磁控管滤波组件、磁控管以及家用电器的制作方法

本申请涉及领域磁控管领域，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，由于磁控管内部工作空间的直流磁场强度不均匀，并且，内部空间没有完全形成真空装填并有残留气体，所以，在磁控管生成的电子旋转运动时，电子相互冲突而出现振动现象，产生高频谐波。其中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。

技术实现要素：

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，所述磁控管滤波组件包括：屏蔽盒、空芯线圈、穿心电容组件以及消耗介质。其中，所述屏蔽盒底部设置有绝缘柱，所述磁控管的阴极接线端贯穿设置于所述绝缘柱，所述阴极接线端的一端连接所述磁控管的阴极；空芯线圈设置于所述屏蔽盒内，所述空芯线圈的一端连接所述阴极接线端的另一端；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空芯线圈的另一端；所述消耗介质套设于所述绝缘柱，用于消耗沿所述阴极接线端引出的电磁波。

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，所述空芯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；所述空芯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，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，所述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；第二电容，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，所述消耗介质对应所述磁控管中的磁体设置。

其中，所述消耗介质为铁氧体或非晶磁体。

其中，所述消耗介质呈环状，所述绝缘柱呈柱状，所述消耗介质的内壁紧贴所述绝缘柱的外壁设置。

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，本申请在屏蔽盒底部设置有绝缘柱，使得磁控管的阴极接线端贯穿设置于所述绝缘柱，空芯线圈的一端连接磁控管阴极接线端的另一端，空芯线圈的另一端连接穿心电容组件的引出线，将消耗介质套设于绝缘柱，消耗沿阴极接线端引出的电磁波，由消耗介质、空芯线圈以及穿心电容组件组成llc三级滤波(共模l+差模l+电容c)，增强滤波组件一致性，还由于只使用空芯段线圈，有效缩短了线圈长度，同时，将消耗介质套设在绝缘柱上能够充分利用屏蔽盒内的空间，有利于减小屏蔽盒的体积，实现磁控管的尺寸小型化设计。

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是本申请磁控管滤波组件一实施例的电路结构示意图；

图4是本申请磁控管滤波组件另一实施例的结构示意图；

图5本申请磁控管一实施例的结构示意框图；

图6是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。

其中，扼流线圈100和穿心电容200组成lc滤波电路，对阴极引出线400引出的干扰波进行抑制、过滤，起到滤波的效果。

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，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。

本实施例的滤波组件10包括屏蔽盒11、空芯线圈12、穿心电容组件13以及消耗介质14。其中，屏蔽盒11底部设置有绝缘柱15，磁控管的阴极接线端16贯穿设置于绝缘柱15，阴极接线端16的一端连接磁控管的阴极；空芯线圈12设置于屏蔽盒11内，空芯线圈12的一端连接阴极接线端16的另一端；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连接空芯线圈12的另一端；消耗介质14套设于绝缘柱15，用于消耗沿阴极接线端16引出的电磁波。

可选地，消耗介质14可以是铁氧体材料或非晶磁体制成。铁氧体材料制成的消耗介质14具有良好的高频阻抗特性，能够良好地吸收和抑制高频干扰，将高频电磁干扰转化为热量损耗。

进一步，阴极接线端16包括第一阴极接线端161和第二阴极接线端162，第一阴极接线端161和第二阴极接线端162分别连接磁控管阴极的两端(图中未示出)；空芯线圈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161，第二线圈122的一端连接第二阴极接线端162；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)；外壳体133设置于屏蔽盒11外，形成第二容纳腔(图未示)；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穿心电容组件13的第一引脚134，第一电容的另一端接地，第一电容的第三端连接穿心电容组件13的第一引出线1311；第二电容的一端连接穿心电容组件13的第二引脚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。

请参阅图3，图3为本实施例磁控管滤波组件的电路示意图。滤波组件的电路组成包括：消耗介质l14、第一线圈l121、第二线圈l122、第一电容c151以及第二电容c152。其中，消耗介质l14、第一线圈l121、第二线圈l122、第一电容c151以及第二电容c152组成llc三级滤波(共模电感l+差模电感l+电容c)，滤波效果稳定，一致性强。

其中，绝缘柱15可以是陶瓷等绝缘材料制成，用于支撑固定阴极接线端16。

可选地，消耗介质14呈环状，绝缘柱15呈柱状，消耗介质14的内壁紧贴绝缘柱15的外壁设置。具体地，将环状的消耗介质14套设于绝缘柱15，使得消耗介质14的内壁紧贴绝缘柱15的外壁设置，可以利用消耗介质14与绝缘柱15的外形特质，将消耗介质14嵌合固定于绝缘柱15。这样，绝缘柱15既起到了固定第一阴极接线端161和第二阴极接线端162的作用，又为消耗介质14的固定提供稳定的支撑，而且，能够充分利用屏蔽盒11内的空间，在不占用过多屏蔽盒11内空间的情况下，取得更好的滤波效果。

可选地，消耗介质14的上边缘设计为与绝缘柱15的上边缘平齐，或，消耗介质14的上边缘设计为低于绝缘柱15的上边缘。便于使第一线圈121与第一阴极接线端161连接、第二线圈122与第二阴极接线端162连接。

可选地，消耗介质14对应磁控管中的磁体设置，以借助磁体的吸附能力将带有磁性的消耗介质14吸附固定于屏蔽盒11底部，使得消耗介质14不致从绝缘柱15脱落。巧妙地借助磁控管本身就有的器件实现消耗介质14的固定，而不用额外设计消耗介质14的固定方案，简化制作工艺。当然，在其它实施例中，为了使消耗介质14更加稳固，也可以利用耐高温粘合剂将消耗介质14固定在屏蔽盒11底部或绝缘柱15上；或者，可以将绝缘柱15的端部直径设计为略大于消耗介质14的内径，使得消耗介质14被卡设于绝缘柱15，不致滑落。本领域技术人员完全可以想到其他方案来固定消耗介质14，例如还能在绝缘柱15的外壁设置摩擦系数高的耐高温橡胶材料等，再将消耗介质14紧贴橡胶材料套设于绝缘柱15，利用橡胶材料的高摩擦性能使得消耗介质14能够紧紧地套设于绝缘柱15，不致滑落。诸如此类，本领域技术人员还可以想到其它方式固定消耗介质14，此处不再一一列举。

本实施例中，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，所述第一腔体111和所述第二腔体112基于所述阴极接线端16的贯穿位置划分，本实施例的划分方式参照虚线op，空芯线圈12设置于第一腔体111。其中，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。本实施例的空芯线圈12由于长度大大减小，因此，在屏蔽盒11中只占用靠近穿心电容组件13的第一腔体111，可以减小屏蔽盒11的宽度m。

可选地，屏蔽盒11的侧壁适应于第一线圈121、第二线圈122以及消耗介质14的位置设计，使得第一线圈121、第二线圈122以及消耗介质14最贴近屏蔽盒11侧壁的位置，与屏蔽盒11侧壁的距离都相等。

具体地，在一实施例中，请参阅图4，图4为本申请磁控管滤波组件另一实施例的结构示意图。本实施例的消耗介质14是圆环形(即，消耗介质14的横截面为圆形环状)磁环，那么在屏蔽盒11的两部分腔体中，第一腔体111的截面为方形，第二腔体112的截面为半圆形，第二腔体112部分对应的屏蔽盒11侧壁为弧形。本实施例将屏蔽盒11的侧壁适应于消耗介质14以及空芯线圈12等元件的形状设计，相较于方形屏蔽盒，可以解除屏蔽盒11对区域a、b的占用，有效减小屏蔽盒11的体积。

可选地，空芯线圈12匝间距相同。现有技术由于扼流线圈存在空芯段和有磁芯段，空芯段和有磁芯段的线圈匝间距不一致，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。且，现有技术由于要进行有磁芯段的制作，导致线圈的制作存在“绕线-插芯-固化”的工艺流程，制作流程繁复。而本实施例的空芯线圈的制作工艺只需绕线，无需进行插芯以及固化操作，制作工艺简单，易于实现。

可选地，空芯线圈12的轴线在阴极接线端16以及引出线131的连线上。具体地，第一线圈121的轴线在第一阴极接线端161以及第一引出线1311的连线上，第二线圈122的轴线在第二阴极接线端162以及第二引出线1312的连线上。如此一来，可以将空芯线圈12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，减小屏蔽盒11的宽度n，从而减小屏蔽盒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与引出线16之间的连接距离，进一步减小屏蔽盒11的宽度m，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，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。

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。

由于磁控管本身的工作特性，在正常工作时，磁控管滤波组件10上接有负高压，为防止磁控管滤波组件10里的空芯线圈12与屏蔽盒11之间产生放电打火现象，在设计时需要保证空芯线圈12和穿心电容组件13两者与屏蔽盒11之间的安全距离。现有技术中是利用空气作为绝缘介质，以避免出现尖端放电现象，其存在的缺点是由于利用空气作为绝缘介质，不可避免地造成了屏蔽盒11的体积过大，以致增加磁控管的整体体积，从而造成微波炉等家用电器的体积庞大，有效使用面积小。另外，由于该结构是使用空气做介质，所以当空气潮湿时，可能会造成耐电压测试不通过，使测试人员对产品安全性能产生误判。

可选地，在屏蔽盒11内设置绝缘材料。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空芯线圈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消耗介质14、空芯线圈12之上，以避免空芯线圈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各个面与空芯线圈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的上盖对应空芯线圈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，可以在空芯线圈12与屏蔽盒11之间距离较小时，阻隔空芯线圈12与屏蔽盒11之间的接触，以防止空芯线圈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上盖与空芯线圈12之间的距离，从而缩减屏蔽盒11的体积。

其中，固体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与空芯线圈12接触，避免空芯线圈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，同样可以起到阻隔空芯线圈12与屏蔽盒11的壳体接触的作用，此处不再赘述。

本领域技术人员完全可以基于本申请上述各实施例的方案做出其他设计，例如，还可以利用铁氧体材料制成绝缘柱15。这样一来，一方面，绝缘柱15可以支撑固定阴极接线端16，另一方面，铁氧体材料制成的绝缘柱15相当于给阴极接线端16增加了低通滤波器，可以抑制阴极接线端16引出的高频干扰，同时，铁氧体材料还能起到屏蔽的作用，减小高频干扰穿透绝缘柱15向空间辐射出的分量，从源头实现滤波，进一步增强滤波的稳定性和一致性。

区别于现有技术，本实施例利用空芯线圈12作为扼流线圈，大大缩短扼流线圈的长度，进而缩减线圈的占用空间，最终达到减小屏蔽盒11体积的目的。同时，空芯线圈12、消耗介质14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。更重要的是，本实施例的消耗介质14、空芯线圈12和穿心电容组件13组成了llc三级滤波，滤波能力有所增强，实现了增强滤波效果的同时减小屏蔽盒的体积，有利于实现磁控管的尺寸小型化设计。

参阅图5，图5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通过增加电磁波消耗介质，从而使消耗介质、空芯线圈以及穿心电容组件组成的llc谐振电路，对磁控管主体21产生的高频电磁波进行抑制、消耗，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6，图6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磁控管31。其中，磁控管31如上述实施例提供的磁控管，因上述实施例的磁控管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。