Фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой

Заявляемая полезная модель относится к помехоподавляющим фильтрам, предназначенным для предотвращения распространения электромагнитных помех в электрической аппаратуре, и может быть использована в радиоэлектронной и электротехнической промышленности.
Процесс замены аналоговой элементной базы на цифровые компоненты усилил воздействие электромагнитных наводок в радиоэлектронной аппаратуре. Помимо создания новых изделий или при модернизации действующих разработчики большое внимание уделяют такому аспекту, как электромагнитная совместимость устройств. Вдобавок, современные требования по увеличению выполняемых функциональных возможностей, снижению занимаемых габаритных объемов при обеспечении соблюдения действующих нормативных документов, усложнение аппаратуры в целом, так же способствуют возникновению дополнительных наводок на полезные сигналы.
Для снижения или исключения влияния межблочных или внутрисистемных помех в проводящих цепях питания, управления и коммутации, а также для обеспечения требований по помехозащищенности устройств в их составе применяют помехоподавляющие сборки. Такие изделия представляют собой фильтры с определенными электрическими схемами включения (С-фильтр, Pi-фильтр, LC-фильтр и другие), зависящие от выполняемых задач самой аппаратуры. Единая герметичная конструкция фильтра позволяет обеспечивать малый занимаемый размер в устройстве, а также увеличить сферы применения таких сборок.
Известен керамический проходной помехоподавляющий фильтр, выполненный в виде полого металлического цилиндра с переменным сечением наружного и внутреннего диаметров вдоль его оси, на одном конце которого выполнена наружная метрическая резьба. Два керамических шайбовых конденсатора и ферритовый сердечник между ними, соосно расположены внутри корпуса и надеты на проходной вывод фильтра, пропущенный сквозь полость корпуса. При этом шайбовые керамические конденсаторы имеют по две группы проводящих пластин, первая группа проводящих пластин электропроводно соединена с проходным выводом фильтра, а вторая группа проводящих пластин электропроводно соединена с корпусом, при этом шайбовые керамические конденсаторы и ферритовый сердечник размещены внутри всего цилиндрического корпуса фильтра, включая и резьбовой участок корпуса, а сам корпус дополнительно имеет выступающую часть, выполненную в виде шестигранника под ключ (по патенту RU 9924. Н01G 4/042, опубл. 10.11.2012).
Недостатком данного решения является неудобство монтажа, ввиду малого размера выступающей части фильтра, выполненной в виде шестигранника, а также низкая прочность изоляции, которая может привести к короткому замыканию и отказу фильтра, а как следствие и отказу аппаратуры в целом, в которую он установлен.
Наиболее близким аналогом является керамический проходной помехоподавляющий фильтр, содержащий корпус, выполненный в виде полого металлического цилиндра, на одном конце которого выполнена наружная метрическая резьба. Два керамических шайбовых конденсатора и ферритовый сердечник между ними, соосно расположенные внутри корпуса и надетые на проходной вывод фильтра, пропущенный сквозь полость корпуса, при этом шайбовые керамические конденсаторы имеют по две группы проводящих пластин, первая группа проводящих пластин электропроводно соединена с проходным выводом фильтра, а вторая группа проводящих пластин электропроводно соединена с корпусом. При этом фильтр дополнительно содержит магнитопровод, соосно надетый на ферритовый сердечник. Магнитопровод имеет большее значение индукции насыщения, чем ферритовый сердечник (по патенту RU 125387, кл. Н01G 4/35, опубл. 27.02.2013).
Недостатком данного решения является неудобство монтажа, ввиду малого размера выступающей части фильтра, выполненной в виде шестигранника, а также низкая прочность изоляции, которая может привести к короткому замыканию и отказу фильтра, а как следствие и отказу аппаратуры в целом, в которую он установлен. Так же как показала практика, увеличение индуктивности за счет применения магнитопровода MSC-1030 незначительно улучшает вносимое затухание, которое нивелируются меньшей степенью надежности самой конструкции. Снижение вносимого затухания не приведет к ухудшению характеристик аппаратуры. Снижение же сопротивления изоляции значительно ухудшает эксплуатационные характеристики аппаратуры, а короткое замыкание выводит аппаратуру из строя полностью.
Технический результат заключается в повышении надежности фильтра за счет улучшения электроизоляционных характеристик.
Указанный технический результат достигается тем, что фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой состоит из полого корпуса, на одном конце которого выполнена наружная метрическая резьба, минимум одного керамического шайбового конденсатора, соосно расположенного внутри корпуса, надетого на проходной вывод фильтра, пропущенный сквозь полость корпуса. Конденсатор имеет две группы проводящих пластин, первая группа пластин электропроводно соединена с проходным выводом фильтра, а вторая группа электропроводно соединена с корпусом, при этом проходной вывод фильтра электрически изолирован от корпуса термоусаживаемой трубкой.
Кроме того, фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой может содержать пару шайбовых керамических конденсаторов и ферритовый сердечник, устанавливаемый между ними.
Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 - Фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой содержащий один керамический шайбовый конденсатор.
Фиг. 2 - Фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой содержащий пару керамических шайбовый конденсаторов и ферритовый сердечник, устанавливаемый между ними.
Для некоторых видов аппаратуры нет необходимости применять фильтры, содержащие два шайбовых керамических конденсатора и ферритовый сердечник, устанавливаемый между ними (Pi-фильтры), т.к. в проводящих цепях питания достаточно применения С-фильтров с одним шайбовым керамическим конденсатором для обеспечения подавления амплитудно больших всплесков наводящих помех и результирующей гармоники сигналов целом.
14
Но для помехоподавляющих С-фильтров и Pi-фильтров одной из главных причин отказа при эксплуатации в аппаратуре является снижение сопротивления изоляции или короткое замыкание вследствие электрического пробоя. Применение термоусаживаемой трубки позволяет в значительной степени снизить вероятность отказа в части короткого замыкания. Термоусаживаемая трубка изготавливается из полиолефина - экологически безопасного материала и имеет высокое удельное электрическое сопротивление, которое составляет не менее 10 Ом/см.
Применение современных шайбовых керамических конденсаторов с высокими помехоподавляющими свойствами и меньшими конструктивными размерами, по сравнению с ранее выпускаемыми, позволяет значительно уменьшить конструктивные размеры фильтра, что приводит к его миниатюризации.
Рассмотрим упрощенную конструкцию фильтра.
Фильтр помехоподавляющий миниатюрный резьбовой представляет собой полый металлический цилиндр 1 (фиг. 1) шестигранной формы 2 (фиг. 1), на одном конце которого выполнена наружная резьба для фиксации фильтра в аппаратуре. Сквозь полый корпус пропущен проходной вывод фильтра 3 (фиг. 1), на который соосно надет керамический конденсатор 4 (фиг. 1). С помощью припоя 5 (фиг. 1) наружные контактные поверхности конденсатора соединены пайкой с корпусом, а внутренняя контактная поверхность конденсатора соединена пайкой с проходным выводом. Шайбовый керамический конденсатор 4 (фиг. 1) имеет две группы проводящих пластин: первая группа электропроводно соединена с проходным выводом, а вторая группа электропроводно соединена с корпусом. На проходной вывод фильтра 3 (фиг. 1) в месте максимальной близости проходного вывода и втулки устанавливается термоусаживаемая трубка 6 (фиг. 1).
На фиг. 2 представлена конструкция фильтра помехоподавляющего миниатюрного резьбового обеспечивающего более широкую полосу задержания наводящих помех на полезный сигнал, что важно в информационных цепях приема-передачи. Ввиду чего фильтр дополнен вторым шайбовым керамическим конденсатором 7 (фиг. 2) и ферритовым сердечником 8 (фиг. 2), установленным между ними, так же как и в первой конструкции, корпус фильтра выполнен шестигранной формы 2 (фиг. 2) и для повышения изоляционных свойств фильтра на проходной вывод фильтра 3 (фиг. 2) в месте максимальной близости проходного вывода и втулки устанавливается термоусаживаемая трубка 6 (фиг. 2).
Таким образом, решение, используемое в полезной модели, позволяет повысить надежность фильтра за счет улучшения электроизоляционных характеристик.