Фильтры электромагнитных помех компании Cosel — японское качество и надежность, проверенные временем.
Зачем нужны фильтры ЭМП, почему лучше купить, а не делать самим, как их выбирать и, если покупать, то у кого покупать

Опубликовано в номере:
PDF версия
От блоков питания и преобразователей напряжения требуются не только высокие электрические характеристики, или, как сейчас принято говорить, производительность (в первую очередь КПД), но и выполнение требований по электромагнитной совместимости (ЭМС), определенные стандартами конечных приложений. Для обеспечения соответствия по ЭМС преобразователи нуждаются в специальных фильтрах электромагнитных помех (ЭМП), без которых решить эту проблему просто невозможно. Первая часть статьи знакомит читателей с фильтрами ЭМП, их особенностями и проблемами, возникающими при их самостоятельной разработке. Также будет представлена специализирующаяся в этой области компания Cosel, чья продукция имеет хорошие перспективы на российском рынке.

Типы ЭМП, природа их возникновения и пути их минимизации

ЭМП, создаваемые в импульсном источнике питания или преобразователе энергии, являются продуктом самой его природы, которая базируется на импульсах напряжения и тока, а регулирование напряжения, тока или мощности (в том числе и стабилизация) осуществляется методами широтной или широтно-частотной модуляции. Таким образом, эти устройства генерируют достаточно широкий частотный спектр помех с соответствующей их мощности энергией, которые влияют не только на работу каскадов конечного устройства, но и на стороннее оборудование, подключенное к общей линии электропитания (кондуктивная ЭМП) или находящееся вблизи подобного устройства (излучаемая ЭМП), как показано на рис. 1. По сути их природы, ЭМП разделяются на типы в зависимости от пути прохождения тока помехи.

Распределение ЭМП на примере типового импульсного AC/DC-преобразователя

Рис. 1. Распределение ЭМП на примере типового импульсного AC/DC-преобразователя

Кондуктивные ЭМП, а это электромагнитные помехи, распространяющиеся по проводящим конструкциям и «земле», проявляются как со стороны входа на линии питания (вход АС), так и со стороны выхода (нагрузка). И в первом, и во втором случае они могут быть дифференциальными (Normal Mode) и синфазными (Common Mode), как по входу — соответственно (1) и (2), так и по выходу — соответственно (3) и (4).

Излучаемые ЭМП (5) могут и наводят синфазные ЭМП, которые в случае несогласованности или неоднородностей в линиях подключения могут создавать дифференциальные ЭМП. Соответственно, при конструировании импульсных блоков питания или преобразователей возникает необходимость в поиске решения для подавления кондуктивных помех по входу (в линии питания), по выходу (в линии подключения нагрузки) и общее решение по минимизации излучаемых ЭМП.

В первом случае, для того чтобы шумы, которые приводят к возникновению ЭМП и появляются внутри блока питания (преобразователя), не возвращались на его входную сторону, в блок питания встраивается фильтр, необходимый для их минимизации (подавления). Поскольку мы имеем дело с двумя типами кондуктивных помех, то и фильтр должен быть сконструирован так, чтобы подавлять и синфазную, и дифференциальную ЭМП. Подавление требуется в полосе частот от 10 кГц для аппаратуры военного и специального назначения и от 150 кГц для аппаратуры широкого и индустриального применения и контролируется для всех типов оборудования до частоты 30 МГц [1].

Как правило, для этого используется специальный одно- или двухкаскадный LC-фильтр π-фильтра. Для подавления синфазной ЭМП предлагается синфазный дроссель, который содержит две (для однофазной сети) или три (для трехфазной сети) связанные симметричные обмотки с точно обозначенным началом каждой из них и выполненные на одном замкнутом сердечнике из материала с высокой магнитной проницаемостью. Использование таких сердечников не нарушает работоспособности фильтра, поскольку при должной симметрии они не имеют склонности к насыщению, так как постоянная составляющая тока создает в них противоположное по знаку магнитное поле и вычитается. Это свойство позволяет проектировать фильтры ЭМП для постоянного тока, предназначенные для уменьшения пульсаций выходного напряжения источников питания на основе AC/DC- и DC/DC-преобразователей.

Для подавления дифференциальной ЭМП можно использовать дроссель (катушка индуктивности), однако для удешевления решения и снижения его массогабаритных характеристик и себестоимости такой отдельный дифференциальный дроссель в фильтрах ЭМП, как правило, не используется. Вместо него применяют индуктивность рассеивания синфазного дросселя, которая проявляется из-за неидеальности реальных дросселей и может задаваться конструктивно. Индуктивность рассеяния между обмотками Ls обычно составляет около 3% от индуктивности обмотки Lc и может быть эффективно использована для фильтрации высокочастотных дифференциальных помех [9].

Причина такого интересного и необычного решения состоит и в том, что необходимо избежать насыщения сердечника. Схемы типовых входных фильтров ЭМП для однофазной электросети показаны на рис. 2, а типовая характеристика подавления синфазной и дифференциальной ЭМП приведена на рис. 3 [6].

Типовые топологии одно- и двухкаскадного входного фильтра ЭМП для однофазной сети

Рис. 2. Типовые топологии одно- и двухкаскадного входного фильтра ЭМП для однофазной сети

Характеристика подавления синфазной и дифференциальной ЭМП фильтра NAC 16-472 компании Cosel

Рис. 3. Характеристика подавления синфазной и дифференциальной ЭМП фильтра NAC 16-472 компании Cosel

Кроме правильной топологии и выбора элементов фильтра, здесь имеют значение и соответствующие конструктивные подходы, необходимые, чтобы эффективность фильтра не была нивелирована. Важно не размещать входные цепи вблизи каскадов, связанных с преобразованием электрической энергии. А чтобы уменьшить помехи, излучаемые источником питания, требуется минимизировать влияние линий подключения, то есть фильтр следует подключать как можно ближе к входным клеммам источника питания. Общие рекомендации показаны на рис. 4 [7].

Пути распространения и меры для минимизации кондуктивных ЭМП по входу блока питания

Рис. 4. Пути распространения и меры для минимизации кондуктивных ЭМП по входу блока питания

Для противодействия выходным ЭМП нужно подключать источник питания к нагрузке толстыми и как можно более короткими проводами. Если по той или иной причине это невыполнимо, то дифференциальную ЭМП можно уменьшить, установив на выходной линии конденсатор или фильтр, как это показано на рис. 5 [7].

Меры для минимизации кондуктивных ЭМП по выходу блока питания и типовая схема выходного фильтра

Рис. 5. Меры для минимизации кондуктивных ЭМП по выходу блока питания и типовая схема выходного фильтра

Проблема минимизации излучаемых ЭМП, а они нормируются и контролируются в полосе частот 30 МГц — 1 ГГц, а в ряде случаев и до 5 ГГц [1], осложняется тем, что они представляют собой радиоволны. Такие радиоволны излучаются от кабелей, в том числе входных и выходных линий подключения, и даже от сигнальных линий, идущих к внешней стороне устройства, и все они в той или иной мере обладают антенным эффектом. По этой причине сначала необходимо принять соответствующие контрмеры, чтобы избежать помех на линии ввода/вывода. Если этого недостаточно, следует прибегнуть к дополнительным решениям, таким как снижение крутизны фронтов и использование фильтра на линиях передачи данных. Не менее эффективным здесь окажется и экранирование, но поскольку излучаемые от источника питания ЭМП содержат высокочастотные составляющие часто с очень широким спектром, то эффективность экранирования зависит от материала экрана, его установки и условий окружающей среды. Однако в первую очередь нужно очистить от помех входную и выходную линии подключения блока питания.

Если корпус устройства не металлический, то для того, чтобы заглушить или увести помеху в источнике питания на землю, будет весьма эффективно применение металлической пластины или металлической пленки. Это обеспечивает низкий импеданс по напряжению переменного тока между источником питания и приложением, соответственно, оно будет менее подвержено влиянию шума от блока питания. Пути излучения ЭМП и общие рекомендации по минимизации их уровня приведены на рис. 6 [7].

Пути распространения излучаемых ЭМП и общие рекомендации по минимизации их уровня

Рис. 6. Пути распространения излучаемых ЭМП и общие рекомендации по минимизации их уровня

На этом проблемы не заканчиваются. Помехи могут носить явно выраженный импульсный характер в виде одиночных импульсов высокого напряжения, которые рождаются не в самом преобразователе, а приходят на его вход извне. Поскольку рассмотренные выше фильтры ЭМП — это по своей сути фильтры низкой частоты (ФНЧ), они должны быть сконструированы так, чтобы поглощать подобные импульсы путем их интегрирования, и такая характеристика фильтра должна нормироваться. Большую роль в этом играет правильный выбор материала сердечника [6]. Пример различия в импульсных характеристиках фильтров приведен на рис. 7.

Пример сравнения характеристик подавления импульсов длительностью 1 мкс фильтрами компании Cosel в зависимости от материала сердечника синфазного дросселя

Рис. 7. Пример сравнения характеристик подавления импульсов длительностью 1 мкс фильтрами компании Cosel в зависимости от материала сердечника синфазного дросселя

Кроме того, нельзя забывать и о демпфировании фильтров, в противном случае при воздействии импульсов они сами станут источниками помех в виде гармонического переходного процесса. Реальный фильтр, по причине неидеальности входящих в него компонентов и разводки печатной платы, а также из-за взаимного влияния компонентов, не будет идеальным.

Ряд физических факторов, приводящих к неидеальности фильтров в интересующем нас частотном диапазоне, указан в CISPR 17: 2011 (стандарт описывает методы измерения характеристик подавления пассивных фильтрующих устройств и аналога в виде ГОСТ Р не имеет), в их числе:

  • насыщение сердечника дросселя подавления синфазных помех;
  • снижение магнитной проницаемости сердечников с ростом частоты;
  • паразитные явления в пассивных компонентах фильтра — эквивалентная последовательная индуктивность (equivalent series inductance, далее — ESL) и эквивалентная последовательная емкость (equivalent series capacitance, далее — EPC);
  • взаимные связи по электромагнитному полю между компонентами фильтра;
  • неоптимальное подключение к земле (общему проводу), связанное с особенностями конструктивного исполнения фильтра.

То есть в реальном фильтре нет и не будет идеальных проводников, индуктивностей, конденсаторов, у них появятся собственные резонансы, а также возникнут взаимные связи (индуктивные и емкостные) между компонентами фильтра. Реальную модель, например синфазного дросселя, можно посмотреть в [10]. Если неидеальность компонентов необходимо учитывать при разработке любого фильтра ЭМП, то связи между компонентами для фильтров малой мощности не столь заметны, однако при проектировании фильтров большой мощности мы уходим уже в уже область электромагнитного взаимодействия [5].

Даже в результате столь краткого экскурса в область генерации ЭМП и решения проблем минимизации их уровня, который не только влияет на работу конечного приложения, но и жестко регламентирован соответствующими стандартами, видно, что потребность в специализированных фильтрах для их подавления довольно высока и эти, простые на первый взгляд, устройства не так просты, как кажется. А делать что-то надо, поскольку ЭМС — та проблема, от решения которой не уйти (подробно в серии статей [1]). В связи с этим возникает вопрос: а как, собственно, поступить? Можно ли самим разработчикам конечного продукта создать такой фильтр? Можно. (Как сказала героиня известного фильма Эльдара Рязанова: «Можно, конечно, и зайца научить курить. В принципе, ничего нет невозможного… для человека с интеллектом».) Но стоит ли? Нет, не стоит, если вы, конечно, не планируете начать их массовый выпуск как самостоятельного продукта.

Разработка такого фильтра потребует времени и немалых затрат, а изготовление — определенных технологий, специфических компонентов, поиска поставщиков и доставку от разных производителей, но главное, понадобятся опыт и технологическая дисциплина. Нестабильность в намотке синфазного дросселя, даже на уровне плюс-минус полвитка, приводит к критическому изменению уровня подавления синфазной ЭМП [8].

Кроме того, данный продукт придется не только изготавливать, но и регулярно тестировать, а также сертифицировать по безопасности, как минимум в составе конечного приложения. Изменение в конструкции фильтра, даже замена типа лишь одного элемента, может потребовать повторения дорогой и затратной по времени сертификации, причем в ряде случаев опять-таки конечного приложения [1]. Учитывая, что вам, как правило, потребуется относительно небольшая партия таких фильтров, оптимальным вариантом будет их приобретение. Теперь возникает законный вопрос: а что, собственно, покупать? И второй: у кого?

 

Как выбрать оптимальный фильтр ЭМП

Выполнение требований по ЭМС — проблема, от решения которой, как уже было сказано, не уйти, и решать ее необходимо начиная с самых ранних стадий проектирования. Надежда на русский авось и подходы по типу «вали кулем, потом разберем» здесь не работают. Отсутствие должного внимания к ее решению, по опыту автора статьи, в том числе и горькому, приводит к дополнительным, часто значительным затратам времени и средств на доработку, а то и переработку уже «готового» решения, которое проваливалось на сертификации [1].

В первую очередь при выборе фильтра необходимо учитывать область его применения и назначение. Здесь, в том числе и от компании Cosel, для выбора доступны однофазные, трехфазные фильтры ЭМП для подавления помех по входу AC/DC- и DC/DC-преобразователей, фильтры для шин постоянного тока и фильтры по выходу AC/AC- и DC/AC-преобразователей, которые, кроме подавления помех, обеспечивают необходимую форму выходного сигнала.

Вторым важным моментом являются номинальное рабочее напряжение и ток фильтра, обеспечивающие необходимую мощность. Здесь же следует учитывать и вносимые фильтром потери вне полосы подавления помех. С этой целью для фильтра задается его сопротивление по постоянному току или максимальное падение напряжения. Потери приводят к нагреву элементов фильтра, в первую очередь сердечников дросселей, изменяя их магнитную проницаемость, что влияет на характеристики подавления ЭМП. Нагрев также негативно скажется и на надежности фильтра. Поэтому нужно учитывать, что характеристики мощности (чаще по рабочему току) для большинства фильтров ЭМП зависят от температуры и снижаются с ее увеличением. Поэтому в спецификациях фильтров приводится график снижения мощности (Derating Curve), определяющий максимально допустимый коэффициент нагрузки фильтра от температуры. Пример такого графика приведен на рис. 8.

График снижения мощности для фильтра NAH 06 компании Cosel в зависимости от температуры окружающей среды

Рис. 8. График снижения мощности для фильтра NAH 06 компании Cosel в зависимости от температуры окружающей среды

Третья характеристика фильтра — его амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), ее задают отдельно для синфазного и дифференциального сигналов. Если нужно большее подавление, следует выбирать двухзвенные фильтры, однако в обычной ситуации, если преобразователь рассчитан верно, то, как правило, достаточно однозвенных фильтров. Схемы типовых фильтров приведены ранее на рис. 2, а типовые АЧХ — на рис. 3. Кроме частотных, для некоторых фильтров нормируются и их временные характеристики. Однако здесь есть подвох. Согласно стандарту, АЧХ нормируются в системе 50 Ом. То есть выходное сопротивление источника испытательного сигнала и сопротивление нагрузки фильтра при испытаниях являются резистивными с импедансом 50 Ом (подробно, включая схемы измерений, в [6]). Соответственно, в реальных условиях при включении фильтра уже в состав конкретного приложения его АЧХ может отличаться и при отсутствии должного демпфирования даже приводить к росту помех. С точки зрения выбора фильтров по частотным и временным характеристикам компания Cosel предлагает своим клиентам очень широкий выбор.

Выбор АЧХ фильтра влияет на ток утечки. А значит, этот факт следует учитывать, исходя из требований к конечному приложению. Ток утечки обязательно задается в спецификации на конкретный тип фильтра ЭМП.

Определившись с базовыми электрическими характеристиками фильтра ЭМП можно перейти к выбору его конструктивных особенностей, а именно к конструктивному исполнению — форм-фактору (обычный или низкопрофильный), креплению (на поверхность или на DIN-рейку), типу терминалов для подключения, устойчивости к механическим нагрузкам (вибрация, удары). Также необходимо учитывать и условия окружающей среды и осуществлять выбор в соответствии с климатическим исполнением, диапазоном рабочих температур и влажностью.

Последним, но от этого не менее важным, является выбор фильтра в соответствии с требованиями по безопасности — максимально допустимое напряжение изоляции, устойчивость к разрядам статического электричества, пожаробезопасность. Эти характеристики, чтобы потом не возникли проблемы с сертификацией продукции [1], должны быть подкреплены соответствующими сертификатами непосредственно на выбранный фильтр.

И конечно же, учитывайте рекомендации по применению выбранного вами фильтра ЭМП, который не только должен быть изготовлен надежным производителем, но и получен от надежного поставщика — только так можно быть уверенным в его характеристиках и надлежащей работоспособности. Одним из таких изготовителей и является компания Cosel, гарантирующая поставки качественной продукции через сеть своих авторизованных поставщиков. Поскольку это не столь известный в Российской Федерации производитель, следует познакомиться с ним поближе.

 

Предложение компании Cosel

Продукция компании Cosel, интересующая нас в рамках данной статьи, представлена одно- и трехфазными фильтрами ЭМП, имеющими одноступенчатую и двухступенчатую структуру. Фильтры представлены разными сериями и разработаны для оптимального подавления синфазных, дифференциальных и импульсных помех. Они имеют разные рабочие напряжения и токи, уровни подавления помех, токи утечки и конструктивное исполнение. Широкий выбор фильтров предназначен для обширного спектра их возможных применений.

 

Однофазные фильтры

Все фильтры рассчитаны на работу с однофазным напряжением 250 В AC и 250 В DC. Фильтры предусматривают подключение по типу Push-down («вставил и нажал») с фиксацией отверткой и имеют вариант исполнения для монтажа на DIN-рейку (исполнение с суффиксом D). Далее представлены общие особенности конструктивного и схемотехнического исполнения, а также разделение фильтров по сериям в зависимости от применения и индивидуальных характеристик.

Фильтры серии NA

Габаритные размеры фильтров серии NA 53×41×92 мм, вес 300 г (max). Схемы и внешний вид фильтров серии NA приведены на рис. 9.

Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные одноступенчатых фильтров ЭМП серии NA

Рис. 9. Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные одноступенчатых фильтров ЭМП серии NA

Фильтры серии NB

Габаритные размеры фильтров серии NB 53×43×104 мм, вес 320 г (max). Схемы и внешний вид фильтров серии NB приведены на рис. 10.

Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные одноступенчатых фильтров ЭМП серии NB

Рис. 10. Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные одноступенчатых фильтров ЭМП серии NB

Фильтры серий EA и ES

Габаритные размеры фильтров серии E 39×30×85 мм, вес 170 г (max). Схемы и внешний вид фильтров серий EA и ES приведены на рис. 11.

Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные фильтров ЭМП серий EA и ES

Рис. 11. Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные фильтров ЭМП серий EA и ES

 

Фильтры для подавления кондуктивных ЭМП в оборудовании общего применения

Устанавливаются в устройствах с импульсными источниками питания, однофазными инверторами, в роботизированных системах с сервоприводами.

Серия NAC

Это серия одноступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, обеспечивающих высокий уровень подавления синфазных ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц. В серии NAC доступны фильтры с рабочими токами 4, 6, 10, 16, 20 и 30 А при максимальном падении напряжения на фильтре, равном 1 В. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии NAC представлены в таблице 1.

Таблица 1. Доступные варианты исполнения фильтров серии NAC

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

681

75,5 мкА/150 мкА (max)

680

102

0,13 мА/0,25 мА (max)

1000

222

0,25 мА/0,5 мА (max)

2200

332

0,38 мА/0,75мА (max)

3300

472

0,5 мА/1 мА (max)

4700

Серия NAH

Это серия одноступенчатых фильтров ЭМП широкого применения. Основное отличие от предыдущей серии NAC — подавление синфазных ЭМП в диапазоне низких частот 10 кГц – 1 МГц. В серии NAH доступны фильтры с рабочими токами 6, 10, 16, 20 и 30 А при максимальном падении напряжения на фильтре, равном 1 В. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии NAH представлены в таблице 2.

Таблица 2. Доступные варианты исполнения фильтров серии NAH

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

000

5 мкА/10 мкА (max)

101

12,5 мкА/25 мкА (max)

100

221

25 мкА/50 мкА (max)

220

331

37,5 мкА/75 мкА (max)

330

471

50 мкА/100 мкА (max)

470

681

75,5 мкА/150 мкА (max)

680

102

0,13 мА/0,25 мА (max)

1000

222

0,25 мА/0,5 мА (max)

2200

332

0,38 мА/0,75 мА (max)

3300

472

0,5 мА / 1 мА (max)

4700

Серия EAC

Серия более компактных, чем NAC, одноступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, предназначенная для подавления синфазных ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц. В серии EAC доступны фильтры с рабочими токами 3, 6, 10, 16, 20 и 30 А и максимальным сопротивлением по постоянному току 180, 110, 40, 20, 10 и 6 мОм соответственно. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии EAC представлены в таблице 3.

Таблица 3. Доступные варианты исполнения фильтров серии EAC

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

681

75,5 мкА/150 мкА (max)

680

102

0,13 мА/0,25 мА (max)

1000

222

0,25 мА/0,5 мА (max)

2200

332

0,38 мА/0,7 мА (max)

3300

472

0,5 мА/1 мА (max)

4700

Серия ESC

Серия одноступенчатых фильтров ЭМП, аналогичная предыдущей EAC-серии, с тем же диапазоном подавления синфазных ЭМП 150 кГц – 1 МГц, но выполненная в корпусе с возможностью безвинтового подключения. В серии ESC доступны фильтры с рабочими токами 3, 6, 10 и 16 А и максимальным сопротивлением по постоянному току 180, 110, 40 и 20 мОм соответственно. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии ESC представлены в таблице 4.

Таблица 4. Доступные варианты исполнения фильтров серии ESC

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

681

75,5 мкА/150 мкА (max)

680

102

0,13 мА/0,25 мА (max)

1000

222

0,25 мА/0,5 мА (max)

2200

332

0,38 мА/0,75 мА (max)

3300

472

0,5 мА/1 мА (max)

4700

Серия NBC

Линейка двухступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, обеспечивающих высокий уровень подавления ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц. В серии NBC доступны фильтры с рабочими токами 6, 10, 16, 20 и 30 А при максимальном падении напряжения на фильтре, равном 1 В. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии NBC представлены в таблице 5.

Таблица 5. Доступные варианты исполнения фильтров серии NBC

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

681

75,5 мкА/150 мкА (max)

680

102

0,13 мА/0,25 мА (max)

1000

222

0,25 мА/0,5 мА (max)

2200

332

0,38 мА/0,75 мА (max)

3300

472

0,5 мА/1 мА (max)

4700

Серия NBH

Это серия двухступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, предназначенная для подавления синфазных ЭМП в широком диапазоне частот 10 кГц – 10 МГц. В серии NBH доступны фильтры с рабочими токами 6, 10, 16, 20 и 30 А при максимальном падении напряжения на фильтре, равном 1 В. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Выдерживаемое напряжение изоляции между терминалами и монтажным основанием 4000 В AC (код Y‑конденсатора от –000 до –471). Варианты исполнения фильтров серии NBH указаны в таблице 6.

Таблица 6. Доступные варианты исполнения фильтров серии NBH

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

Напряжение изоляции терминал–монтажная плита, В

CY1

CY2

000

5 мкА/10 мкА (max)

4000

101

12,5 мкА/25 мкА (max)

100

221

25 мкА/50 мкА (max)

220

331

37,5 мкА/75 мкА (max)

330

471

50 мкА/100 мкА (max)

470

681

75,5 мкА/150 мкА (max)

680

2500

102

0,13 мА/0,25 мА (max)

1000

222

0,25 мА/0,5 мА (max)

2200

1000

332

0,38 мА/0,75 мА (max)

3300

1000

472

0,5 мА/1 мА (max)

4700

1000

 

Фильтры для подавления кондуктивных ЭМП в медицинском оборудовании

Главным отличием данных серий от представленных ранее фильтров для оборудования общего применения являются низкие токи утечки. Данные фильтры в основном предназначены для медицинской аппаратуры, но также используются и в случаях установки в устройстве нескольких импульсных источников питания.

Серия NAM

Линейка одноступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, отличающаяся малыми токами утечки и высоким уровнем подавления ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц. В случае если требуется работа при более низких частотах (от 10 кГц), рекомендуется использовать серию NAH. В серии NAM доступны фильтры с рабочими токами 4, 6, 10, 16, 20 и 30 А при максимальном падении напряжения на фильтре, равном 1 В. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии NAM показаны в таблице 7.

Таблица 7. Доступные варианты исполнения фильтров серии NAM

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

000

5 мкА/10 мкА (max)

101

12,5 мкА/25 мкА (max)

100

221

25 мкА/50 мкА (max)

220

331

37,5 мкА/75 мкА (max)

330

471

50 мкА/100 мкА (max)

470

Серия EAM

Серия одноступенчатых фильтров ЭМП широкого применения с низкими токами и более компактными габаритами, чем серия NAM, но с аналогичным диапазоном частот 150 кГц – 1 МГц. В серии ESM доступны фильтры с рабочими токами 3, 6, 10, 16, 20 и 30 А при максимальном сопротивлении по постоянному току 180, 110, 40, 20, 10 и 6 мОм соответственно. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии ESM представлены в таблице 8.

Таблица 8. Доступные варианты исполнения фильтров серии EAM

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

000

5 мкА/10 мкА (max)

101

12,5 мкА/25 мкА (max)

100

221

25 мкА/50 мкА (max)

220

331

37,5 мкА/75 мкА (max)

330

471

50 мкА/100 мкА (max)

470

Серия ESM

Линейка одноступенчатых фильтров ЭМП, точно таких же, как и серия EAM с подавлением ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц, но выполненная в корпусе с возможностью безвинтового подключения. В серии ESM доступны фильтры с рабочими токами 3, 6, 10 и 16 А и максимальным сопротивлением по постоянному току 180, 110, 40 и 20 мОм соответственно. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии ESM даны в таблице 9.

Таблица 9. Доступные варианты исполнения фильтров серии ESM

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

000

5 мкА/10 мкА (max)

101

12,5 мкА/25 мкА (max)

100

221

25 мкА/50 мкА (max)

220

331

37,5 мкА/75 мкА (max)

330

471

50 мкА/100 мкА (max)

470

Серия NBM

Серия двухступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, отличающихся малыми токами утечки, высоким уровнем изоляции и обеспечивающих высокий уровень подавления ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц. При необходимости работы с более высокими частотами следует рассматривать возможность применения серии NBH с частотой до 10 МГц. В NBM-серии доступны фильтры с рабочими токами 6, 10, 16, 20 и 30 А при максимальном падении напряжения на фильтре, равном 1 В. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии NBM представлены в таблице 10.

Таблица 10. Доступные варианты исполнения фильтров серии NBM

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

000

5 мкА/10 мкА (max)

101

12,5 мкА/25 мкА (max)

100

221

25 мкА/50 мкА (max)

220

331

37,5 мкА/75 мкА (max)

330

471

50 мкА/100 мкА (max)

470

 

Фильтры для подавления коротких импульсов высокого напряжения

Серия NAP

Серия одноступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, обеспечивающих высокий уровень подавления импульсных синфазных ЭМП высокого напряжения и дифференциальных ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц. В серии NAP доступны фильтры с рабочими токами 4, 6, 10, 16, 20 и 30 А при максимальном падении напряжения на фильтре, равном 1 В. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конден-саторов. Варианты исполнения фильтров серии NAP представлены в таблице 11.

Таблица 11. Доступные варианты исполнения фильтров серии NAP

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

000

5 мкА/10 мкА (max)

101

12,5 мкА/25 мкА (max)

100

221

25 мкА/50 мкА (max)

220

331

37,5 мкА/75 мкА (max)

330

471

50 мкА/100 мкА (max)

470

681

75,5 мкА/150 мкА (max)

680

102

0,13 мА/0,25 мА (max)

1000

222

0,25 мА/0,5 мА (max)

2200

332

0,38 мА/0,75 мА (max)

3300

472

0,5 мА/1 мА (max)

4700

Серия EAP

Серия более компактных, чем фильтры серии NAP, одноступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, обеспечивающих высокий уровень подавления импульсных синфазных ЭМП высокого напряжения и дифференциальных ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц. В серии EAP доступны фильтры с рабочими токами 3, 6, 10, 16, 20 и 30 А при максимальном сопротивлении по постоянному току 180, 110, 40, 20, 10 и 6 мОм соответственно. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии EAP показаны в таблице 12.

Таблица 12. Доступные варианты исполнения фильтров серии EAP

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

000

5 мкА/10 мкА (max)

101

12,5 мкА/25 мкА (max)

100

221

25 мкА/50 мкА (max)

220

331

37,5 мкА/75 мкА (max)

330

471

50 мкА/100 мкА (max)

470

681

75,5 мкА/150 мкА (max)

680

102

0,13 мА/0,25 мА (max)

1000

222

0,25 мА/0,5 мА (max)

2200

332

0,38 мА/0,75 мА (max)

3300

472

0,5 мА/1 мА (max)

4700

Серия ESP

Это серия аналогичных EAP одноступенчатых фильтров ЭМП с подавлением ЭМП в том же диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц, но выполненных в корпусе с возможностью безвинтового подключения. В серии ESP доступны фильтры с рабочими токами 3, 6, 10 и 16 А и максимальным сопротивлением по постоянному току 180, 110, 40 и 20 мОм соответственно. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии ESP отображены в таблице 13.

Таблица 13. Доступные варианты исполнения фильтров серии ESP

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (125/250 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

000

5 мкА/10 мкА (max)

101

12,5 мкА/25 мкА (max)

100

221

25 мкА/50 мкА (max)

220

331

37,5 мкА/75 мкА (max)

330

471

50 мкА/100 мкА (max)

470

681

75,5 мкА/150 мкА (max)

680

102

0,13 мА/0,25 мА (max)

1000

222

0,25 мА/0,5 мА (max)

2200

332

0,38 мА/0,75 мА (max)

3300

472

0,5 мА/1 мА (max)

4700

 

Трехфазные фильтры (могут использоваться с однофазным входом)

Применяются для подавления ЭМП в таких устройствах, как лифты, сварочные и лазерные станки, роботизированные устройства с инвертором или сервоприводом, медицинское оборудование. Рабочее напряжение трехфазных фильтров серии TAC обычного исполнения 500 В (максимально — 528 В) переменного тока (частота 50/60 Гц), для фильтров с улучшенным подавлением дифференциальных ЭМП (с опциональным исполнением с суффиксом –U) рабочее напряжение 250 В AC (частота 50/60 Гц).

 

Низкопрофильные фильтры

Варианты фильтров с рабочими токами до 30 А предусматривают подключение по типу Push-down с фиксацией отверткой, а также имеют вариант исполнения для монтажа на DIN-рейку (опциональное исполнение с суффиксом –D).

Серия TAC

Серия одноступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, обеспечивающих высокий уровень подавления синфазных ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц. Серия делится на две группы: фильтры TAC с рабочими токами 4 и 6 А с падением напряжения не более 1,5 В, токами 10, 16, 20 и 30 А с падением напряжения не более 1 В и фильтры TAC с рабочими токами 50, 60, 80, 100, 150, 200, 250, 300 А, имеющие максимальное сопротивление по постоянному току 7, 5, 5, 4, 3, 2, 1,5, 1 мОм соответственно. Указанные фильтры имеют также различия в схемных и конструктивном решениях. Внешний вид фильтров представлен на рис. 12. Фильтры TAC с токами до 30 А имеют вариант исполнения на DIN-рейку (опция с суффиксом –D), а с токами от 50 А — возможность работы от переменного напряжения 250 В (опция с суффиксом –U).

Примеры конструктивного исполнения фильтров ЭМП серии TAC

Рис. 12. Примеры конструктивного исполнения фильтров ЭМП серии TAC

Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии TAC приведены в таблице 14.

Таблица 14. Доступные варианты исполнения фильтров серии TAC

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (250/500 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

Вариант

103

1 мА/2,05 мА (max)

10 000

Для токов 50–300 А

223

2,5 мА/5 мА (max)

22 000

333

3,5 мА/7 мА (max)

33 000

683

2,5 мА/5 мА (max)

68 000

Для токов до 30 А

Габаритные размеры и вес фильтров серии TAC:

  • TAC (с током до 30 А): 63×64×128 мм, вес 620 г (max);
  • TAC (с током 50, 60 А): 90×54×179 мм, вес 1,4 кг (max);
  • TAC (с током 80, 100 А): 140×85×267 мм, вес 3,8 кг (max);
  • TAC (с током 150 А): 170×92×285 мм, вес 4,8 кг (max);
  • TAC (с током 200, 250, 300 А): 190×110×360 мм, вес 8 кг (max).

Серия TAH

Это такие же одноступенчатые фильтры ЭМП широкого применения, как и представленные выше в серии TAC, но обеспечивающие подавление синфазных ЭМП на более низких частотах 10 кГц – 1 МГц. Серия содержит модели с рабочими токами 4 и 6 А с падением напряжения не более 1,5 В, 10, 16, 20 и 30 А с падением напряжения не более 1 В и модели с рабочими токами 50, 60, 80, 100 и 150 А, имеющие максимальное сопротивление по постоянному току 7, 5, 5, 4 и 3 мОм соответственно. Указанные фильтры имеют такие же варианты исполнения (опции с суффиксом –D и –U), как и серия TAC. Внешний вид фильтров представлен на рис. 13.

Примеры конструктивного исполнения фильтров ЭМП серии TAH

Рис. 13. Примеры конструктивного исполнения фильтров ЭМП серии TAH:
а) с максимальным рабочим током до 30 А;
б) с током от 50 А

Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии TAH представлены в таблице 15.

Таблица 15. Доступные варианты исполнения фильтров серии TAH

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (250/500 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

Вариант

103

1 мА/2,05 мА (max)

10 000

Серия TAH (50–150)

223

2,5 мА/ 5 мА (max)

22 000

333

3,5 мА/ 7 мА (max)

33 000

683

2,5 мА/ 5 мА (max)

68 000

Серия TAH (04–30)

Габаритные размеры и вес фильтров серии TAH:

  • TAH (с током до 30 А): 63×64×128 мм, вес 620 г (max);
  • TAH (с током 50, 60 А): 90×54×179 мм, вес 1,4 кг (max);
  • TAH (с током 80, 100 А): 140×85×267 мм, вес 3,8 кг (max);
  • TAH (с током 150 А): 170×92×285 мм, вес 4,8 кг (max).

Серия JAC

Это новинка компании Cosel. Фильтры данной серии представляют собой компактные низкопрофильные одноступенчатые фильтры ЭМП широкого применения, как и представленные выше в серии TAC, но обеспечивающие в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц более эффективное подавление синфазных ЭМП. Серия содержит модели с рабочими токами 6, 10, 20, 30, 40, 50 и 60 А с сопротивлением 100, 45, 15, 8, 7, 5 и 3,5 мОм. Указанные фильтры имеют такие же варианты исполнения (опции с суффиксом –D и –U), как и серия TAC. Внешний вид фильтров и схемы электрические принципиальные представлены на рис. 14.

Внешний вид фильтров ЭМП серии JAC; схемы электрические принципиальные

Рис. 14.
а) Внешний вид фильтров ЭМП серии JAC; схемы электрические принципиальные:
б) для фильтров исполнения 103, 223, 683 (в том числе –U);
в) для фильтров исполнения 224, 155 (в том числе –U)

Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Варианты исполнения фильтров серии JAC указаны в таблице 16.

Таблица 16. Доступные варианты исполнения фильтров серии JAC

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (250/500 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

103

1 мА/2,05 мА (max)

10 000

223

2,5 мА/5 мА (max)

22 000

683

2,5 мА/5 мА (max)

68 000

224

15 мА/24 мА (max)

220 000

155

80 мА/125 мА (max)

1,5 мкФ

Серия TBC

Двухступенчатые фильтры ЭМП широкого применения, обеспечивающие высокий уровень подавления синфазных ЭМП в диапазоне частот 150 кГц – 1 МГц. Серия TBC представлена фильтрами с рабочими токами 50, 60, 80, 100, 150, 200, 250 и 300 А и максимальным сопротивлением по постоянному току 14, 10, 10, 8, 6, 4, 3 и 2 мОм соответственно. Внешний вид фильтров серии TBC и их схема электрическая принципиальная представлены на рис. 15.

Примеры конструктивного исполнения и схема электрическая принципиальная фильтров ЭМП серии TBC

Рис. 15. Примеры конструктивного исполнения и схема электрическая принципиальная фильтров ЭМП серии TBC

Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Доступные варианты исполнения фильтров серии TBC показаны в таблице 17.

Таблица 17. Доступные варианты исполнения фильтров серии TBC

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (250/500 В, 60 Гц)

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

223

2,5 мА/5 мА (max)

22 000

683

2,5 мА/5 мА (max)

68 000

104

3,5 мА/7 мА (max)

100 000

Габаритные размеры и вес фильтров серии TBC:

  • TBC (с токами 50 и 60 А): 140×80×374 мм, вес 4,5 кг (max);
  • TBC (с токами 80, 100 А): 150×92×456 мм, вес 7,7 кг (max);
  • TBC (с током 150 А): 190×92×482 мм, вес 9,6 кг (max);
  • TBC (с токами 200, 250 и 300 А): 190×110×580 мм, вес 13 кг (max).

 

Стандартные трехфазные фильтры ЭМП с установкой на поверхность для промышленного оборудования с мощными инверторами и электродвигателями

Серия TSC

Серия многоступенчатых фильтров ЭМП широкого применения, обеспечивающих работу с высокими токами 400 и 600 А (максимальным сопротивлением по постоянному току 0,27 и 0,2 мОм соответственно) для соединения «звездой» с нейтральным заземлением. Входные и выходные терминалы подключения фильтра TSC выполнены в виде шины. Внешний вид фильтров ЭМП серии TSC и их схема электрическая принципиальная представлены на рис. 8.

Примеры конструктивного исполнения и схема электрическая принципиальная фильтров ЭМП серии TSC

Рис. 16. Примеры конструктивного исполнения и схема электрическая принципиальная фильтров ЭМП серии TSC

Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров ЭМП серии TSC зависят от номиналов Y‑конденсаторов. На текущий момент доступен только один вариант исполнения фильтра серии TSC с Y‑конденсаторами номиналом 2,2 мкФ (код 665), имеющий типовой ток 20 и максимальный 40 мА. При необходимости установки фильтра этого типа с более низким током утечки или с более высоким затуханием устройство может быть поставлено по специальному заказу. Для этого необходимо связаться с локальным представителем компании Cosel.

Серия FTA

Трехфазные 500‑В одноступенчатые фильтры ЭМП с высоким ослаблением синфазных помех в полосе частот 150 кГц – 1 МГц. Серия включает в себя модели с рабочими токами 40, 50 и 60 А с сопротивлениями 8,5, 6 и 4 мОм и модели с рабочими токами 80, 100, 125 и 150 А, имеющие максимальное сопротивление по постоянному току 5, 4, 3 и 3 мОм соответственно. Внешний вид фильтров ЭМП серии FTA и их схема электрическая принципиальная представлены на рис. 17, 18.

Пример конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные фильтров ЭМП серии FTA с максимальным рабочим током до 60 А

Рис. 17. Пример конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные фильтров ЭМП серии FTA с максимальным рабочим током до 60 А

Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные фильтров ЭМП серии FTA с максимальным рабочим током 80–150 А

Рис. 18. Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные фильтров ЭМП серии FTA с максимальным рабочим током 80–150 А

Для фильтров с рабочими токами до 60 А опционно доступны следующие варианты исполнения фильтров:

  • H: сверхвысокое подавление ЭМП (кроме исполнения 335);
  • U: улучшение подавления дифференциальных ЭМП (номинальное напряжение 250 В);
  • G: только для варианта 335 для заказчиков из ЕС. Тип «звезда» с системой заземления нейтрали, с переключением линии на заземляющий конденсатор для сверхвысокого подавления ЭМП.
  • Для фильтров с рабочими токами до 150 А опционно доступны следующие варианты исполнения фильтров:
  • H: сверхвысокое подавление ЭМП (кроме исполнения 155 и 335);
  • U: улучшенное подавление дифференциальных ЭМП (номинальное напряжение 250 В);
  • G: только варианты 155 и 335 для заказчиков из ЕС. Тип «звезда» с системой заземления нейтрали, с переключением линии на заземляющий конденсатор. Выбираемое значение тока утечки и сверхвысокого подавления ЭМП;
  • S: только для исполнения FTA‑80…FTA‑150 — винт с шестигранной головкой под ключ.

Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Доступные варианты исполнения фильтров серии FTA показаны в таблице 18.

Таблица 18. Доступные варианты исполнения фильтров серии FTA

Код конденсатора фильтра

Ток утечки (250/500 В, 60 Гц)*

Номинальная емкость Y-конденсатора, пФ

Вариант

223

2,5 мА/5 мА (max)

22 000

FTA (40, 50 и 60 А)

FTA (80, 100, 125 и 150 А)

683

2,5 мА/5 мА (max)

68 000

104

3,5 мА/7 мА (max)

100 000

155

160 мА/250 мА (max)

1,5 мкФ

FTA (80, 100, 125 и 150 А)

335

320 мА/500 мА (max)

3,3 мкФ

FTA (40, 50 и 60 А)

FTA (80, 100, 125 и 150 А)

Примечания. *Для фильтров с рабочими токами до 60 А вариант 355 ток утечки задается для 250/400 В 60 Гц, для фильтров с рабочими токами 80, 100, 125 и 150 А, варианты 155 и 355 ток утечки задается для 250/400 В 60 Гц.

Для фильтров FTA (с токами 40, 50 и 60 А) ток утечки не более 160 мА/250 мА, когда переключатель находится в состоянии ВКЛ (переключено на «I»), и 10 мкА/16 мкА макс, когда переключатель находится в положении ВЫКЛ (переключено на «O»).

Для фильтров FTA (с токами 80, 100, 125 и 150 А):

  • исполнение «155»: ток утечки 160мА/250 мА (max), когда переключатель включен (положение «I»), и 50 мкА/80 мкА (max), когда переключатель выключен (положение «O»);
  • исполнение «335»: ток утечки 320мА/500 мА (max), когда переключатель включен (положение «I»), и 50 мкА/80 мкА (max), когда переключатель выключен (положение «O»).

Габаритные размеры и вес фильтров серии FTA (для исполнения –G ширина фильтра за счет выключателя увеличивается на 4,5 мм):

  • FTA (с токами 40, 50 и 60 А): 65×84×153 мм, вес 1,2 кг (max);
  • FTA (с токами 80, 100, 125 А): 100×130×210 мм, вес 3,1 кг (max);
  • FTA (с током 150 А): 100×170×260 мм, вес 4,2 кг (max).

Серия FTB

Трехфазные 500-В двухступенчатые фильтры ЭМП с высоким ослаблением синфазных помех в полосе частот 150 кГц – 1 МГц. Серия включает модели с рабочими токами 80, 100 и 150 А, имеющие максимальное сопротивление по постоянному току 10, 8, и 6 мОм соответственно. Внешний вид фильтров ЭМП серии FTB и их схемы электрические принципиальные представлены на рис. 19.

Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные фильтров ЭМП серии FTB

Рис. 19. Примеры конструктивного исполнения и схемы электрические принципиальные фильтров ЭМП серии FTB

Для фильтров ЭМП серии FTB опционно доступны следующие варианты исполнения:

  • H: сверхвысокое затухание (кроме исполнения 155 и 335);
  • S: винт с шестигранной головкой под ключ;
  • L: сверхвысокое подавление ЭМП, только вариант 335 для заказчиков из ЕС. Тип «звезда» с системой заземления нейтрали, с переключением линии на заземляющий конденсатор.

Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Доступные варианты исполнения фильтров серии FTB указаны в таблице 19.

Габаритные размеры и вес фильтров серии FTB:

  • FTB (с током 80 и 60 А): 100×170×350 мм, вес 5,3 кг (max);
  • FTB (с током 150 А): 100×210×400 мм, вес 7,8 кг (max).

Серия FSB

Новинка компании Cosel. Фильтры этой серии представляют собой трехфазные 500‑В двухступенчатые фильтры ЭМП с повышенной устойчивостью к насыщению. Клеммная колодка нажимного типа по типу Push-down с фиксацией отверткой, конструкция предотвращает выпадение винта и потерю крышки. Серия включает модели с рабочими токами 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100 и 150 А, имеющие максимальное сопротивление по постоянному току 100, 38, 20, 17, 14, 10, 10,8 и 6 мОм соответственно. Внешний вид фильтров ЭМП серии FSB и их схемы электрические принципиальные представлены на рис. 20.

Примеры конструктивного исполнения

Рис. 20. Примеры конструктивного исполнения:
а) с током до 60 А;
б) с током 80–150 А; схемы электрические принципиальные фильтров ЭМП серии FSB в зависимости от токов (слева — для кодов исполнения 203, 693, 104, 324; справа для кода исполнения — 355):
в) 10–30 А;
г) 40–60 А;
д) 80–150 А

Для фильтров ЭМП серии FSB опционно доступны следующие варианты исполнения:

  • H: вариант фильтра со сверхвысоким затуханием ЭМП;
  • U: вариант фильтра с улучшенным затуханием дифференциальных ЭМП (номинальное напряжение 250 В). Доступно только для исполнения 573, 254, 335.

Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Доступные варианты исполнения фильтров серии FSB представлены в таблице 20.

Габаритные размеры и вес фильтров серии FSB:

  • FSB (с токами 10, 20 и 30 А): 66×100×240 мм, вес 1,8 кг (max);
  • FSB (с токами 40, 50 и 60 А): 90×125×290 мм, вес 3,3 кг (max);
  • FSB (с токами 80 и 100 А): 100×170×350 мм, вес 6,3 кг (max);
  • FSB (с током 150 А): 100×210×400 мм, вес 8,8 кг (max).

 

Фильтры ЭМП для напряжения постоянного тока (для подавления пульсаций и помех в импульсных источниках питания)

Серия SNR

Серия SNR — специально разработанная компанией Cosel линейка 50‑В фильтров ЭМП для ослабления пульсаций и помех для импульсных источников питания (постоянного тока). Фильтры рассчитаны на номинальный рабочий ток 10 А (импульсный до 20 А). Внешний вид фильтров ЭМП серии SNR и их схема электрическая принципиальная представлены на рис. 21.

Примеры конструктивного исполнения и схема электрическая принципиальная фильтров ЭМП серии SNR

Рис. 21. Примеры конструктивного исполнения и схема электрическая принципиальная фильтров ЭМП серии SNR

Для фильтров ЭМП серии SNR опционно доступны следующие варианты исполнения:

  • D: установка на DIN-рейку;
  • T: клеммная колодка;
  • DT: клеммный блок и установка на DIN-рейку.

Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Для фильтров серии SNR доступны варианты исполнения: 000 — без Y‑конденсатора и 223 — с Y‑конденсатором номинальной емкостью 22 000 пФ.

Габаритные размеры и вес фильтров серии SNR (для исполнения –D, –T, –DT высота фильтра увеличивается на 9 мм) — 55×35×117 мм, вес 140 кг (max).

На фильтры серии SNR предоставляется пятилетняя гарантия при ожидаемом сроке службы 10 лет.

Серия SNA

Серия SNA специально разработана компанией Cosel для фильтров ЭМП под напряжение ±50 В и ориентирована на ослабление пульсаций и помех в цепях двухполярного питания аналоговых схем, например, как фильтр источника питания для операционного усилителя. Фильтры рассчитаны на номинальный рабочий ток 1, 3 и 6 А. Внешний вид фильтров ЭМП серии SNA и их схема электрическая принципиальная представлены на рис. 22.

Примеры конструктивного исполнения и схема электрическая принципиальная фильтров ЭМП серии SNA

Рис. 22. Примеры конструктивного исполнения и схема электрическая принципиальная фильтров ЭМП серии SNA

Для фильтров ЭМП серии SNA опционно доступен вариант исполнения D — установка на DIN-рейку. Токи утечки и амплитудно-частотная характеристика фильтров зависят от номиналов Y‑конденсаторов. Для фильтров серии SNA доступные варианты исполнения: 000 — без Y‑конденсатора, 223 — с Y‑конденсатором номинальной емкостью 22 000 пФ.

Габаритные размеры и вес фильтров серии SNR (для исполнения –D высота фильтра увеличивается на 9 мм) — 52×35×93 мм, вес 130 кг (max).

На фильтры серии SNA предоставляется пятилетняя гарантия при ожидаемом сроке службы 10 лет.

 

Заключение

Рассмотренные серии фильтров ЭМП компании Cosel удовлетворяют самые разнообразные потребности в промышленных и медицинских приложениях широкого ряда мощностей и вариантов применения.

Получить необходимую информацию по фильтрам ЭМП компании Cosel, в том числе технические данные, характеристики затухания, реакции на импульс и потерь, электрические схемы и кривую снижения мощности, а также сведения о применении и эксплуатации фильтров ЭМП, о полном модельном ряде можно на сайте компании Cosel по ссылке [3]. Вся указанная информация доступна для загрузки без каких-либо ограничений и регистрации. Обратите внимание на то, что в спецификациях, выложенных на японском и европейском сайтах компании, имеются различия. В случае затруднений обратитесь в службу технической поддержки компании Cosel или к ее местному авторизованному поставщику.

Выполнение требований по ЭМС — это проблема, от решения которой не уйти, и решать ее необходимо начиная с самых ранних стадий проектирования. Отсутствие должного внимания к ее решению приводит к дополнительным, часто значительным затратам времени и средств на доработку, а то и переработку уже «готового» решения, которое проваливалось на сертификации [1]. Много ценной информации по вопросам ЭМП и ЭМС, в том числе и практические примеры решения этой проблемы, доступны в сборниках [11, 12, 13].


Дополнительная информация

Физические характеристики среды эксплуатации фильтров компании Cosel

Рабочая температура фильтров ЭМП компании Cosel составляет –40…+85 °C (для фильтров серий SNR и SNA –40…+71 °C) с деградацией от температуры. Соответствующие графики приведены в спецификациях. Допустимая влажность среды эксплуатации 20–95% (относительная, без конденсации). В части механической прочности фильтры рассчитаны на вибрацию в диапазоне частот 10–55 Гц, с ускорением 19,6 м/с2 (2g), 3 мин по каждой оси (X, Y и Z), и выдерживают удары с ускорением 196,1 м/с2 (20g), длительность 11 мс, однократно по каждой оси (X, Y и Z).

Сертификаты и гарантия

Все фильтры ЭМП компании Cosel имеют необходимые сертификаты безопасности и электромагнитной совместимости и соответствуют требованиям Директивы RoHS. На все фильтры ЭМП изготовитель предоставляет пятилетнюю гарантию, а ряд фильтров рассчитан на десятилетний срок службы. Перечень стандартов и методики проверки фильтров ЭМП, используемые компанией Cosel, приведены в техническом документе [3].

Обозначение при заказе фильтров компании Cosel

Обозначение для заказа фильтра ЭМП компании Cosel содержит полное наименование серии, номинальный рабочий ток, код Y‑конденсатора и суффикс конструктивного исполнения фильтра. Например, для заказа фильтра ЭМП серии NAH с рабочим током 10 А, Y‑конденсатором номинальной емкостью 4700 пФ и для монтажа на DIN-рейку запись при заказе будет иметь вид:

NAH‑10-472‑D

Как уже было сказано в [1], при выборе фильтров ЭМП, а это касается не только фильтров компании Cosel, необходимо учитывать, что их амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) согласно действующим стандартам нормируются в системе 50 Ом. То есть источник испытательного сигнала и нагрузка фильтра являются резистивными с импедансом 50 Ом (подробно рассмотрено в [6]). Соответственно, в реальных условиях при их включении в состав конкретного приложения АЧХ фильтров могут различаться.

Литература
  1. Рентюк В. Электромагнитная совместимость: проблема, от решения которой не уйти // Компоненты и технологии. 2017. № 7.
  2. 2020/2021 Short form catalog power supplies/EMI Filters. Aug. 2020. 
  3. www.cosel.co.jp/en2018/products/sub06.html
  4. www.cosel.co.jp/en2018/index.html
  5. Манушин И. Модельно-ориентированная разработка эффективных фильтров подавления ЭМП для преобразователей большой мощности в CST STUDIO SUITE // Компоненты и технологии. 2018. № 1.
  6. EMI Filter. Technical Notes. July 08, 2020. 
  7. Q&A FAQ Noise (Emission/EMI) type and How to reduce? 
  8. Рентюк В. Синфазные дроссели TDK-EPCOS, как решение проблемы… синфазных дросселей // Компоненты и технологии. 2020. № 1.
  9. Робертс С. Решения проблемы пульсаций и помех DC/DC-преобразователей: входная и выходная фильтрация // Компоненты и технологии. 2015. № 8.
  10. González-Vizuete P., Dominguez-Palacios C., Bernal-Méndez J., Martín-Prats M. A. Simple Setup for Measuring the Response to Differential Mode Noise of Common Mode Chokes.
  11. Электромагнитная совместимость в электронике — 2018. Сборник. www.emc-e.ru/magazine/emc-2018/
  12. Электромагнитная совместимость в электронике — 2019. Сборник. www.emc-e.ru/magazine/emc-2019/
  13. Электромагнитная совместимость в электронике — 2020. Сборник. www.emc-e.ru/magazine/emc-2020/

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *