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Details, datasheet, quote on part number:FN761X
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Feedthrough capacitors and filters
CONTENTS
General information Cost-effective RFI suppression ....170 General technical information.......172 Terms and definitions.....174 Comparsion of feedthrough vs. conventional capacitors.......180 Engineering evaluation kits...........182 Ordering information ......183 Technical data FN 751X ........184 FN 756X ........186 FN 761X ........188 FN 766X ........190
INHALT
Allgemeine Informationen Kostengünstige RFI-Entstörung ...170 Allgemeine technische Angaben ..172 Begriffe und Definitionen .....174 Vergleich von Durchführungs- und herkömmlichen Kondensatoren....180 Entwicklungs Musterkits ......182 Bestellinformationen ......183 Technische Daten FN 751X ........184 FN 756X ........186 FN 761X ........188 FN 766X ........190
TABLE DES MATIERES
Généralités Suppression économique des parasites haute fréquence ............170 Informations techniques générales .......172 Termes et définitions ......174 Comparaison entre un condensateur de traversée et un condensateur classique..180 Kits d' évaluation...182 Pour commander...183 Données techniques FN 751X ........184 FN 756X ........186 FN 761X ........188 FN 766X ........190
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Feedthrough capacitors and filters - cost-effective RFI suppression
As the application of automation, data handling and communications technologies gathers pace, the need for `clean' power and data lines is becoming increasingly important. Conspiring against this, the number of products representing potential sources of interference and noise - especially through the use of equipment such as switch-mode power supplies - is growing dramatically. These interference signals - which travel both into and out of equipment - can disrupt and even destroy electronic devices: an unacceptable situation, and one which is illegal in many of today's markets. Feedthrough capacitors and filters offer a particularly cost-effective means of combating conducted interference. Offering a high insertion loss across a broad band of frequencies - from a few tens of kHz right through to the GHz region - these single-line components are exceptionally easy to fit, and can provide a more economic RFI suppression solution than dedicated filters, especially for systems that have multiple input or multiple output power lines. This catalog describes feedthrough capacitors and filters for AC and DC applications. All the components are suitable for use in ambient temperatures from -40 to +60°C, and different versions are available for operating currents from 10 to 300A, making it easy for users to choose the most economic and technically suitable solution for their particular application. The AC feedthrough capacitors and filters are designed for 250V, 50/60Hz operation, and the DC components are suitable for use at up to 130VDC. In general, feedthrough filters offer a higher level of EMI suppression than feedthrough capacitors of the same current rating. This is particularly relevant to applications involving source impedances of other than 50; the inductor in the filters - although small in value - helps to significantly improve performance in situations such as these. Durch die rasante Zunahme der Anwendungen in Automation, Datenverarbeitung und den Kommunikationstechnologien wird der Bedarf an `sauberen' Netz- und Datenleitungen zunehmend wichtiger. Auf der anderen Seite wächst die Anzahl der Produkte, die potentielle Störquellen beinhalten vor allem durch die Verwendung von Geräten mit Schaltnetzteilen drastisch an. Diese Stör- oder Interferenzsignale die in beide Richtungen wirken können die Funktion eines Gerätes stören oder dieses sogar zerstören; eine Situation, die nicht akzeptierbar und in vielen Ländern gesetzwidrig ist. Durchführungskondensatoren und filter stellen ein besonders kostengünstiges Mittel dar, um leitungsgeführte Störungen zu beseitigen. Sie bieten eine hohe Einfügungsdämpfung über ein breites Frequenzband von einigen Zehntausend Hz bis in den GHz-Bereich , sind sehr einfach einzubauen und stellen eine wirtschaftlichere Lösung zur RFIEntstörung dar als speziell angepaßte Filter, besonders für Systeme, welche mehrfache Eingangs- oder AusgangsNetzleitungen besitzen. In diesem Katalog werden Durchführungskondensatoren und filter für AC- und DC-Anwendungen beschrieben. Alle Komponenten sind für den Einsatz in Umgebungstemperaturen von 40 bis + 60º C (+ 50º C für 200 AFilter) geeignet und in verschiedenen Versionen mit Nennströmen von 10 bis 300 A erhältlich. Dadurch ist es für den Nutzer sehr einfach, die wirtschaftlichste und technisch sinnvollste Lösung für seine Anwendung auszuwählen. Die ACDurchführungskondensatoren und filter sind für den 250 V, 50/60 Hz-Betrieb ausgelegt, die DC-Komponenten sind für Spannungen bis zu 130 VDC geeignet. Im allgemeinen bieten Durchführungsfilter eine höhere EMI-Unterdrückung als Durchführungskondensatoren mit gleichem Nennstrom. Dies ist besonders bei Anwendungen mit anderen Quellenimpedanzen als 50 relevant. Die Induktivität im Filter obwohl diese einen kleinen Wert hat hilft in solchen Situationen, die Leistung bedeutend zu verbessern. Aujourd'hui, du fait de l'emprise toujours croissante des technologies de communication et de gestion des données, le besoin de lignes d'alimentation et de données "propres" revêt une importance primordiale. Le nombre d'adversaires représentant des sources potentielles d'interférences et de bruit croît de jour en jour (en particulier les matériels utilisant des alimentations à découpage). Ces parasites, qui se déplacent à l'intérieur et à l'extérieur des matériels, peuvent perturber les systèmes électroniques, voire les détruire : cette situation inacceptable est illégale sur de nombreux marchés. Les condensateurs et filtres de traversée sont une arme particulièrement économique contre les interférences par conduction. Avec une atténuation d'insertion élevée sur une large gamme de fréquences (de quelques dizaines de kHz jusqu'au GHz), ces composants se montent très facilement sur une seule ligne. Ils constituent une solution de suppression des parasites haute fréquence plus économique que les filtres dédiés, en particulier pour les systèmes comportant plusieurs lignes d'alimentation en entrée ou en sortie. Ce catalogue décrit les condensateurs et filtres de traversée pour applications CA et CC. Tous les composants sont utilisables à des températures ambiantes comprises entre -40 et +60°C. Il existe différentes versions supportant des courants de 10 à 300 A, ce qui facilite le choix technique et économique de la solution adaptée à une application particulière. Les condensateurs et filtres CA fonctionnent sous 250 V, 50/60Hz et les composants CC jusqu'à 130 VCC. En général, les filtres de traversée offrent un niveau de suppression des parasites plus élevé que les condensateurs pour le même courant nominal. Ceci concerne en particulier les applications ayant des impédances de source différentes de 50 ; l'inducteur des filtres, bien qu'il ait une valeur faible, améliore notablement le fonctionnement dans de telles situations.
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Safety standard IEC 950
All the feedthrough capacitors and filters described in this catalog are IEC 950 compliant. However, as with any capacitors that are used at relatively high voltages, there are a few important safety rules that must be observed. None of the components described in this catalog contains an internal discharge resistor, which means that the capacitors may retain a charge once power has been removed. This could prove lethal in situations where the voltage and charge are high enough. Consequently, it is recommended that an external discharge resistor is fitted (even when there is every likelihood that the capacitor will be discharged through other circuit components), in order to ensure that the capacitor voltage decays to a safe level within a short period of the supply being removed. This is especially critical with feedthrough components that contain relatively high values of capacitance; for values greater than 0.1µF, it is mandatory to provide some means of discharging capacitors within the equipment, in accordance with EN 60950, paragraph 2.1.10. It is the responsibility of users to familiarize themselves with any specific restrictions applicable to their installation which may limit capacitance value or leakage current for safety reasons. Note that IEC 950 imposes a limit on the allowable level of leakage current, to prevent this representing a risk to personnel. The standard states that class II appliances must not produce a leakage current of more than 0.25mA, and that for class I appliances, leakage current must not exceed 5% of input current. For leakage currents above 3.5mA, a warning label must be affixed to the equipment in accordance with EN 60950, para. 1.7.12. In any event, feedthrough capacitors and filters should always be securely mounted on a permanently earthed bulkhead, and where necessary, users should ensure that their terminals are shrouded after fitting, to prevent danger of electric shock. Furthermore, feedthrough capacitors and filters should always be shorted to earth prior to touching their terminals, to ensure they are fully discharged.
Sicherheitsstandard IEC 950
Alle in diesem Katalog beschriebenen Durchführungskondensatoren und filter sind konform mit der Norm IEC 950. Jedoch müssen bei der Verwendung von Kondensatoren für relativ hohe Spannungen generell ein paar wichtige Sicherheitsregeln beachtet werden. Keine der in diesem Katalog beschriebenen Komponenten enthält einen internen Entladewiderstand, das heißt, dass der Kondensator, nachdem er vom Netz getrennt wurde, noch aufgeladen sein kann. Bei entsprechend hohen Ladungen und Spannungen kann dies lebensgefährlich sein. Infolgedessen wird die Verwendung eines externen Entladewiderstands empfohlen, (auch wenn es sehr wahrscheinlich ist, dass der Kondensator über andere Schaltkreiskomponenten entladen wird), um sicherzustellen, dass die Kondensatorspannung innerhalb kürzester Zeit auf einen sicheren Wert reduziert wird. Besonders kritisch ist dies für Durchführungskomponenten, die relativ hohe Kapazitätswerte haben; für Kapazitäten größer als 0,1 µF ist es in Übereinstimmung mit der Norm EN 60950 Abschnitt 2.1.10 vorgeschrieben, den Kondensator innerhalb des Gerätes zu entladen. Es liegt hierbei in der Verantwortung des Anwenders sich mit den speziellen Einschränkungen bei seiner Installation, wie Reduzierung des Kapazitätswertes oder des Ableitstromes, aus Sicherheitsgründen vertraut zu machen. Beachten Sie, dass die IEC 950 einen Grenzwert für den Ableitstrom festlegt, um Personengefährdungen zu vermeiden. Die Norm setzt fest, dass Geräte der Schutzklasse II einen maximalen Ableitstrom von 0,25 mA haben dürfen und dass bei Geräten der Schutzklasse I der Ableitstrom 5 % des Eingangsstroms nicht überschreiten darf. Für Ableitströme über 3,5 mA muss ein Warnschild in Übereinstimmung mit EN 60950 Abschnitt 1.7.12 am Gerät angebracht werden. Auf jeden Fall sollten Durchführungskondensatoren und filter immer fest an einer großflächigen permanenten Erdverbindung angeschlossen werden, und wo erforderlich, sollten die Anwender sicherstellen, dass die Anschlüsse nach dem Einbau verdeckt werden, um die Gefahren einer elektrischen Berührung zu vermeiden. Weiterhin sollten Durchführungskondensatoren und filter vor der Berührung der Anschlüsse immer gegen Erde kurzgeschlossen werden, um sicherzustellen, dass sie vollständig entladen sind.
Norme de sécurité CEI 950
Tous les filtres et condensateurs de traversée décrits dans ce catalogue sont conformes à la norme CEI 950. Cependant, comme pour tout condensateur utilisé sous des tensions relativement élevées, il existe quelques règles de sécurité importantes à respecter. Aucun composant figurant dans ce catalogue ne contient de résistance interne de décharge : les condensateurs peuvent donc rester chargés lorsque l'alimentation est coupée. Ceci peut provoquer des situations mortelles lorsque la charge et la tension sont suffisamment élevées. Par conséquent, il est recommandé de monter une résistance externe de décharge, même s'il est fort probable que le condensateur se décharge dans d'autres composants du circuit, pour s'assurer que la tension du condensateur chute jusqu'à un niveau sûr dès que l'alimentation est coupée. Ce point est particulièrement critique lorsque des composants de traversée ont des capacités élevées ; pour des valeurs supérieures à 0,1 µF, il est obligatoire de prévoir des dispositifs de décharge à l'intérieur du matériel, conformément à la norme EN 60950, paragraphe 2.1.10. Les utilisateurs sont responsables de l'application et de la connaissance des restrictions particulières relatives à leur installation qui ont pour but de limiter la capacité ou le courant de fuite pour des raisons de sécurité. Remarque : la norme CEI 950 impose une limite au courant de fuite autorisé pour éviter qu'il constitue un risque pour les personnes. La norme stipule que les appareils de Classe II ne doivent pas produire un courant de fuite supérieur à 0,25 mA ; pour les appareils de Classe I, il ne doit pas être supérieur à 5 % du courant d'entrée. Pour les courants de fuite supérieurs à 3,5 mA, l'appareil doit comporter une étiquette de danger conformément à la norme EN 60950, para. 1.7.12. Dans tous les cas, les filtres et condensateurs de traversée doivent être correctement fixés sur une masse permanente ; lorsque c'est nécessaire, les utilisateurs doivent s'assurer que les bornes sont enveloppées et protégées pour éviter tout risque d'électrocution. De plus, les filtres et condensateurs doivent toujours être mis en court-circuit pour les décharger totalement avant de toucher leurs bornes.
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General technical information
Capacitor construction
All the feedthrough capacitors described in this catalog - as well as the capacitors used in the feedthrough filters - employ a self-healing plastic film dielectric, which conveys significant quality and reliability advantages. All capacitor dielectric materials contain pin holes and other imperfections; during manufacture, a high voltage is applied to the dielectric to burn away the metallisation around the pinhole, to create a high quality capacitor in which any weak areas are totally isolated. Similarly, if a voltage surge punctures the dielectric during normal operation, an arc occurs at the point of failure, which melts the surrounding metal and isolates the area of the breakdown; this maintains the quality of the capacitor, instead of causing a failure due to voltage breakdown.
Kondensatoraufbau
Alle in diesem Katalog beschriebenen Durchführungskondensatoren genauso wie die in Durchführungsfiltern eingesetzten Kondensatoren bestehen aus einem selbstheilenden Kunststofffilm als Dielektrikum, der bedeutende Qualitäts- und Zuverlässigkeitsvorteile aufweist. Alle Materialien für Kondensatordielektrika haben feine Löcher und andere Fehler; während des Herstellungsprozesses wird an das Dielektrikum eine hohe Spannung angelegt, um die Metallisierung in der Nähe des Loches zu verdampfen, man erhält so einen hochwertigen Kondensator mit völlig isolierten Schwachstellen. Gleichermaßen gilt, falls bei Normalbetrieb ein Surgepuls das Dielektrikum durchschlägt, entsteht an dieser Stelle ein Lichtbogen, der das umgebende Metall verdampft und diesen Bereich isoliert, wodurch die Qualität des Kondensators aufrecht erhalten und ein Spannungszusammenbruch vermieden wird.
Construction des condensateurs
Tous les filtres de traversée de ce catalogue, ainsi que les condensateurs utilisés, utilisent un film plastique diélectrique autocicatrisant présentant des avantages importants en termes de qualité et de fiabilité. Tous les matériaux diélectriques des condensateurs comportent de minuscules trous et d'autres imperfections ; pendant la fabrication, une haute tension est appliquée au diélectrique pour brûler les parties métallisées autour des trous et créer un condensateur de qualité supérieure où tous les points faibles sont parfaitement isolés. De la même manière, si une surtension troue le diélectrique pendant le fonctionnement, un arc au point faible fait fondre les parties métalliques environnantes et isole la zone de claquage ; la qualité du condensateur n'en souffre pas, et cela évité une panne de claquage.
Metallized film capacitor Series design electrode dielectric free margin
center margin
All the capacitors used in Schaffner's feedthrough components are of a series construction, which reduces the voltage stress on each capacitor element. This provides an excellent safety margin for high voltage transients, and - in the case of AC feedthrough components minimizes ionization effects to ensure long and reliable component life.
Alle Kondensatoren in Schaffners Durchführungskomponenten sind als Serienkonstruktion aufgebaut, um die Spannungsbelastung auf jedes einzelne Element zu reduzieren. Hierdurch wird ein hervorragender Sicherheitsabstand bei hohen Spannungstransienten erreicht und bei AC-Durchführungskomponenten die Ionisationseffekte minimiert und so eine dauerhafte Zuverlässigkeit sichergestellt.
Tous les condensateurs utilisés dans les composants de traversée Schaffner sont fabriqués suivant le concept de " deux bobinages en série " qui réduit les contraintes de tension sur chaque élément du condensateur. Ceci fournit une excellente marge de sécurité pour les phénomènes transitoires haute tension et, dans le cas de composants CA, réduit l'ionisation et augmente donc la fiabilité et la durée de vie.
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Installation details
All Schaffner feedthrough capacitors and filters described in this catalog are designed for through-bulkhead mounting. For optimum EMI performance, especially at frequencies above a few MHz, it is important to achieve a low impedance path between the mounting flange of the capacitor or filter and the equipment case. Poor earth bonding will reduce insertion loss and could compromise safety. It is recommended that feedthrough components are mounted on an aluminum surface or on a steel surface which has been electroplated with tin or zinc. The surface should be unpainted, and must be flat and smooth. In most cases, `conductive paint' finishes are unacceptable, because they do not permit an adequate earth bond. While other materials and finishes may be acceptable, users should consider their effect on shielding, as well as possible galvanic corrosion; this can occur whenever dissimilar metals are in contact in the presence of moisture. Under these conditions, the two metals effectively become a battery with the moisture forming the electrolyte, and as shown in Table 1, the effect becomes more pronounced when the metals have a large electropotential difference. All Schaffner feedthrough capacitors and filters have nickel plated brass cases to provide good electrical contact.
Einbauanweisungen
Alle in diesem Katalog beschriebenen Durchführungskondensatoren und filter von Schaffner sind für die Befestigung an einer Trennwand konstruiert. Für eine optimale EMI-Performance, besonders bei Frequenzen von mehr als einigen MHz, ist es wichtig einen Pfad mit niedriger Impedanz zwischen dem Befestigungsflansch und dem Gerätegehäuse zu schaffen. Eine schlechte Erdverbindung reduziert die Einfügungsdämpfung und kann die Sicherheit beeinträchtigen. Es wird empfohlen, die Durchführungskomponenten auf einer Aluminiumoberfläche oder einer verzinnten oder verzinkten Stahloberfläche zu montieren. Die Oberfläche sollte unlackiert sein, sie muß flach und glatt sein. In den meisten Fällen sind auch elektrisch leitende Anstriche nicht akzeptierbar, weil sie keine ausreichende Erdverbindung zulassen. Wenn auch andere Materialien und Endbehandlungen erlaubt sind, sollte der Anwender deren Abschirmeffekt und eine mögliche galvanische Korrosion beachten, die immer bei dem Kontakt ungleicher Materialien und vorhandener Feuchtigkeit entstehen kann. Unter diesen Bedingungen bilden die zwei Metalle eine Batterie, wobei die Feuchtigkeit als Elektrolyt wirkt und wie in Tabelle 1 gezeigt verstärkt sich der Effekt noch mehr, wenn die Metalle einen großen elektrochemischen Potentialunterschied aufweisen. Alle Schaffner Durchführungkondensatoren und -filter haben ein mit Nickel galvanisiertes Messinggehäuse, um einen guten elektrischen Kontakt herzustellen.
Installation
Tous les filtres et condensateurs de traversée Schaffner décrits dans ce catalogue se montent sur une masse traversante. Pour des performances EMI optimales, en particulier à des fréquences supérieures à quelques MHz, il est important d'assurer un passage basse impédance entre la bride de montage du condensateur ou du filtre et le boîtier du matériel. Un mauvais raccordement à la masse réduit l'atténuation d'insertion et compromet la sécurité. Il est recommandé de monter les composants de traversée sur une surface en aluminium ou en acier étamée ou zinguée. Cette surface doit être exempte de peinture, plate et lisse. Dans la plupart des cas, les finitions de " peinture conductrice " ne sont pas acceptables car elles n'assurent pas une liaison correcte à la masse. Alors que d'autres matériaux sont acceptables, les utilisateurs doivent prendre en compte leurs effets sur le blindage ainsi que la possibilité de corrosion galvanique qui peut se produire lorsque deux métaux différents sont en contact dans un milieu humide. Dans ces conditions, ces deux métaux forment une pile dont l'électrolyte est l'humidité (voir Tableau 1). Les effets sont d'autant plus importants que la différence de potentiel électrochimique des métaux est élevée. Tous les filtres et condensateurs de traversée Schaffner sont logés dans des boîtiers en laiton nickelé pour assurer un contact électrique correct.
Table 1. Electrochemical potentials
Magnesium, magnesium alloys Cr on Ni on steel, tin on steel, 12% Cr on stainless steel
Silver solder, austenitic stainless steel
Cr on steel, soft solder
High Cr stainless steel
Copper, copper alloys
80 tin/20 Zn on steel, Zn on iron or steel
Zinc, zinc alloys
Rh on Ag on Cu, silver/gold alloy
0
Ag Al Cr Cd Cu Mg Ni Rh Zn
= = = = = = = = =
Silver Aluminium Chromium Cadmium Copper Magnesium Nickel Rhodium Zinc
0,05 0,55 0 , 7 0 , 8 0 0,05 0 , 2 0 , 3 0 0,15 0,25 0 0,1 0
0,85 0 , 9 1 , 0 0,35 0 , 4 0 , 5 0 , 3 0,35 0,45 0,15 0 , 2 0 , 3 0,05 0 , 1 0 , 2 0 0,05 0,15 0 0,1 0
1,05 1 , 1 0,55 0 , 6 0 , 5 0,55 0,35 0 , 4 0,25 0 , 3 0 , 2 0,25 0,15 0 , 2 0,05 0 , 1 0 0,05 0
1,15 0,65 0,6 0,45 0,35 0,3 0,25 0,15 0,1 0,05 0
1,25 0,75 0,7 0,55 0,45 0,4 0,35 0,25 0,2 0,15 0,1 0
Corrosion due to electrochemical action between dissimilar metals which are in contact is minimized if the combined electrochemical potential is below about 0.6V. This table lists the combined electrochemical potentials for a number of pairs of metals in common use; combinations above the dividing line should be avoided.
1,35 0,85 0,8 0,65 0,55 0,5 0,45 0,35 0,3 0,25 0,2 0,1 0
1,4 0,9 0,85 0,7 0,6 0,55 0,5 0,4 0,35 0,3 0,25 0,15 0,05 0
1,45 0,95 0,9 0,75 0,65 0,6 0,55 0,45 0,4 0,35 0,3 0,2 0,1 0,05 0
1,6 1,1 1,05 0,9 0,8 0,75 0,7 0,6 0,55 0,5 0,45 0,35 0,25 0,2 0,15 0
1,65 1,15 1,1 0,95 0,85 0,8 0,75 0,65 0,6 0,55 0,5 0,4 0,3 0,25 0,2 0,05 0
1,7 1,2 1,15 1,0 0,9 0,85 0,8 0,7 0,66 0,6 0,55 0,45 0,35 0,3 0,25 0,1 0,05 0
1,75 1,25 1,2 1,05 0,95 0,9 0,85 0,75 0,7 0,65 0,6 0,5 0,4 0,35 0,3 0,15 0,1 0,05 0
Gold, platinum Magnesium, magnesium alloys Zinc, zinc alloys 80 tin/20 Zn on steel, Zn on iron or steel Aluminium Cd on steel Al/Mg alloy Mild steel Duralumin Lead Cr on steel, soft solder Cr on Ni on steel, tin on steel, 12% Cr stainless steel High Cr stainless steel Copper, copper alloys Silver solder, austenitic stainless Ni on steel Silver Rh on Ag on Cu, silver/gold alloy Carbon Gold, platinum
Cd on steel
Al/Mg alloy
Ni on steel
Aluminium
Duralumin
Mild steel
Carbon
Silver
Lead
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