專利名稱：一種三相小功率電磁干擾電源濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子濾波領域，尤其涉及一種三相小功率電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)電源濾波器。
背景技術：
目前，通信等領域的開關電源系統在提高開關電源的電磁兼容性能(ElectroMagnetic Compatibility,EMC)方面要求越來越高。目前市面上生產的三相小功率EMI電 源濾波器主要采用如圖I所示的拓撲結構，主要包括一個單體三相共模電感(Lc)、一個共模電容(CYl)、六個差模電容(CX11、CX12、CX13、CX21、CX22、CX23)、三個電阻(R1、R2、R3)、三個差模電感(Ldl、Ld2、Ld3)。其中，三相交流輸入端為R端口、S端口、T端口，三相交流輸出端為U端口、V端口、W端口，且R、S、T端口分別連接至X電容CX13、CX12、CXll的一端，同時R、S、T端口還分別連接至單體三相共模電感Lc的一端，X電容CX11、CX12、CX13的另一端共同連接在一起，單體三相共模電感Lc的另一端分別與差模電感Ldl、Ld2、Ld3的一端相連，X電容CX21、CX22、CX23分別與電阻Rl、R2、R3相并聯后的一端分別與差模電感Ld3、Ld2、Ldl的另一端相連，X電容CX21、CX22、CX23分別與電阻Rl、R2、R3相并聯后的另一端均與Y電容CYl相連，Y電容CYl的另一端接地。如圖I所示的現有技術分別存在以下缺陷需要一個單體三相共模電感Lc分別和三個差模電感Ldl、Ld2、Ld3直接串聯導致結構復雜，且與三相交流輸入端連接的單體三相共模電感Lc繞制復雜且成本高，并且單體三相共模電感Lc受結構尺寸和載流量大小的限制其感量不能做得很大，這樣就導致電感的感量偏低，所以需要采用電容值較大的Y電容，但是這同時也加大了對地的漏電流，對人身安全有隱患。
實用新型內容本實用新型實施例提供了一種三相小功率電磁干擾電源濾波器，用于產生較大的共模感量，且繞制簡單、成本低。本實用新型實施例提供的三相小功率電磁干擾電源濾波器，包括單體單相共模電感L1、L2、L3，X電容CX21、CX22、CX23，Y電容CY1，和電阻R1、R2、R3，其中，所述三相小功率電磁干擾電源濾波器與三相交流輸入端R、S、T相連，所述三相交流輸入端R、S、T分別連接有一根相線且任意兩個輸入端各自連接的相線上都跨接有一個單體單相共模電感；所述X電容CX21、CX22、CX23分別與所述電阻Rl、R2、R3相并聯后的一端分別與所述單體單相共模電感L3、LI、L2相連，所述X電容CX21、CX22、CX23分別與所述電阻R1、R2、R3相并聯后的另一端與所述Y電容CYl相連，所述Y電容CYl的另一端接地。優選的，所述單體單相共模電感LI跨接在所述三相交流輸入端R、S之間，所述單體單相共模電感L2跨接在所述三相交流輸入端S、T之間，所述單體單相共模電感L3跨接在所述三相交流輸入端R、T之間，其中，跨接有單體單相共模電感的任意兩個相線之間形成共模電感感量，并與另外一相線之間又形成差模電感感量。優選的，所述三相小功率電磁干擾電源濾波器還包括X電容CX11、CX12、CX13，所述X電容CX11、CX12、CX13的一端分別連接至所述三相交流輸入端T、S、R，所述X電容CX11、CX12、CX13的另一端共同連接在一起。 優選的，所述三相小功率電磁干擾電源濾波器還包括X電容CX11、CX12、CX13，所述X電容CXll跨接在所述三相交流輸入端R、S之間，所述X電容CX12跨接在所述三相交流輸入端R、T之間，所述X電容CX13跨接在所述三相交流輸入端S、T之間。優選的，所述單體單相共模電感LI、L2、L3相同；所述X電容CX11、CX12、CX13、CX21、CX22、CX23 相同；所述電阻 Rl、R2、R3，R4 相同。優選的，所述三相小功率電磁干擾電源濾波器還包括電阻R4，所述電阻R4與所述Y電容CYl相并聯，且與所述電阻R1、R2、R3相同。優選的，所述單體單相共模電感LI、L2、L3是采用鐵基非晶納米晶材料或高導磁率的錳-鋅鐵氧體材料制作的電感。從以上技術方案可以看出，本實用新型實施例具有以下優點本實用新型提供的三相小功率電磁干擾電源濾波器包括了三相交流輸入端中任意兩個輸入端各自連接的相線上都跨接的一個單體單相共模電感，由于三相交流輸入端的三個輸入端口各自連接的相線上兩兩之間都只需要連接單體單相共模電感，而不需要向圖I的現有技術一樣再單獨串聯連接差模電感，結構簡單易實現，且本實用新型中跨接有單體單相共模電感的任意兩個相線之間形成共模電感感量，與另外一相線之間又會形成差模電感感量，故本實用新型提供的三相小功率電磁干擾電源濾波器既可以產生共模電感感量還可以產生差模電感感量。且本實用新型中的單體單相共模電感繞制相對于現有的單體三相共模電感而言其繞制簡單，且同等體積的單體單相共模電感要比同等體積的單體三相共模電感的感量大，所以本實用新型提供的三相濾波電感能夠大大提升共模電感感量和差模電感感量，且省去了單獨串聯差模電感的成本。由于共模感量和差模感量加大了，所以Y電容可減小，大大降低對地漏電流，保障了人身安全及適用于對漏電流要求較高的場合。
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的技術人員來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現有技術中存在的三相小功率HMI電源濾波器的拓撲結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的一種三相小功率EMI電源濾波器的拓撲結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的另一種三相小功率EMI電源濾波器的拓撲結構示意圖；圖4是未使用電源濾波器的測試數據示意圖；圖5是使用如圖I所示的現有技術的三相小功率EMI電源濾波器的測試數據示意圖；[0023]圖6是使用本實用新型提供的三相小功率EMI電源濾波器的測試數據示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供了一種三相小功率電磁干擾電源濾波器，用于產生較大的共模感量，且繞制簡單、成本低。為使得本實用新型的實用新型目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而非全部實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域的技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如圖2所示，為本實用新型實施例提供的一種三相小功率EMI電源濾波器的拓撲結構示意圖。本實用新型實施例提供的三相小功率EMI電源濾波器采用一級π型濾波方式,包括單體單相共模電感L1、L2、L3，X電容CX11、CX12、CX13、CX21、CX22、CX23，Y電容 CY1，和電阻 R1、R2、R3。在本實施例中，三相交流輸入端R、S、T分別連接有一根相線，三相交流輸入端中任意兩個輸入端各自連接的相線上都跨接有一個單體單相共模電感，分別為單體單相共模電感LI、L2、L3，例如，單體單相共模電感LI跨接在三相交流輸入端R、S之間，單體單相共模電感L2跨接在三相交流輸入端S、T之間，單體單相共模電感L3跨接在三相交流輸入端R、T之間，這種連接方式可以使跨接有單體單相共模電感的任意兩個相線之間形成共模電感感量，并與另外一相線之間又會形成差模電感感量。在本實施例中，X電容CX21、CX22、CX23分別與電阻R1、R2、R3相并聯后的一端分別與單體單相共模電感LI、L2、L3相連，X電容CX21、CX22、CX23分別與電阻Rl、R2、R3相并聯后的另一端與Y電容CYl的一端相連，Y電容CYl的另一端接地。在本實施例中，如圖2所示，X電容CX11、CX12、CX13采用星型連接方式，具體為三相交流輸入端的R端口、S端口、T端口分別連接至X電容CX13、CX12、CX11的一端，同時還連接至單體單相共模電感LI、L2、L3的一端，其中，X電容CX13、CX12、CXll的另一端共同連接在一起；三相交流輸出端的U端口、V端口、W端口分別連接至單體單相共模電感LI、L2、L3的另一端，X電容CX21、CX22、CX23分別與電阻Rl、R2、R3相并聯后的一端分別與單體單相共模電感L3、LI、L2的另一端相連，X電容CX21、CX22、CX23分別與電阻Rl、R2、R3相并聯后的另一端均與Y電容CYl相連，Y電容CYl的另一端接地。如圖3所示，為本實用新型實施例提供的另一種三相小功率EMI電源濾波器的拓撲結構示意圖。本實用新型實施例提供的三相小功率EMI電源濾波器包括單體單相共模電感 L1、L2、L3，X %WCX11、CX12、CX13、CX21、CX22、CX23，Y 電容 CY1，和電阻 R1、R2、R3、R4。在本實施例中，如圖3所示，X電容CX11、CX12、CX13采用三角型連接方式，具體為每一個X電容都跨接在三相交流輸入端的每兩相輸入端口之間，即，X電容CXll跨接在R端口與S端口之間，X電容CX12跨接在R端口與T端口之間，X電容CX13跨接在S端口和T端口之間。在三相交流輸入端采用三角型接法大大增加了 X電容的容值。相比于圖2，在圖3中，三相小功率EMI電源濾波器還包括電阻R4。電阻R4與Y電容CYl相并聯，且電阻R1、R2、R3、R4分別與電容CX21、CX22、CX23、CY1相并聯，本實施例中的這種連接方式既平衡中點電位，減小電壓波動影響，又起到快速放電作用。除此之外，本實施例中其他元件的連接方式與圖2中的基本相同，在此不再贅述。在實際應用中，三相小功率EMI電源濾波器所包括的單體單相共模電感L1、L2、L3具體可以為采用高導磁率的鐵基非晶納米晶磁芯材料或高導磁率的錳-鋅(Mn-Zn)鐵氧體材料制作的電感。本實用新型提供的三相小功率電磁干擾電源濾波器包括了三相交流輸入端中任意兩個輸入端各自連接的相線上都跨接的一個單體單相共模電感，由于三相交流輸入端的三個輸入端口各自連接的相線上兩兩之間都只需要連接單體單相共模電感，這種方式結構簡單易實現，而不需要向圖I的現有技術一樣再單獨串聯連接差模電感，且本實用新型中跨接有單體單相共模電感的任意兩個相線之間形成共模電感感量，與另外一相線之間又會形成差模電感感量，故本實用新型提供的三相小功率電磁干擾電源濾波器既可以產生共模電感感量還可以產生差模電感感量。進一步，本實用新型中的單體單相共模電感繞制相對于現有的單體三相共模電感而言其繞制簡單，且同等體積的單體單相共模電感要比同等體積的單體三相共模電感的感量大，同時本實用新型的單體單相共模電感采用高導磁率的鐵基非晶納米晶磁芯材料，所以本實用新型提供的三相小功率電磁干擾電源濾波器能夠大大提升共模電感感量和差模電感感量，且省去了單獨串聯差模電感的成本。由于共模感量和差模感量加大了，所以Y電容可減小，從而大大降低對地漏電流，進而保障了人身安全及適用于對漏電流要求較高的場合。為了更加詳細的說明本實用新型提供的三相小功率EMI電源濾波器，接下來對三相小功率EMI電源濾波器的濾波性能進行測試，主要測量其對傳導騷擾噪聲的濾波效果，測試條件是一臺實際產品變頻器，一臺同等功率的電機作為實際產品變頻器的真實負載，一臺人工電源網絡-線路阻抗穩定網絡(Line Impedance Stabilization Network,LISN),一臺ROHDE&SCHWARZ的EMI測試接收機，使用電磁兼容測試軟件EZ-EMC進行測試，為了能夠具體的描述本實用新型提供的三相小功率EMI電源濾波器的濾波效果，將在同等仿真條件下進行比對，分別比對未使用電源濾波器的測試數據、使用如圖I所示的現有技術的三相小功率EMI電源濾波器的測試數據、使用本實用新型提供的三相小功率EMI電源濾波器的測試數據，具體的測試結果請分別參閱如圖4、圖5、圖6所示，圖4中示出的是未使用電源濾波器的測試數據，圖5中示出的是使用如圖I所示的現有技術的三相小功率EMI電源濾波器的測試數據，圖6中示出的是使用本實用新型提供的三相小功率EMI電源濾波器的測試數據，對比圖4、圖5、圖6可見，采用本實用新型提供的三相小功率EMI電源濾波器的峰值要遠小于峰值的標準值，EMI電源濾波器的平均值要遠小于平均值的標準值。以上對本實用新型所提供的一種三相小功率EMI電源濾波器進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型實施例的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種三相小功率電磁干擾電源濾波器，其特征在于，包括單體單相共模電感LI、L2、L3，X 電容 CX21、CX22、CX23，Y 電容 CY1，和電阻 Rl、R2、R3，其中， 所述三相小功率電磁干擾電源濾波器與三相交流輸入端R、S、T相連，所述三相交流輸入端R、S、T分別連接有一根相線且任意兩個輸入端各自連接的相線上都跨接有一個單體單相共模電感； 所述X電容CX21、CX22、CX23分別與所述電阻Rl、R2、R3相并聯后的一端分別與所述單體單相共模電感L3、LI、L2相連，所述X電容CX21、CX22、CX23分別與所述電阻Rl、R2、R3相并聯后的另一端與所述Y電容CYl相連，所述Y電容CYl的另一端接地。
2.根據權利要求I所述的三相小功率電磁干擾電源濾波器，其特征在于，所述單體單相共模電感LI跨接在所述三相交流輸入端R、S之間，所述單體單相共模電感L2跨接在所述三相交流輸入端S、T之間，所述單體單相共模電感L3跨接在所述三相交流輸入端R、T之間，其中，跨接有單體單相共模電感的任意兩個相線之間形成共模電感感量，并與另外一相線之間又形成差模電感感量。
3.根據權利要求I所述的三相小功率電磁干擾電源濾波器，其特征在于，所述三相小功率電磁干擾電源濾波器還包括乂電容0乂11、0乂12、0乂13，所述乂電容0乂11、0乂12、0乂13的一端分別連接至所述三相交流輸入端T、S、R，所述X電容CX11、CX12、CX13的另一端共同連接在一起。
4.根據權利要求I所述的三相小功率電磁干擾電源濾波器，其特征在于，所述三相小功率電磁干擾電源濾波器還包括X電容CX11、CX12、CX13，所述X電容CXll跨接在所述三相交流輸入端R、S之間，所述X電容CX12跨接在所述三相交流輸入端R、T之間，所述X電容CX13跨接在所述三相交流輸入端S、T之間。
5.根據權利要求3或4所述的三相小功率電磁干擾電源濾波器，其特征在于，所述單體單相共模電感LI、L2、L3相同，所述X電容CX11、CX12、CX13、CX21、CX22、CX23相同，所述電阻R1、R2、R3相同。
6.根據權利要求I所述的三相小功率電磁干擾電源濾波器，其特征在于，所述三相小功率電磁干擾電源濾波器還包括電阻R4，所述電阻R4與所述Y電容CYl相并聯，且與所述電阻R1、R2、R3相同。
7.根據權利要求I所述的三相小功率電磁干擾電源濾波器，其特征在于，所述單體單相共模電感LI、L2、L3是采用高導磁率的鐵基非晶納米晶材料或高導磁率的錳-鋅鐵氧體材料制作的電感。
專利摘要一種三相小功率電磁干擾電源濾波器，包括單體單相共模電感L1、L2、L3，X電容CX21、CX22、CX23，Y電容CY1，和電阻R1、R2、R3，其中，三相小功率電磁干擾電源濾波器與三相交流輸入端R、S、T相連，三相交流輸入端R、S、T分別連接有一根相線且任意兩個輸入端各自連接的相線上都跨接有一個單體單相共模電感，所述X電容CX21、CX22、CX23分別與所述電阻R1、R2、R3相并聯后的一端分別與所述單體單相共模電感L3、L1、L2相連，所述X電容CX21、CX22、CX23分別與所述電阻R1、R2、R3相并聯后的另一端與所述Y電容CY1相連，所述Y電容CY1的另一端接地。本實用新型實施例公開的三相小功率電磁干擾電源濾波器，用于產生較大的共模感量，且繞制簡單、成本低。
文檔編號H02J3/01GK202550545SQ20122011311
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月22日 優先權日2012年3月22日
發明者孫立, 石杰, 董瑞勇, 黃紅云 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司