Netzfilter
Überspannungsschutz
Scheibenvaristoren können Ihre Schaltung vor Überspannungen wie Spannungsspitzen und Impulsbelastungen schützen.
Für Netzspannungsanwendungen empfehlen wir einen Durchmesser von mindestens 14 mm.
Stromkompensierte Drosseln
Eine stromkompensierte Drossel filtert nicht nur leitungsgebundene Gleichtaktstörungen, sondern auch Gegentaktstörungen durch die Nutzung ihrer Streuinduktivität. Mangan-Zink ist das Standard-Kernmaterial für diese Anwendung, aber für breitbandige EMV können auch Nickel-Zink oder nanokristalline Materialien verwendet werden.
X-Kondensatoren
Dieser Kondensator wird zwischen Phase und Neutralleiter eingesetzt und filtert dadurch Gegentaktstörungen entsprechend seiner frequenzabhängigen Impedanz. Anwendungen im Netzspannungsbereich erfordern höhere Sicherheitsstandards, die durch ENEC, UL und CQC zertifiziert sind.
Y-Kondensatoren
Y-Kondensatoren leiten Gleichtaktstörungen sowohl von Phase als auch vom Neutralleiter zum Schutzleiterpotenzial ab.
Funkentstördrosseln
Gegentaktstörungen unterhalb von 30 MHz werden am effektivsten durch ferritbasierte Drosseln gedämpft.
Netzfilter
Gegentaktstörungen unterhalb von 30 MHz werden am effektivsten durch ferritbasierte Drosseln gedämpft.
Terminal Blocks
Klemmenleisten-Steckverbinder (TBL) bieten eine sichere und zuverlässige Möglichkeit, Leitungen in Netzspannungsanwendungen zu verbinden. Sie ermöglichen eine schnelle Installation, ein sicheres Handling hoher Spannungen und flexible Verdrahtungsoptionen. Ihr robustes Design gewährleistet langlebige Verbindungen in industriellen Geräten.
Funkentstördrosseln
Grundlagen eines Netzfilters
Durch einen Netzfilter werden Störungen zwischen Gerät und Netzversorgung reduziert. Das bedeutet, dass einerseits Störungen aus dem Netz nicht ins Gerät koppeln (Erhöhung der Störfestigkeit) und andererseits Störungen aus dem Gerät nicht ins Netz gelangen (Reduktion der Störaussendung).
Um sowohl Gleichtakt- als auch Gegentaktstörer zu filtern, wird eine stromkompensierte Drossel durch X- und Y-Kondensatoren ergänzt. Die Breitbandigkeit des Filters kann durch eine zweite Drossel mit anderem Kernmaterial erhöht werden.
Der Überspannungsschutz sowie eine Sicherung werden am besten am Eingang des Filters platziert.
Mehr Wissen zum Thema Netzfilter
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![Die Grafik zeigt die Abhängigkeit der Dämpfung mit der Frequenz]( "CM PN Gleichtaktverhaltenr")
Gleichtaktdrosseln mit Doppelwickelkammer zeichnen sich im Vergleich zu welchen mit einfacher Wickelkammer durch ein höheres Dämpfungsmaximum aus. Gleichzeitig ist dieses Dämpfungsmaximum zu höheren Frequenzen verschoben.
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![Die Grafik zeigt die Abhängigkeit der Dämpfung mit der Frequenz]( "cm-Werkstoffverhalten")
Mit der Auswahl des passenden Kernmaterials von Gleichtaktdrosseln lässt sich der gewünschte Verlauf der Dämpfungskurve abhängig von der Frequenz wählen. Während Mangan-Zink das Dämpfungsmaximum bei niedrigeren Frequenzen hat, liegt es bei Nickel-Zink höher. Ein breitbandigeres Dämpfungsverhalten weisen nanokristallines Kernmaterial und die Kombination aus Mangan-Zink mit Nickel-Zink auf.
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Bei Filterdrosseln lässt sich durch die Auswahl verschiedener Kerne das Impedanzverhalten über der Frequenz beeinflussen. Das Spektrum der Impedanzmaxima reicht von Impedanzmaxima mit 100 kOhm bei 1 MHz bis zu mehreren kOhm bei 250 MHz.
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![Die Grafik zeigt die Abhängigkeit des Stroms von der Umgebungstemperatur.]( "CM PN Betriebstemperatur")
Bis zu Umgebungstemperaturen von ca. 110°C lassen sich Filterdrosseln mit ihrem Nennstrom von 100% betreiben, darüber sinkt die Kurve steil ab, so dass bei 140°C nur noch etwa 40% des Nennstroms zulässig sind.
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![Der Graph zeigt die Unterschiede zwischen einem einstufigen Filter, einem verbesserten einstufigen Filter und einem zweistufigen Filter]( "CM PN Leitungsfilter-Topologien")
In line filters, different stages can be distinguished. Single stage filters offer attenuation of up to 75 to 80dB. In the improved single-stage filter, an additional X-capacitor provides better suppression of differential mode noise. The highest common and differential mode attenuation is offered by the two-stage filter, which includes an additional common mode choke and another X-capacitor.
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![Der Graph beschreibt das Strom-Spannungs-Verhalten einer Überspannungsschutzdiode.]( "CM PN Überspannungsschutz")
Disk-Varistoren finden im Überspannungsschutz Einsatz. Dabei kommt es auf eine ausreichend niedrige Klemmspannung VClamp an, so dass empfindliche Elektronikbauteile der Schaltung keine Spannungsspitzen abbekommen. Ab der Klemmspannung steigt die Spannung kaum noch weiter an, sie wird "geklemmt". Steil ansteigende Ströme werden niederohmig abgeleitet. Steigt der Strom über IPeak, dann kann es zur Zerstörung des Disk-Varistors kommen. Die maximale Betriebsspannung liegt deutlich unter der Klemmspannung.
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![Das Bild zeigt eine Schaltung die den Einsatz eines spannungsabhängigen Widerstands als Überspannungsschutz abbildet.]( "CM PN Funktionalität während des normalen Betriebs und bei Überspannungen")
Beim Überspannungsschutz wird ein empfindliches elektronisches Bauteil (Load) durch einen parallel geschalteten Ableitpfad (VDR) geschützt, der dann leitend wird, wenn die Durchbruchspannung des Schutzelements (VDR) erreicht wird. Auf diese Weise erreicht die Überspannung (Transient) nicht die empfindliche Last (Load) und wird auf die Klemmspannung (Clamping Voltage) "geklemmt".
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![Der Graph zeigt die Impedanz über die Frequenz für Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitätswerten]( "CM PN Impedanz über die Frequenz für Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitätswerten")
In der Unterdrückung von EMV-Störsignalen finden auch Kondensatoren als so genannte X- und Y-Kondensatoren Einsatz. In Abhängigkeit von der Frequenz variiert die Impedanz eines Kondensators um mehrere Größenordnungen, wie in der doppellogarithmischen Darstellung zu sehen ist. Unabhängig von der Kapazität des Kondensators ähneln sich die Impedanzverläufe qualitativ. Die Kapazitäten haben allerdings einen Einfluss auf die jeweiligen Frequenzen der Impedanzminima.
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![Es ist die spannung befor und nach dem filtern zu sehen]( "CM PN Funktion von X- und Y-Kondensatoren")
In der Unterdrückung von EMV-Störsignalen finden Kondensatoren als so genannte X- und Y-Kondensatoren Einsatz. Links im Bild sind Spannungs-Rippel der Wechselstromquelle erkennbar, die einen sauberen Signalverlauf verhindern. Rechts ist ein sauberes Sinussignal gezeigt, das nach der Filterung der Spannungs-Rippel der Wechselstromquelle mit Entstörkondensatoren geglättet wurde.
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![In der Tabelle sind die Testbedingungen für verschiedene Klassen dargestellt, einschließlich Dauer, Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit unter angelegter Nennspannung.]( "CM PN Testbedingungsklassen")
Raue Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit können die dielektrischen Schichten in Kondensatoren degradieren lassen und somit die Kapazität reduzieren. In der Tabelle sind die Testklassen von 1 bis 6 dargestellt und unter welchen Bedingungen - Zeitdauer, Temperatur und relativer Feuchtigkeit - die Kondensatoren bei Nominalspannung getestet wurden.
