Produkte-Nachricht

Schaffner EMV AG
Ultrakompakt und innovativ - neue IEC-Steckerfilter von Schaffner

Die Schaffner Gruppe hat ihr Produktprogramm von IEC-Steckerfiltern um die einstufige Version FN9280 und die zweistufige Variante FN9290 erweitert. Mit ultrakompakter Bauform sowie dem patentierten Einschub mit integriertem Schalter und Sicherungshaltern setzen die EMV- Filter- module mit IEC-Gerätestecker Typ C14 neue Maßstäbe. Das vielseitige Flanschsystem für schnelle und flexible Montage unterstreicht die Inno- vationskraft des Schweizer Unternehmens. Völlig neu ist auch, dass die rückseitigen Anschlüsse wahlweise mit Faston Steckern oder mit Feder- kraftklemmen ausgestattet sind.
 
Schaffner - IEC Steckfilter Bild 1 

Leadership bei EMV-Filtern
Die FN9280 und FN9290 IEC-Steckerfilter festigen die Marktführerschaft der Schaffner Gruppe im Bereich EMV-Filter, die aus über 50 Jahren Kompetenz, Erfahrung und Know-How entstanden ist. Mit nur 46 mm Gehäusehöhe lanciert Schaffner die kompakteste Filterserie in der Klasse der EMV-Filtermodule und definiert damit einen völlig neuen Standard.

Die FN9280 Baureihe ist mit leistungsstarken, einstufigen EMV-Filtern aufgebaut. Bei gleichem Gehäuseausschnitt verfügt FN9290 über ein zweistufiges Filter mit höherer Dämpfung für Anwendungsbereiche mit erhöhten Störpegeln. Für den Einsatz in medizinisch elektrischen Geräten eignen sich die B-Versionen beider Baureihen mit minimalem Ableitstrom von max. 5uA. Optional ist die einstufigen EMV-Filter Serie mit zusätzlicher Erdleiterdrossel zur Unterdrückung von Mas- seschleifen als Standard- (Typ E) oder Medizinal-Ausführung (Typ EB) lieferbar.

Einschub mit Netzschalter und Sicherungshalter
Herausragendes Merkmal der neuen Filterfamilien ist ein Einschub, der den Netzschalter und die Sicherungen aufnimmt. Erstmals wurde ein 2-poliger Netzschalter mit zwei Sicherungshaltern für 5x20mm Sicherungen in einer herausnehmbaren Einheit integriert. Auf der Unterseite bietet ein zusätzlicher Aufnahmeclip Platz für eine Ersatzsicherung. Der 2-polige Netzschalter ist für Einschaltströme bis 82A ausgelegt. Da in vielen Applikationen getaktete Netzteile ohne Einschaltstrombegrenzung zum Einsatz kommen, ist dies ein wichtiges Kriterium für die Lebensdauer des Geräteschalters. Mit einfachem Werkzeug wie einem Schraubenzieher oder einem Armeemesser kann der Einschub aus dem Filtermodul zum Sicherungswechsel entfernt werden. Um ein versehentliches Einschalten des Gerätes während Wartungs-, Reparatur- oder Servicearbeiten zu verhindern, kann die Einheit gezielt entnommen werden. Die aktiven Anschlüsse sind sowohl nicht mit dem Fingern als auch nicht mit einem Draht von 1mm Durchmesser berührbar. Somit erfüllen die Sicherungshalter der neuen EMV-Filtermodule die Schutz-Kategorie PC3.

Schaffner - IEC Steckfilter Bild 2
1. Bild - herausnehmbarer Einschub      
2. Bild - Sicherungshalter für zwei Sicherungen
3. Bild - Aufnahmeclip für Ersatzsicherung


Kraftzwerge mit Federkraftklemmen
Neben den bei IEC-Steckerfiltern seit Jahren bewährten Faston Steckzungen sind die neuen Filterfamilien alternativ mit Federkraftklemmen erhältlich. Für eine rüt- telsichere Verdrahtung mit verbesserter Haltekraft sind die Federkraftklem-men besonders geeignet. Sie können Starr- und Flex-Drähte von 0.2mm bis 1.5mm Querschnitt aufnehmen.

Schaffner - IEC Steckfilter Bild 3 

Bei Applikationen mit erhöhtem Vibrationsrisiko zeigt der neue Anschluss seine Stärken: Die Federkraftklemme mit Ihrer Kombination aus Kupfer und Stahl sorgt dafür, dass die Kabel auch bei erhöhter Vibration fest im Terminal sitzen und der Kontaktwiderstand minimal bleibt. Die anwendungsorientierte Materialauswahl und der intelligente Systemaufbau reduzieren daher Kabelbrüche selbst im schwierigen Umfeld auf ein absolutes Minimum.

Vier auf einen Streich – Das neue Flanschmontage-System
Völlig neu entwickelt wurde auch das Flanschmontage-System mit wahlweise horizontal oder vertikal angeordneten Befestigungslöchern. Mit den beim Dis- tributionsartikel mitgelieferten Flansch-Rahmen und den Schrauben für den rückseitigen Filtereinbau werden alle Bauteile für den vorder- und rückseitigen Geräteeinbau geliefert. Der gewünschte Rahmen wird je nach Montageart von vorne oder von hinten auf den Filter geschnappt. Dank der Metalleinlage des in Kunststoff-Metall-Verbundtechno¬logie hergestellten Flansches ist dieser sehr stabil und sitzt fest am Filter, nachdem er aufgeschnappt wurde.

Schaffner - IEC Steckfilter Bild 4
 
Für rückwärtigen Einbau erleichtern die Schraubaufnahmen die Montage, da keine zusätzliche Scheiben oder Muttern zur Montage erforderlich sind. Die Me- talleinlage im Rahmen stellt ausserdem eine flächige Verbindung zwischen der Frontplatte und dem Filtergehäuse her. Damit wird eine bestmögliche Ab- schirmung erreicht und eine klare Trennung zwischen dem ungestörten Aussen- bereich und dem Geräteinneren hergestellt. So werden die Filtermodule allen in der Praxis vorkommenden geschraubten Montagearten gerecht.

Natürlich sind die Filter für die Produktion auch mit fertig vormontiertem Flansch lieferbar. Der Bestellschlüssel im Datenblatt der Filterfamilien listet die Optionen entsprechend auf. Das vielseitige Schaffner Montagerahmen-Konzept verkörpert somit Innovation, Funktionalität und Flexibilität in einem.

Schnappen Sie sich die neuen Filter!
Alternativ zur Flanschmontage sind alle Filter als sogenannte Snap-in Ausführung für die schnelle und zuverlässige Schnappmontage für den Einbau von vorne lieferbar. Mittels der Standard-Schnappbefestigung können die Filter in Front- platten mit Blechstärken zwischen 1 und 2.5mm problemlos ohne Werkzeug befestigt werden. Bei 2.5mm Blechstärke liegt die Haltekraft bei über 200N, bei geringeren Blechstärken noch höher.

Schaffner - IEC Steckfilter Bild 5
 
Optional zum Standard ist die Snap-in Ausführung auch als Option -30 für Frontplatten mit einer Blechstärke von >2.5mm bis 3.5mm erhältlich.

Standardfilter FN9280 und Filter mit Erdleiterdrossel FN9280E
 
Schaffner - IEC Steckfilter Bild 6

Saubere Netz-Trennung dank 2-poligem Schalter
Die Schemata zeigen die Schaltbilder der FN9280 und FN9280E Modulserien. In beiden Fällen sitzt der Schalter auf der Netzseite vor den Sicherungen und trennt den Filter allpolig vom Netz. Somit können im ausgeschalteten Zustand keine Ströme in das EMV-Filter oder zu den nachfolgenden Baugruppen der Applikation fliessen. Auch Blind- und Ableitströme, wie diese in den Kondensatoren Cx und Cy durch die Netzfrequenz entstehen würden, werden damit unterbunden. Um die seit Januar 2013 auf 0.5W gesenkten Grenzwerte der EU-Verordnung zum Energieverbrauch für alle Geräte mit internem Netzteil zu erfüllen, ist eine allpolige Trennung vom Netz während der AUS-Phase ein guter Lösungsansatz.

FN9280 besitzt mit dem dargestellten einstufigen EMV-Filter gute Dämpfungs- eigenschaften, die gegenüber herkömmlichen Lösungen trotz der kompakten Bauform verbessert werden konnten.

Wenn der Erdleiter zum Störer wird
Das zweite Schema zeigt die Version FN9280E, bei der neben der strom- kompensierten Drossel L1 des Standardfilters noch zusätzlich die Erdleiter- drossel L2 im netzseitigen Erdanschluss sitzt. Hochfrequente, von der Applikation verursachte asymmetrische Gleichtakt-Störungen werden somit weiterhin gefiltert, da die Störströme über die Y-Kondensatoren der Gerätemasse kurzgeschlossen werden. Die Drossel L1 in den Aktivleitern verhindert, dass asymmetrischen Störungen sich über das Netz ausbreiten. Die Erdleiterdrossel L2 unterdrückt die Ausbreitung von Störungen via Masseschleifen über den Schutzleiteranschluss des Netzes. Mit den E Typen können somit Erdschleifen und asymmetrische Störungen zusammen wirksam unterdrückt werden.

Unerreichte Schirmungsleistung
Nicht nur mit der verbesserten EMV Filter-Performance, sondern auch mit der Konstruktion der neuen Tiefzieh-Stahlgehäuse haben die Ingenieure von Schaffner gute Arbeit  geleistet. Die konsequente Weiterentwicklung der Gehäusetechnik unter Anwendung von Materialwissen und Erkenntnissen aus Simulationen hat es ermöglicht, ein Stahlblechgehäuse mit 75mm Tiefe bei einer Breite von nur 28mm tiefzuziehen. Gegenüber Tiefziehgehäusen aus Aluminium haben die Stahlgehäuse eine um ca. Faktor 10 höhere Schirmungsleistung. Vor allem bei niederfrequenten Magnetfeldern mit überlagerten Störungen, wie diese oft von Trafos und mag- netischen Bauteilen im Gerät erzeugt werden, unterbindet das Stahlgehäuse bei korrekter Montage sicher jegliche Verkopplung mit den Filter-Drosseln und stellt so die Wirksamkeit des Filters sicher. Dies ist besonders bei den zweistufigen Filtern mit Ihren hohen Dämpfungswerten wichtig.


Zweistufiges Filter FN9290 mit bis zu 80dBuV Dämpfung
 
Schaffner - IEC Steckfilter Bild 7

Die Außenmaße der zweistufigen Version FN9290 sind baugleich mit der ein- stufigen Version mit Erdleiterdrossel. Für die neue zweistufige Familie wurde ein Filter entwickelt, das die gleichen Ableitströme wie die FN9280 hat und trotzdem in der Gleichtaktunterdrückung (Kurve B) mit bis zu 80dBuV eine verbesserte Dämpfung aufweist.

Schaffner - IEC Steckfilter Bild 8 

Um die Unterscheide in der Dämpfung der einzelnen Filterversionen aufzuzeigen, werden hier die 1A Varianten miteinander verglichen. Die Gleichtaktunterdrückung (Kurve B) nach CISPR 17 der zweistufigen Filtervariante FN9290 hat in dem für die Gleichtaktunterdrückung wichtigen Frequenzbereich zwischen 1MHz und 30 MHz eine um bis zu 20dB höhere Dämpfung. Bei der Gegentaktunterdrückung (Kurve A) liegt die Dämpfung der zweistufigen Filtervariante bei 150kHz – dem Startwert in den Fachgrundnormen für leitungsgebundenen Störungen - um ca. 20dB höher.

Verbesserte Dämpfungswerte auch beim zweistufigen Medizinal-Filter
 
Schaffner - IEC Steckfilter Bild 9

Bei medizinischen Geräten mit Patientenkopplung ist der Ableitstrom am meisten beschränkt. Hier kommen die B-Varianten der Filtermodule zum Einsatz. Durch das Fehlen der Y-Kondensatoren wurden extrem niedrige Werte für den Ab- leitstrom erreicht, aber auch die Gleichtaktunterdrückung im oberen Fre- quenzbereich reduziert. Die zweistufige Version FN9290B erzielt für Frequenzen >1MHz eine ca. 10dB höhere Gleichtaktunterdrückung (Kurve B) als das einstufige Medizinal-Filter (FN9280B). Bei der Gegentaktunterdrückung (Kurve A) verhalten sich die B-Typen fast identisch wie die Standard-Ausführungen.

Neue Anwendungsfelder dank nahezu unbegrenzter Flexibilität
Die Kombination des IEC-Steckers mit dem Filtermodul ist aus EMV Ge- sichtspunkten ideal, weil hier kein Risiko der Einkopplung in die entstörte Netzleitungen nach dem Filter möglich ist. Vor allem die zweistufige Ausführung der neuen IEC-Steckerfilter-Module erschliesst neue Anwendungsfelder, die bisher nur mit Chassis-Einbaufiltern gelöst werden konnten.

Damit FN9280E und FN9290 als Upgrade von FN9280 bei Anwendungen mit höheren Emissionen problemlos eingesetzt werden können, empfiehlt es sich, ihre längere Einbautiefe von Beginn an vorzusehen. Das ermöglicht Geräte-Designern die volle Flexibilität bei der EMV-Filterauswahl und senkt das Risiko bei der EMV-Prüfung von Gerätefamilien mit verschieden Varianten in Bezug auf Leistung und Ausstattung.

Die Filterfamilien erfüllen die Sicherheitsstandards für die meisten Anwendungen für elektronische Geräte wie Netzteile, EDV-Systeme, Büroeinrichtungen oder Test- und Messgeräte. IEC/EN61010, der Sicherheits-Standard für Mess- und Prüfgeräte, elektrische Steuer- und Regelgeräte, elektrische Laborgeräte, sowie In-Vitro-Diagnostik Geräte, fordert in den meisten Fällen einen 2-poligen Netzschalter. Der zweipolige Sicherungshalter stellt 100%ig sicher, dass beim Auftreten eines Einzelfehlers keine berührbaren Teile gefährlich aktiv werden können und erfüllt mit PC3 die höchste Kategorie des Berührschutzes.

Die aktuelle Ausgabe 3.1 der IEC61010-1, der Sicherheitsnorm für medizinische elektrische Geräte verlangt von den Herstellern eine Risiko-Analyse nach IEC 61508 mit Abschätzung und Bewertung. Mit den neuen Filtermodul-Serien können die Risiken auf ein Minimum reduziert werden.

Je nach Kategorie der Anwendung können die Standard- oder Medizinal-Aus- führungen für medizinisch elektrische Geräte eingesetzt werden. Bei Sprit- zenpumpen, Beatmungsgeräten, Bestrahlungslampen, Laser oder medizinische Überwachungsgeräten sowie alle medizinisch elektrischen Geräten, welche unmittelbar mit dem Patienten verbunden sind, kommen die Medizinal-Aus- führungen (B-Typen) mit Ihrem Ableitstrom unter 5uA zum Zug. Neben den An- forderungen an den Ableitstrom fordern die Sicherheitsnormen IEC/EN 60601-1 auch höhere Luft- und Kriechstrecken und eine höhere Spannungsfestigkeit. Für die B-Typen wurde dies im Rahmen der Zulassung von einem unabhängigen, zertifizierten Testlabor bestätigt.

Schaffner - IEC Steckfilter Bild 10

Die neuen Filtermodulserien sind daher besonders für alle Produkte geeignet, bei denen eine Risikoanalyse im anzuwendenden Sicherheitsstandard verlangt wird.

Strombereich und Zulassungen
Die neuen Baureihen sind für Ströme von 1 bis 10A und Einphasennetze bis 250VAC ausgelegt. Die Filter sind für den weltweiten Einsatz nach UL, CSA, ENEC und CQC geprüft und sind RoHS  und REACH konform.

Kombination mit verriegelbarem Netzkabel vereinfacht konstruktiven Auf- wand
Der Vorteil eines standardisierten IEC-Steckers ist weltweiter Bekanntheitsgrad und Anerkennung. Vor allem im IT-Bereich ist der Typ C14 weit verbreitet. Gerätehersteller können mit einer Ausführungsvariante des Gerätes und einem länderspezifischem Netzkabel den globalen Markt bedienen, was die Geräte- Zulassung in vielen Fällen vereinfacht. In der IEC 60320, dem Standard für IEC Stecker, ist keine Verriegelung vorgesehen. Passend zu allen Filtern und Filter- modulen mit standardisierten C14 Stecker bietet Schaffner die Netzkabelserie IL13 als Anschluss-Lösung mit Verriegelung an.

Schaffner - IEC Steckfilter Bild 11

Werden IEC-Steckerfilter in Kombination mit den verriegelbaren Kabelfamilien IL anstelle Festverdrahtung mit gesonderter Zugentlastung eingesetzt, vereinfacht das den Aufwand für Konstruktion, Montage und Zulassung in vielen Fällen. Anwendungsbeispiele sind vibrationsstarke Anwendungen oder Produkte, bei denen die Produktnorm bei der Sicherheitsprüfung der Netzleitung eine Zugprü- fung vorschreibt, wie z.B. bei Haushaltsgeräten wie Geschirrspüler oder Kli- mageräte, die nach IEC/EN60335-1 geprüft werden.

Die Verwendung der Netzkabelfamilie IL13 in Kombination mit den neuen IEC- Steckerfilter-Modulen erfordert weder Modifikationen am Filter, noch zeitauf- wendige Montagearbeiten für Verriegelungs-Vorrichtungen und kann jederzeit einfach nachgerüstet werden, da die Verriegelung mit jedem handelsüblichen Standard IEC-Stecker funktioniert.

Voller Support für ein schnelles und sicheres EMV Filter Design-In
Weitere Details können dem Datenblatt FN9280 & FN9290 Series entnommen werden. Auf seiner Webseite www.schaffner.com  bietet die Firma Schaffner im Download-Bereich zahlreiche Hilfsmittel wie Datenblätter, Application Notes, White Papers oder Fachwissen zum Thema EMV an. Die Broschüre „Basics in EMC and PQ“ liefert detailliertes Wissen zu den Themen EMV und Netzqualität, der „Shortform-Katalog“ mit seinen Übersichtstabellen hilft bei der schnellen Fil- terauswahl.

Weltweit unterstützen die Applikations-Ingenieure von Schaffner Filter Design-Ins in Zusammenarbeit mit EMV-Testlaboren, eigenen EMV-Test-Plätzen oder dem mobilem EMV-Test-Service.

Für die 3D-Konstruktion sind für alle Produkte Files im „STEP“-Format erhältlich. Dieses File-Format kann mit den meisten 3D-Konstruktions-Programme ein- gelesen werden. Für die FN9280 und FN9290 Filterserien sind Step-Daten für alle Montagearten und Filtervarianten erhältlich.

Produktversionen
• Die FN9280 Serie ist ein einstufiges IEC-Steckerfilter-Modul für Standard-
  Anwendungen
• Die FN9290 Serie ist die zweistufige Version für Anwendungen mit höheren
  Störpegeln
• Alle Serien sind in den Stromstärken 1, 2, 4, 6, 10A lieferbar
• Alle Serien sind als medizinale Ausführung (B-Typ) erhältlich
• Alle Serien sind mit Schraub-Flansch oder Schnappbefestigung lieferbar
• Alle Serien sind mit Faston Klemmen (-06) oder Federkraftklemmen (-100)
  erhältlich
• Die 9280 Serie ist optional mit Erdleiterdrossel als E- und EB-Typ verfügbar


Produktübersicht
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PQ/Oberschwingungsfilter
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Schaffner ist die weltweit führende Unternehmensgruppe in den Bereichen 'Elektromagnetische Verträglichkeit' und 'Power Quality'. Sie unterstützt mit ihren Komponenten  Lösungen für  eine effiziente  und zuverlässige Nutzung elektri- scher Energie. Mit ihren Produkten und Dienstleistungen trägt die Schaffner Gruppe massgeblich zur Förderung von Technologien zur Gewinnung erneuer- barer Energien bei, stellt die zuverlässige Funktion von elektronischen Geräten und Systemen in Übereinstimmung mit allen bedeutenden Qualitäts- und Leis- tungsstandards sicher und erfüllt die Anforderungen nach steigender Energie- effizienz.


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