盘点TDK在电能质量及电磁兼容的六大解决方案

一、电磁兼容性(EMC)滤波器：兼顾高性能的紧凑设计

TDK集团近日针对变频器应用发布了新系列超紧凑型，爱普科斯(EPCOS) 3线EMC滤波器。这类高性能滤波器适用于额定电压530 V AC， 频率50/60 Hz的电网。B84243A8*系列目前包含7种不同型号，适合3A至60A电流——基于额定温度50°C。另外，该产品还具有尺寸极其紧凑的特点：取决于具体型号，尺寸一般为190 mm x 40 mm x 95 mm至250 mm x 85 mm x 120 mm。它采用内藏式连接以优化安装支架的操作，非常适合安装在开关柜或空间紧凑的应用场合。

该产品经过各类商用变频器广泛验证，符合EN 61800-3 C1类（最高25米）和C2类（最高50米）关于变频器EMC限值的规定。

除了出色的EMC性能外，这款爱普科斯 (EPCOS) 滤波器还拥有极短的放电时间。例如，在高达44A的电流下，可在1分钟内获得<60 V的残余电压。其中额定电流为3A的型号其泄漏电流低至不足2mA，满足特殊插接设备对地漏电流的要求。而其他型号的泄漏电流则不超过5.1 mA，可以搭配敏感漏电保护装置(RCD)使用。

另外，新款爱普科斯 (EPCOS) 滤波器满足UL 508高达100kA短路耐受电流（SCCR）的规定。UL、CSA及ENEC认证正在申请中。

主要应用

● 变频器的进线滤波器

主要特点及优势

● 530 V AC额定电压

● 出色的EMC性能

● 7种不同型号，适用于3A至60A电流

● 非常紧凑的尺寸：190 mm x 40 mm x 95 mm至 250 mm x 85 mm x 120 mm

● 低泄漏电流，仅1.9 mA至 5.1 mA

二、电磁兼容性(EMC)滤波器：用于最大限度降低漏地电流的LeaXield滤波器

TDK集团近日发布了爱普科斯 (EPCOS) LeaXield有源滤波器模块，该模块提供了一种能最大限度减小变频器系统漏电流的全新解决方案。过高漏电流会导致RCD（残余电流检测设备）触发，这意味着在某些应有中不能使用低阈值（如30 mA）RCD，或需要付出昂贵的额外代价。LeaXield有源滤波器模块可连接在RCD（残余电流设备）和标准三相工业电网中变频器的EMC输入滤波器之间，无需其他电源。

LeaXield通过电流互感变压器检测负载侧的共模电流。功放产生与漏电流反相的回馈电流，然后通过电容器馈入电源线，从而几乎完全抵消漏电流。LeaXield专为频率为50/60Hz、额定电压为520 V AC，以及额定电流高达150 A的3相电网应用而设计。目前，新型有源滤波器可用于漏电流高达1000 mA的系统中。

除了最大限度降低漏电流，当频率高达约500 kHz时，LeaXield有源滤波器模块还可增强驱动系统的EMC性能；频率为4 kHz时，该新型有源滤波器模块可获得高达30 dB的典型共模衰减值；频率为10 kHz时，该衰减值为40 dB；频率为150 kHz时，该衰减值为15 dB。

为了改善驱动系统的EMC和RCD兼容性，用户可非常方便的将爱普科斯（EPCOS）LeaXield模块安装在现有的变频系统中。此外，LeaXield可集成至新型EMC滤波器解决方案，以减少使用昂贵的共模电感。

主要应用

● 长电机线缆的变频器系统

主要特点和效益

● 补偿高达1000 mA的漏电流

● 提高频率为4kHz至约500kHz时的共模衰减

三、电磁兼容性(EMC)元件：电流可达 1500 A 的多款电机扼流圈

TDK株式会社推出了全新的爱普科斯(EPCOS)电机扼流圈，专用于变频器的输出端。电机扼流圈又名dv/dt扼流圈，专为520 VAC额定电压而设计，电流范围在8 A-1500 A之间，包含多种不同款型。该新系列产品B86301U*适用于电机频率范围为0 Hz-400 Hz，电缆长度为0 m-100 m的应用。其中，电流较小的扼流圈其开关频率最高达16 KHz，电流超过500A的大型扼流圈其开关频率则降到2.5 kHz。B86301U*系列扼流圈严格按照IEC 60076-6标准设计，采用通过UL认证的T-EIS-CF1电气绝缘系统制成。

电机扼流圈为串联扼流圈，流经电流为电机的总电流。扼流圈中的电感能有效降低变频器输出端的峰值电流以及浪涌电压，从而避免电缆寄生电容发生剧烈充放电现象。电机扼流圈主要用于保护电机线圈免受峰值电压的冲击。

主要应用

● 驱动电机变频器

● 导线长达100 m的电机

主要特点和效益

● 适用电流范围广：由8 A 到 1500 A

● 额定电压为520 VAC

四、电磁兼容性(EMC)滤波器：扩展变频器专用电抗器组合

TDK株式会社推出了全新的爱普科斯 (EPCOS) B86305L*系列标准三相线路电抗器，用于带整流级输入的变频器。该系列产品有7种型号，电流范围为4 A至230 A。这些线路电抗器专为520 V AC额定电压而设计，依电抗器型号不同，短路电压为5%到6%，因此可以有效抑制变频器引起的所有电磁干扰。

该全新线路电抗器系列还具有另外一个特征，那就是饱和磁感应强度较高。因此，其电感值在1.5倍额定电流情况下可保持不变，甚至在3倍额定电流下，电感值仍能保持在额定值的60%以上。B86305L*R000和S000系列电抗器是采用通过UL认证、符合F级要求的绝缘系统而制成，其中，额定电流小于60 A的产品使用的是铜绕组和夹型接线端子，额定电流为100 A至230 A的产品使用的则是铝带绕组和母线接线端子。

主要应用

● 驱动器、水泵、电梯、空调和传送系统的变频器

● 三相电源

主要特点和效益

● 额定电压：520 V AC

● 电流强度：4 A至230 A

● 1.5倍额定电流下，电感值恒定

五、功率电容器：产品系列范围，能量密度更高

TDK株式会社扩展了旗下爱普科斯(EPCOS) 的MKK功率电容器产品系列，推出了MKK DCi-R系列新型产品。MKK DCi-R系列采用了树脂浸渍技术，基于MKK DC系列气体浸渍电容器和MKK DC-I系列油浸电容器的成熟技术而研发。新型B25640*电容器额定电容值为10000 μF，工作电压高达4000 V DC，同时其能量密度也比气体浸渍型电容器高10%。扁平卷绕技术确保了新型电容器具有高达95%的体积填充系数，进一步缩小了产品体积，实现紧凑化。此外，爱普科斯新型功率电容器设计牢固，可以承受高电压和电流峰值，同时具有高电流性能。最后，MKK DC-I系列电容器出色的内部结构设计也使产品具有良好的散热性能，确保内部热点的热量通过电容器外壳排出。

爱普科斯最新MKK DCi-R电容器具有出色的可靠性和长达40年的使用寿命，FIT值低于100，ESR值低至0.1 mΩ，ESL值低至20 nH。新型电容器具有自修复功能，主要应用于大型牵引变流器和HVDC系统等应用中。

主要应用

● 牵引变流器和HVDC系统

主要特点和效益

● 与气体浸渍型产品相比，能量密度高10%

● 电容值超过10000 μF

● ESR值低于0.1mΩ，ESL值低至20 nH

● 可承受高电压和电流峰值，具有高电流性能

六、电能质量解决方案：优化电能质量的有源谐波滤波器

TDK公司近日发布了用于优化电能质量的新型爱普科斯 (EPCOS) PQSine系列有源谐波滤波器。其模块化滤波系统是专为电压为200 V AC至480 V AC ，主频率为50/60 Hz 的3相有中性线或无中性线电网而设计。此外，PQSine有源谐波滤波器可以分析并消除至50次谐波。该新型滤波器系列具有多种型号可选，额定滤波电流最高可达600 A（步进值为60 A）。

PQSine有源谐波滤波器的核心单元是基于32位数字信号处理器 (DSP) 的控制器，且处理器运行时扫描频率达48 kHz。新型滤波器性能一流，采用新研发的选择性驱动控制 (SDC) 算法，比基于快速傅里叶变换 (FFT) 的传统算法更快，响应时间仅为21μs。与典型的功率因数校正（仅校正感性负载）相比，PQSine有源谐波滤波器还能补偿容性无源电力负载。新型滤波器不仅具备卓越的滤波性能，还能平衡所有相位的负载，其中4线制型号更是能校正中性线电流。此外，新型滤波器还配备7英寸或12.1英寸的TFT彩色触摸屏，实现了人性化的用户界面，便于设置参数并监控系统的操作。

PQSine有源谐波滤波器可改善电网的电能质量，其主要应用包括变频器、UPS系统、数据中心和半导体行业的生产设备，以及光伏系统和风力涡轮机。此外，PQSine滤波器还适用于办公建筑和购物中心。

主要应用

● 电力滤波和补偿装置

● 工业电子应用，如变频器、UPS系统、数据中心、半导体生产设备以及光伏系统和风力涡轮机

● 办公建筑和购物中心

主要特点和效益

● 可消除高达50次谐波

● 平衡所有相位的负载

● 模块化系统，具有多种滤波电流（步进值为60 A）型号可选

● 感性和容性负载补偿

来源：电子技术设计。