FR2703857A1

FR2703857A1 - Suppression filter for installations, systems and shielded parts.

Info

Publication number: FR2703857A1
Application number: FR9403672A
Authority: FR
Inventors: Aufleger
Original assignee: Siemens Matsushita Components GmbH and Co KG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1994-10-14
Anticipated expiration: 2014-03-29
Also published as: CH689030A5; GB2276993B; DE4311125A1; GB9406350D0; DE4311125B4; GB2276993A; FR2703857B1

Abstract

L'invention concerne un filtre d'antiparasitage pour installations, systèmes et pièces blindés. Ce filtre comportant un boîtier métallique (1) contient au moins une bobine de réactance multiple compensée en courant comportant des composants (U) servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et des composants (S) servant à réaliser l'antiparasitage symétrique, et comprend également des condensateurs (7, 8, 9) utilisés pour cette compensation. Application notamment aux filtres d'antiparasitage EMV d'appareils et de lignes électriques et électroniques.The invention relates to an interference suppression filter for installations, systems and shielded rooms. This filter comprising a metal housing (1) contains at least one current-compensated multiple reactance coil comprising components (U) serving to achieve asymmetric interference suppression and components (S) serving to achieve symmetrical interference suppression, and also comprises capacitors (7, 8, 9) used for this compensation. Application in particular to EMV interference suppression filters for electrical and electronic devices and lines.

Description

Filtre d'antiparasitage pour installations, systèmes et pièces blindésSuppression filter for installations, systems and shielded parts

L'invention concerne un filtre d'antiparasitage tel qu'un filtre dit EMV pour installations, systèmes et pièce blindés, comportant un boîtier métallique, dans lequel sont The invention relates to a suppressor filter such as an EMV filter for installations, systems and shielded parts, comprising a metal housing, in which are

disposées des bobines de réactance et des condensateurs. arranged reactance coils and capacitors.

Pour déparasiter des appareils, installations électriques et électroniques ainsi que des lignes qui aboutissent dans et sortent de pièces blindées, on a besoin de filtres présentant un affaiblissement en partie très élevé (aussi bien symétrique que dissymétrique) et un faible courant de dérivation (faible capacité entre une phase et la masse) En outre, de tels filtres doivent présenter une faible chute de tension dans les conducteurs électriques et une faible puissance dissipée Dans le cadre des exigences indiquées, il faut que le poids et la taille du filtre soient In order to suppress devices, electrical and electronic installations as well as lines that lead into and out of shielded parts, filters with a very high partial loss (both symmetrical and asymmetrical) and a low bypass current (low capacitance) are needed. In addition, such filters must have a low voltage drop in the electrical conductors and a low dissipated power. In the context of the requirements indicated, the weight and the size of the filter must be

réduits au minimum.reduced to a minimum.

Les filtres connus d'après l'état de la technique sont construits, en majeure partie, avec des bobines de réactance compensées en courant et des bobines de réactance à The filters known from the state of the art are built, for the most part, with current-compensated reactance coils and reactor reactances.

noyau en bâtonnet, réalisé selon la technique d'enroulement. rod core, made according to the winding technique.

Ces bobines de réactance sont responsables de l'antiparasitage symétrique et dissymétrique Pour l'antiparasitage dans la gamme des fréquences assez élevées, on prévoit des condensateurs (condensateurs simples et multiples de traversée) ainsi que des condensateurs qui sont disposés entre les conducteurs de phase ou entre des These reactance coils are responsible for the symmetrical and asymmetrical interference suppression. For interference suppression in the fairly high frequency range, capacitors (single and multiple capacitors) and capacitors are provided which are arranged between the phase conductors or the capacitors. between

conducteurs de phase et le conducteur neutre. live conductors and the neutral conductor.

La liaison au moyen de condensateurs situés entre des conducteurs de phase et un conducteur PE (potentiel de boîtier) ou un conducteur neutre N et PE est désignée sous le terme de câblage dissymétrique ou en Y. Les bornes des condensateurs sont pourvues de conducteurs électriques et sont reliées aux conducteurs électriques respectifs par l'intermédiaire de liaisons de contact à serrage, à pincement ou à vis, par des liaisons brasées ou par d'autres liaisons de contact En raison des données d'espace, les conducteurs de liaison sont en partie très longs et de ce fait chargés de façon inductive, ce qui conduit à un comportement d'affaiblissement plus mauvais dans la gamme des fréquences plus élevées Ces longues lignes de raccordement conduisent également à des phénomènes de The connection by means of capacitors between phase conductors and a PE conductor (housing potential) or a neutral conductor N and PE is referred to as asymmetric or Y wiring. The terminals of the capacitors are provided with electrical conductors and are connected to the respective electrical conductors by clamping, pinching or screwing contact connections, brazed connections or other contact connections Due to the space data, the connecting conductors are partly very long and thus inductively charged, which leads to a worse attenuation behavior in the higher frequency range These long connection lines also lead to

résonance dans la gamme inférieure des fréquences. resonance in the lower frequency range.

C'est pourquoi la présente invention a pour but d'indiquer un filtre EMV du type mentionné plus haut, qui This is why the present invention aims to indicate an EMV filter of the type mentioned above, which

satisfasse aux exigences décrites plus haut. meets the requirements described above.

Ce problème est résolu, conformément à l'invention, grâce au fait que le filtre possède des conducteurs électriques le traversant, que les bobines de réactance sont réalisées sous la forme de bobines de réactance multiples compensées en courant et à réalisation compacte et que les bobines de réactance possèdent des composants servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et des composants This problem is solved, according to the invention, thanks to the fact that the filter has electrical conductors passing through it, that the reactance coils are made in the form of multiple reactance coils compensated in current and compact and that the coils have components for the purpose of providing asymmetrical suppression and components

servant à réaliser l'antiparasitage symétrique. used to achieve symmetrical interference suppression.

Avantageusement, les composants servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique des bobines de réactance sont constitués par au moins un noyau, dans l'espace intérieur duquel sont disposés les conducteurs électriques, tandis que les composants servant à réaliser l'antiparasitage symétrique sont constitués par au moins un noyau disposé sur un Advantageously, the components used to achieve the asymmetrical suppression of the reactance coils are constituted by at least one core, in the interior space of which are disposed the electrical conductors, while the components used to achieve symmetrical interference suppression are constituted by least one core disposed on a

conducteur électrique.electrical conductor.

Avantageusement, les conducteurs électriques sont conformés de telle sorte que le montage du noyau respectif est possible entre les composants servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et les composants servant à réaliser l'antiparasitage symétrique. En outre, les condensateurs utilisés servant à réaliser l'antiparasitage symétrique sont branchés entre les conducteurs ou phases et le conducteur neutre et sont réalisés de préférence sous la forme de condensateurs Advantageously, the electrical conductors are shaped so that the mounting of the respective core is possible between the components used to achieve the asymmetrical suppression and the components used to achieve symmetrical interference suppression. In addition, the capacitors used for the symmetrical suppression are connected between the conductors or phases and the neutral conductor and are preferably in the form of capacitors

multiples de traversée.multiple crossing.

Les condensateurs multiples de traversée sont montés sur les conducteurs électriques et un contact est établi directement entre une électrode respective des condensateurs et ces conducteurs, tandis que l'autre électrode est reliée sur une surface étendue à un potentiel The multiple crossing capacitors are mounted on the electrical conductors and contact is made directly between a respective electrode of the capacitors and these conductors, while the other electrode is connected over a surface extended to a potential.

commun, de préférence au potentiel PE. common, preferably at the PE potential.

Il est approprié de disposer un système de protection contre les surtensions sur le côté entrée et/ou le It is appropriate to have an overvoltage protection system on the input side and / or the

côté sortie du filtre.filter outlet side.

D'autres caractéristiques et avantages de la Other features and benefits of the

présente invention ressortiront de la description donnée ci- present invention will emerge from the description given above.

après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente un filtre selon l'invention; et la figure 2 représente un schéma du filtre after, taken in reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a filter according to the invention; and Figure 2 shows a schematic of the filter

représenté sur la figure 1.shown in Figure 1.

Sur la figure 1, on a représenté un filtre qui est In FIG. 1, there is shown a filter which is

monté dans un boîtier métallique 1. mounted in a metal case 1.

Le boîtier métallique est subdivisé en trois chambres par des parois de séparation 2, étanches aux hautes fréquences et sur la figure, l'agencement du filtre n'est représenté que pour la chambre médiane La chambre de droite The metal housing is subdivided into three chambers by partition walls 2, sealed at high frequencies and in the figure, the arrangement of the filter is shown only for the middle chamber The room on the right

et la chambre de gauche possèdent le même agencement. and the room on the left have the same layout.

Le filtre possède des conducteurs de phase Ll-LN et un conducteur neutre N. Dans la zone 3, les conducteurs électriques possèdent, de préférence des bornes à vis comportant un taraudage ou un f iletage extérieur de sorte qu'ils peuvent être aisément reliés par vissage à l'unité de filtre située dans la chambre immédiatement suivante Les conducteurs électriques sont conformés de telle sorte qu'ils forment à l'intérieur de chaque chambre une bobine de réactance multiple compensée en courant à réalisation compacte, qui possède des composants U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et des composants S servant à réaliser The filter has phase conductors L1-LN and a neutral conductor N. In zone 3, the electrical conductors preferably have screw terminals with tapping or external threading so that they can be easily connected by screwing to the filter unit in the immediately following chamber The electrical conductors are shaped in such a way that they form within each chamber a compact current compensated multiple reactance coil which has U-shaped components to realize the asymmetrical suppression and S components used to realize

l'antiparasitage symétrique.symmetrical interference suppression.

Le composant U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique possède au moins un noyau annulaire 4, dans l'espace intérieur duquel s'étendent les conducteurs électriques A la suite du composant U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique, les conducteurs électriques sont maintenus réciproquement à une distance telle, grâce à une conformation appropriée, par exemple un pliage, que sur au moins un conducteur électrique on peut mettre en place au moins un noyau annulaire 5, qui représente le composant S The component U used to carry out the asymmetrical suppression has at least one annular core 4, in the interior space of which the electrical conductors extend. As a result of the component U serving to carry out the asymmetrical suppression, the electrical conductors are held reciprocally. at such a distance, thanks to a suitable conformation, for example a folding, that on at least one electrical conductor can be put in place at least one annular core 5, which represents the component S

Les conducteurs électriques peuvent être réalisés sous la forme de conducteurs flexibles, de conducteurs The electrical conductors can be made in the form of flexible conductors, conductors

massifs ou de conducteurs à âme creuse. massive or hollow core conductors.

Entre les composants U et S est disposée une plaque 6, qui est portée à un potentiel PE (boîtier) par l'intermédiaire d'un condensateur non représenté sur la figure. De même, des condensateurs 7 sont raccordés par une de leurs électrodes, sur une surface étendue, à cette plaque 6, tandis que l'autre électrode des condensateurs est reliée aux différents conducteurs électriques Ces condensateurs sont utilisés pour réaliser l'antiparasitage symétrique et Between the components U and S is disposed a plate 6, which is brought to a potential PE (housing) via a capacitor not shown in the figure. Similarly, capacitors 7 are connected by one of their electrodes, on an extended surface, to this plate 6, while the other electrode of the capacitors is connected to the different electrical conductors. These capacitors are used to carry out symmetrical interference suppression and

dissymétrique pour des fréquences supérieures. asymmetrical for higher frequencies.

Une variante de réalisation pour les condensateurs 7 consiste en ce que les condensateurs servant à réaliser l'antiparasitage symétrique ou dissymétrique sont réalisés sous la forme d'un condensateur multiple de traversée, dans lequel un condensateur individuel 8 entoure concentriquement tous les conducteurs électriques sous la forme d'un condensateur symétrique et dans lequel, en outre, des condensateurs symétriques entourent, en tant que condensateurs individuels 9, au moins un conducteur électrique Le condensateur dissymétrique 8 est monté de telle sorte qu'une de ses électrodes est reliée, sur une surface étendue, au potentiel PE et que son autre électrode est reliée, sur une surface étendue, au potentiel N Dans le cas des condensateurs symétriques, respectivement une électrode est également reliée sur une surface étendue au potentiel N, tandis que les autres électrodes sont reliées An alternative embodiment for the capacitors 7 is that the capacitors used to carry out the symmetrical or asymmetrical suppression are made in the form of a multiple crossing capacitor, in which an individual capacitor 8 concentrically surrounds all the electrical conductors under the in the form of a symmetrical capacitor and in which, moreover, symmetrical capacitors surround, as individual capacitors 9, at least one electrical conductor The asymmetrical capacitor 8 is mounted so that one of its electrodes is connected, on a extended surface, at the potential PE and that its other electrode is connected, on an extended surface, to the potential N In the case of symmetrical capacitors, respectively an electrode is also connected on a surface extended to the potential N, while the other electrodes are connected

coaxialement aux conducteurs électriques respectifs. coaxially to the respective electrical conductors.

un dispositif de protection US contre les surtensions est prévu sur le côté entrée et/ou sur le côté sortie du filtre En outre, le filtre possède une borne 10 a US surge protection device is provided on the input side and / or the output side of the filter In addition, the filter has a terminal 10

étanche aux hautes fréquences.waterproof at high frequencies.

Sur la figure 2, on a représenté le schéma du filtre EMV de la figure 1 comportant trois chambres Sur le schéma on peut voir que les condensateurs pour l'antiparasitage symétrique et dissymétrique sont disposés soit en tant que condensateurs individuels (désignés par 7 sur la figure 1) entre les composants U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et les composants S servant à réaliser l'antiparasitage symétrique, de la bobine de réactance multiple ou bien sous la forme d'un condensateur multiple de traversée (désigné par 8, 9 sur la figure 1) à l'extrémité des composants F servant à réaliser l'antiparasitage symétrique, de la bobine de réactance multiple Ces possibilités de dispositions des condensateurs diantiparasitage représentent des variantes, parmi lesquelles celle possédant le condensateur multiple de traversée 8, 9 FIG. 2 shows the diagram of the EMV filter of FIG. 1 comprising three chambers. In the diagram, it can be seen that the capacitors for the symmetrical and asymmetrical suppression are arranged either as individual capacitors (designated 7 on the FIG. FIG. 1) between the components U serving to carry out the asymmetrical suppression and the components S serving to carry out the symmetrical suppression of the multiple reactance coil or in the form of a crossing capacitor (designated by 8, 9 in FIG. 1) at the end of the components F used for carrying out the symmetrical interference suppression of the multiple reactance coil. These possibilities of arrangement of the anti-interference capacitors represent variants, among which that which has the crossing capacitor 8, 9

est en général plus favorable.is generally more favorable.

Grâce à l'utilisation de la bobine de réactance multiple compensée en courant et d'un ou de plusieurs condensateurs de traversée et grâce à un montage approprié5 éventuellement un câblage de condensateurs, on réalise un filtre, qui peut être fabriqué en une ou plusieurs étapes avec un affaiblissement très élevé dans la gamme des fréquences inférieures ainsi que dans la gamme des fréquences supérieures En particulier, la disposition proposée des condensateurs, notamment réalisés sous la forme d'un condensateur multiple de traversée 8, 9, le conducteur d'alimentation affecté d'une inductance est réduit au minimum étant donné que le condensateur dissymétrique par rapport à la masse (PE) ne nécessite plus aucun conducteur, en raison de l'établissement du contact sur une surface étendue (section transversale de l'ensemble du filtre reliée à la masse). Dans le dispositif de filtre, la résistance en courant continu est plus faible que dans les filtres fabriqués j usqu' alors, pour une même exigence d'affaiblissement et un même courant de charge Ceci s'effectue au moyen de la courte section de ligne et des sections transversales de dimensions plus importantes des conducteurs De ce fait, un accroissement de l'inductance d'une branche du filtre (qui peut être modifiée au moyen de la disposition de plusieurs noyaux annulaires dans les composants U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et les composants S servant à réaliser l'antiparasitage symétrique) ne conduit également pas à un Due to the use of the current-compensated multiple reactance coil and one or more through-capacitors and, if appropriate, a capacitor wiring, a filter is produced which can be manufactured in one or more stages. with a very high attenuation in the lower frequency range as well as in the higher frequency range. In particular, the proposed arrangement of the capacitors, especially in the form of a crossing capacitor 8, 9, the assigned supply conductor an inductance is minimized since the capacitance dissymmetric with respect to the ground (PE) no longer requires any conductor, due to the establishment of the contact on an extended surface (cross section of the entire connected filter to the mass). In the filter device, the DC resistance is lower than in the then manufactured filters, for the same attenuation requirement and charging current. This is done by means of the short line section and Consequently, an increase in the inductance of a branch of the filter (which can be modified by means of the arrangement of a plurality of annular cores in the components U serving to carry out the asymmetrical suppression) and S components used to achieve symmetrical interference suppression) also does not lead to a

accroissement important de la résistance en courant continu. significant increase in DC resistance.

Grâce à la disposition décrite des condensateurs et à la charge inductive de ce fait plus faible des lignes des condensateurs, on peut équiper les filtres de condensateurs plus petits (du point de vue capacité), ce qui conduit à un comportement de courant de dérivation réduit et également à Due to the described arrangement of the capacitors and to the lower inductive load of capacitor lines, smaller capacitor filters (capacitance point of view) can be provided, resulting in reduced bypass current behavior. and also to

un courant réactif plus faible.a lower reactive current.

En outre, dans le cas du filtre proposé, la puissance dissipée est réduite par la faible résistance en courant continu et, en outre, en raison de la faible résistance en courant continu, on obtient une chute de tension plus faible dans une ou dans toutes les lignes du filtre. De ce fait, grâce aux avantages décrits, on obtient des dimensions hors- tout plus faibles et également un poids Furthermore, in the case of the proposed filter, the power dissipated is reduced by the low DC resistance and, furthermore, because of the low DC resistance, a lower voltage drop is obtained in one or all the lines of the filter. As a result, thanks to the described advantages, lower overall dimensions and also a weight are obtained.

plus faible que dans le cas des filtres EMV usuels. lower than usual EMV filters.

En fonction du but d'utilisation désiré, on peut équiper les filtres avec une ou plusieurs parois de Depending on the desired purpose of use, the filters can be equipped with one or more walls of

séparation étanches aux hautes fréquences. tight separation at high frequencies.

Si on réalise le filtre sans les parois de séparation décrites plus haut et sans les condensateurs de traversée décrits plus haut, il s'agit d'un filtre destiné à une utilisation non soumise à des spécifications si élevée du point de vue des exigences d'affaiblissement, par exemple dans des installations dites USV ou dans des mutateurs ou des If the filter is produced without the partition walls described above and without the crossing capacitors described above, it is a filter intended for a use not subject to such a high level of demand. weakening, for example in so-called USV installations or in mutators or

convertisseurs.converters.

En outre, le côté entrée et le côté sortie du filtre diantiparasitage peuvent être équipés d'une armature de raccordement, pour le raccordement de composants de In addition, the input side and the output side of the interference suppression filter can be equipped with a connection armature for connecting components of

blindage appropriés.shielding appropriate.

Claims

1 Suppression filter for systems, systems and shielded parts, comprising a metal housing in which reactance coils and capacitors are arranged, characterized in that the filter has electrical conductors passing therethrough, that the reactance coils are realized in the form of multiple current-compensated reactance coils, of compact design and that the reactance coils have components (U) for providing the asymmetrical suppression and components (S) for realizing

symmetrical interference suppression.

2 suppressor filter according to claim 1, characterized in that the components (U) used to achieve the asymmetrical suppression of the reactance coils are constituted by at least one core (4), in the interior space of which are arranged electrical conductors. 3 suppressor filter according to Claim 2, characterized in that the components (S) used for carrying out the symmetrical suppression are constituted by

at least one core (5) disposed on an electrical conductor.

4 Anti-interference filter according to

claims as a whole, characterized by the

the electrical conductors situated between the components (U) used to carry out the asymmetrical suppression and the components (S) used to carry out the symmetrical suppression allow, thanks to an appropriate configuration, the mounting of the respective cores (5). 5 Anti-interference filter according to any one

Claims 1 to 4, characterized in that the

Symmetrical capacitors are connected between each

phase conductor and the neutral conductor.

6 suppressor filter according to claim 5, characterized in that the capacitors used to achieve symmetrical interference suppression are made under the

form of multiple crossing capacitors (9).

7 suppression filter according to claim 6, characterized in that the multiple capacitors crossing (9) are arranged on the electrical conductors, respectively one of their electrodes makes a coaxial direct contact with these electrical conductors, and that the other electrode is connected over a large area to a

common potential.

8 Anti-interference filter according to any one

Claims 1 to 7, characterized in that the

capacitors (8) for providing asymmetrical suppression are connected over a large area to the

mass (6).

9 Anti-interference filter according to

claims 7 and 8 taken together, characterized

in that the symmetrically and asymmetrically acting capacitors are in the form of a capacitor

common multiple crossing (8, 9).

10 Anti-interference filter according to one

any of claims 1 to 9, characterized in that

as components (US) surge protection

are arranged on the input side and / or on the output side.

11 Anti-interference filter according to one

any of claims 1 to 10, characterized by the fact

1 O 2703857

the metal housing (1) is divided into several chambers by at least one partition wall (2)

high frequencies.

12 Anti-interference filter according to one

any of claims 1 to 11, characterized in that

the inlet side and the outlet side are equipped with a connection armature for the connection of components

appropriate shielding.