DE2600765A1 - Interference voltage reducing filter choke - has core with three shanks with coils on outer shanks and air gap in inner one - Google Patents

Abstract

The choke is intended for current supply systems with a chopper for communication apparatus, and has two separate coils for reduction of interference voltages. It has a three-shank core, the two coil being mounted on the outer shanks, while the inner shank has an air gap. Direct current flows through the two coils in such manner that the magnetic flux in the inner shank has the same direction. Preferably the choke has a low inductivity and cooperates with a high value electrolytic capacitors. Two additional capacitors provide the interference voltage reduction.

Description

Siebdrossel zur Minderung von Störspannungen in Filter choke for reducing interference voltages in

Stromversorgungen Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Siebdrossel mit zwei getrennten Wicklungen zur Minderung von Störspannungen in Stromversorgungen mit einem Zerhacker für Geräte der Nachrichtentechnik, Derartige Stromversorgungen arbeiten auf einer höheren Frequenz als Stromversorgungen, die direkt aus dem Netz betrieben werden. Sie haben besonders den Vorteil, dass ihre Bauelemete, besonders die Transformatoren, kleiner bemessen werden können. Power Supplies The present invention is concerned with one Filter choke with two separate windings to reduce interference voltages in power supplies with a chopper for telecommunications equipment, such power supplies operate at a higher frequency than power supplies that come directly from the mains operate. They have the particular advantage that their components, especially the transformers, can be sized smaller.

Die Einspeisung dieser Zerhacker erfolgt mit Gleichstrom, den sie auf die gewünschte Betriebsspannung umformen. Sie geben dann wieder die geforderte Betriebsspannung für den oder die Verbraucher ab. In den Zerhackern entstehen erhebliche Störspannungen, die von den ankommenden und abgehenden Gleichstromleitungen ferngehalten werden müssen.This chopper is fed with direct current convert to the required operating voltage. You then give again the requested Operating voltage for the or the Consumer off. In the chopper Significant interference voltages arise from the incoming and outgoing direct current lines must be kept away.

Die Speisespannung für den Zerhacker ist in den meisten Fällen erdfrei, während die abgehende Spannung mit einem Pol gogen Masse liegt. Die auftretenden Störspannungen entstehen datnit zwischen den beiden Speiseleitungen - bezeichnet mit differential mode - (vergleiche hierzu die Fig. l der Zeichnung) und auch zwischen Speiseleitung und Erde - bezeichnet mit common mode -Es bestehen hiermit zwei verschieden wirksame Filter, der erste Filterkreis, bestehend aus der Drossel Lt mit dem Kondensator Cl, und der zweite Filterkreis, bestehend aus der Drossel L2 und den beiden Kondensatoren C2 und C3. Diese beiden Filterkreise sind in gestrichelter Abgrenzung gegeneinander dargestellt.The supply voltage for the chopper is floating in most cases, while the outgoing voltage with a pole is gogen ground. The occurring Interference voltages arise between the two feed lines - designated with differential mode - (see Fig. 1 of the drawing) and between Feeder and earth - referred to as common mode - there are two different ones effective filter, the first filter circuit, consisting of the throttle Lt with the capacitor Cl, and the second filter circuit, consisting of the choke L2 and the two capacitors C2 and C3. These two filter circuits are demarcated from one another by dashed lines shown.

Die entstehenden Störspannungen, 1. Störspannung zwischen beiden Speiseleitungen USs und 2. Störspannung zwischen Speiseleitung und Erde U2~ sind in gestrichelten Stromkreisdarstellungen in der mit "Zerhacker bezeichneten Abgrenzung angegeben.The resulting interference voltages, 1st interference voltage between the two feed lines USs and 2nd interference voltage between supply line and earth U2 ~ are shown in dashed lines Circuit representations given in the delimitation marked "chopper".

Man müsse also dafür Sorge tragen, dass die entstehenden Störspannungen genügend ausgesiebt werden. Dies geschieht nach der Schaltung, wie sie in der Fig. l aufgezeichnet ist.So you have to ensure that the interference voltages that arise be sifted out sufficiently. This is done according to the circuit as shown in Fig. l is recorded.

In dieser Schaltung wird zur Beseitigung der Störspannungen zwischen beiden Speiseleitungen eine Drossel L1 mit einer verhältnismässig kleinen Induktivität verwendet. Der Siebkondensator Cl ist meist ein ElektrolytkondensAtor mit sehr hoher Kapazität.This circuit is used to eliminate the interference voltages between a choke L1 with a relatively small inductance on both feed lines used. The filter capacitor Cl is usually an electrolytic capacitor with a very high Capacity.

Die Beseitigung der Störspannungen zwischen Speiseleitung und Erde erfolgt durch die DrossE L2 in Verbindung mit den Kondensatoren C2 und C3. Da die Polarität dieser Kondensatoren nicht vorhersehbar ist, müssen an dieser Stelle Kondensatoren mit nicht gebundener Polarität verwendet werden1 die aufgrund dieser Voraussetzung nicht grösser als l bis 10 oF sein können.The elimination of interference voltages between the feed line and earth takes place through the throttle L2 in connection with the capacitors C2 and C3. Since the If the polarity of these capacitors cannot be foreseen, capacitors must be used at this point with unbound polarity can be used1 due to this requirement cannot be greater than 1 to 10 oF.

Damit ist die Induktivität der Drossel L2 bestimmt, die sehr gross bemessen werden muss. Sie wird ohne Luftspalt ausgeführt, da sich die Gleichstromdurchflutung der beiden Wicklungen aufhebt. Grosse Induktivität bedeutet aber zwangsläufig Energie verlust, bedingt durch den Kupferwiderstand, der den Wirkungsgrad der Stromversorgung mindert.This determines the inductance of the choke L2, which is very large must be measured. It is carried out without an air gap, as the direct current flow of the two windings. However, high inductance inevitably means energy loss, due to the copper resistance, which affects the efficiency of the power supply diminishes.

Aus diesen Nachteilen der bisherigen Beseitigung von in Zerhackern entstehenden Störspannungen ergibt sich die Aufgabenstellung für die vorliegende Erfindung. Sie lautet, eine Möglichkeit zu finden, eine ausreichende Siebung der in einer solchen Schaltungsanordnng auftretenden Störspannungen zu gewährleistent unter gleichzeitiger Minderung der Verluste in der Stromversorgung.From these disadvantages the previous elimination of in choppers resulting interference voltages result in the task for the present Invention. It's a possibility to find a sufficient one To ensure screening of the interference voltages occurring in such a circuit arrangement while at the same time reducing the losses in the power supply.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, aus die Siebdrossel einen dreischenkligen Korn hat, wobei die beiden Wicklungen auf je einem Aussenschenkel gewickelt sind und der mittlere Scheiikel einen Luftspalt hat und tlie! bcitlcn Wicklungen in der Weise vom Gleichstrom durchflossen sind, dass der magnetische Fluss im mittleren Schenkel in gleicher Richtung verläuft.According to the invention, this object is achieved by the sieve throttle has a three-legged front sight, the two windings each on an outer leg are wound and the middle part has an air gap and tlie! bcitlcn Direct current flows through windings in such a way that the magnetic Flow in the middle leg runs in the same direction.

Auf diese Weise wird es möglich, die Verluste dr Stromversorgung zu mindern. Gleichzeitig wird durch diese Erfindung eine Drossel eingespart und die Wirkungsweise zur Beseitigung der Störspannungen verbessert.In this way it becomes possible to reduce the losses dr power supply reduce. At the same time a throttle is saved by this invention and the Effectiveness for eliminating interference voltages improved.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel noch näher beschrieben.The invention is based on an exemplary embodiment with the aid of the drawing described in more detail.

Die Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer Siebanordnuilg nach dem Stand der Technik, die Fig. 2 gibt eine Siebdrossel nach der Erfindung wieder und die Fig. 3 das vereinfachte Schaltbild der Siebanordnung mit der Drossel nach der Erfindung.Fig. 1 shows the circuit diagram of a Siebanordnuilg according to the state of the technology, FIG. 2 shows a filter throttle according to the invention and 3 shows the simplified circuit diagram of the screen arrangement with the throttle according to the invention.

Das Schaltbild der Fig. 1 wurde bereits zum Stand de Technik erläutert.The circuit diagram of FIG. 1 has already been explained in relation to the prior art.

Die Fig. 2 zeigt die Siebdrossel nach der Erfindung Verwendet werden hierfür Kerne, die einen M-Schnitt haben. @ können aus lamelliertem Blech oder aus Ferrit (E-Schnitt) bestehen. Die beiden Wicklungen sinkt auf den beiden Aussenschenkeln angeordnet und so geschaltet, dass der durchfliessende Gleichstrom einen magnetischen Fluss in dem mittleren Schenkel erzeugt, der in gleicher Richtung verläuft. In gleicher Weise verläuft der magnetische Fluss, der zwischen beiden Speiseleitungen existenten Störspannungen (strichpunktierte Linie). Die Drossel wirkt also hier wie eine normale Luftspaltdrossel.Fig. 2 shows the throttle screen can be used according to the invention for this purpose cores that have an M-cut. @ Can be made from laminated sheet metal or from Ferrite (E-cut) exist. The two windings sinks on the two outer legs arranged and switched so that the flowing direct current has a magnetic Flux generated in the middle leg, which runs in the same direction. In the same The magnetic flux that existed between the two feed lines runs wisely Interference voltages (dash-dotted line). The throttle acts like a normal one here Air gap choke.

Die Störspannungen zwischen Speiseleitung und Erde dagegen erzeugen einen magnetischen Fluss, der nur durch die beiden Aussenschenkel verläuft (gestrichelt gezeichnete Linie). ür diesen Fluss ist der Luftspalt nicht wirksam und die Induktivität der Drossel ist gross.In contrast, generate the interference voltages between the feed line and earth a magnetic flux that only runs through the two outer legs (dashed drawn line). The air gap and the inductance are not effective for this flow the thrush is big.

In der Fig. 3 wird nun das vereinfachte Schaltbild untcr Anwendung der Erfindung dargestellt. Die Drossel L1 der Fig. 1 entfällt. Die Anschlüsse der Siebdrossel L entsprechen den Klemmen der Drossel in der Fig. 2.In FIG. 3, the simplified circuit diagram is now used of the invention shown. The throttle L1 of FIG. 1 is omitted. The connections of the Filter throttle L correspond to the clamps of the throttle in FIG. 2.

Claims (2)

P a t e n t a n s p r ii c h e 1. Siebdrossel mit zwei getrennten Wicklungen zur Minderung von Störspannungen in Stomversorgungen mit einem Zerhacker für Geräte der Nachrichtentechnik, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebdrossel einen dreischenkligen Kern hat, wobei die beiden Wicklungen auf je einem Aussenschenkel gewickelt sind und der mittlere Schenkel einen Luftspalt hat. P a t e n t a n s p r ii c h e 1. Filter throttle with two separate Windings to reduce interference voltages in power supplies with a chopper for telecommunications equipment, characterized in that the filter throttle has a three-legged core, the two windings each on an outer leg are wound and the middle leg has an air gap. 2. Siebdrossel nach Anspruch 1' dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wicklungen in der Weise vom Gleichstrom durchflossen sind, dass der magnetische Fluss im mittleren Schenkel in gleicher Richtung verläuft.2. Sieve throttle according to claim 1 ', characterized in that the two Direct current flows through windings in such a way that the magnetic Flow in the middle leg runs in the same direction.