滤波板和烹饪设备的制作方法

1.本技术涉及家用电器领域，特别是设计一种滤波板和烹饪设备。


背景技术：

2.烹饪设备需要符合电磁兼容性(electro magnetic compatibility，emc)标准。emc是指在同一电磁环境中，设备能够不因其他设备的干扰影响正常工作，同时也不对其他设备产生影响工作的干扰。
3.为滤除从电源线上引入的外部电磁电磁干扰、同时避免本烹饪设备向外部发出电磁干扰影响同一电磁环境下的其他电子设备的工作，并符合有关emc的国家标准，烹饪设备设置有滤波板。相关技术中，滤波板是由电源线上增加的磁环、线路板上增加抑制电源电磁干扰用电容器、铁氧体材质的共模电感、差模电感等组成。电磁元器件较多，滤波板体积较大、导致烹饪设备整体体积偏大。


技术实现要素：

4.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提供了一种滤波板和烹饪设备。
5.本技术实施方式的滤波板，包括滤波电感模块和滤波电容模块，所述滤波电感模块所述滤波电感模块包括磁芯环、第一绕线和第二绕线，所述磁芯环包括相对平行设置的第一边柱和第二边柱，所述第一绕线等间隔地绕设在所述第一边柱形成等间隔的多匝第一线圈，所述第二绕线饶设在所述第二边柱形成等间隔的多匝第二线圈；滤波电容模块包括第一差模滤除单元和第二差模滤除单元，所述第一差模滤除单元连接所述第一绕线和所述第二绕线的输入端，所述第二差模滤除单元连接所述第一绕线和所述第二绕线的输出端。
6.在某些实施方式中，所述滤波板包括电路板和保险管，所述电路板包括电源端子，所述电源端子与所述保险管垂直设置，所述保险管连接所述电源端子和所述第一差模滤除单元。
7.在某些实施方式中，所述第一差模滤除单元包括第一电容，所述保险管设置于所述电源端子与所述第一电容之间且所述第一电容与所述保险管平行设置。
8.在某些实施方式中，所述电源端子包括第一电源端子和第二电源端子，所述保险管连接所述第一电源端子，所述电路板包括连接走线，所述连接走线穿过所述保险管底部连接所述第一电容和所述第二电源端子。
9.在某些实施方式中，所述第二差模滤除单元包括第二电容，所述第二电容连接所述第一绕线和所述第二绕线的输出端。
10.在某些实施方式中，所述第一电容和所述第二电容为安规电容，容值范围为0.1～3.3uf。
11.在某些实施方式中，所述滤波电容模块还包括共模滤除单元，所述共模滤除单元包括第三电容和第四电容，所述第三电容连接所述第一绕线的输出端和地线，所述第四电
容连接所述第二绕线输出端和所述地线。
12.在某些实施方式中，所述第三电容和所述第四电容为安规电容，容值范围为2200pf
‑
4700pf。
13.在某些实施方式中，所述磁芯环呈矩形，所述磁芯环由非晶材料或纳米晶材料制成。
14.本技术实施方式的烹饪设备，包括上述任一项所述的滤波板。
15.本技术实施方式的滤波板及烹饪设备中，通过将磁芯环的第一边柱和第二边柱相对平行设置，并将多匝第一绕线绕设在第一边柱形成等间隔的多匝第一线圈，第二绕线饶设在第二边柱形成等间隔的多匝第二线圈，在第一绕线和第二绕线通电时，一方面，等间隔的多匝第一线圈和第一边柱，以及等间隔的多匝第二线圈和第二边柱形成的漏感较大，可以消除差模干扰的影响，从而避免了滤波板设置差模电感，如此，减小了滤波板的体积，使得滤波板简洁和小型化，并且，节省了成本。另一方面，多匝第一线圈等间隔的设置，以及多匝第二线圈等间隔的设置，使得线圈与线圈之间距离变化较小，产生的分布电容较小，可以有效地提升emc效果。
16.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
17.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1是本技术实施方式的滤波板的模块示意图。
19.图2是本技术实施方式的滤波板的结构示意图。
20.图3是本技术实施方式的烹饪设备的模块示意图。
21.主要元件附图标号
22.滤波板10、电路板11、电源端子111、第一电源端子1111、第二电源端子1112、连接走线112、第一子走线1121、第二子走线1122；
23.滤波电感模块12、磁芯环121、第一边柱1211、第二边柱1212、第一绕线122、第一线圈1221、第二绕线123、第二线圈1231；
24.滤波电容模块13、第一差模滤除单元131、第一电容c1、第二差模滤除单元131、第二电容c2、共模滤除单元133、第三电容c3、第四电容c4；
25.保险管fuse；
26.烹饪设备100。
具体实施方式
27.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
28.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，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指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一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
32.一般地，用电设备(例如家用电器)工作时产生的电磁波可通过电源线传入电网中，可能导致对与电网连接的其它用电设备产生干扰。
33.因此，用电设备需要满足电磁兼容性(electro magnetic compatibility，emc)标准要求。emc是指在同一电磁环境中，设备能够不因其他设备的干扰影响正常工作，同时也不对其他设备产生影响工作的干扰。随着信息技术的迅猛发展，用户家庭中的用电设备越来越多，对用电设备的emc要求愈来愈高，各个国家或地区对于用电设备的emc均有严格的标准。
34.为滤除从电源线上引入的外部电磁干扰，同时避免本用电设备向外部发出噪声干扰影响同一电磁环境下的其他电子设备的工作，并符合有关emc的国家标准，需要为用电设备增加emc滤波板。常见的emc滤波板是使用共模和差模方式消除干扰。
35.需要说明的是，共模干扰(common
‑
mode)是指两导线上的振幅相等而方向相同干扰电流。差模干扰(differential
‑
mode)是指两导线上的振幅相等、方向相反的干扰电流。抑制共模干扰的主要方法是应用共模扼流圈。共模扼流圈是共模插入损耗中起主导作用的电感元件。它是在一个磁环/闭合磁路的上下两个半环上，分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。抑制差模干扰的主要方法是应用共差扼流圈。差模扼流圈是差模插入损耗中起主导作用的电感元件。它采用单个绕组结构绕制，而不像共模扼流圈那样在一个磁芯上采用两
个相同绕组的结构。
36.使用共模和差模方式的滤波板主要由电源线上增加的磁环、线路板上增加的抑制电源电磁干扰用的x2电容器、铁氧体材质的共模电感、差模电感等组成，现有的emc滤波板的滤波元件较多，导致电路板上大幅面积被emc模块占据，使生活电器整体体积偏大。
37.有鉴于此，请参阅图1，本技术实施方式提供了一种滤波板10，滤波板10包括滤波电感模块12和滤波电容模块13。其中，滤波电感模块12包括磁芯环121、第一绕线122和第二绕线123。磁芯环121包括相对平行设置的第一边柱1211和第二边柱1212，第一绕线122绕设在第一边柱1211形成等间隔的多匝第一线圈1221，多匝第二绕线123等间隔地饶设在第二边柱1212形成等间隔的多匝第二线圈1231。滤波电容模块13包括第一差模滤除单元131和第二差模滤除单元132，第一差模滤除单元131连接第一绕线122和第二绕线123的输入端，第二差模滤除单元132连接第一绕线122和第二绕线123的输出端。
38.本技术实施方式的滤波板10中，通过将磁芯环121的第一边柱1211、第二边柱1212相对平行设置，以及将第一绕线122、第二绕线123分别绕设在第一边柱1211、第二边柱1212形成多匝等间隔设置第一线圈1221和第二线圈1231。通电时，一方面，等间隔距离饶设在第一边柱1211上的多匝第一线圈1221、等间隔距离的饶设在第二边柱1212的多匝第二线圈1231产生的漏感较大，产生的漏感可以消除滤波板10存在的差模干扰信号，从而避免了滤波板10设置差模电感来抑制差模干扰信号。另一方面，本技术的磁芯环121相较于相关技术中呈圆环设置的磁芯环，在相同磁芯面积条件下，相对平行设置的第一边柱1211和第二边柱1212可以缠绕更多匝数的线圈，使得线圈产生的分布电容较小，高频趋肤效应好，可以有效地提升滤波板的emc效果。如此，可以减小滤波板10的体积，使得滤波板10简洁和小型化，节省了成本。
39.需要说明的是，本技术的滤波板10用于用电设备上，例如，用电设备可以为微波炉、电磁炉或烤箱等烹饪设备。
40.请结合图2，下面以滤波板10的结构进行具体说明。
41.滤波板10还包括有电路板11。其中，滤波电感模块12、滤波电容模块13设置在电路板11上。
42.具体地，电路板11包括电源端子111，电源端子111可以作为滤波板10的电源输入端，与外界的市电网络连接。电源端子111包括第一电源端子1111和第二电源端子1112。其中，第一电源端子1111和第二电源端子1112相对平行设置，第一电源端子1111可以连接外界市电网络的零线，第二电源端子1112连接外界市电网络的火线。
43.滤波电感模块12包括磁芯环121、第一绕线122以及第二绕线123。磁芯环121呈矩形设置，磁芯环121可以由铁氧体材料或纳米晶等磁性材料制成。铁氧体一种非金属磁性材料。一般是指铁族和其他一种或多种适当的金属元素的复合氧化物，属于半导体，它是作为磁性介质而被利用。纳米晶材料是先通过快速冷速技术，把纳米晶合金从融熔的钢水直接成型为非晶态的薄带，然后通过真空或保护气氛热处理，使非晶晶化成具有纳米级尺度的晶体结构。纳米晶磁芯具有极高的导磁率，频率特性宽，以抑制共模干扰。
44.磁芯环121呈矩形环设置，磁芯环121包括第一边柱1211、第二边柱1212、第一连接柱和第二连接柱(图中未示出)。第一边柱1211和第二边柱1212相对平行设置。第一边柱1211、第一连接柱、第二边柱1212和第二连接柱依次首尾连接，形成闭环的磁芯环121。第一
边柱1211的和第二边柱1212的横截面可以呈矩形、圆形、多边形或其它不规则形状，具体地形状不设限制。例如，在一些实例中，第一边柱1211的和第二边柱1212的横截面可以为矩形。
45.电路板11包括连接走线112，连接走线112包括第一子走线1121和第二子走线1122。其中，第一电源端子1111通过第一子走线1121连接第二绕线123的输入端，第二电源端子1112通过第二子走线1122连接第一绕线122的输入端。
46.第一绕线122绕设在第一边柱1211上形成等间隔的多匝第一线圈1221。第二绕线123饶设在第二边柱1212上形成多匝第二线圈1221，多匝第二线圈1231等间距地设置。可以理解地，由于磁芯环121呈矩形，第一边柱1211和第二边柱1212平行设置，相较于呈圆环状的磁芯环，在相同的磁芯面积条件下，绕线能够绕设更多的圈数，使得线圈产生的分布电容比较小，高频趋肤效应好。另外，还有利于实现全自动化生产，生产效率提高，使得滤波电感模块12的品质提升。
47.需要说明的是，趋肤效应是指当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小。
48.进一步地，第一线圈1221与第二线圈1231的匝数和相位(绕制反向)相同，具体数量不限，具体可根据产品来设置匝数。电流在同相位绕制的第一线圈1221和第二线圈1231中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流受线圈产生的电阻和漏感造成的阻尼的影响。当有共模电流和差模电流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在第一绕线122、第二绕线123内产生同向的磁场而增的感抗，使线圈1221表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，从而衰减共模电流，达到滤除共模干扰的目的。同时，滤波电感模块12生成漏感，漏感可以等效于差模电感的作用，漏感使得线圈产生阻尼效果从而衰减差模电流，达到滤除差模干扰信号的目的。此外，由于多匝线圈等间隔绕设在第一边柱1211和第二边柱1222，使得线圈与线圈之间距离变化较小(基本为零)，因此，使得线圈与线圈之间的产生的分布电容较小，从而可以进一步地提高emc效果。如此，通过滤波电感模块12的设置，有效的起到抑制共模干扰信号和差模干扰信号的作用，提高了emc效果，避免了滤波板10再设置差模电感来抑制差模干扰信号。
49.可以理解地，滤波电感模块12产生的电感值越大，对电流的阻碍能力就越强，则滤波板10的emc效果越好，电感值越小，对电流的阻碍能力就越弱，则滤波板10的emc效果越差，而滤波电感模块12产生的电感值而与第一边柱1211、第二边柱1212的横截面积、第一线圈1221的匝数、第二线圈1231的匝数呈正向关，也即是，线圈的匝数越多，边柱的横截面积越大，则滤波电感模块12产生的电感值越大，emc效果越好。因此，可以通过设置第一线圈1221、第二线圈1231的匝数以及边柱的横截面积大小来设置滤波电感模块12滤除差模干扰信号和共模干扰信号效果。
50.滤波电容模块13包括第一差模滤除单元131、第二差模滤除单元132和共模滤除单元133。第一差模滤波单元131用于滤除差模干扰信号。第二差模滤波单元132用于进一步滤除未被第一差模滤波单元131滤除的差模干扰信号。共模滤除单元133用于抑制共模干扰干扰信号并将其引入公共地网络。
51.第一差模滤除单元131位于滤除电感模块12靠近电源端子111的一侧。第一差模滤
除单元131包括第一电容c1，第一电容c1的两端作为第一差模滤波单元131的两个输入端，一端与第一绕线122的输入端连接，另一端与第二绕线123的输入端连接。
52.第二差模滤除单元132位于滤除电感模块12远离第一差模滤除单元131的一侧。第二差模滤波单元1312包括第二电容c2，第二电容c2的两端作为第二差模滤波单元132的两个输入端分别用于连接第一绕线122和第二绕线123的输出端。
53.进一步地，第一电容c1、第二电容c2可以为安规x电容，其容值范围为0.1μf
‑
3.3μf。需要说明的是，安规电容是指电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全的安全电容器。x电容是指跨接在电力线连线(火线、零线)之间的电容器，x电容能够抑制差模干扰，通常采用金属氧化薄膜电容。
54.在某些实施方式中，共模滤除单元133设置于第二差模滤除单元132和滤波电感模块12之间。可以理解地，在电源端子111与市电网络的电源线连接时，最先到达滤波板10中的电源端子111，第一差模滤波单元131靠近电源端子111设置，第一差模滤波单元131能够先滤除部分差模干扰信号，再由滤波电感模块12产生感抗而对共模干扰信号产生阻尼效果，将共模滤除单元133连接可以更快地滤除经滤波电感模块12后输出的共模干扰信号。当然，在某些实施方式中，共模滤除单元133设置于第二差模滤除单元132远离滤波电感模块12的一侧。
55.具体地，共模滤除单元133包括第三电容c3和第四电容c4，第三电容c3和第四电容c4可以为安规y电容。其中，第三电容c3连接第一绕线122的输出端和地线，第四电容c4连接第二绕线123的输出端和地线。第三电容c3和第四电容c4的容值范围为2200pf～4700pf。
56.请进一步地结合图2，在某些实施方式中，滤波板10还包括保险管fuse。保险管fuse设置在电源端子111与第一差模滤波单元131之间，电源端子111与保险管fuse垂直设置，并且，保险管fuse连接电源端子111和第一差模滤除单元131。
57.具体地，保险管fuse位于电源端子111与第一电容c1之间,并且，第一电容c1与保险管fuse平行设置，保险管fuse通过第一子走线1121连接电源端子1111和第一电容c1，第二子走线1122穿过保险管fuse底部连接第一电容c1和电源端子1112。
58.滤波板10正常运行时，保险管fuse可呈低阻状态，保证滤波板10正常工作。当滤波板10发生短路或窜入异常大电流时，保险管fuse的自热使其阻抗增加，把电流限制到足够小，起到过电流保护作用。当外界环境温度急升时，保险管fuse断开，可起到过温保护作用。当滤波板10中电流超过保险管fuse额定电流时，保险管fuse断开，起到限流保护作用。
59.可以理解地，由于滤波板10是通过滤波电感模块12和滤波电容模块13来消除外界市电网络传输的电磁干扰，若电源端子111与滤波电感模块12之间的间隔越长，而连接走线112的共模干扰信号和差模干扰信号未被滤除，则连接走线112越长，对造成滤波板10上的干扰区域面积越大。因此，通过将保险管fuse的设置，使得电源端子111可以贴近滤波电感模块12和滤波电容模块13，从而，使得市电网络存在的电磁干扰通过电源端子111进入滤波板10后能够直接被滤波电感模块12和滤波电容模块13滤除，减少了滤波板10的干扰面积。并且，由于电源端子111可以贴近滤波电感模块12和滤波电容模块13的设置，也使得电路板11的面积可以进一步的减小，从而进一步地减小滤波板10的体积。
60.请结合图3，本技术还提供了一种烹饪设备100，烹饪设备100包括上述的滤波板10。滤波板10用于滤除烹饪设备100中电源线上的电磁干扰，以提升烹饪设备100的emc效
果。
61.需要说明的是，烹饪设备100可以是但不限于烤箱、蒸箱、蒸烤一体机或微波炉等。例如，在本技术中，烹饪设备100可以是微波炉
62.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
63.尽管已经示出和描述了本技术的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。