Дроссели для фильтрации помех в сетях переменного напряжения ~220 В производства Fuantronics

21 октября

Алексей и Сергей Поповы (г. Воронеж)

Огромный ассортимент дросселей синфазных помех для сетевых источников питания китайской компании Fuantronics позволяет разработчикам выбрать наиболее подходящее по номинальному рабочему току, индуктивности для синфазной помехи, испытательному напряжению, рабочей полосе частот фильтрации, температуре окружающей среды, стоимости и варианту компоновки изделие.

Компания HUAGUANG Electronic была создана в Китае в 1986 и специализировалась на производстве строчных трансформаторов для кинескопов. В то время сотни миллионов этих изделий применялись по всему миру в телевизорах и дисплеях. Компания достигла значительных успехов в массовом производстве этой продукции, с высоким качеством и конкурентоспособными ценами. Но со второй половины 90-х годов прошлого века началось вытеснение кинескопов светодиодными, плазменными, жидкокристаллическими индикаторами, и к началу XXI века рынок начал стремительно падать.

Используя свой опыт в организации экономичного и массового производства высококачественных моточных изделий (каковыми и являлись строчные трансформаторы), компания приняла решение переключиться на другие классы трансформаторов и катушек индуктивности. В 2002 году был произведен ребрендинг: компания стала называться  FuanElectronics, или Fuantronics, по имени ее бессменного руководителя Фуана Лина. Были быстро освоены различные классы моточных изделий: от низкочастотных сетевых трансформаторов (частоты 50 и 60 Гц, напряжение на сетевой обмотке 220/230 В, габаритные мощности от 80 мВт до 60 Вт, с шихтованными сердечниками из электротехнической стали) до различных высокочастотных дросселей и трансформаторов, применяющихся в импульсных источниках питания и телекоммуникационном оборудовании (рисунок 1).

Рис. 1. Индуктивные компоненты, производимые компанией Fuantronics

Первоначально это были копии продукции ведущих мировых производителей моточных изделий, с сохранением достойного качества и по более привлекательным ценам. Но затем, по мере накопления опыта, были разработаны оригинальные типы компонентов от Fuantronics. В 2009 году, в связи с быстрым ростом объемов производства трансформаторов, были созданы отдельные подразделения катушек и сердечников. В 2011 году создано собственное производство источников питания. С 2021 года производятся зарядные устройства для литиевых аккумуляторов. Продукция компании продвигается под брендами Fuantronics и PAIRUI.

Высокий уровень автоматизации производственного оборудования позволяет Fuantronics производить до 14 миллионов моточных изделий и 600 тысяч источников питания ежемесячно. Важное место в производственном портфеле компании занимают дроссели для фильтрации помех в линиях питания переменного тока 50/60 Гц 220/230 В на входах импульсных источников питания мощностью от единиц до сотен ватт. Количество подобных источников питания, подключенных к сетям электропитания общего пользования, в мире достигает нескольких миллиардов. По принципу действия такие источники питания создают значительный уровень импульсных помех. Причем обратноходовые преобразователи, наиболее привлекательные по комплексу технических и экономических характеристик в диапазоне мощностей до 100…200 Вт, генерируют наиболее сильные помехи по сравнению с альтернативными решениями той же мощности. В частотной области спектр этих помех простирается от нескольких десятков кГц до сотен МГц. Чтобы сохранить приемлемую электромагнитную обстановку в сетях электропитания общего пользования, национальные и международные стандарты устанавливают жесткие требования по фильтрации помех аппаратуры потребителей и недопущению помехоэмиссии в сеть. Кроме того, дроссели сетевых фильтров должны удовлетворять требованиям электробезопасности (прочности электроизоляции).

Кратко рассмотрим проблемы защиты от помех и соответствующую терминологию в этой области. Пусть есть двухпроводная линия для передачи каких-либо сигналов или для передачи мощности электропитания. Токи сигнала или питания распространяются по двум проводам линии в противоположных направлениях, навстречу друг другу. Дополнительно на рассматриваемую линию действуют помехи, искажающие полезный сигнал или напряжение питания (постоянное напряжение в случае линии питания постоянного тока или низкочастотное синусоидальное напряжение в случае линии питания переменного тока 50 или 60 Гц). По физическим причинам возникновения помех и по их воздействию на двухпроводную линию, а также по особенностям фильтрации целесообразно представление реальных помех в виде суммы двух составляющих: синфазной и дифференциальной.

Синфазная составляющая (называемая также помехами общего вида, Common Mode Noise) действует одинаково на оба провода двухпроводной линии: синфазно относительно «земли». При этом по обоим проводам двухпроводной линии протекают токи помехи одного и того же направления, а обратно они возвращаются по «земле». В качестве «земли» может выступать как непосредственно заземление, так и, например, корпус аппаратуры, экраны и тому подобные электропроводящие детали больших размеров, которые либо прямо заземлены, либо связаны с заземлением на высокой частоте помехи через сравнительно большие емкости.

Дифференциальная составляющая (называемая также помехами нормального вида, Normal Mode Noise) действует на провода двухпроводной линии дифференциально, аналогично полезному сигналу, то есть токи от этой составляющей помехи распространяются по двум проводам линии в противоположных направлениях, навстречу друг другу.

Таким образом, дифференциальная составляющая помехи по способу ее распространения в линии неотличима от полезного сигнала (для ее ослабления остается только возможность фильтрации по спектру, при условии что частоты полезного сигнала и помехи достаточно сильно различаются). Синфазная составляющая помехи непосредственно с полезным сигналом не складывается, но может трансформироваться в дифференциальную на несимметрии проводов двухпроводной линии относительно земли. По источникам и физическим процессам возникновения помех, в большинстве случаев мощность синфазной составляющей помех значительно больше дифференциальной, поэтому очень важно не допустить трансформации синфазной помехи в дифференциальную, заранее отфильтровав ее с учетом указанных особенностей ее распространения.

На рисунке 2 показана классическая топология (схемотехника) фильтра в двухпроводной линии питания. Фильтр строится из индуктивных и емкостных элементов. Индуктивности дросселей создают последовательные сопротивления, препятствующие протеканию токов помех. Емкости конденсаторов замыкают токи помех между проводами линии или, соответственно, на «землю», локализуя участки линии, в пределах которых они распространяются. Конденсаторы для фильтрации синфазной составляющей помехи (так называемые Y-конденсаторы) с одинаковой и достаточно большой емкостью – по крайней мере, на один-два порядка больше, чем собственная емкость двухпроводной линии на землю – симметрируют линию относительно заземления.

Рис. 2. Фильтрация помех в двухпроводной линии питания

Дроссель для фильтрации синфазной составляющей помехи (Common Mode Choke) имеет две обмотки с равным числом витков (начала обмоток обозначены точками на рисунке 2), включенные в линию таким образом, что полезные, рабочие токи, протекающие по этим обмоткам, создают взаимно-компенсирующие друг друга магнитодвижущие силы. Поэтому индуктивность Common Mode Choke для полезного сигнала (и дифференциальной помехи) мала, и магнитопровод этого дросселя не намагничивается (по крайней мере, не насыщается) рабочим током линии. Это позволяет применять сердечники с высокой магнитной проницаемостью и/или большое число витков в обмотках, достигая весьма больших значений индуктивного сопротивления для синфазной помехи при небольших габаритах дросселя синфазных помех. В фильтре на сетевом входе импульсного источника питания задача Common Mode Choke состоит в том, чтобы не выпускать синфазные помехи, создаваемые быстропереключающимися компонентами преобразователя, за пределы источника, а Y-конденсаторы замыкают токи синфазных помех с корпуса на провода питания внутри источника. Индуктивность рассеяния между обмотками Common Mode Choke создает небольшое индуктивное сопротивление для дифференциальной помехи и полезного сигнала. Зачастую ее величины достаточно для фильтрации дифференциальной помехи. В некоторых случаях могут быть установлены специальные дроссели для создания индуктивного сопротивления дифференциальной помехе (Normal mode choke, показаны в скобках на рисунке 2).

При высоких требованиях к фильтрации помех в импульсном источнике питания могут применяться многозвенные фильтры. В процессе проектирования фильтра ищется компромисс между величинами индуктивности дросселей и емкостями конденсаторов, фильтрующих синфазные и дифференциальные помехи. При этом принимаются во внимание исходный спектр помех импульсного источника питания и соотношение между синфазной и дифференциальной помехой; необходимость замыкания токов синфазной помехи вблизи источников ее возникновения и предотвращение трансформации синфазной помехи в дифференциальную; требуемое ослабление помех по частотам для соответствия стандартам электромагнитной совместимости в сетях электропитания общего пользования; ограничения по диапазонам частот, в которых дроссели и конденсаторы фильтра ведут себя адекватно – как индуктивность и емкость, соответственно; сравнительное соотношение цен, габаритов и массы Common Mode Choke, Normal mode choke, X- и Y-конденсаторов. Кроме того, не следует забывать об ограничениях на максимальные емкости Y-конденсаторов по условию непревышения допустимых значений токов утечки на землю на частоте сети. Параметры X- и Y-конденсаторов для массовой продукции представлены, например, в недавней публикации [1], а дроссели Fuantronics рассматриваются в настоящей статье.

Важно понимать различие в конструкции и параметрах между дросселями для синфазных помех и обычными дросселями, применяемыми, в том числе, для фильтрации дифференциальных помех. Стандартный дроссель с индуктивностью L_ДР принципиально может иметь всего одну обмотку, по которой протекает рабочий ток I_РАБ.

Дроссель фильтрации синфазной помехи имеет две обмотки с равным числом витков. Чаще всего обмотки наматываются отдельно друг от друга, что упрощает обеспечение требований по электрической прочности изоляции между обмотками, но изготавливаются и дроссели синфазной помехи с бифилярными обмотками – для получения минимально возможной индуктивности рассеяния. В двухпроводную линию, в которой надо отфильтровать синфазную помеху, Common Mode Choke включается так, чтобы магнитодвижущие силы обмоток, создаваемые полезным, рабочим током, были взаимно компенсированы. Поэтому не требуется запасать значительную энергию в магнитном поле (по умолчанию предполагается, что токи синфазной помехи на несколько порядков меньше чем полезные рабочие токи). Это позволяет применять цельные сердечники из материалов с высокой относительной магнитной проницаемостью – как правило, ≥10000 – в рабочем диапазоне частот (десятки…сотни килогерц).

Энергоемкость сердечника должна обеспечить отсутствие насыщения при неточном выполнении равенства числа витков в обмотках, поскольку при раздельной намотке катушек и общем количестве витков в несколько сотен или даже тысяч, соблюдение строгого равенства технологически не просто обеспечить, хотя Fuantronics гарантирует, что разбалансировка числа витков в их Common Mode Choke не превышает 2%. Помимо этого, сердечник не должен насыщаться, сохраняя высокую относительную магнитную проницаемость и при протекании токов синфазной помехи.

Допустимый рабочий ток Common Mode Choke определяется активным сопротивлением обмоток и приемлемым тепловым режимом: максимально допустимую температуру обмоток не следует превышать при верхней температуре окружающей среды, с учетом перегрева обмоток протекающим рабочим током (перегрев квадратично зависит от действующего значения тока). В конечном итоге, параметр эффективной энергоемкости (L_СИНФ×I_РАБ²) не сильно коррелирует с габаритами Common Mode Choke и, как правило, на 2…3 порядка больше, чем энергоемкость дросселя фильтра нормальных помех сравнимых размеров. Индуктивность рассеяния между обмотками  Common Mode Choke в фильтре проявляет себя как естественный дроссель фильтра нормальных помех и, таким образом, может заменять его. Однако параметры такого «встроенного дросселя» оказываются не слишком хороши по сравнению со специализированными Normal mode choke: меньшая индуктивность при равных потерях в обмотке, большие помехи в виде ближнего электромагнитного поля. Для большинства Common Mode Choke индуктивность рассеивания не нормируется.

Компоненты фильтра должны выбираться и использоваться с учетом рабочих нагрузок в линии по току и напряжению. Если фильтр применяется в линии питания переменного тока 50 или 60 Гц с номинальным напряжением 220 или 230 В, то дроссели должны проектироваться, изготавливаться, сертифицироваться и испытываться на электрическую прочность изоляции, по крайней мере, 1500 В (эффективное значение синусоидального напряжения частотой 50 или 60 Гц) в течение 1 минуты. Для ряда применений, например в составе оборудования, не использующего защитное заземление, требования к прочности изоляции еще выше. Особенно жестко нормируются параметры изоляции источников питания, предназначенных для работы в медицинском оборудовании. Аналогичные требования предъявляются к электрической прочности конденсаторов, применяемых в качестве X- и Y-конденсаторов фильтра. Дроссели должны надежно и безопасно работать с приемлемым  нагревом при максимальной рабочей температуре окружающей среды, будучи нагруженными номинальным рабочим током.

Для общего представления о возможностях фильтрации синфазных помех по спектру с помощью Common Mode Choke, на рисунке 3 показана характеристика вносимых потерь типичного сетевого дросселя с номинальной синфазной индуктивностью 15 мГн. Для единообразия результатов вносимые потери измеряются при активных сопротивлениях генератора, линии и нагрузки, равных 50 Ом, а затем могут быть определены фактические параметры дросселя – синфазная индуктивность, паразитная проходная емкость и добротность. Эти параметры используются при проектировании реальных фильтров. В частности, у показанного на рисунке 2 Common Mode Choke паразитная емкость около 16 пФ (в общем то, это – типичное значение для сетевых дросселей с многослойными обмотками, не сильно изменяющееся при варьировании индуктивности). Как видно, наиболее эффективно Common Mode Choke работают на частотах до нескольких сотен килогерц, где и сосредоточена наибольшая мощность помех импульсных источников питания, которые требуется подавить, а затем, на более высоких частотах, их фильтрующее действие ослабевает, хотя и сохраняется вплоть до порядка 100 МГц. При выборе Common Mode Choke с большим значением синфазной индуктивности, его фильтрующее действие на низких частотах будет пропорционально сильнее, но негативное влияние паразитной проходной емкости начнет сказываться раньше, на более низких частотах, чем у дросселя с меньшей индуктивностью. С учетом этого, при проектировании фильтров выбирают дроссель с оптимальной индуктивностью.

Рис. 3. Внешний вид и характеристика вносимых потерь типичного сетевого Common Mode Choke (номинальная синфазная индуктивность 15мГн, паразитная проходная емкость 16 пФ, добротность на резонансной частоте 320 кГц около 5)

Fuantronics производит исключительно широкий ассортимент синфазных дросселей. Рассмотрим обзорно серии дросселей для сетевых (220/230 В) применений.

В таблице 1 представлены фильтры Common Mode Choke серий FACM*CP/BS/BPV/BPH/BL открытого типа для использования в фильтрах импульсных источников питания широкого применения, работающих от сетей переменного тока с действующим напряжением до 250 В. Они выполнены на тороидальном сердечнике с раздельной намоткой обмоток. Изоляция между обмотками выдерживает испытательное напряжение 1500 В (продолжительность испытательного воздействия 2 с, допустимый ток через изоляцию при испытании – не более 5 мА). Дроссели спроектированы для работы при температуре окружающей среды в диапазоне от минус 40 до 105°С (с учетом перегрева обмотки рабочим током). Можно подобрать дроссель с номинальным током в линии питания от 0,3 до 32 А. Гарантируются синфазная индуктивность не ниже номинальной величины и активное сопротивление обмоток – не более максимальной.

Таблица 1. Фильтры серий FACM*CP/BS/BPV/BPH/BL открытого исполнения

Серия дросселей	Диапазон минимально возможных значений LСИНФ, мГн	Диапазон номиналь-ных рабочих токов I, А	Диапазон максимально возможных значений RОБМ, Ом	Диапазон значений LСИНФ×I2, мГн×А2	Габаритные размеры, мм3	Внешний вид
FACM12CP	1,5…27	0,3…1,2	0,1…1,5	2,2…2,5	15,7×17,7×7,7
FACM12BS	0,22…2,2	0,6…3	0,03…0,16	0,8…2,7	17×20×9,9
FACM25BPV	0,68…33	1,5…20	0,006…0,4	62…280	30,5×31,5×15,2
FACM31BPV	1…33	2…20	0,006…0,25	132…400	35×33,5×20,3
FACM36BPV	1…33	4…30	0,0035…0,12	470…940	44,7×42×22,8
FACM42BPV	2,2…100	2…30	0,009…0,5	400…2250	52×58×27,8
FACM2505BPH	0,35…10	1,8…15	0,005…0,15	32…100	32×20×13,5
FACM2510BPH	0,68…15	2,5…15	0,007…0,15	94…196	32×20×18,5
FACM18BL	0,47…22	0,8…5	0,01…0,35	12…25	26×25×10,5
FACM22BL	0,68…22	1,5…5	0,015…0,25	22…42	27×27×10,5
FACM25BL	1…20	1…6	0,015…0,30	10…36	31,4×31,4×9,5
FACM28BL	1…33	2…8	0,01…0,25	43…135	39,5×39,5×12,5
FACM14BV	1…15	0,5…4	0,02…0,5	3,8…18	17×18,5×11
FACM20BV	1…20	1,2…15	0,007…0,25	29…225	24×28,5×17
FACM25BV	1…22	2…20	0,01…0,20	88…605	30×30,5×18,5
FACM26BV	0,9…200	2…32	0,0011…0,25	800…1600	35×38,5×21,5

В таблице 2 представлены фильтры серий FACM*V/H/VS, изготовленные в пластиковом залитом корпусе и предназначенные для использования в фильтрах импульсных источников питания широкого применения, работающих от сетей переменного тока с действующим напряжением до 250 В. Они выполнены на тороидальном сердечнике с раздельной намоткой обмоток. Изоляция между обмотками выдерживает испытательное напряжение 1500 В (продолжительность испытательного воздействия 2 с, допустимый ток через изоляцию при испытании – не более 5 мА). Дроссели спроектированы для работы при температуре окружающей среды в диапазоне от минус 40 до 105°С. Можно подобрать дроссель с номинальным током в линии питания от 0,3 до 8 А. Величины индуктивностей рассеивания L_РАСС составляют (1…1,3)% от соответствующих номинальных значений синфазных индуктивностей. Это дает отношение (L_РАСС/R_ОБМ) ≈ (200…500) мкс, что в несколько раз меньше (хуже), чем у специализированных Normal Mode Choke аналогичных габаритов, но зачастую достаточно для «бесплатной» фильтрации дифференциальных помех.

Таблица 2. Фильтры серий FACM*V/H/VS в пластиковом корпусе

Серия дросселей	Диапазон номинальных значений LСИНФ, мГн (+50/-30)%	Диапазон номин. рабочих токов I, А	Диапазон типичных значений RОБМ, Ом	Диапазон значений LСИНФ×I2, мГн×А2	Габаритные размеры, мм3	Внешний вид
FACM12V1S	0,2…47	0,3…6	0,015…2,2	3,8…9,7	18×17,5×13	V – Вертикальное исполнение H – Горизонтальное исполнение
FACM12V2S
FACM12V1					20,3×18,2×13,2
FACM12V2
FACM12H					18×17,5×13
FACM16V1	1,2…68	0,3…3	0,056…2,5	6,1…16,9	23,5×25,5×16,1
FACM16V2
FACM16H					23×22×13,3
FACM22V1	0,45…56	0,5…8	0,011 … 1,8	14…53	28,0×30,5×18,6
FACM22V2
FACM22H					28,5×27,5×16,8

В таблице 3 представлены Common Mode Choke серий FAPL*, FACM*V/H, FAOTC* для использования в фильтрах импульсных источников питания широкого применения, работающих от сетей переменного тока с действующим напряжением до 265 В. Дроссели имеют П-образный сердечник и двухсекционный каркас на одном из стержней с раздельной намоткой обмоток в свое окно каркаса, что обеспечивает усиленную изоляцию. Изоляция между обмотками выдерживает испытательное напряжение 1500 В (испытание в течение 3 с при пороговом токе 3 мА) – серии FAPL09 и FACM20…FACM35, и 2500 В (испытание в течение 60 с при пороговом токе 1 мА) – серии FAPL10 и FAPL16. У серии FAOTC напряжением 1500 В также испытывается изоляция между обмотками и сердечником дросселя. Кроме того, гарантируется, что сопротивление изоляции составляет не менее 100 МОм. Дроссели спроектированы для работы при температуре окружающей среды в диапазоне от -40 до 105°С. Можно подобрать дроссель с номинальным током в линии питания от 0,1 до 50 А.  При этом перегрев обмоток при протекании номинального тока не превышает 40°С для серий FAPL или 50°С – для серий FACM. Гарантируется синфазная индуктивность не ниже номинальной величины.

Таблица 3. Фильтры серий FAPL*, FACM*V/H, FAOTC* на двухсекционном каркасе

Серия дросселей	Диапазон минимально возможных значений LСИНФ, мГн	Диапазон номин. рабочих токов I, А	Диапазон типичных значений RОБМ, Ом	Диапазон значений LСИНФ×I2, мГн×А2	Габаритные размеры, мм3	Внешний вид
FAPL09V	0,5…33	0,1…1,3	0,07…5,5	0,33…1,6	17,5×17,5×17	V-Вертикальное исполнение H-Горизонтальное исполнение
FAPL09H					15,5×17×12,5
FAPL10VH	1…43	0,25…1,5	0,09…3,6	2…2,7	18×16×17,5
FAPL10VL					18×16×22
FAPL16V	1…50	0,5…3,3	0,04…1,9	11… 27	23×19×27,5
FAPL16H					23×25×22
FACM20V	0,6…33	0,3…3	0,04…2,2	3…6,2	22,5×18×24	Вертикальное исполнение Горизонтальное исполнение
FACM20H	0,6…33	0,3…3	0,03…1,8	3…6,2	22,5×22,5×20
FACM24V	2,4…68	0,4…2,5	0,07…2,3	10,5…20	26×19×31,5
FACM24H					26×26×22
FACM28V	1,8…35	1…4	0,05…0,8	28,8…45	30,5×22×36
FACM28H					30,5×30,5×26
FACM35V	4,7…33	1,5…4	0,06…0,4	67…90	37×26×45
FACM35H					37×37×30
FAOTC15V	4,5…60	0,15…0,9	0,13…2,5	1,4…4,5	16×11,5×16	Вертикальное исполнение Горизонтальное исполнение
FAOTC15H					15,5×13,5×13,5
FAOTC17V	6…50	0,23…0,9	0,18…2,3	2,6…6,4	18×13,5×17
FAOTC17H					18×15,5×15,5
FAOTC19V	4,5…50	0,5…2,1	0,09…1,1	10…24	20×16,5×20,5
FAOTC19H					20×19×18,5
FAOTC21V	1,5…15	1,4…5,8	0,025…0,24	30…70	22×21×26
FAOTC21H					22×23×20
FAOTC25V	3…15	2,1…5,8	0,04…0,2	55…120	26,5×22×27
FAOTC25H					26,5×24×24
FAOTC27V	3,5…25	2,8…6,9	0,03…0,18	165…200	28×24,5×32
FAOTC28H	5…25	2,4…5,8	0,04…0,16	107…220	30×27×24
FAOTC33V	7…40	3,7…8	0,03…0,15	440…590	34,5×27×35,5
FAOTC33H					34,5×33,5×30

В таблице 4 представлены комбинированные фильтры серий FAPK*, FALF (Common Mode Choke и Normal Mode Choke в единой конструкции) для использования в фильтрах импульсных источников питания широкого применения, работающих от сетей переменного тока с действующим напряжением до 250 В. Дроссели имеют П-образный сердечник и двухсекционный каркас на одном из стержней с раздельной намоткой обмоток в свое окно каркаса, что обеспечивает усиленную изоляцию. Изоляция между обмотками выдерживает испытательное напряжение 1500 В (испытание в течение 60 с при пороговом токе 1 мА) для серий FAPK и 2000 В (испытание в течение 2 с при пороговом токе 1 мА) – для серий FALF. Сердечник имеет точно выдержанный воздушный зазор (различается по сериям: у FAPK17-001 меньше всех, у FAPK17-003 – самый большой), что гарантирует отсутствие насыщения при номинальном рабочем токе: снижение индуктивности не более чем на 10% при токе в (2…2,5) раза больше номинального. У дросселей FALF также имеются исполнения с различными, точно выдержанными, сравнительно небольшими значениями немагнитного зазора.

Типовые значения индуктивностей рассеивания L_РАСС составляют ≈3% для серий FAPK и (0,33…1)% – для серий FALF от соответствующих номинальных значений синфазных индуктивностей. Это дает для серий FAPK отношение (L_РАСС/R_ОБМ) ≈ (1…1,2) мс – довольно хорошие показатели даже по сравнению со специализированными дросселями Normal Mode Choke аналогичных габаритов. Кроме того для серий FAPK гарантируется, что сопротивление изоляции составляет не менее 100 МОм. Дроссели спроектированы для работы при температуре окружающей среды в диапазоне от минус 40 до 105°С. Можно подобрать дроссель с номинальным током в линии питания от 0,3 до 4,6 А. При этом перегрев обмоток для серий FAPK не превышает 40°С.

Таблица 4. Комбинированные фильтры серий FAPK*, FALF

Серия дросселей	Диапазон номин. значений LСИНФ, мГн (+50/-30)%	Диапазон номин. рабочих токов I, А	Диапазон типичных значений RОБМ, Ом	Диапазон значений LСИНФ×I2, мГн×А2	Габаритные размеры, мм3	Особенности
FAPK17-001	3,3…100	0,3…2	0,078…3	9…2	23,5×15×14,5
FAPK17-002
FAPK17-003
FALF20V	3,3…100	0,35…2,2	0,11…4,5	11…19,5	23×15×22	Вертикальное исполнение Горизонтальное исполнение
FALF20H					23×20,5×15,5
FALF30V	3,3…100	0,5…4,6	0,046…2	25…80	32,5×20×29
FALF30H	3,3…100	0,5…4,6	0,046…2	25…80	31,5×30×22,5

В таблице 5 представлены Common Mode Choke серий FACCF16/23* оригинальной конструкции. Дроссели предназначены для использования в фильтрах импульсных источников питания широкого применения, работающих от сетей переменного тока с действующим напряжением до 250 В. Каждая из двух обмоток Common Mode Choke разделена еще на две полуобмотки. По две полуобмотки от разных  обмоток располагаются на каждом стержне сердечника (разнесены по высоте сердечника и отделены изоляционной перегородкой). Для получения повышенных значений индуктивности для синфазных помех применяется многослойная намотка с увеличенным заполнением окна сердечника медью. Для большинства исполнений дросселей испытательное напряжение изоляции не нормируется (указывается только, что защитные расстояния в отношении пробоя по воздуху и по поверхности превышают 3 мм). У дросселей серий  FACCF23BV и FACCF23BH каркас  имеет дополнительную изоляционную перегородку посередине. Благодаря этому обеспечивается более высокая электрическая прочность изоляции, и она выдерживает испытательное напряжение 1500 В (испытание переменным напряжением в течение 2 с при контроле тока на уровне 5 мА). Дроссели спроектированы для работы при температуре окружающей среды в диапазоне от -40 до 120°С.

Можно подобрать дроссель с номинальным током в линии питания от 0,45 до 2,3 А (номинальный ток допустим при температуре окружающей среды не выше 40°С). Типичные значения индуктивности рассевания между обмотками Common Mode Choke составляют 2% от величины L_СИНФ для серий FACCF16, FACCF23V и FACCF23H и 3,7% – для серий FACCF23BV и FACCF23BH. Эти изделия создают индуктивное сопротивление для дифференциальных помех при довольно хорошей постоянной времени (L_ДИФФ/R_ОБМ) ≈ (0,7…1,2…2,2) мс – по мере увеличения габаритов сердечника и заполнения окна сердечника медью обмоток.

Таблица 5. Комбинированные фильтры серий FACCF16\23

Серия дросселей	Диапазон номин. значений LСИНФ, мГн (+50/-30)%	Диапазон номин. рабочих токов I, А	Диапазон типичных значений RОБМ, Ом	Диапазон значений LСИНФ×I2, мГн×А2	Габаритные размеры, мм3	Внешний вид
FACCF16	10…100	0,45…1,6	0,29…2,93	20…26	24,5×15×13,5	Вертикальное исполнение Горизонтальное исполнение
FACCF23V	10…100	0,7…2,3	0,19…1,81	49…57	29×15,5×27
FACCF23H					26,5×24,8×14
FACCF23BV	10…100	0,7…2,3	0,19…1,81	49…57	29×15,5×27
FACCF23BH					26,5×24,8×14

В таблице 6 представлены комбинированные фильтры семейства FACCF* с более высокими рабочими токами. Дроссели предназначены для использования в фильтрах импульсных источников питания широкого применения, работающих от сетей переменного тока с действующим напряжением до 264 В. По конструкции они подобны, с некоторыми усовершенствованиями, дросселям, представленным в таблице 5. Малая собственная емкость однослойных обмоток лентой «на ребро» и специальная марка феррита П-образного сердечника обеспечивают расширенный рабочий диапазон частот эффективного подавления синфазных помех.

Серия дросселей FACCF0808 специально  рекомендуется для применения в составе фильтров импульсных источников питания, использующих нитрид-галлиевые силовые транзисторные ключи, генерирующие особо широкополосные помехи. Каркас дросселя имеет дополнительную изоляционную перегородку посередине, между обмотками. Изоляция между обмотками выдерживает испытательное напряжение 1500 В  в течение 2 с при пороговом значении тока через изоляцию 1 мА (для серии FACCF1515 – 1800 В). Выполнение обмоток на отдельных стержнях П-образного сердечника обеспечивает весьма высокое значение индуктивности рассеивания между обмотками, которая может использоваться в фильтре для подавления дифференциальных помех. Индуктивности рассеивания  нормируются и составляют  (0,35…3)% от соответствующих величин синфазных индуктивностей (у серии FACCF0808 это отношение поменьше – (0,14…0,15)% – вследствие повышенной L_СИНФ). Для  Common Mode Choke (таблица 7) гарантируется, что сопротивление изоляции составляет не менее 100 МОм,  синфазная индуктивность – не ниже номинальной величины, а активные сопротивления обмоток – не выше максимальных. Дроссели имеют изоляцию с температурным индексом F и спроектированы для работы при температуре окружающей среды в диапазоне от -40 до 120°С. Можно подобрать дроссель с номинальным током в линии питания от 1,2 до 20 А. При этом перегрев обмоток не превышает 40°С. При наличии запаса по температуре окружающей среды, а также для кратковременного режима работы допускается перегрузка по току до (170…190)%, что соответствует установившемуся перегреву обмотки на (100…135)°С.

Таблица 6. Комбинированные фильтры семейства FACCF* с высокими рабочими токами

Fuantronics производит широкий ассортимент моточных изделий и, в том числе, разнообразные серии дросселей синфазных помех для сетевых источников питания. Пользователь может выбрать наиболее подходящую серию и типоисполнение дросселя по номинальному рабочему току, индуктивности для синфазной помехи, испытательному напряжению, рабочей полосе частот фильтрации, температуре окружающей среды и стоимости. В большинстве случаев дополнительно имеется выбор варианта компоновки дросселя: вертикальная, горизонтальная, низкопрофильная и для поверхностного монтажа.