DE102007029889A1 - Network filter i.e. radio interference filter, for e.g. power converter, has low-pass circuit enclosed by sealing compound such that only network-and current-inverter-sided connections are projected - Google Patents

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    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0115Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors

Abstract

The filter has x and y-capacitors, bar-core chokes, current-compensated choke, where filter units are interconnected as low-pass circuit that is enclosed by a sealing compound in such a manner that only network-and current-inverter-sided connections are projected. The sealing compound is covered with an electrically conductive layer, which is covered with a sealant. The sealing compound is arbitrarily formed. An electrical layer is provided by an electromagnetic compatibility (EMV) spray.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Netzfilter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a line filter according to the preamble of claim 1.

Aus dem Handbuch von Georg Durcansky mit dem Titel "EMV-gerechtes Gerätedesign – Grundlagen und Gestaltung störungsarmer Elektronik" von 1991, insbesondere den Seiten 340 bis 346 , ist bekannt, dass zur Unterdrückung von Störeinflüssen ein Filter vorzusehen ist. Ein weit verbreitetes Filter ist das Netzfilter. Die Filterelemente eines derartigen Netzfilters sind als Tiefpass miteinander verschaltet. Als Filterelemente werden Quer-Kapazitäten (X- bzw. Y-Kondensatoren) und Längs-Induktivitäten (Stab- bzw. Ringkerndrosseln) verwendet. Zur Unterdrückung von symmetrischen Störkomponenten werden in der Regel nicht kompensierend geschaltete Stabkondensatoren verwendet. Die Unterdrückung von asymmetrischen Störanteilen erfolgt in der Regel mittels stromkompensierter Drosseln.From the manual of Georg Durcansky with the title "EMC-compliant device design - basics and design of low-interference electronics" from 1991, especially pages 340 to 346 , it is known that a filter is to be provided for the suppression of disturbing influences. A widely used filter is the line filter. The filter elements of such a network filter are interconnected as a low-pass filter. As filter elements, transverse capacitances (X or Y capacitors) and longitudinal inductors (rod or toroidal core chokes) are used. For the suppression of symmetrical interference components usually non-compensating connected rod capacitors are used. The suppression of asymmetric interference components is usually done by means of current-compensated chokes.

Aus der Veröffentlichung mit dem Titel "Funkentstörung leistungselektronischer Geräte", abgedruckt in der DE-Zeitschrift "antriebstechnik", Band 36, 1997, Nr. 11, Seiten 64 bis 66 , ist eine Filterkonfiguration für ein leistungselektronisches Gerät, wie z. B. Umrichter bzw. Schaltnetzteil, bekannt. Dieses Filter, das auch als Funkentstörfilter bezeichnet wird, weist neben einer stromkompensierten Drossel auch noch Stabkerndrosseln auf. Zwischen jeweils einer Ausgangsleitung dieses Filters und einem Leiter, der mit Erdpotential verknüpft ist, ist ein Y-Kondensator geschaltet. Außerdem sind jede Ausgangsleitung und jede Netzleitung mit einem X-Kondensator verknüpft, wobei diese netz- und ausgangsseitigen Kondensatoren jeweils elektrisch in Stern geschaltet sind. Die beiden Sternpunkte sind jeweils mittels eines Y-Kondensators mit Erdpotential verbunden.From the publication titled "Radio interference suppression of electronic devices", published in the German journal "antriebstechnik", Volume 36, 1997, No. 11, pages 64 to 66 , is a filter configuration for a power electronic device such. As converter or switching power supply, known. This filter, which is also referred to as a radio interference filter, in addition to a current-compensated choke also rod core chokes. Between each output line of this filter and a conductor, which is linked to ground potential, a Y-capacitor is connected. In addition, each output line and each power line are connected to an X-capacitor, these power and output side capacitors are each electrically connected in a star. The two star points are each connected to ground potential by means of a Y capacitor.

Aus dem Gerätehandbuch "SINAMICS S120 AC Drive", Ausgabe 03/2006, insbesondere dem Kapitel "Netzseitige Leistungskomponenten" ist bekannt, dass ein Netzfilter bzw. ein Funkentstörfilter ausgangsseitig mit Eingängen eines Umrichters oder mit Eingängen einer Netzdrossel verschaltet ist, deren Ausgänge mit Eingängen eines Umrichters verknüpft sind. Die Schaltung des Netzfilters ist in einem Metallgehäuse, beispielsweise aus Stahlblech oder aus Aluminiumblech, untergebracht, wobei diese Schaltung in diesem Metallgehäuse vergossen ist. Das Metallgehäuse ist quaderförmig und weist beispielsweise in der Baugröße A folgende Abmessungen 200 × 73 × 44 mm auf. Auf diesem Metallgehäuse des Netzfilters wird das Gehäuse eines Umrichtergerätes derart montiert, dass diese beiden Gehäuse miteinander elektrisch leitend verbunden sind.From the device manual "SINAMICS S120 AC Drive", Edition 03/2006, in particular the chapter "Mains Power Components" It is known that a line filter or a radio interference suppression filter is connected on the output side to inputs of an inverter or to inputs of a line reactor whose outputs are linked to inputs of an inverter. The circuit of the mains filter is housed in a metal housing, for example made of sheet steel or aluminum sheet, this circuit is cast in this metal housing. The metal housing is cuboid and has, for example in the size A following dimensions 200 × 73 × 44 mm. On this metal housing of the mains filter, the housing of a converter is mounted such that these two housings are electrically connected to each other.

Soll das Metallgehäuse eines Netzfilters einen hohen Schutzgrad, beispielsweise IP 56, aufweisen, so erhöht sich der Aufwand für dieses Metallgehäuse. Ein Umrichter mit zugeordnetem Netzfilter, wie in dem Gerätehandbuch gezeigt, wird beispielsweise in einem Schaltschrank untergebracht. Durch die immer dichter bestückten Schaltschränke ist es nicht immer möglich, ein mit einem rückwärtig angeordnetem Netzfilter versehenen Frequenzumrichter in einem solchen Schaltschrank unterzubringen.Should the metal housing of a mains filter has a high degree of protection, For example, IP 56, so the cost increases for this metal case. An inverter with associated Line filters, as shown in the device manual, for example housed in a control cabinet. Due to the increasingly dense Cabinets are not always possible provided with a rear-mounted line filter To accommodate frequency converter in such a cabinet.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Netzfilter anzugeben, das einen hohen Schutzgrad aufweist und an einem vorhandenen Raum anpassbar ist.Of the The invention is therefore based on the object of specifying a line filter, which has a high degree of protection and in an existing space is customizable.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.These The object is achieved with the characterizing features of claim 1 according to the invention.

Dadurch, dass die Vergussmasse der Tiefpassschaltung des Netzfilters mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen ist, die ihrerseits mit einer Versiegelung überzogen ist, wird für die Tiefpassschaltung kein Metallgehäuse mehr benötigt. Das heißt, die Vergussmasse kann jede beliebige dreidimensionale Form annehmen. Dadurch kann jedes gewünschte De sign für das Filter preiswert umgesetzt werden. Außerdem weist das erfindungsgemäße Netzfilter einen hohen Schutzgrad auf, da die Tiefpassschaltung derart mit einer Vergussmasse umgeben ist, dass nur die netz- und stromrichterseitigen Anschlüsse aus dieser herausragen. Die Außenfläche dieser Vergussmasse ist mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen. Dazu kann ein EMV-Spray oder ein EMV-Lack verwendet werden. Nachdem diese EMV-Schicht getrocknet ist, wird zum Schutz gegen mechanischer Beanspruchung diese EMV-Schicht versiegelt. Zur Versiegelung wird beispielsweise Harz verwendet, wobei die Schichtdicke nicht festgelegt ist. Um der Vergussmasse ein vorbestimmtes Design zu geben, wird eine Form, insbesondere eine Silikonform, mit dem gewünschten Design erstellt, in der die Tiefpassschaltung vergossen wird. Nachdem die Vergussmasse ausgehärtet ist, kann die Silikonform einfach abgezogen werden.Thereby, that the potting compound of the low-pass circuit of the line filter with an electrically conductive layer is coated, in turn Covered with a seal is used for the low pass circuit no metal housing needed anymore. That is, the potting compound can be any three-dimensional Taking form. This allows any desired sign for the filter can be implemented inexpensively. It also shows that Net filter according to the invention a high degree of protection on, because the low-pass circuit surrounded in such a way with a potting compound is that only the mains and power converter side connections sticking out of this. The outer surface of this Potting compound is coated with an electrically conductive layer. For this purpose, an EMC spray or an EMC varnish can be used. After this This EMC layer is dried, protects against mechanical Stress sealed this EMC layer. For sealing, for example Resin used, the layer thickness is not fixed. Around giving the potting compound a predetermined design becomes a shape in particular a silicone mold, with the desired design created in which the low-pass circuit is shed. after the Curing compound is cured, the silicone mold can be easy subtracted from.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung erhält man ein Netzfilter bzw. ein EMV-Filter, das einen hohen Schutzgrad und ein beliebig gewähltes Design aufweist. Dadurch kann man ein derartiges Netzfilter ohne großen Aufwand an ein Geräte-Design eines Umrichtergerätes anpassen. Außerdem besteht die Möglichkeit, einen verbleibenden Raum innerhalb eines Schaltschrankes dadurch nutzen zu können. Durch Weglassen des Metallgehäuses verringert sich auch das Gewicht dieses Netzfilters. Da die Stückzahlen eines Netzfilters eher klein sind, verringert sich der Preis eines erfindungsgemäßen Netzfilters gegenüber ein im Handel erhältlichen Netzfilter, wobei sich der Schutzgrad aber wesentlich erhöht hat.By receives the embodiment of the invention a mains filter or an EMC filter that provides a high degree of protection and has an arbitrary design. This can one such a net filter without much effort on Adapt the device design of a converter. There is also the possibility of a remaining To be able to use space within a control cabinet thereby. By omitting the metal housing also decreases the weight of this net filter. As the numbers of a Net filters are rather small, the price of a network filter according to the invention is reduced opposite a commercially available line filter, However, the degree of protection has increased significantly.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Georg Durcansky mit dem Titel "EMV-gerechtes Gerätedesign – Grundlagen und Gestaltung störungsarmer Elektronik" von 1991, insbesondere den Seiten 340 bis 346 [0002] - Georg Durcansky with the title "EMC-compliant device design - basics and design of low-interference electronics" from 1991, especially pages 340 to 346 [0002]
  • - "Funkentstörung leistungselektronischer Geräte", abgedruckt in der DE-Zeitschrift "antriebstechnik", Band 36, 1997, Nr. 11, Seiten 64 bis 66 [0003] - "Radio interference suppression of power electronic devices", published in the German journal "antriebstechnik", Volume 36, 1997, No. 11, pages 64 to 66 [0003]
  • - "SINAMICS S120 AC Drive", Ausgabe 03/2006, insbesondere dem Kapitel "Netzseitige Leistungskomponenten" [0004] - "SINAMICS S120 AC Drive", Edition 03/2006, in particular the chapter "Mains Power Components" [0004]

Claims (5)

Netzfilter mit X- und Y-Kondensatoren, Stabkerndrosseln und einer stromkompensierten Drossel, wobei diese Filterelemente als Tiefpass verschaltet sind, und wobei diese Tiefpassschaltung mit einer Vergussmasse derart umgeben ist, dass deren Anschlüsse herausragen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vergussmasse mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen ist, die ihrerseits mit einer Versiegelung überzogen ist.Line filter with X and Y capacitors, rod core chokes and a current-compensated choke, these filter elements are connected as a low-pass filter, and wherein this low-pass circuit is surrounded with a potting compound such that their connections protrude, characterized in that this potting compound with an electrically conductive layer coated, which in turn is coated with a seal. Netzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse beliebig geformt ist.Line filter according to Claim 1, characterized that the potting compound is arbitrarily shaped. Netzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schicht mittels eines EMV-Sprays erstellt ist.Line filter according to Claim 1, characterized that the electrical layer is created by means of an EMC spray. Netzfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schicht mittels eines EMV-Lacks erstellt ist.Line filter according to Claim 1 or 2, characterized that the electrical layer is created by means of an EMC varnish. Netzfilter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Versiegelung Harz vorgesehen ist.Line filter according to one of the preceding claims, characterized in that as a seal resin is provided.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5195232A (en) * 1990-01-03 1993-03-23 Integrated Power Components Inc. Method of making electromagnetic interference filters

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Title
"Funkentstörung leistungselektronischer Geräte", abgedruckt in der DE-Zeitschrift "antriebstechnik", Band 36, 1997, Nr. 11, Seiten 64 bis 66
"SINAMICS S120 AC Drive", Ausgabe 03/2006, insbesondere dem Kapitel "Netzseitige Leistungskomponenten"
DURCANSKIY,G.: EMV-gerechtes Gerätedesign - Grundl agen und Gestaltung störungsarmer Elektronik, 1991 , S.340-346; *
DURCANSKIY,G.: EMV-gerechtes Gerätedesign - Grundl agen und Gestaltung störungsarmer Elektronik, 1991 , S.340-346; Funkentstörung leistungselektronische r Geräte. In: DE-Zeitschrift "Antriebstechnik", Ba nd 36, 1997, Nr.11, S.64-66; Gerätehandbuch "SINAM ICS S120 AC Drive", 03/2006, Kapitel "Netzseitige Leistungskomponenten"
Funkentstörung leistungselektronische r Geräte. In: DE-Zeitschrift "Antriebstechnik", Ba nd 36, 1997, Nr.11, S.64-66; *
Georg Durcansky mit dem Titel "EMV-gerechtes Gerätedesign - Grundlagen und Gestaltung störungsarmer Elektronik" von 1991, insbesondere den Seiten 340 bis 346
Gerätehandbuch "SINAMICS S120 AC Drive", 03/2006, Kapitel "Netzseitige Leistungskomponenten"; *

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