專利名稱：電源濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源濾波器，該濾波器在一個公共磁心上裝有兩個線圈。
這種類型的濾波器特別用在開關(guān)型電源的輸入端用于連接到市電電源。它們不僅防止開關(guān)型電源產(chǎn)生的高頻干擾經(jīng)過電源連接器到達市電電源，而且防止高頻干擾經(jīng)過市電電源到達設(shè)備，同時允許50-Hz電源頻率基本上無衰減地經(jīng)過。
在這種配置中，線圈通常在圓柱形線圈架上形成，圓柱形線圈架分為腔室并且具有由銅線制成的繞組，磁心穿過線圈架。參照

圖1可以解釋這樣一種濾波器的工作原理。在這種情況下，電源線中的每根線經(jīng)過相應(yīng)的線圈C1或C2，相對于兩個輸入端E1和E2，兩個繞組C1、C2具有相反的極性。這意味著在一個輸入端線上，例如經(jīng)過輸入端線E1傳輸?shù)母哳l干擾受到線圈C1的全感應(yīng)。然而，另一方面，以市電電源的50-Hz頻率，同時施加到兩個輸入端E1、E2，兩個繞組的不同極性導致磁心中磁場被抵消。因此，濾波器應(yīng)該是對稱設(shè)計的，使得對于50-Hz頻率不形成任何輸入端阻抗。兩個線圈C1、C2借助于一個公共磁心(未示出)相互磁性耦聯(lián)。
本發(fā)明的目的是提供一種上述類型的濾波器，它具有良好的電氣特性和緊湊的尺寸。
這個目的由具有第一線圈和第二線圈的電源濾波器獲得，它們有一個公共磁心，線圈作為導體印制線安裝在基片上。
本發(fā)明的濾波器包含具有繞組的線圈，這些繞組設(shè)置在基片，例如常規(guī)的薄印刷電路板上，作為導體印制線。在這種裝置中，一個線圈可以包含一個或多個基片，在多個基片的情況下它們相互接觸。在中心，基片具有一個開口，一個磁心穿過該開口。
一個基片特別包含多個繞組，這些繞組沿著螺旋形路線向內(nèi)并且經(jīng)過一個鍍通孔到達基片的另一面。反過來看，繞組沿著螺旋形路線向外，使得繞組的兩個接頭可以在電路板的邊緣上做成。特別地，這意味著線圈的輸入端和輸出端也可以設(shè)置在電路板的相反面。對于適當數(shù)量的繞組，一個基片對于一個繞組是足夠的，使得對于這種濾波器每個線圈僅需要一個基片。特別地，對于兩個線圈的兩個基片可以是相同的設(shè)計，一個線圈的輸入端和輸出端被設(shè)置在一個基片的對角區(qū)域。對稱考慮意味著E/E磁心或E/I磁心是有益的。
對于鍍通孔，在兩個線圈之間的絕緣是必需的。為了做到這一點，可以使用絕緣夾層，例如塑料膜片。然而，也可以用絕緣材料相應(yīng)地涂鍍基片的相反面。對于電源濾波器的絕緣要求比變壓器低很多。這意味著實際上基片的整個寬度可以用在磁心開口內(nèi)的區(qū)域。
可以非常精確地制作磁心和在其上設(shè)置有導體印制線的基片。在這方面，可以確定基片的尺寸使得它們保持不會被磁心單獨起作用，特別是在它的開口上。因此不需要線圈架。已知的蝕刻方法用于在基片上特別完全對稱地設(shè)置導體印制線，使得具有基片的電源濾波器比具有很不對稱的銅線繞組的線圈架的電源濾波器有更好的電氣特性。
所使用的磁心可以特別是一個窄E/E磁心或E/I磁心，因此濾波器非常緊湊并且可以使用適當?shù)墓潭ㄑb置垂直安裝在電源供電裝置的電路板上，所以電路板上的空間要求是非常低的。在許多設(shè)備中，開關(guān)型電源設(shè)置在屏蔽金屬罩中作為與電路板一起的外部裝置。因為開關(guān)型電源經(jīng)常使用兩個電源濾波器，這意味著電源供電裝置的尺寸顯著地減小。
該濾波器特別用作開關(guān)型電源中的電流補償電源濾波器，例如在電子娛樂設(shè)備中。
下面參照示意圖，借助于例子解釋本發(fā)明，其中圖1示出一個對稱濾波器的電子設(shè)計(現(xiàn)有技術(shù))，圖2示出一個具有E/I磁心的濾波器的剖面圖，圖3a示出具有第一個線圈的一半磁心，以及圖3b示出具有第二個線圈的一半磁心。
如上面已經(jīng)解釋的，圖1示出一個電流補償電源濾波器，該濾波器具有兩個線圈C1和C2以及相應(yīng)的輸入端E1、E2和輸出端A1、A2。在這種情況下兩個線圈被對稱地安裝并且借助于一個公共磁心相互磁性耦聯(lián)。兩個線圈C1和C2繞組的纏繞方向使得兩個繞組是反向耦合的。
圖2示出一個本發(fā)明濾波器的磁心以及兩個線圈C1和C2的剖面圖。在這個示范實施例中，磁心由具有兩個半個磁心K1和K2的E/I磁心構(gòu)成。代替E/I磁心，也可以使用E/E磁心并且該磁心給出類似的濾波器電氣特性。兩個線圈C1和C2在這里僅僅表示為繞組。一個絕緣和非導電夾層I位于兩者之間。
線圈C1如圖3a所示設(shè)計，它示出一個基片P1的平面圖和一個經(jīng)過一半磁心K1的剖面圖。在這一配置中，線圈C1作為導體印制線應(yīng)用于基片P1的兩面，例如使用常規(guī)蝕刻方法，導體印制線在圍繞一半磁心K1的中心電磁鐵鐵心頂端從輸入端E1沿著螺旋形路線向內(nèi)?；琍1的中心具有一個開口，該開口盡可能精確地匹配于磁心部分K1的中心電磁鐵鐵心。在螺旋線的末端，導體印制線例如經(jīng)過鍍通孔沿著路線到基片P1的另一面，并且再次圍繞開口螺旋地到達輸出端A1。在這個配置中，在基片P1兩面上的繞組可以很精確地對稱設(shè)置，導體印制線的頂端和底端有益地是相同的。對于線圈C1，使用多層技術(shù)的基片也是特別合適的，并且這些基片可以用于形成大量的繞組。
在圖3b中示出線圈C2，它與線圈C1相同設(shè)計但相對于所述線圈C1對稱地安裝在磁心上。它同樣安裝在一個或多個基片P2上，但是它們的輸入端E2和輸出端A2安裝在相對于線圈C1的輸入端和輸出端的相對角上?；膶ΨQ性指的是線圈C1的基片P1可以通過將它旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)換為線圈C2的基片P2。
實際上可以非常精確地制作基片P1、P2以適合于兩個磁心部分K1和K2的電磁鐵鐵心，使得兩個線圈C1、C2相對于磁心非常對稱，與以前已知的濾波器相比，它產(chǎn)生改進的電氣特性。同時，線圈架變得多余。平面基片P1、P2意味著可以使用如圖2所示很平的E/E鐵氧體磁心或E/I鐵氧體磁心。這種鐵氧體磁心可以使用適當?shù)墓潭ㄑb置垂直安裝在設(shè)備的電路板上，使得電路板上的空間要求非常低。
權(quán)利要求
1.一種電源濾波器，具有第一線圈(C1)和第二線圈(C2)，所述線圈有一個公共磁心(K1，K2)，其特征在于線圈(C1，C2)作為導體印制線安裝在基片(P1，P2)上。
2.如權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于一個絕緣夾層設(shè)置在兩個線圈(C1，C2)之間。
3.如權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于磁心(K1，K2)是一個平面鐵氧體磁心。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的濾波器，其特征在于基片(P1，P2)在磁心上相互對稱地設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的濾波器，其特征在于兩個線圈(C1，C2)的基片(P1，P2)是相同的。
6.如權(quán)利要求4或5所述的濾波器，其特征在于線圈(C1，C2)的繞組的輸入端(E1，E2)和輸出端(A1，A2)設(shè)置在濾波器的相反各面上。
7.如權(quán)利要求4或5所述的濾波器，其特征在于每個線圈(C1，C2)設(shè)置在單個相應(yīng)的基片上(P1，P2)上，它具有帶鍍通孔的兩面導體印制線。
8.如前面權(quán)利要求中的一個所述的濾波器，其特征在于它具有一個窄邊和一個寬邊的矩形形狀，并且它具有固定裝置用于通過它的窄邊在電路板上固定它。
9.如前面權(quán)利要求中的一個所述的濾波器，其特征在于電源濾波器是一種電流補償?shù)碾娫礊V波器。
全文摘要
一種電源濾波器,包含線圈(C2),其繞組作為導體印制線設(shè)置在基片(P2)上。線圈可以包含一個或多個基片,在多個基片的情況下它們相互接觸?；行挠幸婚_口,磁心穿過該開口。對于適當數(shù)量的繞組,一個基片(P2)對于一個繞組是足夠的,因此電源濾波器的每個線圈僅需要一個基片。兩個線圈的兩個基片設(shè)計可是相同的,線圈的輸入端(E2)和輸出端(A2)設(shè)置在基片上對角區(qū)域。使用的磁心可以是窄E/E磁心或E/I磁心,因此電路板上濾波器的空間要求非常低。
文檔編號H01F27/28GK1254984SQ99123499
公開日2000年5月31日 申請日期1999年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月20日
發(fā)明者漢斯-奧托·哈勒, 托馬斯·里斯爾, 喬斯－伊格納西奧·羅德里格斯－杜蘭 申請人:德國湯姆遜-布朗特公司