CN203910415U - 一种差共模电感及含有该电感的逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种差共模电感及含有该电感的逆变器，涉及电磁兼容技术领域。本实用新型实施例提供的差共模电感，包括：将磁芯卡接于差模电感的磁环直径处；所述磁芯将差模电感的两个绕组分隔在其两侧，所述磁芯磁导率至少为所述差模电感磁环磁导率的10倍。采用本实用新型不但可以降低电路设计过程中差共模电感的成本，节省印制电路板空间，且可以降低共模电感的损耗，提高逆变器效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁兼容技术领域，尤其涉及一种能够同时抑制差模电磁干扰与共模电磁干扰的差共模电感及含有该电感的逆变器。
背景技术
目前，在包含有开关电源、不间断电源和变频器等电力电子产品或装置中，由于其工作在开关状态，不可避免地会产生电磁干扰信号，因此，针对电力电子产品或者装置的电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，简称EMC)设计则显得尤为重要。其中，所述电磁兼容性设计中需要考虑的电磁干扰(Electromagnetic Interference，简称EMI)主要包括：传导干扰和辐射干扰两种。所述传导干扰信号包括：差模干扰信号和共模干扰信号。这些干扰信号不仅影响电路自身的正常工作，还会以传导和辐射的方式进入电网，污染其他设备；同时由于电网中也不可避免地存在电磁干扰信号，影响设备的正常工作，因此必须采取相应的办法来抑制这些干扰信号。
在现有EMC的设计中，常用到共模电感和差模电感分别对共模干扰信号和差模干扰信号进行滤波。
对于共模电感，共模干扰信号如图1所示的线圈产生的磁通方向相同，有相互加强的作用，从而线圈共模阻抗提高，共模电流大大减弱；对于共模电感，差模干扰信号如图2所示的线圈差模电流在磁芯中产生方向相反的磁通，磁通相互抵消，使得磁芯中磁通量接近零，线圈电感几乎为零，所以它不能抑制差模干扰信号。
对于差模电感，差模干扰信号如图3所示的线圈产生的磁通方向相同，有相互加强的作用，从而线圈差模阻抗提高，差模电流大大减弱。对于差模电感，共模干扰信号如图4所示的线圈共模电流在磁芯中产生方向相反的磁通，磁通相互抵消，使得磁芯中磁通量接近零，线圈电感几乎为零，所以它不能抑制共模干扰信号。
在实现上述共模电感和差模电感分别对共模干扰信号和差模干扰信号进行滤波的过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：
现有技术中通过共模电感滤除共模干扰信号，差模电感滤除差模干扰信号的滤波方式相对复杂且成本较高，占用印制电路板(PrintedCircuitBoard，简称PCB)的空间较大。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种差共模电感及含有该电感的逆变器，能够同时抑制共模电磁干扰信号和差模电磁干扰信号。为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
一种差共模电感，包括：将磁芯卡接于差模电感的磁环直径处；所述磁芯将差模电感的两个绕组分隔在其两侧，所述磁芯磁导率至少为所述差模电感磁环磁导率的10倍。
需要说明的是，所述磁芯的材质为：铁氧体，或非晶体，或超微晶体；所述差模电感的磁环的材质为：气隙分布均匀的磁粉芯，或者铁硅芯，或者铁硅铝芯，或者铁镍钼芯，或者铁粉芯，或者带气隙的铁氧体磁芯。
一种逆变器，包括：以上所述的差共模电感。
本实用新型实施例提供的一种差共模电感及含有该电感的逆变器。本实用新型通过所述形成的共模磁路和差模磁路来同时实现共模干扰信号的滤波和差模干扰信号的滤波，与现有技术中使用两个电感，即共模电感和差模电感分别对共模干扰信号和差模干扰信号进行滤波相比，本实用新型仅仅通过一个差共模电感即可实现上述共模干扰信号和差模干扰信号的滤波功能，从而不但可以降低电路设计过程中差共模电感的成本，节省印制电路板空间，且可以降低共模电感的损耗，提高逆变器效率。
附图说明
图1为现有技术中对于共模电感，共模电流在环形磁芯中的磁路示意图；
图2为现有技术中对于共模电感，差模电流在环形磁芯中的磁路示意图；
图3为现有技术中对于差模电感，差模电流在环形磁芯中的磁路示意图；
图4为现有技术中对于差模电感，共模电流在环形磁芯中的磁路示意图
图5(a)为本实用新型实施例提供的一种差共模电感在差模电流通过时的磁通路示意图；
图5(b)为本实用新型实施例提供的一种差共模电感在共模电流通过时的磁通路示意图；
图6为本实用新型实施例提供的一种滤波器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例提供的一种差共模电感及含有该电感的逆变器进行详细描述。
如图5(a)和5(b)所示，分别为本实用新型实施例提供的一种差共模电感在差模电流通过时的磁通路示意图和所述差共模电感在共模电流通过时的磁通路示意图；
所述差共模电感包括：将磁芯E卡接于差模电感的磁环F直径处；差模电感如图3和/或图4所示；所述磁芯E将差模电感的两个绕组分隔在其两侧，所述磁芯E磁导率至少为所述差模电感磁环F磁导率的10倍。
如图5(a)和(b)所述差模电感的磁环F上缠有两个绕组13,24；
如图5(a)和(b)所述差模电感的磁环F在两绕组之间加入磁导率更高的磁芯E，由于磁芯E的磁导率更高，两绕组产生的磁通最先选择这条通路，当差模电流由1流入，由2流出，两个绕组在磁芯E内产生的磁通互相抵消，磁芯E的加入并不会对磁环差模电感的电感量造成影响。而对于共模信号来说，由于磁芯E的磁导率更高，两个绕组共模信号的磁场也是先经过磁芯E，磁场加强，能对共模信号起到滤波作用，在所述差模电感磁环F上产生了共模电感量。若磁芯E磁导率远大于磁环F磁导率，那么共模电感量约为差模电感量的四分之一。
具体实施例，用一个铁硅磁环绕制的差模电感，绕组1-240T，绕组3-440圈，加入铁氧体磁芯后做成差共模电感。
加入磁芯E前的差模电感，将24短路，测量1-3，电感量3mH，测量1-2电感量为3mH/4＝0.75mH。
加入磁芯E后，差模电感量不变。对于共模信号来说，相当于两个匝数为40，磁路为原来差模电感磁路的一半的两个电感并联。共模电感量为0.75mH。
需要说明的是，所述磁芯的材质为：铁氧体，或非晶体，或超微晶体；所述差模电感的磁环的材质为：气隙分布均匀的磁粉芯，或者铁硅芯，或者铁硅铝芯，或者铁镍钼芯，或者铁粉芯，或者带气隙的铁氧体磁芯。
如图6所示，为本实用新型实施例提供的一种滤波器的结构示意图；所述滤波器包括：以上所述的差共模电感。
本实用新型实施例提供的一种差共模电感及含有该电感的逆变器。本实用新型通过所述形成的共模磁路和差模磁路来同时实现共模干扰信号的滤波和差模干扰信号的滤波，与现有技术中使用两个电感，即共模电感和差模电感分别对共模干扰信号和差模干扰信号进行滤波相比，本实用新型仅仅通过一个差共模电感即可实现上述共模干扰信号和差模干扰信号的滤波功能，从而不但可以降低电路设计过程中差共模电感的成本，节省印制电路板空间，且可以降低共模电感的损耗，提高逆变器效率。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种差共模电感，其特征在于，包括：将磁芯卡接于差模电感的磁环直径处；所述磁芯将差模电感的两个绕组分隔在其两侧，所述磁芯磁导率至少为所述差模电感磁环磁导率的10倍。
2.根据权利要求1所述的差共模电感，其特征在于，所述磁芯的材质为：铁氧体，或非晶体，或超微晶体；所述差模电感的磁环的材质为：气隙分布均匀的磁粉芯，或者铁硅芯，或者铁硅铝芯，或者铁镍钼芯，或者铁粉芯，或者带气隙的铁氧体磁芯。
3.一种逆变器，其特征在于，包括：如权利要求1或2所述的差共模电感。
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| CN105606899A (zh) * | 2015-09-08 | 2016-05-25 | 浙江大学 | 一种变频传动系统电机侧共模阻抗的提取方法 |
| CN113257531A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-08-13 | 长城电源技术有限公司 | 一种磁芯单元、集成磁芯及集成磁芯结构 |
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