本申请公开一种差共模电感、EMI滤波电路以及开关电源。差共模电感包括差模电感、第一共模电感和第二共模电感，差模电感包括第一磁环和第一线圈，第一线圈绕设在第一磁环上，第一共模电感包括第二磁环、第二线圈和第四线圈，第二线圈和第四线圈分别绕设在第二磁环上；第二共模电感包括第三磁环、第三线圈和第五线圈，第三线圈和第五线圈分别绕设在第三磁环上；其中，第一线圈与第二线圈的一端连接，第二线圈的另一端与第三线圈的一端连接，第四线圈的一端与第五线圈的一端连接；第一共模电感和第二共模电感的滤波频段至少部分不同。本申请可实现更宽频段范围内的电磁噪声滤波和高差模阻抗。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子器件的电磁噪声滤波领域，尤其涉及一种差共模电感、emi滤波电路以及开关电源。
技术介绍
1、目前电子产品通常采用开关电源进行供电，由于开关电源的开关管处于高速开关状态，伴随了较大的dv/dt和di/dt，导致开关电源通常成为电子产品中emi(electromagnetic interference，电磁干扰)的重要源头。而且，随着科技的进步，开关电源的体积不断减小，功率却不断增大，开关电源中使用的一些新器件，例如，氮化镓mos管的高速特性使得噪声源进一步增强，导致现有的滤波方案已不能满足滤波需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供了一种差共模电感、emi滤波电路以及开关电源，可以在满足开关电源的体积小型化的情况下进一步提高高频滤波性能并具有高差模阻抗，以解决现有的滤波方案不能满足滤波需求的技术问题。
2、第一方面，本申请提供了一种差共模电感，包括差模电感、第一共模电感和第二共模电感，所述差模电感包括第一磁环和第一线圈，所述第一线圈绕设在所述第一磁环上，所述第一共模电感包括第二磁环、第二线圈和第四线圈，所述第二线圈和所述第四线圈分别绕设在所述第二磁环上；所述第二共模电感包括第三磁环、第三线圈和第五线圈，所述第三线圈和所述第五线圈分别绕设在所述第三磁环上，其中，所述第一线圈与所述第二线圈的一端连接，所述第二线圈的另一端与所述第三线圈的一端连接，所述第四线圈的一端与所述第五线圈的一端连接；所述第一共模电感和所述第二共模电感的滤波频段至少部分不同。
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p>3、从而，所述差模电感用于过滤差模噪声，其中，所述差模噪声是两条走线之间的噪声，所述第一共模电感和所述第二共模电感用于过滤共模噪声，其中，所述共模噪声是两条走线与地之间的噪声。相较现有的只能实现低频段滤波的共模电感而言，本申请的差共模电感的所述第一共模电感和所述第二共模电感的滤波频段不同，拓宽了共模滤波频段。此外，所述第一共模电感和所述第二共模电感会产生差模漏感，所述差模漏感和所述差模电感都可以用于滤除差模噪声，所述差模漏感和所述差模电感的组合增加了所述差共模电感的差模阻抗，使得所述差共模电感具有高差模阻抗特性。4、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一共模电感的滤波频段为小于等于30mhz；所述第二共模电感的滤波频段为大于30mhz且小于等于300mhz。
5、从而，所述第一共模电感的滤波频段为小于等于30mhz，用于滤除低频段的共模噪声。所述第二共模电感的滤波频段为大于30mhz且小于等于300mhz，用于滤除高频段的共模噪声，拓宽了所述差共模电感的滤波频段。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二磁环的磁导率为10k～30k h/m，所述第三磁环的磁导率为800～2000h/m。
7、从而，由于所述第二磁环的磁导率为10k～30k h/m，所以所述第一共模电感的滤波频段为小于等于30mhz，用于滤除低频段的共模噪声。由于所述第三磁环的磁导率为800～2000h/m，所以所述第二共模电感的滤波频段为大于30mhz且小于等于300mhz，用于滤除高频段的共模噪声，拓宽了所述差共模电感的滤波频段。
8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一磁环的磁导率为70～100h/m。
9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一磁环为铁粉芯和铁氧体材质的磁环；所述第二磁环为锰锌、非晶或者纳米晶材质的磁环；所述第三磁环为镍锌或贫铁材质的磁环。
10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一磁环为圆环形磁环、方形磁环或跑道型磁环的其中一种；所述第二磁环为圆环形磁环、方形磁环或跑道型磁环的其中一种；所述第三磁环为圆环形磁环、方形磁环或跑道型磁环的其中一种。
11、从而，根据实际产品需要，可以选择任意形状的符合要求的磁环，使得所述第一磁环、第二磁环和所述第三磁环的结构更紧凑并与周边其它元件的布局相适应。
12、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的其中两个并列设置，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的其中另外一个位于所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的所述其中两个的同一侧上。
13、从而，所述第一磁环、所述第三磁环和所述第二磁环形成一个呈“品”字型的结构，因而所述差共模电感具有更小的占板面积，有助于集成化和设备小型化。
14、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一磁环和所述第三磁环并列设置，所述第二磁环位于所述第一磁环和所述第三磁环的同一侧上。
15、从而，用于形成所述第一共模电感的所述第二磁环位于用于形成所述差模电感和的所述第一磁环和用于形成所述第二共模电感的所述第三磁环的上方，所述第二磁环的内外径可以设置的比所述第一磁环和所述第三磁环的内外径相对更大一些，所述第二线圈和所述第四线圈因而可以在所述第二磁环上绕设更多的匝数，使得所述第一共模电感具有更大的阻抗，在所述第一共模电感的滤波频段内具有更高的滤波能力。当所述差共模电感的应用场景中具有较多的位于所述第一共模电感的滤波频段内的共模噪声时，可以由所述第一共模电感滤除。
16、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第三磁环与所述第一磁环的外径之和大于等于所述第二磁环的外径。
17、从而，当所述第二磁环堆叠在所述第三磁环和所述第一磁环的一端上时，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环之间形成了稳定的结构，即有利于结构稳定，又有助于减小所述差共模电感的占板面积，有利于集成化和设备小型化。
18、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第三磁环、第一磁环和第二磁环的外径依次增大。
19、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第三磁环的外径为6～10mm；第一磁环11的外径为13～16mm；所述第二磁环的外径为17～19mm。
20、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第三磁环的内径为3～5mm；第一磁环11的内径为8～11mm；所述第二磁环内径为10～12mm。
21、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一磁环的高度为8～12mm；所述第三磁环的高度为8～12mm。
22、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一磁环和所述第三磁环的高度相等。
23、从而，当所述第二磁环位于所述第一磁环和所述第三磁环的一端时，所述第一磁环和所述第三磁环可以为所述第二磁环提供等高的支撑面，使得所述第三磁环、所述第一磁环和所述第二磁环之间形成的“品”字型的结构更加稳定。
24、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一线圈远离所述第二线圈的一端为第一端子，所述第四线圈远离所述第五线圈的一端为第二端子，所述第五线圈远离所述第四线圈的一端为第三端子，所述第三线圈远离所述第二线圈的一端本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种差共模电感，其特征在于，包括差模电感、第一共模电感和第二共模电感，所述差模电感包括第一磁环和第一线圈，所述第一线圈绕设在所述第一磁环上，所述第一共模电感包括第二磁环、第二线圈和第四线圈，所述第二线圈和所述第四线圈分别绕设在所述第二磁环上；所述第二共模电感包括第三磁环、第三线圈和第五线圈，所述第三线圈和所述第五线圈分别绕设在所述第三磁环上，其中，所述第一线圈与所述第二线圈的一端连接，所述第二线圈的另一端与所述第三线圈的一端连接，所述第四线圈的一端与所述第五线圈的一端连接；所述第一共模电感和所述第二共模电感的滤波频段至少部分不同。
2.根据权利要求1所述的差共模电感，其特征在于，所述第一共模电感的滤波频段为小于等于30MHz；所述第二共模电感的滤波频段为大于30MHz且小于等于300MHz。
3.根据权利要求2所述的差共模电感，其特征在于，所述第二磁环的磁导率为10K～30KH/m，所述第三磁环的磁导率为800～2000H/m。
4.根据权利要求2至3任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环的磁导率为70～100H/m。
>5.根据权利要求2至4任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环为铁粉芯和铁氧体材质的磁环；所述第二磁环为锰锌、非晶或者纳米晶材质的磁环；所述第三磁环为镍锌或贫铁材质的磁环。6.根据权利要求1至5任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环为圆环形磁环、方形磁环或跑道型磁环的其中一种；所述第二磁环为圆环形磁环、方形磁环或跑道型磁环的其中一种；所述第三磁环为圆环形磁环、方形磁环或跑道型磁环的其中一种。
7.根据权利要求1至6任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的其中两个并列设置，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的其中另外一个位于所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的所述其中两个的同一侧上。
8.根据权利要求7所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环和所述第三磁环并列设置，所述第二磁环位于所述第一磁环和所述第三磁环的同一侧上。
9.根据权利要求8所述的差共模电感，其特征在于，所述第三磁环与所述第一磁环的外径之和大于等于所述第二磁环的外径。
10.根据权利要求8或9任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第三磁环、第一磁环和第二磁环的外径依次增大。
11.根据权利要求10所述的差共模电感，其特征在于，所述第三磁环的外径为6～10mm；第一磁环11的外径为13～16mm；所述第二磁环的外径为17～19mm。
12.根据权利要求11所述的差共模电感，其特征在于，所述第三磁环的内径为3～5mm；第一磁环11的内径为8～11mm；所述第二磁环内径为10～12mm。
13.根据权利要求12所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环的高度为8～12mm；所述第三磁环的高度为8～12mm。
14.根据权利要求8至13任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环和所述第三磁环的高度相等。
15.根据权利要求1至14任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一线圈远离所述第二线圈的一端为第一端子，所述第四线圈远离所述第五线圈的一端为第二端子，所述第五线圈远离所述第四线圈的一端为第三端子，所述第三线圈远离所述第二线圈的一端为第四端子；所述第一端子和所述第二端子为输入端，用于连接供电端，所述第三端子和所述第四端子为输出端，用于连接噪声源。
16.根据权利要求15所述的差共模电感，其特征在于，所述差共模电感还包括绝缘套，所述第三线圈和所述第五线圈的至少一个上设有所述绝缘套。
17.根据权利要求15或16任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述差共模电感还包括设置在所述第二磁环内的绝缘板，所述绝缘板将所述第二磁环的内孔分为第一内孔和第二内孔，所述第二线圈通过所述第一内孔实现绕线，所述第四线圈通过所述第二内孔实现绕线。
18.根据权利要求15至17任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环和所述第二磁环在高度方向上错开设置，所述第二磁环在与高度方向相垂直的平面内的投影与所述第一磁环在与高度方向相垂直的平面内的投影只有部分重合，所述高度方向是指与所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环的中轴线方向相平行的方向，绕设所述第一磁环的第一线圈与绕设所述第二磁环的第四线圈间隔设置不相互接触。
19.根据权利要求15至18任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述差共模电感还包括基板，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中位于所述基板的一侧上...
【技术特征摘要】
1.一种差共模电感，其特征在于，包括差模电感、第一共模电感和第二共模电感，所述差模电感包括第一磁环和第一线圈，所述第一线圈绕设在所述第一磁环上，所述第一共模电感包括第二磁环、第二线圈和第四线圈，所述第二线圈和所述第四线圈分别绕设在所述第二磁环上；所述第二共模电感包括第三磁环、第三线圈和第五线圈，所述第三线圈和所述第五线圈分别绕设在所述第三磁环上，其中，所述第一线圈与所述第二线圈的一端连接，所述第二线圈的另一端与所述第三线圈的一端连接，所述第四线圈的一端与所述第五线圈的一端连接；所述第一共模电感和所述第二共模电感的滤波频段至少部分不同。
2.根据权利要求1所述的差共模电感，其特征在于，所述第一共模电感的滤波频段为小于等于30mhz；所述第二共模电感的滤波频段为大于30mhz且小于等于300mhz。
3.根据权利要求2所述的差共模电感，其特征在于，所述第二磁环的磁导率为10k～30kh/m，所述第三磁环的磁导率为800～2000h/m。
4.根据权利要求2至3任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环的磁导率为70～100h/m。
5.根据权利要求2至4任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环为铁粉芯和铁氧体材质的磁环；所述第二磁环为锰锌、非晶或者纳米晶材质的磁环；所述第三磁环为镍锌或贫铁材质的磁环。
6.根据权利要求1至5任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环为圆环形磁环、方形磁环或跑道型磁环的其中一种；所述第二磁环为圆环形磁环、方形磁环或跑道型磁环的其中一种；所述第三磁环为圆环形磁环、方形磁环或跑道型磁环的其中一种。
7.根据权利要求1至6任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的其中两个并列设置，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的其中另外一个位于所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的所述其中两个的同一侧上。
8.根据权利要求7所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环和所述第三磁环并列设置，所述第二磁环位于所述第一磁环和所述第三磁环的同一侧上。
9.根据权利要求8所述的差共模电感，其特征在于，所述第三磁环与所述第一磁环的外径之和大于等于所述第二磁环的外径。
10.根据权利要求8或9任一项所述的差共模电感，其特征在于，所述第三磁环、第一磁环和第二磁环的外径依次增大。
11.根据权利要求10所述的差共模电感，其特征在于，所述第三磁环的外径为6～10mm；第一磁环11的外径为13～16mm；所述第二磁环的外径为17～19mm。
12.根据权利要求11所述的差共模电感，其特征在于，所述第三磁环的内径为3～5mm；第一磁环11的内径为8～11mm；所述第二磁环内径为10～12mm。
13.根据权利要求12所述的差共模电感，其特征在于，所述第一磁环的高度为8～12mm；所述第三磁环的高度为8～12mm。
14.根据权利要求8至13任...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵为阳，晏君，周文博，李静，
申请(专利权)人：超聚变数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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