制具有吸收和抑制內部諧波功能的電抗器，雖有一定實效，但由此引發(fā)了在電器設備上附加安裝設置專用電抗器的麻煩，除存在費時、費力和增加額外設置成本外，還存在電抗器和濾波器之間需設較長的互連導線，容易引發(fā)系統電感、分布電容的非確定性變化，導致產生新的電磁波干擾，從而影響濾波效果和抑制諧波的功效，故從實用性和經濟性角度考慮尚欠理想；此外，由于濾波器在設備待機狀態(tài)下，工作回路仍處于導通狀態(tài)，需消耗一定能量和存在一定的泄漏電流；但在目前濾波器設計中，往往只考慮降額、放電要求，而對于承擔電能與熱能轉換的主要元器件的電阻器和接地電容的取值忽略了節(jié)能降耗和減少泄漏電流的因素，因而普遍存在選值隨意性強，在設備正常工作和待機狀態(tài)下自身能量損耗和泄漏電流較大的弊端，從而成為導致電器設備很難滿足歐盟于2013年I月I日起施行的EN60335-1新標準中強調的家用電器類產品在待機狀態(tài)下功耗不得超過0.5W、及國際電工委員會的IEC60335-1標準規(guī)定的泄漏電流小于3.5mA的要求，所以，很有必要加以改進，以滿足這類產品的國際市場需求。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是要克服現有用電器具上所使用的諧波濾波器所存在的不足之處，提供一種集濾波與抑制諧波功能于一體，能滿足現代各種概念全新的運動器材及家用電器領域中用電器具的使用要求、且在待機狀態(tài)下功耗較小、能滿足國際市場需求的結構緊湊、且科學合理的低功耗無源諧波濾波器。
[0004]本發(fā)明的低功耗無源諧波濾波器主要包含有上設置有裝配孔、電源輸入接口和電氣輸出接口的殼體、設置在殼體腔內的濾波電路和諧波抑制電路，特征在于:所述的殼體腔內包含設置有專供安置濾波電路的前腔、專供安置諧波抑制電路的后腔和位于前腔和后腔交接處、對濾波電路和諧波抑制電路起隔離作用的分隔絕緣片，其中:所述的濾波電路由具有成本低廉，散熱和絕緣性能優(yōu)良的石蠟灌封填充埋設在前腔內，包含有設置在L線與N線之間、由電容器CXl和電容器CX2構成、具有抑制對稱差模干擾信號功能的X電容和扼流圈LI構成的LC振蕩電路，設置在L線與N線的電源輸入端之間、起放電降額作用的電阻器R1，及由互連端接地后設置在L線與N線之間、由電容器CYl和電容器CY2構成、具有抑制非對稱共模干擾信號功能的Y電容；所述的諧波抑制電路由一具有吸收設備自身產生的諧波電流功能、能將設備諧波對電源網絡的影響降到最低的通信電抗器L2充任，并由具有降低產品運行過程中電抗器產生的振動和噪聲功能的環(huán)氧樹脂灌封填充埋設在后腔內；所述的分隔絕緣片由FR-60高性能絕緣薄膜材料制成；所述的扼流圈LI由與L線和N線電氣相連的漆包線、由絕緣材料相隔、繞向和匝數相同地對稱繞設在磁環(huán)上構成的共模扼流圈充任；所述的電容器CXl為1.0uf、電容器CX2為0.47uF，均由聚丙烯金屬化膜電容器充任；所述的電容器CYl和電容器CY2均為IOnf，均由Y5V瓷片電容器充任，在設備正常工作或待機狀態(tài)下的濾波器漏電流小于3.5mA ;所述的電阻器Rl阻值范圍為242KQ〈R〈1 ΜΩ，在設備待機狀態(tài)下的電阻消耗功率小于0.2W，設備斷電2秒后，電壓小于額定電壓的30%。
[0005]在使用時的安裝狀態(tài)下，所述的濾波電路與諧波抑制電路之間通過各自的電氣引出腳直接互連、并由分隔絕緣片相隔設置在位于分隔絕緣片兩側的前腔和后腔內，所述的殼體通過裝配孔安裝設置在用電器具的殼體內表面上，所述的濾波電路通過電源輸入接口與用電器具的電源輸入插座電氣相連，諧波抑制電路通過電氣輸出接口與用電器具的電源輸入端電氣相連。
[0006]基于上述構思的本發(fā)明低功耗無源諧波濾波器，由于將濾波電路和諧波抑制電路由分隔絕緣片相隔、由各自的電氣引出腳互連、集中設置在殼體腔內，有效克服了現有技術中因內部雜亂的連接導線有可能引發(fā)的系統電感及分布電容的非確定性變化和導致產生新的電磁波干擾，確保自身正常的濾波和抑制諧波功效，從而有利于確保用電器具或設備的工作可靠性；且由于合理地選用了放電降額電阻值和Y輸出電容值，使濾波器自身在用電設備工作時或待機狀態(tài)下的功耗控制在0.2W以下，泄漏電流控制在3.5mA以下，不僅確保了自身的節(jié)能效果，而且為采用本發(fā)明的節(jié)能型EMI無源諧波濾波器的用電器具或設備滿足EN60335-1新標準中強調的家用電器類產品在待機狀態(tài)下功耗不得超過0.5W和IEC60335-1標準規(guī)定的泄漏電流小于3.5mA的要求提供了基礎保證，為這類用電器具或設備滿足國際市場需求作出了實質性貢獻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明實施例的內部結構示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例的電氣工作原理圖。
[0008]圖中:
1.殼體11.裝配孔12.電源輸入接口 13.電氣輸出接口 14.前腔 15.后腔2.濾波電路3.諧波抑制電路 4.分隔絕緣片。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖和典型實施例對本發(fā)明作進一步說明。[0010]在圖1和圖2中，本發(fā)明的低功耗無源諧波濾波器主要包含有上設置有裝配孔11、電源輸入接口 12和電氣輸出接口 13的殼體1、設置在殼體I腔內的濾波電路2和諧波抑制電路3，特征在于:所述的殼體I腔內包含設置有專供安置濾波電路2的前腔14、專供安置諧波抑制電路3的后腔15和位于前腔14和后腔15交接處、對濾波電路2和諧波抑制電路3起隔離作用的分隔絕緣片4，其中:所述的濾波電路2由具有成本低廉，散熱和絕緣性能優(yōu)良的石蠟灌封填充埋設在設置在前腔14內，包含有設置在L線與N線之間、由電容器CXl和電容器CX2構成、具有抑制對稱差模干擾信號功能的X電容和扼流圈LI構成的LC振蕩電路，設置在L線與N線的電源輸入端之間、起放電降額作用的電阻器R1，及由互連端接地后設置在L線與N線之間、由電容器CYl和電容器CY2構成、具有抑制非對稱共模干擾信號功能的Y電容；所述的諧波抑制電路3由一具有吸收設備自身產生的諧波電流功能、能將設備諧波對電源網絡的影響降到最低的通信電抗器L2充任，并由具有降低產品運行過程中電抗器產生的振動和噪聲功能的環(huán)氧樹脂灌封填充埋設在后腔15內；所述的分隔絕緣片4由FR-60高性能絕緣薄膜材料制成；所述的扼流圈LI由與L線和N線電氣相連的漆包線、由絕緣材料相隔、繞向和匝數相同地對稱繞設在磁環(huán)上構成的共模扼流圈充任；所述的電容器CXl為1.0uf、電容器CX2為0.47uF，均由聚丙烯金屬化膜電容器充任；所述的電容器CYl和電容器CY2均為IOnf，均由Y5V瓷片電容器充任，在設備正常工作或待機狀態(tài)下的濾波器漏電流小于3.5mA ;所述的電阻器Rl阻值范圍為242KQ〈R〈1 ΜΩ，在設備待機狀態(tài)下的電阻消耗功率小于0.2W，設備斷電2秒后，電壓小于額定電壓的30%。
[0011]在使用時的安裝狀態(tài)下，所述的濾波電路2與諧波抑制電路3之間通過各自的電氣引出腳直接互連、并由分隔絕緣片4相隔設置在位于分隔絕緣片4兩側的前腔14和后腔15內，所述的殼體I通過裝配孔11安裝設置在用電器具的殼體內表面上，所述的濾波電路2通過電源輸入接口 12與用電器具的電源輸入插座電氣相連，諧波抑制電路3通過電氣輸出接口 13與用電器具的電源輸入端電氣相連。
【權利要求】
1.一種低功耗無源諧波濾波器，主要包含有上設置有裝配孔(11)、電源輸入接口(12 )和電氣輸出接口( 13 )的殼體(I)、設置在殼體(I)腔內的濾波電路(2 )和諧波抑制電路(3)，其特征在于所述的殼體(I)腔內包含設置有專供安置濾波電路(2)的前腔(14)、專供安置諧波抑制電路(3)的后腔(15)和位于在前腔(14)和后腔(15)之間、對濾波電路(2)和諧波抑制電路(3)起隔離作用的分隔絕緣片(4)，其中: 所述的濾波電路(2)由具有成本低廉，散熱和絕緣性能優(yōu)良的石蠟灌封填充埋設在前腔(14)內，包含有設置在L線與N線之間、由電容器CXl和電容器CX2構成、具有抑制對稱差模干擾信號功能的X電容和扼流圈LI構成的LC振蕩電路，設置在L線與N線的輸入端之間、起放電降額作用的電阻器Rl，及由互連端接地后設置在L線與N線之間、由電容器CYl和電容器CY2構成、具有抑制非對稱共模干擾信號功能的Y電容； 所述的諧波抑制電路(3)由一具有吸收設備自身產生的諧波電流功能、能將設備諧波對電源網絡的影響降到最低的通信電抗器L2充任，并由具有降低產品運行過程中電抗器產生的振動和噪聲功能的環(huán)氧樹脂灌封填充埋設在后腔(15)內； 所述的分隔絕緣片(4)由FR-60高性能絕緣薄膜材料制成； 所述的扼流圈LI由與L線和N線電氣相連的導線、由絕緣材料相隔、繞向和匝數相同地對稱繞設在磁環(huán)上構成的共模扼流圈充任； 所述的電容器CXl為1.0uf、電容器CX2為0.47uF，均由聚丙烯金屬化膜電容器充任； 所述的電容器CYl和電容器CY2各為IOnf，由Y5V瓷片電容器充任，確保在設備正常工作或待機狀態(tài)下濾波器的漏電流小于3.5mA ； 所述的電阻器Rl阻值范圍為242KQ〈R〈1 ΜΩ，在設備待機狀態(tài)下的電阻消耗功率小于0.2W，設備斷電2秒后，電壓小于額定電壓的30%。
2.根據權利要求1所述的低功耗無源諧波濾波器，其特征在于所述的濾波電路(2)與諧波抑制電路(3 )在裝配狀態(tài)下相互間由各自的電氣引出腳直接互連。
3.根據權利要求1所述的低功耗無源諧波濾波器，其特征在于所述的殼體(I)在使用時的安裝狀態(tài)下通過裝配孔(11)安裝設置在用電器具的殼體內表面上。
4.根據權利要求1所述的低功耗無源諧波濾波器，其特征在于所述的濾波電路(2)在使用時的安裝狀態(tài)下通過電源輸入接口(12)與用電器具的電源輸入插座電氣相連。
5.根據權利要求1所述的低功耗無源諧波濾波器，其特征在于所述的諧波抑制電路(3)在使用時的安裝狀態(tài)下通過電氣輸出接口(13)與用電器具的電源輸入端電氣相連。
【文檔編號】H02J3/01GK103441500SQ201310376768
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權日:2013年8月27日
【發(fā)明者】陳旭東, 周軍, 曾廣緯, 姜帆修 申請人:上海西艾愛電子有限公司