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抑制电磁辐射的绕线

阅读:888发布:2020-05-13

专利汇可以提供抑制电磁辐射的绕线专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 是有关于一种抑制电磁 辐射 的绕线,主要是将电脑主机与周边设备相连接的 连接线 中的电源线环绕于传输资料的讯号线上,利用该讯号线上的编织 铁 丝网的噪音 信号 高速变化通过线圈而造成磁通量的快速变化,以产生反感应电动势,进而削减了电源线上的噪音信号 能量 ,如此,能有效减少连接线的高频噪音信号的 电磁辐射 干扰问题。,下面是抑制电磁辐射的绕线专利的具体信息内容。

1.一种抑制电磁辐射的绕线,其特征在于在电源线和信号线结合在一 起的连接线中,在电源线和讯号线分离处将电源线以环绕的方式环绕于该 连接线的讯号线上,以提供连接线具备抑制电磁辐射干扰的作用,其中讯 号线在其外部覆盖有作为噪音信号屏蔽的细丝网,电源线在其外部覆盖 有作为地线回路的细铁丝,所述讯号线是高频讯号线。
2.如权利要求1所述的抑制电磁辐射的绕线,其特征在于还包括有一 分线器,其在将该电源线环绕于讯号线时,将所环绕的绕线加以固定在讯 号线上。
3.如权利要求1所述的抑制电磁辐射的绕线,其特征在于还包括有一 导电布,其在将该电源线所绕线后的线段部分,粘贴于该讯号线上。
4.如权利要求1所述的抑制电磁辐射的绕线,其特征在于所述的讯号 线,是一高频讯号线。
5.如权利要求1所述的抑制电磁辐射的绕线,其特征在于所述的电源 线,是一直流电源线。
6.如权利要求1所述的抑制电磁辐射的绕线,其特征在于对于借由绕 线而减少连接线的电磁辐射干扰的作用功效,是依据所绕线的圈数多少而 决定的。
7.如权利要求1所述的抑制电磁辐射的绕线,其特征在于对于借由绕 线而减少连接线的电磁辐射干扰的作用,是能对超过500MHz的高频噪音 讯号产生抑制作用。
8.如权利要求1所述的抑制电磁辐射的绕线,其特征在于所述的环绕 方式,是以矩形缠绕的方式将电源线缠绕于讯号线上。
9.一种抑制电磁辐射的液晶显示器连接线,连接电脑主机与液晶显示 器,其特征在于是借由分线器将一连接线加以分离为两部分,包括有:
讯号线,是用以传输资料,其一端为周边装置的连接头,另一端借由 分线器与电源线相结合,而连接至电脑主机端;
电源线,是一直流电源的电源线,其一端借由分线器与讯号线结合, 另一端为直流插头;
将上述中的电源线由分线端以环绕的绕线方式,将电源线环绕于该讯 号线上,能有效减少电源线上的噪音信号能量,以抑制电磁辐射干扰的问 题发生;
其中还包括覆盖编织铁丝网于该讯号线的外部,以作为噪音信号的屏 蔽;
其中还包括覆盖细铁丝于该电源线的外部,以作为地线回路;
其中所述的讯号线,是一高频讯号线。
10.如权利要求9所述的抑制电磁辐射的液晶显示器连接线,其特征在 于所述的绕线是借由该分线器,在该电源线环绕于讯号线时,将所环绕的 绕线加以固定在讯号线上。
11.如权利要求9所述的抑制电磁辐射的液晶显示器连接线,其特征在 于还包括有一导电布,将该电源线所绕线后的线段部分,粘贴于该信号线 上。
12.如权利要求9所述的抑制电磁辐射的液晶显示器连接线,其特征在 于所述的电源线,是一直流电源线。
13.如权利要求9所述的抑制电磁辐射的液晶显示器连接线,其特征在 于对于借由绕线而减少连接线的电磁辐射干扰的作用,是依据所绕线的圈 数多少而决定。
14.如权利要求9所述的抑制电磁辐射的液晶显示器连接线,其特征在 于对于借由绕线而减少连接线的电磁辐射干扰的作用,是能对超过500MHz 的高频噪音讯号产生抑制作用。
15.如权利要求9所述的抑制电磁辐射的液晶显示器连接线,其特征在 于所述的环绕方式,是以矩形缠绕的方式将电源线缠绕于讯号线上。

说明书全文

技术领域

发明关于一种抑制电磁辐射的绕线,通过一种新设计的绕线,能够 有效抑止连接线(Cable)的电磁辐射干扰(EMI)现象。

背景技术

近来,光电技术不断地进步,使得电脑周边显示器的发展日新月异。 关于显示器,则不论是薄膜晶体管式液晶显示器(TFT-LCD)或其他种形式的 液晶显示器(LCD),或者是等离子体电视(PDP),为求高画质的视讯品质, 经由连接线(Cable)而高速地传输资料已成为必然的趋势,以满足高速传输 资料的需求。但是另一方面也使得电磁辐射干扰(EMI)问题愈加严重。对于 较低频段(<500MHz)的电磁辐射干扰而言,一般是采用另外包覆磁性 芯(Ferrite Core)于连接线(Cable)上,以抑制电磁辐射干扰。然而其对于较高 频率的噪音信号,则无法有效抑制。此外,不仅仅是液晶显示器与主机连 接的连接线需使用防电磁辐射干扰的铁芯,其他需求高速传输资料而与电 脑主机连接的电脑周边装置的Cable线或电源线(Power Cable)而言,亦常常 使用磁性瓷铁芯将Cable线或电源线的一端加以包覆,借以减少电磁噪音信 号干扰。
目前市面上对于Cable线,尤指液晶显示器的Cable线(LCD Cable)而 言,大多是采用于Cable线上串上铁芯(Core),借以增加感抗的方式,以抑 制电磁辐射干扰问题。然而,使用铁芯的方式主要是利用物质本身的材料 特性与其内、外径、高度等条件因素,进而达到抑制电磁辐射干扰的目的。 一般而言,使用铁芯方式的正常有效的抑制频率大多低于500MHz。但是若 有电磁辐射干扰讯号的频率高于500MHz,则使用铁芯的方式将很难达成抑 制电磁辐射干扰的效果。更进一步而言,若是改采用增加铁芯的内径或高 度以更增加感抗的解决方式,则不仅效果有限且对于Cable线的外观、体积、 重量以及生产成本等,均有极为严重的影响。故以现今技术而言,并无一 较为全面性的方式,能有效地抑制电磁辐射干扰(EMI)的问题。
另以电脑系统制造厂的立场来看,为了节省生产的成本以及美化造型, 均会适当地将相关电源线路设计于电脑的主机板上。所以就液晶显示器的 个人电脑(LCD PC)而言,若是将液晶显示器(LCD Monitor)的直流DC 12V 电源,直接设计装置于电脑主机板上,即可省略外接电源转接器(Power Adapter)的不便与成本。然而,由于DC12V的电源过于接近液晶显示器中 解码IC的电源,所以容易导致电磁辐射干扰的问题,而较为不可行。
在一般设计中,主要是将液晶显示器的连接线(LCD Cable)分成两部分, 一部分为讯号线,其外部利用编织铁丝网作为屏蔽;另一部分则为DC12V 的电源线(Power Cable),其外部是利用细铁丝作为地线回路,如图1所示, 图1所示为传统技术的连接线(Cable)平面示意图。主要是公开一连接线 (Cable)1,两端各有一连接头(Connector)7、8,用以将电脑周边设备(如液 晶显示器LCD Panel)与电脑主机相连接。该连接线1中设有一分线器3,是 将连接线1中电脑周边设备的一端再进一步分线出一电源线(Power Cable) 4,以提供电脑周边设备所需的电源,该电源线4的一端为直流插头9。分 线的另一线为讯号线5,为该连接线1的主要资料传输线,一端为连接头8, 另一端是借由该分线器3与电源线4相结合,再由连接头7连接至电脑主 机。该讯号线5作为一高频讯号线,其外部设置有编织铁丝网6覆盖,作 为防止电磁辐射噪音信号干扰的屏蔽。
为了防止电磁辐射干扰(EMI)问题,该图1所示的传统技术连接线1, 设置有一磁性瓷铁芯(Ferrite Core)2用以抑制Cable线的电磁辐射干扰,是 以包覆的方式设置于连接线上。然而,使用磁性瓷铁芯2的缺点,是如前 述的外观、体积、重量以及生产成本等等因素均为较差。另一方面,图2 所示是针对图1所示传统技术的连接线的外观立体视图。

发明内容

因此,设计一连接线(Cable),使电脑周边设备与主机的电源线端或讯 号连接线端不会受电磁噪音信号干扰,且保持不增加额外成本的方式,以 及配合增加美化所设置的绕线的种种考虑,则为提出本发明的主要构想与 动机。
本发明为了有效改善传统技术的缺点,是以进一步分析图1所示的传 统技术缺点,作为本发明技术改进的基准与依据。分析结果得知,其中由 于用以屏蔽高速讯号线(即为高频讯号线)的编织铁丝网以及电源线同时受 到高频噪音信号(Noise)讯号的干扰,所以产生电磁辐射干扰(EMI)的问题。 其中又以电源线的干扰情形最为严重,主要是由于电源线外部的地线过细, 使其高频阻抗过大而失去屏蔽的效果。所幸电源线于液晶显示器面板(LCD Panel)端接出后,便一直紧邻于编织铁丝网,而得以有良好的接地回路弥补 其地线过细的问题。但于接近电脑主机端,为了电源线的拔插,必须将电 源线接离编织铁丝网的讯号线,因而失去了接地回路,而形成电磁辐射干 扰的问题。
因此,本发明提出一种新颖的设计构造,将电源线环绕于覆盖有编织 铁丝网的讯号线上,利用该编织铁丝网上的噪音信号高速变化通过线圈而 造成磁通量的快速变化以产生反感应电动势,进而削弱了电源线上的噪音 信号(Noise)能量。如此,可使电源线在远离编织铁丝网时,亦不至于造成 过大的电磁辐射干扰问题。
优选地,在前述环绕的绕线方式中,还包括有一分线器,将该电源线 所环绕于讯号线时,将所环绕的绕线加以固定于讯号线上。
优选地,在前述环绕的绕线方式中,还包括有一导电布,将该电源线 所绕线后的线段部分,粘贴于该讯号线上。
优选地,前述的覆盖有编织铁丝网的讯号线,是一高频讯号线;以及 该电源线是一直流电源线。
优选地,前述的借由电源线环绕的绕线以减少连接线的电磁辐射干扰 的作用,是依据所绕线的圈数多少而决定其抑制电磁辐射干扰的功效;以 及该绕线能有效抑制作用于超过500MHz的高频噪音信号讯号。
优选地,前述电源线环绕的绕线方式,能够以矩形缠绕的方式将电源 线缠绕于讯号线上。
附图说明
图1是传统技术中连接线(Cable)的平面示意图。
图2是图1传统技术的连接线(Cable)的立体视图。
图3是本发明实施例中连接线(Cable)的平面示意图。
图4是图3本发明实施例中连接线(Cable)的立体视图。
图5是将分线器剖开其内为绕线的立体视图。
图号说明:
1、10连接线            2磁性瓷铁芯
3、30分线器        4、40电源线
5、50讯号线        6、60编织铁丝网
7、8连接头              9直流插头
42绕线             70、72导电布
Is编织铁丝网上的噪音信号  It电源线上的噪音信号
Ir磁通量变化所产生的反感应电动势
I电源线上的最终讯号

具体实施方式

本发明为了有效改善传统技术的缺点,主要是运用法拉第定律 (Faraday′s Law),以磁通量变化所产生的反感应电动势,而抑制连接线(Cable) 所造成的电磁辐射干扰(EMI)问题,尤其是有关于液晶显示器的连接线(LCD Cable)的电源线噪音信号干扰。对于本发明实际上所产生的防电磁干扰功 效,可以利用实际绕线的圈数多少而决定本发明绕线后所产生的抑制效果, 并且随着噪音信号频率愈高其抑制效果愈大。所以,本发明不仅仅能有效 改善传统技术中,采用铁芯包覆方式所无法做到的抑制高频噪音信号干扰 的问题,并且能同时省下使用铁芯的昂贵成本与外观的美化,有效达成改 善图1所示传统技术使用铁芯的缺点。
本发明的进一步说明,请参阅图3,图3是为本发明实施例中连接线 (Cable)的平面示意图。其中主要是公开一连接线(Cable)10用以传输资料, 其两端各有一连接头(Connector)7、8,其中连接头7是用以连接于电脑主机 端;而连接头8则是连接于电脑周边设备(如液晶显示器LCD Panel)端。该 连接线10中设有一分线器30,是将连接线10中电脑周边设备的一端再分 线出一电源线(Power Cable)40出来,以提供电脑周边设备所需的电源,而 该电源于本发明实施例中是以一直流电源为主,所以,该电源线是一直流 电源线。
该电源线40的一端为该分线器30,另一端为直流插头(DC Plug)9,其 外部覆盖有细铁丝,借以形成地线回路。而另外分线端后的连接线10是一 讯号线50,为原先连接线10的主要资料讯号部分,其为一高频讯号线,是 用以传输资料,其一端借由分线器30而与电源线40相结合,再由连接头7 而连接至电脑主机。该讯号线50的另一端为连接头8,用以连接于电脑周 边设备中。以及该讯号线50的外部设置有编织铁丝网60覆盖,作为防止 电磁辐射噪音信号干扰的屏蔽。
该图3中,主要是借由将电源线40环绕而绕线42于覆盖有编织铁丝 网60的讯号线50上,利用该铁丝网上的噪音信号高速变化通过线圈而造 成磁通量的快速变化以产生反感应电动势,进而削减了电源线40上的噪音 信号(Noise)能量。其中Is为编织铁丝网60上的噪音信号,It为电源线40 上的噪音信号,Ir是绕线42部分的磁通量变化所产生的反感应电动势,I 则为电源线40上的最终讯号。其相互关系为:I=It-Ir;I<It,所以能够有效 抑制电源线40上的噪音信号。如此,可使电源线40在远离编织铁丝网(意 即为讯号线50)时,也不至于造成过大的电磁辐射干扰问题。
对于该绕线42部分,是借由该分线器30而加以固定。以及另可能包 括有一导电布70,是将该电源线40所绕线后的线段部分,粘贴于该讯号线 50上;以及可设置另一导电布72,设置于连接线10与连接头7之间,以 使连接更为稳固。
相较于图1所示的传统技术而言,该图3所示的本发明技术是能更有 效运用于抑制高频噪音信号的电磁辐射干扰。由实际检验结果可得知本发 明的构造,能有效抑制超过500MHz的噪音信号;以及对于抑制电磁辐射 干扰的作用效果,则能够依据所绕线的圈数多少而决定。以及该电源线40 环绕的方式,除了可以圆形环绕的方式外,亦可以采用矩形环绕的方式加 以绕线。
请参阅图4,图4所示是本发明实施例的立体视图,是针对图3本发明 实施例中一连接线(Cable)10的立体视图。以及图5所示,主要是为将分线 器30剖开,可观察内为绕线42的立体视图,即分线的电源线的绕线42是 以分线器30加以固定。然而,该图3、图4中的所示,主要是以一液晶显 示器的连接线(LCD Cable)为本发明的优选实施例而已。除了运用于液晶显 示器的连接线外,本发明的绕线方式亦可适用于其他电脑周边设备中,诸 如电缆调制解调器(Cable Modem)、网卡、上网机或是图像扫描仪等等的需 要高速传输资料的电脑周边设备,均能运用本发明的绕线结构方式,而有 效抑制电磁辐射干扰的问题。
再者,本发明已经过实际操作实验,证明其功效较传统技术优越,该 实验中是将原先有问题(即传统技术中使用铁芯方式的有电磁辐射干扰的) 的连接线(Cable)一起搭配系统作测试,并且测试使用新设计的环绕分线的 连接线方式,以进一步取代原先有问题的连接线,而再进行一次测试。其 实验结果经过比对后,可以清楚发现于971.52MHz的频率附近,本发明实 施例有明显的改善。
综上所述,本发明的一种抑制电磁辐射的绕线,具有构造简单、制作 成本低以及体积轻巧的优点,且能有效抑制高频噪音信号。充分显示出本 发明的目的及功效上均深富实施的进步性,极具产业的利用价值,且为目 前市面上前所未见的新发明,完全符合专利法的要求,因此依法提出申请
以上所述,仅为本发明的优选实施例而已,不能用以限定本发明的范 围。即凡是根据本发明权利要求所作的同等变化与修改,均应属于本发明 专利涵盖的范围内。
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