新颖的金属芯设计可在 EMI 滤波器中实现更小尺寸、更高电流

电磁干扰 (EMI) 滤波器提供有效的EMI保护，可对许多电气、工业或电力应用产生灾难性影响。EMI 滤波器的功能是抑制或衰减一定频率范围内的电磁噪声，这取决于滤波器本身的电气特性。

与单相滤波器相比，能够在多种中低功率应用中确保高EMI保护，三相滤波器由于其三级滤波系统，可以满足更严格的电磁噪声抑制要求。因此，三相滤波器是医疗设备等最关键应用以及电机、机械和工业工具等大功率应用中的理想解决方案。

采用金属芯设计的新型过滤器

Kemet Electronics Corporation — Yageo Corporation 的子公司，提供多种无源元件，包括电容器、电阻器、磁性元件、电路保护、传感器和执行器 — 最近宣布推出业界体积效率最高的 EMI-RFI 三相滤波器。新的GTX三相系列，采用金属箱体，如图1所示，采用纳米晶金属芯材，由于其高密度，体积效率提升50%，尺寸和重量显着减小机械结构。纳米晶芯材料可确保在宽频率范围内具有出色的阻尼和衰减特性，同时减少占用空间。

“这些三相滤波器实际上是我们去年推出的单相 GTX 滤波器的扩展，”KEMET 磁性技术产品经理 LeAnna Weakley 说。“KEMET 是目前唯一一家提议在此类产品中使用纳米晶核的公司。”

“最终，这有助于设计在更高电流下运行的更小设备的能力，这些属性对医疗和工业市场特别感兴趣，”她补充道。

新滤波器有六种 Y 电容器组合(无电容器，或 10,000、47,000、68,000、100,000 或 470,000 pF)可供选择，以支持各种设备拓扑。GTX 三相滤波器共有 24 个版本，额定电压为 500 V AC (50/60 Hz)、500 V DC(250 V AC、353.3 V DC用于 c-UL)，并且可以在温度范围为 –25˚C 至 55˚C。

用于共模扼流圈的纳米晶芯材料使解决方案的封装尺寸更小，并且与传统的基于铁氧体的产品具有相似甚至更好的性能，传统的基于铁氧体的产品具有更大的占位面积且更重。虽然铁氧体磁芯的频率范围使用锰锌材料的较低频率或使用镍锌材料的较高频率，但纳米晶材料本身实现了非常宽的宽带频率范围。因此，纳米晶核不仅有助于减小尺寸，而且有助于增加目标频率范围。

客户可以在四种 AC/DC 额定电流(30、40、50 和 60 A)以及六种 Y 型电容器组合中进行选择，从而可以根据所需的性能定制产品。

“电容器组合选项允许现成的多功能性，这使我们共有 24 种可用型号，”Weakley 说。“它们都将具有相同的尺寸和封装，只是 Y 型电容器和额定电流的不同组合。”

GTX 系列通过了 UL、c-UL 和 TüV 的安全认证，并且符合 RoHS 和 REACH 标准。此外，过滤器符合欧盟 RoHS 指令 2011/65/EU 和 (EU)2015/863。

新的三相滤波器是无风扇设备，由于产品的精心设计和布局，不会过热。金属盒还配有适当的通风口，可以散发热量。

“与使用铁氧体磁芯的传统 EMI-RFI 滤波器相比，我们能够将体积缩小约 68%，并将重量减轻 28%，”Weakley 说。“该产品的设计特别关注散热能力，允许更高的额定电流。”

GTX-3300-YXXX 滤波器的衰减曲线(静态特性)，底部的曲线几乎是平坦的，指的是 GTX-3300-Y000 设备，即没有 Y 型的滤波器电容器。其他曲线是指具有不同 Y 型电容器值的器件。

插入损耗(dB)绝对是一个重要的关键因素，从图中我们可以看到改变 Y 型电容是如何影响衰减性能的。但是，它也会影响漏电流值。Y电容值越高，漏电流越大。

“如果泄漏电流对您来说真的很重要，那么您可以选择较低版本的 Y 电容器，以获得不同的插入损耗性能，”Weakley 说。“通常，您必须在衰减特性 [插入损耗] 和泄漏电流之间找到适当的平衡点。”

众所周知，为了满足安全标准，医疗器械对漏电流有严格的要求。因此，该参数在医疗市场中具有最高优先级。新的三相滤波器在 500 V/60 Hz 时的漏电流从 0.03 mA 到最大 92 mA。

GTX 系列可满足对 EMI-RFI 滤波器不断增长的需求，以抑制通用逆变器和医疗电源中的电磁传导噪声。除了抑制 EMC 至关重要的工业和医疗应用外，这些滤波器还针对尺寸和额定电流是相关关键因素的其他应用。

尽管 KEMET 的三相 EMI-RFI 滤波器针对两个主要行业 - 医疗和工业市场 - 新的相关应用正在迅速出现。医疗设备和诊断仪器依赖于必须可靠的电源，并为患者和操作员提供安全操作。因此，低漏电流是强制性的。机床、工业机器人、照明系统等工业应用也需要通用逆变器。

新兴应用包括可再生能源，特别是住宅发电和储能系统，例如家用风力涡轮机。

Weakley 说：“我们看到的电力不仅用于高级工业类型的应用，而且还用于我们可能瞄准的家用风车等住宅应用，从而提供我们的过滤解决方案。”