新穎的金屬芯設計可在 EMI 濾波器中實現(xiàn)更小尺寸、更高電流
電磁干擾 (EMI) 濾波器提供有效的EMI保護,可對許多電氣、工業(yè)或電力應用產生災難性影響。EMI 濾波器的功能是抑制或衰減一定頻率范圍內的電磁噪聲,這取決于濾波器本身的電氣特性。
與單相濾波器相比,能夠在多種中低功率應用中確保高EMI保護,三相濾波器由于其三級濾波系統(tǒng),可以滿足更嚴格的電磁噪聲抑制要求。因此,三相濾波器是醫(yī)療設備等最關鍵應用以及電機、機械和工業(yè)工具等大功率應用中的理想解決方案。
采用金屬芯設計的新型過濾器
Kemet Electronics Corporation — Yageo Corporation 的子公司,提供多種無源元件,包括電容器、電阻器、磁性元件、電路保護、傳感器和執(zhí)行器 — 最近宣布推出業(yè)界體積效率最高的 EMI-RFI 三相濾波器。新的GTX三相系列,采用金屬箱體,如圖1所示,采用納米晶金屬芯材,由于其高密度,體積效率提升50%,尺寸和重量顯著減小機械結構。納米晶芯材料可確保在寬頻率范圍內具有出色的阻尼和衰減特性,同時減少占用空間。
“這些三相濾波器實際上是我們去年推出的單相 GTX 濾波器的擴展,”KEMET 磁性技術產品經理 LeAnna Weakley 說。“KEMET 是目前唯一一家提議在此類產品中使用納米晶核的公司?!?
“最終,這有助于設計在更高電流下運行的更小設備的能力,這些屬性對醫(yī)療和工業(yè)市場特別感興趣,”她補充道。
新濾波器有六種 Y 電容器組合(無電容器,或 10,000、47,000、68,000、100,000 或 470,000 pF)可供選擇,以支持各種設備拓撲。GTX 三相濾波器共有 24 個版本,額定電壓為 500 V AC (50/60 Hz)、500 V DC(250 V AC、353.3 V DC用于 c-UL),并且可以在溫度范圍為 –25?C 至 55?C。
用于共模扼流圈的納米晶芯材料使解決方案的封裝尺寸更小,并且與傳統(tǒng)的基于鐵氧體的產品具有相似甚至更好的性能,傳統(tǒng)的基于鐵氧體的產品具有更大的占位面積且更重。雖然鐵氧體磁芯的頻率范圍使用錳鋅材料的較低頻率或使用鎳鋅材料的較高頻率,但納米晶材料本身實現(xiàn)了非常寬的寬帶頻率范圍。因此,納米晶核不僅有助于減小尺寸,而且有助于增加目標頻率范圍。
客戶可以在四種 AC/DC 額定電流(30、40、50 和 60 A)以及六種 Y 型電容器組合中進行選擇,從而可以根據所需的性能定制產品。
“電容器組合選項允許現(xiàn)成的多功能性,這使我們共有 24 種可用型號,”Weakley 說?!八鼈兌紝⒕哂邢嗤某叽绾头庋b,只是 Y 型電容器和額定電流的不同組合。”
GTX 系列通過了 UL、c-UL 和 TüV 的安全認證,并且符合 RoHS 和 REACH 標準。此外,過濾器符合歐盟 RoHS 指令 2011/65/EU 和 (EU)2015/863。
新的三相濾波器是無風扇設備,由于產品的精心設計和布局,不會過熱。金屬盒還配有適當?shù)耐L口,可以散發(fā)熱量。
“與使用鐵氧體磁芯的傳統(tǒng) EMI-RFI 濾波器相比,我們能夠將體積縮小約 68%,并將重量減輕 28%,”Weakley 說。“該產品的設計特別關注散熱能力,允許更高的額定電流?!?
GTX-3300-YXXX 濾波器的衰減曲線(靜態(tài)特性),底部的曲線幾乎是平坦的,指的是 GTX-3300-Y000 設備,即沒有 Y 型的濾波器電容器。其他曲線是指具有不同 Y 型電容器值的器件。
插入損耗(dB)絕對是一個重要的關鍵因素,從圖中我們可以看到改變 Y 型電容是如何影響衰減性能的。但是,它也會影響漏電流值。Y電容值越高,漏電流越大。
“如果泄漏電流對您來說真的很重要,那么您可以選擇較低版本的 Y 電容器,以獲得不同的插入損耗性能,”Weakley 說?!巴ǔ?,您必須在衰減特性 [插入損耗] 和泄漏電流之間找到適當?shù)钠胶恻c?!?
眾所周知,為了滿足安全標準,醫(yī)療器械對漏電流有嚴格的要求。因此,該參數(shù)在醫(yī)療市場中具有最高優(yōu)先級。新的三相濾波器在 500 V/60 Hz 時的漏電流從 0.03 mA 到最大 92 mA。
GTX 系列可滿足對 EMI-RFI 濾波器不斷增長的需求,以抑制通用逆變器和醫(yī)療電源中的電磁傳導噪聲。除了抑制 EMC 至關重要的工業(yè)和醫(yī)療應用外,這些濾波器還針對尺寸和額定電流是相關關鍵因素的其他應用。
盡管 KEMET 的三相 EMI-RFI 濾波器針對兩個主要行業(yè) - 醫(yī)療和工業(yè)市場 - 新的相關應用正在迅速出現(xiàn)。醫(yī)療設備和診斷儀器依賴于必須可靠的電源,并為患者和操作員提供安全操作。因此,低漏電流是強制性的。機床、工業(yè)機器人、照明系統(tǒng)等工業(yè)應用也需要通用逆變器。
新興應用包括可再生能源,特別是住宅發(fā)電和儲能系統(tǒng),例如家用風力渦輪機。
Weakley 說:“我們看到的電力不僅用于高級工業(yè)類型的應用,而且還用于我們可能瞄準的家用風車等住宅應用,從而提供我們的過濾解決方案?!?