新穎的金屬芯設(shè)計(jì)可在 EMI 濾波器中實(shí)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(hù)，可對(duì)許多電氣、工業(yè)或電力應(yīng)用產(chǎn)生災(zāi)難性影響。EMI 濾波器的功能是抑制或衰減一定頻率范圍內(nèi)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(yīng)用中確保高EMI保護(hù)，三相濾波器由于其三級(jí)濾波系統(tǒng)，可以滿足更嚴(yán)格的電磁噪聲抑制要求。因此，三相濾波器是醫(yī)療設(shè)備等最關(guān)鍵應(yīng)用以及電機(jī)、機(jī)械和工業(yè)工具等大功率應(yīng)用中的理想解決方案。

采用金屬芯設(shè)計(jì)的新型過(guò)濾器

Kemet Electronics Corporation — Yageo Corporation 的子公司，提供多種無(wú)源元件，包括電容器、電阻器、磁性元件、電路保護(hù)、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(jī)械結(jié)構(gòu)。納米晶芯材料可確保在寬頻率范圍內(nèi)具有出色的阻尼和衰減特性，同時(shí)減少占用空間。

“這些三相濾波器實(shí)際上是我們?nèi)ツ晖瞥龅膯蜗?GTX 濾波器的擴(kuò)展，”KEMET 磁性技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理 LeAnna Weakley 說(shuō)?！癒EMET 是目前唯一一家提議在此類(lèi)產(chǎn)品中使用納米晶核的公司?！?

“最終，這有助于設(shè)計(jì)在更高電流下運(yùn)行的更小設(shè)備的能力，這些屬性對(duì)醫(yī)療和工業(yè)市場(chǎng)特別感興趣，”她補(bǔ)充道。

新濾波器有六種 Y 電容器組合(無(wú)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(shè)備拓?fù)?。GTX 三相濾波器共有 24 個(gè)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(chǎn)品具有相似甚至更好的性能，傳統(tǒng)的基于鐵氧體的產(chǎn)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(shí)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(biāo)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(jìn)行選擇，從而可以根據(jù)所需的性能定制產(chǎn)品。

“電容器組合選項(xiàng)允許現(xiàn)成的多功能性，這使我們共有 24 種可用型號(hào)，”Weakley 說(shuō)?！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(guò)了 UL、c-UL 和 TüV 的安全認(rèn)證，并且符合 RoHS 和 REACH 標(biāo)準(zhǔn)。此外，過(guò)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(wú)風(fēng)扇設(shè)備，由于產(chǎn)品的精心設(shè)計(jì)和布局，不會(huì)過(guò)熱。金屬盒還配有適當(dāng)?shù)耐L(fēng)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?qū)Ⅲw積縮小約 68%，并將重量減輕 28%，”Weakley 說(shuō)?！霸摦a(chǎn)品的設(shè)計(jì)特別關(guān)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(shè)備，即沒(méi)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(duì)是一個(gè)重要的關(guān)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(huì)影響漏電流值。Y電容值越高，漏電流越大。

“如果泄漏電流對(duì)您來(lái)說(shuō)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(shuō)?！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(dāng)?shù)钠胶恻c(diǎn)?！?

眾所周知，為了滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)療器械對(duì)漏電流有嚴(yán)格的要求。因此，該參數(shù)在醫(yī)療市場(chǎng)中具有最高優(yōu)先級(jí)。新的三相濾波器在 500 V/60 Hz 時(shí)的漏電流從 0.03 mA 到最大 92 mA。

GTX 系列可滿足對(duì) EMI-RFI 濾波器不斷增長(zhǎng)的需求，以抑制通用逆變器和醫(yī)療電源中的電磁傳導(dǎo)噪聲。除了抑制 EMC 至關(guān)重要的工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用外，這些濾波器還針對(duì)尺寸和額定電流是相關(guān)關(guān)鍵因素的其他應(yīng)用。

盡管 KEMET 的三相 EMI-RFI 濾波器針對(duì)兩個(gè)主要行業(yè) - 醫(yī)療和工業(yè)市場(chǎng) - 新的相關(guān)應(yīng)用正在迅速出現(xiàn)。醫(yī)療設(shè)備和診斷儀器依賴(lài)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(qiáng)制性的。機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、照明系統(tǒng)等工業(yè)應(yīng)用也需要通用逆變器。

新興應(yīng)用包括可再生能源，特別是住宅發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)，例如家用風(fēng)力渦輪機(jī)。

Weakley 說(shuō)：“我們看到的電力不僅用于高級(jí)工業(yè)類(lèi)型的應(yīng)用，而且還用于我們可能瞄準(zhǔn)的家用風(fēng)車(chē)等住宅應(yīng)用，從而提供我們的過(guò)濾解決方案?！?