一种磁控管滤波组件、磁控管以及家用电器

文档序号:636192 发布日期:2021-05-11 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 一种磁控管滤波组件、磁控管以及家用电器 (Magnetron filtering component, magnetron and household appliance ) 是由 罗良敏 刘洪颐 张昀 万剑锋 施志雄 王贤友 侯俊峰 唐相伟 于 2020-12-30 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种磁控管滤波组件、磁控管以及家用电器,该磁控管滤波组件包括:屏蔽盒、线圈和穿心电容组件,其中,磁控管的阴极接线端贯穿设置于所述屏蔽盒的底部,所述阴极接线端的一端连接所述磁控管的阴极;线圈设置于所述屏蔽盒内,所述线圈的一端连接所述阴极接线端的另一端,所述线圈由横截面为非正圆形的导电线绕成;所述穿心电容组件贯穿设置于所述屏蔽盒的侧壁,所述穿心电容组件包括向所述屏蔽盒内引出的引出线,所述引出线连接所述线圈的另一端。通过上述方式,本申请能够缩小屏蔽盒的体积,增强滤波效果。(The application discloses magnetron filtering subassembly, magnetron and domestic appliance, this magnetron filtering subassembly includes: the magnetron comprises a shielding box, a coil and a feedthrough capacitor assembly, wherein a cathode terminal of a magnetron is arranged at the bottom of the shielding box in a penetrating manner, and one end of the cathode terminal is connected with a cathode of the magnetron; the coil is arranged in the shielding box, one end of the coil is connected with the other end of the cathode wiring terminal, and the coil is wound by a conductive wire with a non-circular cross section; the feedthrough capacitor assembly penetrates through the side wall of the shielding box and comprises a lead-out wire led out from the inside of the shielding box, and the lead-out wire is connected with the other end of the coil. Through the mode, the size of the shielding box can be reduced, and the filtering effect is enhanced.)

一种磁控管滤波组件、磁控管以及家用电器

技术领域

本申请涉及磁控管领域,特别是涉及一种磁控管滤波组件、磁控管以及家用电器。

背景技术

磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件,磁控管工作时产生高频谐波,一部分高频谐波通过磁控管的阴极引出线向外辐射,易引起磁控管外部打火,且以对周围器件产生电磁干扰,影响磁控管的工作效率。

现阶段一般利用滤波组件用来滤除由磁控管阴极接线端引出的噪声,以提升磁控管的EMC性能(电磁兼容性)。因此,滤波组件很大程度上决定了磁控管的EMC性能。

在正常工作中,滤波组件上接有负高压,而屏蔽盒为零电位,为了避免屏蔽盒与滤波组件之间产生打火,必须保证两者之间的距离,这就使得屏蔽盒具有较大的体积,这极不利于磁控管的尺寸的小型化设计。

发明内容

本申请主要提供一种磁控管滤波组件、磁控管以及家用电器,能够解决现有技术中的屏蔽盒体积过大、滤波效果不强的问题。

为解决上述技术问题,本申请第一方面提供了一种磁控管滤波组件,该磁控管滤波组件包括:屏蔽盒、线圈和穿心电容组件,其中,磁控管的阴极接线端贯穿设置于所述屏蔽盒的底部,所述阴极接线端的一端连接所述磁控管的阴极;线圈设置于所述屏蔽盒内,所述线圈的一端连接所述阴极接线端的另一端,所述线圈由横截面为非正圆形的导电线绕成;所述穿心电容组件贯穿设置于所述屏蔽盒的侧壁,所述穿心电容组件包括向所述屏蔽盒内引出的引出线,所述引出线连接所述线圈的另一端。

其中,所述屏蔽盒的腔体包括:靠近所述穿心电容组件的第一腔体和远离所述穿心电容组件的第二腔体,所述第一腔体和所述第二腔体基于所述阴极接线端的贯穿位置划分,所述线圈设置于所述第一腔体。

其中,所述阴极接线端包括第一阴极接线端和第二阴极接线端,所述第一阴极接线端和所述第二阴极接线端分别连接所述阴极的两端;所述线圈包括第一线圈和第二线圈,所述第一线圈的一端连接所述第一阴极接线端,所述第二线圈的一端连接所述第二阴极接线端;所述引出线包括第一引出线和第二引出线,所述第一引出线连接所述第一线圈的另一端,所述第二引出线连接所述第二线圈的另一端。

其中,所述穿心电容组件还包括:内壳体、外壳体、第一引脚、第二引脚、第一电容以及第二电容。其中,内壳体设置于所述屏蔽盒内,形成第一容纳腔;外壳体设置于所述屏蔽盒外,形成第二容纳腔;第一引脚连接所述第一引出线,并从所述外壳体引出;第二引脚连接所述第二引出线,并从所述外壳体引出;第一电容的一端连接所述第一引脚,所述第一电容的另一端接地;所述第二电容的一端连接所述第二引脚,所述第二电容的另一端接地。

其中,所述线圈由扁形线绕制而成,其中,所述扁形线的扁平面平行于所述线圈的轴线。

其中,所述线圈包括有磁芯段和空芯段;其中,所述有磁芯段的匝数多于所述空芯段的匝数。

其中,所述有磁芯段和所述空芯段的匝间距相等。

其中,所述屏蔽盒内放置有绝缘材料。

为解决上述技术问题,本申请第二方面提供了一种磁控管,该磁控管包括:磁控管主体;磁控管滤波组件,磁控管滤波组件设置于磁控管主体上,用于消耗磁控管主体内传出的电磁波,磁控管滤波组件如上述第一方面提供的磁控管滤波组件。

为解决上述技术问题,本申请第三方面提供了一种家用电器,该家用电器包括如第二方面提供的磁控管。

本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请的磁控管滤波组件包括屏蔽盒、线圈以及穿心电容组件,其中,磁控管的阴极接线端贯穿设置于屏蔽盒的底部,阴极接线端的一端连接磁控管的阴极,线圈设置于屏蔽盒内,线圈的一端连接阴极接线端的另一端,线圈的横截面为非正圆形的导电线绕成,穿心电容组件贯穿设置于屏蔽盒的侧壁,且该穿心电容组件包括相屏蔽盒内引出的引出线,该引出线连接线圈的另一端。本申请以非正圆形导线绕制而成的线圈作为扼流线圈,可以大大缩短线圈的长度,线圈的占用空间也随之减小,进而降低屏蔽盒的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:

图1是现有技术磁控管滤波组件一实施例的结构示意图;

图2是本申请磁控管滤波组件一实施例的结构示意图;

图3是本申请线圈一实施例的结构示意图;

图4是图3中区域A12的细节图;

图5是本申请圆形线圈一实施例的剖面图;

图6为本申请扁形线圈一实施例的剖面图

图7本申请磁控管一实施例的结构示意框图;

图8本申请家用电器一实施例的结构示意框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外,术语“包括”和“具有”以及他们任何形变,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解是,本文所描述的实施例可以与其他实施例结合。

请参阅图1,图1为现有技术磁控管滤波组件的结构示意图。滤波组件包括扼流线圈100、穿心电容200以及屏蔽盒300。

其中,屏蔽盒300与磁控管(图未示)连接,构成磁控管的一部分。磁控管的阴极引出线400贯穿设置于屏蔽盒300底部,引出磁控管正常工作时产生的高频谐波。屏蔽盒300由金属板构成,包围扼流线圈100,其内部形成密闭的空间,保护扼流线圈100及其电路连接,另一方面,屏蔽盒300可阻断高频谐波向空间辐射的路径,使得高频谐波只在屏蔽盒300的密闭空间中,不致向外辐射。

穿心电容200通过连接导线穿过屏蔽盒300与扼流线圈100相连接,将电源供给磁控管,扼流线圈100的一端连接磁控管的阴极引出线400,扼流线圈100的另一端连接穿心电容200,形成电路连通。其中,扼流线圈100包括有磁芯段101和空芯段102,有磁芯段101与空芯段102的匝间距不同。

受滤波效果的影响,扼流线圈100存在一定长度,扼流线圈100的两端分别用弯曲导线连接于阴极引出线400和穿心电容200,扼流线圈100的中心轴线远离阴极引出线400和穿心电容200的连线,使得扼流线圈100在屏蔽盒内的分布不集中,占用较大空间,而屏蔽盒300与各滤波器件之间须得保持一定的距离,这就导致屏蔽盒300具有较大体积,难以对磁控管的尺寸进行优化设计。

请参阅图2,图2为本申请磁控管滤波组件一实施例的结构示意图。

本实施例的磁控管滤波组件10包括:屏蔽盒11、线圈12以及穿心电容组件13。其中,磁控管的阴极接线端14贯穿设置于屏蔽盒11的底部,阴极接线端14的一端连接磁控管的阴极(图未示出);线圈12设置于屏蔽盒11内,线圈12的一端连接阴极接线端14的另一端,线圈12由横截面为非正圆形的导电线绕成;穿心电容组件13贯穿设置于屏蔽盒11的侧壁,穿心电容组件13包括向屏蔽盒11内引出的引出线131,引出线131连接线圈12的另一端。

其中,阴极接线端14包括第一阴极接线端141和第二阴极接线端142,第一阴极接线端141和第二阴极接线端142分别连接磁控管阴极的两端。线圈12包括第一线圈121和第二线圈122,第一线圈121的一端连接第一阴极接线端141,第二线圈122的一端连接第二阴极接线端142。引出线131包括第一引出线1311和第二引出线1312,第一引出线1311连接第一线圈121的另一端,第二引出线1312连接第二线圈122的另一端。

进一步,穿心电容组件13还包括:内壳体132、外壳体133、第一引脚134、第二引脚135。其中,内壳体132设置于屏蔽盒11内,形成第一容纳腔(图未示出),外壳体133设置于屏蔽盒11外,形成第二容纳腔(图未示出);第一引脚134连接第一引出线1311,并从外壳体133引出,第二引脚135连接第二引出线1312,并从外壳体133引出。

进一步,在内壳体132和外壳体133形成的第一容纳腔和第二容纳腔内,设置有第一电容和第二电容(第一电容和第二电容未在图中示出)。其中,第一电容的一端连接第一引脚134,第一电容的另一端接地,第一电容的第三端连接第一引出线1311;第二电容的一端连接第二引脚135,第二电容的另一端接地,第二电容的第三端连接第二引出线1312。

其中,屏蔽盒11的腔体包括:靠近穿心电容组件13的第一腔体111和远离穿心电容组件13的第二腔体112,第一腔体111和第二腔体112基于阴极接线端14的贯穿位置划分,本实施例的划分方式参照虚线OP,线圈12设置于第一腔体111。值得注意的是,对第一腔体111和第二腔体112的划分仅是为了方便位置描述进行的示意性划分,并不表示利用挡板等实物将第一腔体111和第二腔体112分隔为独立的腔体。

本实施例使用截面为非正圆形的导电线绕制而成的线圈12作为扼流线圈,过滤高频谐波。非正圆形导线绕制而成的线圈,其分布电容较小,滤波效果更佳稳定,相较于截面为正圆形的导线绕制的线圈,截面为非正圆形的导电线绕制而成的线圈可以采用更少的匝数实现相同的滤波效果,大大减少扼流线圈的长度,使得线圈12在屏蔽盒内的占用空间只在第一腔体111,且线圈12无需依靠弯曲导线连接到引出线131和阴极接线端14,使得线圈12的位置更加集中,进而减小屏蔽盒11的宽度M和宽度N,最终达到缩减屏蔽盒11体积的目的。

在一实施例中,线圈12由扁形线绕制而成。具体而言,请参阅图3,绕制线圈12所用的扁形线具有两扁平面a、b,扁形线的平面a、b平行于线圈12的轴线(即线圈12的中心轴),扁形线绕制成线圈12后,扁形线的两平面a、b分别为线圈的最外侧和与磁芯接触的一侧,这样一来,可以减小扼流线圈相邻匝的相对面积,从而减小扼流线圈的分布电容,增强滤波效果。

具体地,请参阅图4,图4为图3中区域A12的示意图。扁形线是指以其横截面的中心,相垂直的两个方向的厚度不同的线。例如,扁形线的截面形状可以为长方形、椭圆形、梯形等。以长方形为例,其具有相对设置的平面a、b、c和d,其中平面a和平面b相对,平面c和平面d相对,其中宽度较宽的平面为扁平面,例如,平面a和平面b的宽度大于平面c和平面d的宽度,则以平面a和平面b为扁平面,在进行线圈12绕制时,将平面a和平面b平行于线圈12轴线绕制。

一方面,根据几何原理,对于相同面积的形状来说,圆的周长最小。由于趋肤效应,高频电流只在导线的表面传输。因此,截面周长越大的线圈,高频电流密度越小。而对于圈数和直径相同的线圈来说,每匝线圈间的电压是相同的。根据电容的定义式可知,当相邻导体表面电荷量Q变小而导体间电压U不变时,此两导体间的电容变小。由于扁铜线表面的电流密度较小,则在任一时刻其表面积累的电荷量也较小,因此根据上式可知,利用扁形线绕成的线圈,其分布电容较小,滤波效果稳定,一致性强。用扁形线绕制线圈可大大减小线圈的长度,进而减小线圈的占用面积。

另一方面,扁形线绕制的线圈,其匝间距相对于圆形线绕制线圈的匝间距更小。具体而言,请结合参阅图5和图6,图5为本申请圆形线圈一实施例的剖面图,图5示出两匝相邻圆形线圈201和202,绕制线圈所用圆形线的截面半径为r,匝间距为d0,其分布电容c0可表示为:

图6为本申请扁形线圈一实施例的剖面图,图6示出两匝相邻扁形线圈201和202,线圈截面宽度为w,匝间距为d1,其分布电容c1可表示为:

在两者分布电容相同的情况下,即c0=c1时,可以得到扁形线绕制的线圈相对于圆形线绕制的线圈匝间距之间关系如下:

因此,利用扁形线绕制的线圈,匝间距有所减小。对于本实施例的线圈12而言,线圈12的匝间距小,导致线圈长度较短,线圈12沿其中心轴方向的占用空间就有所减小,最终达到减小屏蔽盒11体积的目的。

进一步,请继续参阅图3,线圈12包括有磁芯段1201和空芯段1202,其中,有磁芯段1201的匝数多于所述空芯段1202的匝数。有磁芯段1201包括磁芯1203。第一线圈121和第二线圈122为相同的线圈,均包含有磁芯段和空芯段。

进一步,有磁芯段1201和空芯段1202的匝间距相等。现有技术由于扼流线圈的空芯段和有磁芯段的匝间距不一致,因此,线圈存在匝间距大的疏线部分和匝间距小的密线部分,绕制工艺复杂,绕制过程难以控制,而本实施例的线圈的匝间距相等绕制过程易于控制,制作工艺简单,易于实现。

可选地,有磁芯段1201的匝数为6-8匝,空芯段1202的匝数为2-4匝。可以理解的是,本领域技术人员可以按照实际需要,经过电磁兼容性试验对有磁芯段1201和空芯段1202的匝数做出相应的设计。

可选地,线圈12的轴线(即线圈12的中心轴)与阴极接线端14和引出线131的连线位于同一直线上。具体地,第一线圈121的轴线与第一阴极接线端141和第一引出线1311连线位于同一直线上,第二线圈122的轴线与第二阴极接线端142和第二引出线1312的连线位于同一直线上。如此一来,可以将第一线圈121和第二线圈122固定在靠近屏蔽盒11中心的位置,使得各滤波器件位置高度集中,降低占用空间,有效缩小屏蔽盒11的体积。

可选地,第一引出线1311和第二引出线1312的长度为5-10毫米。尽可能缩短穿心电容组件13与线圈12之间的连接距离,减小屏蔽盒11的横向占用空间,从而缩小屏蔽盒的体积。

另外的实施例中,还可以将第一线圈121和第二线圈122集成到穿心电容组件13上,即,直接将第一电容和第二电容的端口连接到第一线圈121和第二线圈122,而不通过第一引出线1311连接第一电容和第一线圈121,以及第二引出线1312连接第二电容和第二线圈122,从而忽略第一引出线1311和第二引出线1312的长度,进一步缩减线圈12与穿心电容组件13的距离,集中各滤波器件的空间位置。

相对于将独立的穿心电容组件13和空芯线圈12连接起来的方案,将穿心电容组件13和空芯线圈12集成为一个整体,可以忽略穿心电容组件13的引出线131的长度,进一步缩减空芯线圈12与穿心电容组件13的距离,集中各滤波器件的空间位置。

可选地,磁芯1203可以是铁氧体材料或非晶材料制成,磁芯1203的形状可以是环形,也可以是圆柱形,本领域技术人员可以根据不同型号磁控管的噪声频谱特性选择磁芯的材料以及形状大小,在此不一一说明。

可选地,所述屏蔽盒11内放置有绝缘材料。在本实施例中,绝缘材料可以以多种不同的方式呈现。例如,若利用六氟化硫等气体作为绝缘材料时,可以均匀地将该绝缘气体均匀地填充至屏蔽盒11内,或者当利用固体或者液体的绝缘材料时,可以使固体或者液体绝缘材料包裹于线圈12等器件上,或者将固体或者液体绝缘材料附在屏蔽盒11内壁上,常见地液体绝缘材料有天然矿物油、天然植物油和合成油等等,常见的固体绝缘材料有绝缘漆、绝缘胶、纤维制品、橡胶、塑料及其制品、玻璃、陶瓷制品、云母、石棉及其制品等等。绝缘材料中还可以添加有吸收电磁波的材料。

具体地,在屏蔽盒11内设置固体绝缘材料的具体实施例中,可以利用绝缘材料制作的屏蔽罩盖设于线圈12之上,以避免线圈12与屏蔽盒11的壳体之间产生打火现象,可以进一步缩减屏蔽盒11各个面与线圈12之间的距离,减小屏蔽盒11内的空间,进一步缩减屏蔽盒11的体积。或者,在另外的实施例中,还可以在屏蔽盒11的上盖对应线圈12的部分,设置一层绝缘材料,例如,可以利用耐高温粘胶将绝缘材料粘贴于屏蔽盒11的上盖,也可以利用耐高温绝缘材料制成的螺钉将绝缘材料固定在屏蔽盒11的上盖的内部,可以在线圈12与屏蔽盒11之间距离较小时,阻隔线圈12与屏蔽盒11之间的接触,以防止线圈12与屏蔽盒11上盖之间产生打火现象,可以进一步减小屏蔽盒11上盖与线圈12之间的距离,从而缩减屏蔽盒11的体积。

其中,绝缘材料例如可以是铁氧体材料,铁氧体材料为最常见的吸收微波的材料,易于获取。利用铁氧体材料制作屏蔽罩,一方面可以阻隔屏蔽盒11与线圈12接触,避免线圈12与屏蔽盒11的壳体之间产生打火现象,另一方面,铁氧体材料可以吸收屏蔽盒11空间中辐射的高频谐波,进一步阻隔高频谐波向外辐射。绝缘材料还可以是耐高温塑胶或陶瓷,耐高温塑胶以及陶瓷作为绝缘物质,同样可以起到阻隔线圈12与屏蔽盒11的壳体接触的作用,此处不再赘述。

区别于现有技术,本实施例利用扁形线绕制的线圈12作为扼流线圈,大大缩短扼流线圈的长度,集中线圈12与其它各滤波元件之间的位置关系,进而缩减线圈12与其它各滤波元件的占用空间,最终达到减小屏蔽盒11体积的目的,实现磁控管的尺寸小型化设计。同时,线圈12等滤波器件设置于高频干扰的源头,在源头处进行干扰滤波,增强滤波稳定性。

参阅图7,图7是本申请提供的磁控管一实施例的结构示意图。磁控管20包括磁控管主体21和磁控管滤波组件22。其中,磁控管滤波组件22设置于磁控管主体21上,用于消耗磁控管主体21内传出的电磁波,磁控管滤波组件22如上述任一实施例提供的磁控管滤波组件。磁控管滤波组件22中包含的各个部件以及各个部件的作用及位置关系已经在上述实施例中详细说明,此处不再赘述。

上述磁控管滤波组件使用非正圆形的线绕制而成的线圈作为扼流线圈进行高频谐波抑制,一方面在滤波组件能够抑制电磁波的条件下,减小屏蔽盒内扼流线圈的匝数,节省扼流线圈的材料成本,且在扼流线圈匝数减少的条件下,简化了扼流线圈的制作工艺;另一方面,在扼流线圈匝数减小的条件下,扼流线圈与屏蔽盒之间的安全距离也可相应减小,进而能够减小屏蔽盒的体积,最终减小磁控管的体积。

参阅图8,图8是本申请提供的家用电器一实施例的结构示意图。该家用电器30包括磁控管31。其中,磁控管31如上述实施例提供的磁控管,因磁控管31中存在上述任一实施例提供的磁控管滤波组件,则家用电器30的体积会因为磁控管滤波组件的体积减小而减小。该家用电器30例如为微波炉。

以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

13页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:磁控管滤波组件、磁控管以及家用电器

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类