‌TE Connectivity Schaffner FN222x/223x/224x 直流母线EMC滤波器技术分析

描述

Schaffner FN222x、FN223x和FN224x DC-Busbar EMC/RFI滤波器专门设计用于电动汽车充电应用。这些超紧凑型滤波器提供先进的EMI衰减,有三种性能等级可供选择。该滤波器可定制用于大功率电动汽车充电应用,而其外形可实现方便、节省空间的安装。Schaffner FN222x、FN223x和FN224x DC-Busbar EMC/RFI滤波器按照EV充电安全标准设计,符合IEC/EN 61851-23 EV导电充电系统和UL 2202 EV充电系统设备的要求。FN224x系列可在更小的占位面积上提供FN222X的额定电压和性能。其应用包括超过HPC350的大功率EV DC充电(920V时为500A),以及用于CHAdeMO和组合充电系统 (CCS) 的两种电压等级(500VDC和1000V DC )。

数据手册;*附件:TE Connectivity , Schaffner FN222x、FN223x和FN224x DC-Busbar EMC,RFI滤波器数据手册.pdf

特性

  • 设计用于电动汽车充电应用
  • 先进的EMI衰减,有三种性能等级可供选择
  • 设计符合电动汽车充电安全标准
  • 为大功率电动汽车充电应用提供量身定制的解决方案
  • 超紧凑外形可实现方便、节省空间的安装
  • 符合IEC/EN 61851-23 EV导电充电系统的要求
  • 满足UL 2202电动汽车充电系统设备的要求
  • FN224x系列可在更小的占位面积上提供FN222X的额定电压和性能

性能指示

RFI

典型电气原理图

RFI

TE Connectivity Schaffner FN222x/223x/224x 直流母线EMC滤波器技术分析

一、产品概述与应用定位

TE Connectivity旗下Schaffner品牌的FN222x、FN223x和FN224x系列直流母线EMC/RFI滤波器,专为电动汽车大功率直流充电应用设计。该系列产品采用超紧凑结构,提供三种性能等级选择,符合IEC/EN 61851-23电动汽车传导充电系统和UL 2202电动汽车充电系统设备的安全标准要求。

核心产品特征‌:

  • 多电压等级支持‌:FN222X/FN224X支持1000VDC,FN223X支持500VDC
  • 宽电流范围覆盖‌:额定电流150A至600A(基于55℃环境温度)
  • 结构差异化设计‌:FN222X/FN223X采用紧凑壳体,FN224X在更小尺寸上实现与FN222X相同的电压和性能等级

二、关键电气参数与技术规格

1. 基本电气特性

  • 最大连续工作电压‌:
    • FN222X/FN224X:1000 VDC
    • FN223X:500 VDC
  • 过载能力‌:
    • 6倍额定电流持续1秒(每小时一次)
    • 1.5倍额定电流持续1分钟(每小时一次)
  • 气候等级‌:40/100/21(符合IEC 60068-1)
  • 工作温度范围‌:-40℃至+100℃(>55℃时需电流降额)

2. 安全与可靠性参数

  • 高电位测试电压‌:
    • FN222X/FN224X:DC+ → DC- 3600 VDC持续2秒;DC+/DC- → PE 5000 VDC持续2秒
    • FN223X:DC+ → DC- 2000 VDC持续2秒;DC+/DC- → PE 2500 VDC持续2秒
  • 污染等级‌:PD 3(符合IEC 60664-1)
  • 过电压类别‌:II类(符合IEC 60664-1)
  • 防护等级‌:IP00(符合IEC 60529)

三、产品选型与性能等级

型号命名规则解析

FN22‌r‌-‌s‌-‌ttt‌-‌uu‌-‌Cvvzz‌-‌Rxy

关键参数编码‌:

  • r(版本) ‌:
    • 2:1000V - 紧凑壳体
    • 3:500V - 紧凑壳体
    • 4:1000V - 超薄壳体
  • s(性能等级) ‌:
    • 0:高性能(推荐用于多数应用)
    • 1:极高性能
    • 2:标准性能(按需提供)
  • ttt(额定电流) ‌:150/300/450/600A
  • Cvvzz(Y电容选项) ‌:如C2222表示CY1=CY2=330nF

滤波器选型表

1000VDC - 紧凑壳体系列‌:

型号额定电流@55℃CY1/CY2电容总对PE电容电阻RX/RY
FN2220-150-99-C2222-R99150A330nF/330nF990nF10MΩ/10MΩ
FN2220-300-99-C2222-R99300A330nF/330nF990nF10MΩ/10MΩ

500VDC - 紧凑壳体系列‌:

型号额定电流@55℃CY1/CY2电容总对PE电容电阻RX/RY
FN2230-150-99-C2022-R99150A150nF/330nF960nF10MΩ/10MΩ

四、EMC性能与衰减特性

典型滤波器衰减性能

根据CISPR 17标准测试(对称50Ω/50Ω→差模DM;不对称50Ω/50Ω→共模CM):

高性能型号(FN2220/FN2240系列) ‌:

  • 在10kHz至10MHz频带内提供显著衰减
  • 共模(CM)和差模(DM)均表现出优越的抑制效果

极高性能型号(FN2221/FN2241系列) ‌:

  • 在相同频带内提供更高的衰减水平
  • 适用于对EMC要求最严苛的应用场景

五、机械结构与安装特性

尺寸规格对比

FN222X/FN223X系列主要尺寸(mm) ‌:

  • 长度(A):145mm(全系列)
  • 高度(B):163mm(全系列)
  • 安装孔距(P):67mm(全系列)

FN224X超薄系列主要尺寸(mm) ‌:

  • 长度(A):145mm(全系列)
  • 高度(B):122mm(全系列,较常规型号减小25%)

连接方式

  • 输出连接‌:镍镀层母线排连接
  • 冷却方式‌:自然对流(AN)

六、典型应用与系统集成

主要应用领域

  1. 大功率EV直流充电‌:支持超越HPC350标准(500A @ 920V)
  2. 充电标准适配‌:适用于CHAdeMO和CCS两种主流充电协议
  3. 高可靠性要求场景‌:满足长时间连续运行需求

系统集成建议

  • 电气连接‌:参考典型电气原理图进行系统布线
  • 热管理‌:环境温度超过55℃时需进行电流降额处理
  • 安全合规‌:确保符合相关安全标准和认证要求

七、可靠性指标与认证状态

关键可靠性参数

  • 平均无故障时间(MTBF) ‌:>300,000小时
  • 振动与冲击‌:3M12(运行状态,符合IEC 60721-3-3)
  • 材料阻燃等级‌:UL 94 V-0

认证与标准符合性

  • 产品认证‌:UL 60939-3, IEC 60939-3, CSA 22.2 No. 8-13
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