RU202390U1

RU202390U1 - DC INTERFERENCE FILTER, MODULAR

Info

Publication number: RU202390U1
Application number: RU2020138739U
Authority: RU
Inventors: Юрий Пантелеевич Лепеха
Original assignee: Юрий Пантелеевич Лепеха
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2021-02-16

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и радиотехники и может быть использована в качестве помехоподавляющих фильтров электромагнитных помех, устанавливаемых в цепи электропитания постоянного тока (DC). Технический результат заключается в расширении полосы подавления электромагнитных помех и побочных электромагнитных излучений и наводок и увеличении значения вносимого затухания в полосе подавления фильтра. Фильтр подавления электромагнитных помех постоянного тока в модульном исполнении, состоящий по крайней мере из трех индуктивных звеньев элементов фильтрации, включающих в себя помехоподавляющие индуктивно связанные синфазные дроссели фильтров с двухпроводной структурой, конденсаторы, дроссели синфазных фильтров выполнены на тороидальных сердечниках, синфазные дроссели фильтров и индуктивности с намотанными медным изолированным проводом обмотками заливают затвердевающим компаундом, содержащим в своем составе нанокристаллические и аморфные измельченные фракции и ферромагнитные порошки. 1 ил.The utility model relates to the field of electrical and radio engineering and can be used as suppression filters of electromagnetic interference installed in the direct current (DC) power supply circuit. The technical result consists in expanding the suppression band of electromagnetic interference and spurious electromagnetic radiation and interference and increasing the value of the introduced attenuation in the suppression band of the filter. A modular DC electromagnetic interference suppression filter, consisting of at least three inductive elements of the filtering elements, including interference suppression inductively coupled common mode chokes of filters with a two-wire structure, capacitors, common mode filter chokes are made on toroidal cores, common mode chokes of filters and inductors with Coiled copper insulated wire windings are poured with a hardening compound containing nanocrystalline and amorphous crushed fractions and ferromagnetic powders. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и радиотехники и может быть использована в качестве помехоподавляющих фильтров электромагнитных помех, устанавливаемых в цепи электропитания постоянного тока (DC) для снижения побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН), и улучшения электромагнитной совместимости (ЭМС) источников электропитания и преобразователей электроэнергии типа AC/DC, DC/DC.The utility model relates to the field of electrical engineering and radio engineering and can be used as suppression filters of electromagnetic interference installed in the DC power supply circuit to reduce spurious electromagnetic radiation and interference (PEMIN), and improve the electromagnetic compatibility (EMC) of power supplies and converters electricity type AC / DC, DC / DC.

Системный подход по снижению электромагнитных помех, ПЭМИН и улучшению электромагнитной совместимости включает в себя перечень технических мер, таких как экранирование, заземление, правильный электромонтаж и фильтрацию.A systematic approach to reduce electromagnetic interference, PEMIN and improve electromagnetic compatibility includes a list of technical measures such as shielding, grounding, correct wiring and filtering.

В современных средствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры все чаще используются источники электропитания и преобразователи электроэнергии типа AC/DC, DC/DC которые, как правило, могут быть источниками электромагнитных помех в широком диапазоне частот. Поэтому возникла проблема расширение частотного спектра подавления электромагнитных помех и их гармоник.In modern power supplies of radio electronic equipment, power supplies and power converters of the AC / DC, DC / DC types are increasingly used, which, as a rule, can be sources of electromagnetic interference in a wide frequency range. Therefore, the problem arose of expanding the frequency spectrum of suppression of electromagnetic interference and their harmonics.

Эффективным способом подавления электромагнитных помех является использование помехоподавляющих фильтров электромагнитных помех для цепей постоянного тока. Фильтрации, как средству снижения уязвимости телекоммутационного оборудования помехоподавляющими фильтрами, посвящено множество публикаций (например, Кечиев Л.Н., Степанов П.А. «ЭМС и информационная безопасность в системах телекоммуникаций» М.: Издательский Дом «Технологии», 2005.)An effective method of EMI suppression is to use DC EMI suppression filters. Filtration, as a means of reducing the vulnerability of telecommunication equipment with interference suppression filters, is devoted to many publications (for example, Kechiev L.N., Stepanov P.A. "EMC and information security in telecommunication systems" M .: Publishing House "Technologies", 2005.)

Известны помехоподавляющие фильтры для цепей постоянного тока фирмы MORNSUN, EMC Filter Fi-B03D. (www.mornsun-power.com)Known noise suppression filters for DC circuits from MORNSUN, EMC Filter Fi-B03D. (www.mornsun-power.com)

Известны фильтры помехоподавляющие в модульном исполнении, модули фильтров серии «МДМФ», выпускаемые предприятием ООО «АЕДОН» г. Воронеж, предназначенные для улучшения электромагнитной совместимости в цепях электропитания постоянного тока напряжением от 12 до 230 В, с максимальным рабочим током до 24 А при входном напряжении 12 В, а также для подавления радиопомех в заданном (0,15-30 МГц) частотном диапазоне с подавлением радиопомех не менее 20 дБ. (www.aedon.ru)Known noise suppression filters in modular design, filter modules of the "MDMF" series produced by the company "AEDON" Voronezh, designed to improve electromagnetic compatibility in DC power supply circuits with voltage from 12 to 230 V, with a maximum operating current of up to 24 A at the input voltage of 12 V, as well as for suppression of radio interference in a given (0.15-30 MHz) frequency range with suppression of radio interference at least 20 dB. (www.aedon.ru)

Вышеперечисленные помехоподавляющие фильтры для снижения уровней радиопомех в цепях электропитания постоянного тока имеют:The above noise suppression filters to reduce the levels of radio interference in DC power supply circuits have:

фирмы MORNSUN эффективность подавления помех до 20 дБ, в частотном диапазоне от 0,1 до 100 МГц, входное напряжение от 0 до 80 В, максимальный рабочий ток до 3,0 АMORNSUN noise suppression efficiency up to 20 dB, in the frequency range from 0.1 to 100 MHz, input voltage from 0 to 80 V, maximum operating current up to 3.0 A

ООО «АЕДОН» модули фильтров серии «МДМФ» эффективностью подавления радиопомех от 15 до 20 дБ, в частотном диапазоне от 0,3 до 30 МГц, входное напряжение от 12 до 230 В, максимальный рабочий ток до 24 А при входном напряжении 12 В Электромагнитные экраны представляют собой конструкции, предназначенные для ослабления электромагнитных полей, создаваемых источниками электромагнитных помех в пространстве. Теоретическое описание работы электромагнитных экранов основано на том, что их действие состоит в отражении и направлении потока энергии, создаваемой источниками поля, предотвращая ее попадание в защищаемую область пространства. Механизм отражающего и направляющего действия экранов на потоки электромагнитной энергии неразрывно связан с возникновением на поверхности и в толще конструкций экранов зарядов, токов и поляризаций. В общем случае экран не только ослабляет, но и искажает поле источника в защищаемой области, поэтому эффективность экранирования оказывается различной для электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля. Электромагнитным экраном называют конструкции, предназначенные для ослабления электромагнитных полей, создаваемых источниками в некоторой области пространства, не содержащих этих источников. В большинстве случаев электромагнитные экраны изготавливаются из металлов.LLC "AEDON" filter modules of the "MDMF" series with the efficiency of suppression of radio interference from 15 to 20 dB, in the frequency range from 0.3 to 30 MHz, input voltage from 12 to 230 V, maximum operating current up to 24 A at input voltage 12 V Electromagnetic shields are structures designed to attenuate electromagnetic fields generated by sources of electromagnetic interference in space. The theoretical description of the operation of electromagnetic shields is based on the fact that their action is to reflect and direct the flow of energy created by the field sources, preventing it from entering the protected area of space. The mechanism of the reflective and directing action of the screens on the flows of electromagnetic energy is inextricably linked with the appearance on the surface and in the thickness of the structures of the screens of charges, currents and polarizations. In the general case, the screen not only weakens, but also distorts the source field in the protected area; therefore, the screening efficiency turns out to be different for the electric and magnetic components of the electromagnetic field. An electromagnetic shield is a structure designed to attenuate electromagnetic fields generated by sources in a certain area of space that do not contain these sources. In most cases, electromagnetic shields are made of metals.

Комплекс вопросов, связанных с разработкой эффективных экранов и экранирующих систем для технических средств, работающих в широком диапазоне частот, экранирующие материалы и покрытия, экранирование низкочастотных магнитных полей, конструкции экранирующих корпусов и их элементы подробно изложены в литературе, (например, Кечиев Л.Н., Акбашев Б.Б., Степанов П.В. «Экранирование технических средств и экранирующие системы» М.: 2010 г.)A set of issues related to the development of effective shields and shielding systems for technical equipment operating in a wide frequency range, shielding materials and coatings, shielding of low-frequency magnetic fields, the design of shielding cases and their elements are detailed in the literature (for example, Kechiev L.N. , Akbashev BB, Stepanov PV "Shielding of technical means and shielding systems" M .: 2010)

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в расширении полосы подавления электромагнитных помех и ПЭМИН, увеличении значения вносимого затухания в полосе подавления фильтра.The problem to be solved by the claimed technical solution is to expand the suppression band of electromagnetic interference and PEMIN, increase the value of the insertion loss in the suppression band of the filter.

Данная задача достигается за счет того, что помехоподавляющий фильтр электромагнитных помех, состоящий по крайней мере из трех индуктивных звеньев элементов фильтрации, включающих в себя помехоподавляющие индуктивно связанные синфазные дроссели фильтров, индуктивности, конденсаторы, дроссели синфазных фильтров выполнены на тороидальных сердечниках. Помехоподавляющий фильтр электромагнитных помех выполнен в двойном экранирующем корпусе, синфазные дроссели фильтров с намотанными медным изолированным проводом обмотками и индуктивности заливают затвердевающим компаундом, содержащий в своем составе нанокристаллические и аморфные измельченные фракции и ферромагнитные порошки.This task is achieved due to the fact that the interference suppression filter of electromagnetic interference, consisting of at least three inductive elements of the filtering elements, including interference suppression inductively coupled common mode chokes of filters, inductors, capacitors, common mode filter chokes are made on toroidal cores. An electromagnetic interference suppression filter is made in a double shielding case, in-mode filter chokes with windings and inductances wound with copper insulated wire are poured with a solidifying compound containing nanocrystalline and amorphous crushed fractions and ferromagnetic powders.

Варианты исполнения помехоподавляющих фильтров электромагнитных помех в модульном исполнении позволяют устанавливать их в цепи электропитания постоянного тока от 0 до 230 В, с номинальными токами от 0 до 40 А.Modular design options for EMI suppression filters allow their installation in a DC power supply circuit from 0 to 230 V, with rated currents from 0 to 40 A.

Фильтры подавления электромагнитных помех могут быть использованы в вариантах исполнения, с различными значениями номинальных токов (1, 3, 5, 10, 16, 25, 40, А) и соответственно значением вносимого затухания по напряжению до 70 дБ в полосе подавления от 100 кГц до 500 МГц, для установки в цепи электропитания 12, 24, 27, 60,110, 230 В.EMI suppression filters can be used in versions with different values of rated currents (1, 3, 5, 10, 16, 25, 40, A) and, accordingly, the value of the voltage insertion loss up to 70 dB in the suppression band from 100 kHz to 500 MHz, for installation in power supply circuits 12, 24, 27, 60,110, 230 V.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение полосы подавления электромагнитных помех и ПЭМИН, увеличение значения вносимого затухания в полосе подавления фильтра.The technical result provided by the above set of features is the expansion of the suppression band of electromagnetic interference and PEMIN, an increase in the value of the introduced attenuation in the suppression band of the filter.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом показано в таблице 1.The presence of a causal relationship between the set of essential features of the claimed object and the achieved technical result is shown in Table 1.

Техническое решение поясняется чертежом (Фиг. 1) помехоподавляющий фильтр электромагнитных помех для цепей постоянного тока, где обозначено:The technical solution is illustrated by a drawing (Fig. 1) an electromagnetic interference suppression filter for DC circuits, where it is indicated:

1. Металлический корпус1. Metal body

2. Металлический внутренний экран2. Metal inner shield

3. Конденсатор3. Capacitor

4. Обмотка дросселя4. Choke winding

5. Дроссель синфазных фильтров5. Common-mode filter choke

6. Индуктивность6. Inductance

7. Конденсатор электролитический7. Electrolytic capacitor

Техническая осуществимость полезной модели вытекает из описания фильтра подавления электромагнитных помех в статике и динамике с практическим достижением указанного технического результата.The technical feasibility of the utility model follows from the description of the filter for suppression of electromagnetic interference in statics and dynamics with the practical achievement of the specified technical result.

Claims

A modular DC interference suppression filter, consisting of at least three inductive filter elements, including interference suppression inductively coupled common mode chokes of filters with a two-wire structure, inductances, capacitors, characterized in that the modular DC interference suppression filter contains double shielding body, common-mode filter chokes are made on toroidal cores, common-mode filter and inductance chokes with windings wound with copper insulated wire are poured with a hardening compound containing nanocrystalline and amorphous crushed fractions and ferromagnetic powders.