NiZn-Ferritkern für Flachkabelbäume und Flachbandkabel

NiZn-Ferritkern für Flachkabelbäume und Flachbandkabel

NiZn-Ferritkerne (Nickel-}Zink) werden in Flachkabelbäumen und Flachbandkabeln verwendet, um elektromagnetische Störungen (EMI) zu unterdrücken. Der Kern wird über das Kabel gesteckt und stellt gegenüber Gleichtaktrauschströmen eine hohe Impedanz dar und absorbiert deren Energie als Wärme. In diesem Artikel wird erklärt, wie sich NiZn-Material verhält, wie man einen Kern für ein Flachkabel auswählt und welche EMV-Standards gelten.

Warum NiZn-Ferrit für Kabel

Ferritmaterialien werden in die Familien MnZn und NiZn unterteilt. NiZn-Ferrit hat einen viel höheren elektrischen Widerstand (typischerweise über 100 kOhm-cm), sodass Wirbelstromverluste bei hohen Frequenzen gering bleiben. Seine Impedanz steigt im MHz-Bereich an, was dem Rauschspektrum von Schaltwandlern, Motorantrieben und digitalen Schnittstellen entspricht. MnZn-Kerne sind unter 1 MHz besser, weisen jedoch bei hohen Frequenzen höhere Verluste auf.

Wie eine Kabelseele Geräusche unterdrückt

Wenn ein Rauschstrom durch das Kabel fließt, verhält sich der Ferrit wie eine Gleichtaktdrossel. Die Impedanz besteht aus einem ohmschen Teil, der die Rauschenergie ableitet, und einem reaktiven Teil, der sie reflektiert. Bei Flachkabeln besteht der Kern aus zwei Hälften, die um das Band geklemmt werden, sodass das Kabel nicht durch einen Ringkern geführt werden muss. Die effektive Impedanz hängt vom Kernmaterial, der Anzahl der eingeschlossenen Kabelleiter und der Frequenz des Rauschens ab.

Auswahl der richtigen Kerngröße

Breite und Höhe des inneren Schlitzes: müssen zur Breite und Dicke des Flachbandkabels passen, ohne die Isolierung einzuklemmen.

Außenmaße und Gewicht: Überprüfen Sie den verfügbaren Platz am Kabelbaum und die Belastung der Steckverbinder.

Impedanz bei der Zielfrequenz: Vergleichen Sie die Impedanzkurve (z. B. bei 10 MHz und 100 MHz) und nicht eine einzelne Zahl.

Temperaturbewertung: Kabelbäume in der Nähe von Motoren oder Leistungsstufen erfordern möglicherweise Kerne mit einer Temperatur von 125 °C oder mehr.

Installations- und Designtipps

Platzieren Sie den Kern so nah wie möglich an der Geräuschquelle oder dem zu schützenden Stecker.

Führen Sie das Kabel gerade durch den Kern; Ein gefaltetes oder geschlungenes Kabel verändert die effektive Gleichtaktimpedanz.

Verwenden Sie einen Kern mit einem Schnappgehäuse-, damit die Hälften bei Vibrationen geschlossen bleiben.

Für eine höhere Dämpfung können mehrere Adern entlang des Kabels verteilt angeordnet werden, oder es kann ein Kabel mit mehr Windungen verwendet werden, wenn der Kabelbaum dies zulässt.

Standards und Verifizierung

Kfz-Kabelbäume werden in der Regel gemäß CISPR 25 auf abgestrahlte und leitungsgebundene Emissionen getestet. IEC 62333 definiert die Messung der Rauschunterdrückungseigenschaften von Magnetblechen und -kernen. Wenn ein Prototyp einen EMV-Test nicht besteht, sollte zunächst die Impedanzkurve des Ferrits bei der fehlerhaften Frequenz überprüft werden.

FAQ

Was ist der Unterschied zwischen NiZn- und MnZn-Ferrit für Kabeladern?

NiZn-Ferrit hat einen sehr hohen spezifischen Widerstand und funktioniert am besten bei MHz-Frequenzen; MnZn-Ferrit eignet sich für niedrigere Frequenzen, wird jedoch oberhalb von 1 MHz verlustbehaftet und heiß.

Funktionieren Ferritkerne an Gleichstromkabeln?

Ja. Der Kern dämpft Gleichtaktrauschen auf den Leitern unabhängig vom Gleichstrom, da das Rauschen alternierend ist.

Woher weiß ich, welche Adergröße zu meinem Flachbandkabel passt?

Messen Sie die Breite und Dicke des Kabels und wählen Sie dann gemäß der Datenblattzeichnung einen Kern aus, dessen Schlitzabmessungen größer sind und einen kleinen Abstand aufweisen.

Kann ein Kern sowohl leitungsgebundenes als auch abgestrahltes Rauschen unterdrücken?

Ein Kabelkern reduziert in erster Linie leitungsgebundenes Gleichtaktrauschen, was wiederum die abgestrahlten Emissionen des als Antenne fungierenden Kabels verringert.

Benötigt der Kern eine Erdungsverbindung?

Nein. Ein Ferritkabelkern ist ein in sich geschlossenes Filterelement. Es ist keine Erdung erforderlich, was die Installation an vorhandenen Kabelbäumen vereinfacht.