電濾波器制造技術

一種電濾波器(10)，適用于對減小共模電流具有更高的有效性，電氣裝置(30)可以在用于供給這個裝置的電壓源(20)的方向產生該共模電流。這樣的濾波器對于滿足由寶馬集團標準GS95002?2：“在高達60V額定電壓的部件上的電磁兼容(EMC)?要求和測試”設定的電磁兼容要求是有用的。

Electric filter

An electrical filter (10) is adapted to provide greater effectiveness in reducing the common mode current; an electrical device (30) may generate the common mode current in the direction of a voltage source (20) for supplying the device. This filter can meet the GS95002 standard by the BMW group 2: \electromagnetic in up to the rated voltage of 60V components (EMC) electromagnetic compatibility requirements and test set compatibility requirements is useful.

【技術實現步驟摘要】
電濾波器
本專利技術涉及一種電濾波器、設置有這樣濾波器的電氣裝備和裝配有這樣裝備的車輛。
技術介紹
電磁兼容標準(由首字母縮寫EMC表示)對雜散電流進行了限制，該雜散電流由電氣裝置產生并且傳輸到對每個裝置供電的電壓源。這些雜散電流通常由傳導發射指定。實際上，許多電氣裝置，特別是使用高頻整流操作的那些(例如無刷電機，也叫電子整流電機)產生雜散電流，該雜散電流可以損害連接到相同電壓源的其它裝置。在安裝在車輛中的電氣裝備的情況下，由于在76MHz(兆赫)到108MHz之間的頻帶對應于調頻(FM)接收，這些雜散電流在此頻帶中尤其令人煩惱。這些要求特別地涉及共模電流，該共模電流由電氣裝置傳輸到用于對其供給能量的電壓源。以已知的方式，共模電流表示由裝置重新傳輸到電壓源的電流，其強度在連接源到該裝置的所有電連接中是相同的，并且其電流流動方向對于所有這些連接是共同的：從裝置沿電壓源的方向。寶馬集團標準(BMWGroupStandard)GS95002-2：“在高達60V額定電壓的部件上的電磁兼容(EMC)-要求和測試”要求，由每個電連接傳導的共模電流部分(在本說明書中稱為共模基本電流)，當其頻率在3.85MHz到26.1MHz之間時，并且當在電氣裝置和電壓源之間插入線阻穩定網絡(LISN)時，在50Ω(歐姆)的接地電阻中產生小于33dBμV的電壓。當共模電流的頻率在76MHz到108Mhz之間時，在相同的測量條件下，接地電阻處的電壓必須小于12dBμV。為了試圖滿足這些EMC要求，已知的是為可以產生共模電流的電氣裝置提供電濾波器，該電濾波器連接在電壓源與裝置之間。參考圖1，這樣的電濾波器10可以包括：-第一電連接11，用于將電源20的第一輸出端子21連接到裝置30的第一供電端子31，此第一連接11包括第一線圈L1；-第二電連接12，用于將電源20的第二輸出端子22連接到裝置30的第二供電端子32；-第一電容組件13，可以包括至少一個電容器C30-C32，此第一電容組件13首先被連接到在第一線圈L1和裝置30的第一供電端子31之間的第一連接11，并且其次通過第一節點N1連接到第二連接12；以及-第二電容組件14，可以包括至少另一電容器C33，此第二電容組件14首先被連接到在電源20的第一輸出端子21和第一線圈L1之間的第一連接11，并且其次通過第二節點N2連接到第二連接12，第一節點N1位于在第二節點N2和裝置30的第二電供給端子32之間的第二電連接12中。這樣的電濾波器通常被稱為π型濾波器(pifilter)。然而，當由電氣裝置產生的隔膜電流具有大于76MHz的顯著頻譜分量時，使用這樣的π型濾波器不足以滿足上述要求。換句話說，對于大于76MHz的頻率，通過在裝置和電壓源之間作為測量主體的連接上插入線阻穩定網絡在50Ω接地電阻中產生的電壓可以大于12dBμV。
技術實現思路
基于這種情況，本專利技術的目標是進一步減小對于大于76MHz頻率的共模電流。優選地，這種減小尋求使得，通過在電氣裝備和電壓源之間使用線阻穩定網絡，由此共模電流在50Ω接地電阻中產生的電壓小于12dBμV。本專利技術的其它目標是提出適用于減小共模電流的新的電濾波器，該電濾波器緊湊、便宜并且易于使用上述的π型濾波器實現。為此，本專利技術的第一方面提出了π型濾波器第二連接的修改，使得此第二連接包括至少位于第一節點和第二節點之間的第二線圈。由于第二線圈增加到π型濾波器，對于更多數量的電氣裝置，在上述的測量條件下與共模電流相關聯的電壓小于12dBμV的要求可以被滿足。此外，在π型濾波器中這樣添加第二線圈導致很小的額外空間要求，是便宜并且易于實現的。在本專利技術的改進中，第一和第二線圈相對于彼此定位，以便在其間產生磁相互作用。在這種情況下，它們具有各自的繞組方向，使得通過第一和第二輸出端子進入電源的相等并且可變的電流(每個輸出端子分別地各一個電流)，在使用濾波器的期間平均在每個線圈中通過互感產生電壓貢獻，并且通過自感產生電壓貢獻，在此線圈中，這兩個電壓貢獻是具有相同符號的。因此，電濾波器的有效性可以進一步提高，特別是對于大于76MHz的頻率。特別地，可以耦合第一和第二線圈，并且這些線圈中的一個可以以順時針方向盤繞，而另一個可以以逆時針方向盤繞。此外，第一線圈的電感值和第二線圈的電感值之間的差異可以小于或等于每個線圈電感值的20％，優選地小于或等于每個線圈電感值的10％。此外，這樣的電感值接近有利于減小由電氣裝置通過電壓源產生的差模電流。特別地，第一線圈可以具有0.1到1μH之間的電感值。獨立地或結合地，第二線圈還可以具有0.1到1μH之間的電感值。一般來說，線圈的電感值意味著其自感值。此外，第一電容組件可以至少包括電容器，如第二電容組件一樣。第一電容組件可以具有300到3000μF之間的電容值。與此同時，第二電容組件可以具有100到1000μF之間的電容值。本專利技術的第二方面提出了包括電氣裝置的電氣裝備，該電氣裝置具有至少兩個供電端子和依據本專利技術第一方面的電濾波器。然后濾波器的第一和第二電連接一個接一個地連接到裝置的兩個供電端子，使得第一電容組件與在后者的兩個供電端子之間的裝置并聯電連接。在這樣的電氣裝備中，電氣裝置可以包括無刷電機。電氣裝置可以包括電風扇單元。本專利技術使用的電氣裝備可以形成用于車輛內部的加熱、通風和空調系統。在這種情況下，電氣裝置包括布置為對內部通風的電機。優選地，可以選擇第一和第二線圈以及第一和第二電容組件，使得當在電壓源任一輸出端子(稱為測試端子)和濾波器第一或第二連接的端子之間插入線阻穩定網絡時，和當50Ω的電阻在線阻穩定網絡與電氣裝置的接地端子之間連接時，由裝備產生并且通過測試端子傳輸到電壓源的共模基本電流在80MHz頻率產生小于12dBμV的電壓，所述電壓是在電阻兩端測量的。最后，本專利技術的第三方面提出了包括電池的車輛，該電池具有至少兩個輸出端子和依據本專利技術第二方面的電氣裝備。然后濾波器的第一和第二電連接一個接一個地連接到電池的兩個輸出端子，使得第二電容組件與電池在后者的兩個輸出端子之間并聯電連接。特別地，本專利技術使用的車輛的電氣裝備可以包括用于車輛內部的加熱、通風和空調系統。在這種情況下，電氣裝置可以包括布置為對內部通風的無刷電機。附圖說明本專利技術的其它特征和優勢將參考附圖在非限制性實施例的以下描述中顯現，在附圖中：-圖1(已經被描述)是在本專利技術之前已知的濾波器電氣圖；-圖2對應于圖1，關于依據本專利技術的電濾波器；-圖3a和3b示出了用于表征由設置有圖2濾波器的電氣裝備產生的共模電流的兩個測試設備；以及-圖4a和4b是分別用于為圖3a和3b的測試設備表征共模電流的兩個頻譜圖。在圖1到3中指示的相同標記表示相同的或具有相同功能的元件。具體實施方式如圖2所示，本專利技術的濾波器(再一次標記為10)從圖1通過增加線圈L2獲得。線圈L2位于電連接12中，在節點N1和N2之間。電容器C30-C32(例如有三個)在第一連接11和第二連接12中的節點N1之間彼此并聯連接，形成第一電容組件13。電容器C32在第一連接11和第二連接中的節點N2之間連接，形成第二電容組件14。沿著第一連接11，線圈L1位于第一電容組件13的連接(在電氣裝置30側)和第二電容組件14的連接(在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電濾波器(10)，適用于在電壓源(20)和電氣裝置(30)之間連接，所述濾波器包括：?第一電連接(11)，用于將所述電源(20)的第一輸出端子(21)連接到所述裝置(30)的第一供電端子(31)，所述第一連接包括第一線圈(L1)；?第二電連接(12)，用于將所述電源(20)的第二輸出端子(22)連接到所述裝置(30)的第二供電端子(32)；?第一電容組件(13)，首先連接到在所述第一線圈(L1)和所述裝置(30)的第一供電端子(31)之間的所述第一連接(11)，并且其次通過第一節點(N1)連接到所述第二連接(12)；以及?第二電容組件(14)，首先連接到在所述電源(20)的第一輸出端子(21)和所述第一線圈(L1)之間的所述第一連接(11)，并且其次通過第二節點(N2)連接到所述第二連接(12)，所述第一節點(N1)位于在所述第二節點(N2)和所述裝置(30)的第二電供給端子(32)之間的第二電連接(12)；其特征在于，所述第二連接(12)至少包括位于所述第一節點(N1)和所述第二節點(N2)之間的第二線圈(L2)。

【技術特征摘要】
2015.09.15 FR 15586021.一種電濾波器(10)，適用于在電壓源(20)和電氣裝置(30)之間連接，所述濾波器包括：-第一電連接(11)，用于將所述電源(20)的第一輸出端子(21)連接到所述裝置(30)的第一供電端子(31)，所述第一連接包括第一線圈(L1)；-第二電連接(12)，用于將所述電源(20)的第二輸出端子(22)連接到所述裝置(30)的第二供電端子(32)；-第一電容組件(13)，首先連接到在所述第一線圈(L1)和所述裝置(30)的第一供電端子(31)之間的所述第一連接(11)，并且其次通過第一節點(N1)連接到所述第二連接(12)；以及-第二電容組件(14)，首先連接到在所述電源(20)的第一輸出端子(21)和所述第一線圈(L1)之間的所述第一連接(11)，并且其次通過第二節點(N2)連接到所述第二連接(12)，所述第一節點(N1)位于在所述第二節點(N2)和所述裝置(30)的第二電供給端子(32)之間的第二電連接(12)；其特征在于，所述第二連接(12)至少包括位于所述第一節點(N1)和所述第二節點(N2)之間的第二線圈(L2)。2.根據權利要求1所述的濾波器，其中，所述第一電容組件(13)包括至少一個電容器(C30-32)。3.根據權利要求1或2所述的濾波器，其中，所述第二電容組件(14)包括至少另一電容器(C33)。4.根據前述權利要求中任一項所述的濾波器，其中，所述第一線圈(L1)和所述第二線圈(L2)相對于彼此定位，以在其之間產生磁相互作用，并且具有各自的繞組方向，使得在使用濾波器的期間平均地，通過所述第一輸出端子(21)和第二輸出端子(22)進入所述電源(20)的相等且可變的電流-每個輸出端子分別地各一個所述電流-在每個所述線圈(L1、L2)中通過互感產生電壓貢獻，并且通過自感產生與所述線圈具有相同符號的電壓貢獻。5.根據前述權利要求中任一項所述的濾波器，其中，所述第一線圈(L1)和第二線圈(L2)是耦合的，并且其中，所述第一線圈和第二線圈中的一個以順時針方向盤繞，而所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：X魯塞爾，J福尼爾，X古梅因，
申請(專利權)人：法雷奧熱系統公司，
類型：發明
國別省市：法國,FR