EP0275499A1 - Stromkompensierte Drossel zur Funk-Entstörung - Google Patents

Stromkompensierte Drossel zur Funk-Entstörung Download PDF

Info

Publication number
EP0275499A1
EP0275499A1 EP87118700A EP87118700A EP0275499A1 EP 0275499 A1 EP0275499 A1 EP 0275499A1 EP 87118700 A EP87118700 A EP 87118700A EP 87118700 A EP87118700 A EP 87118700A EP 0275499 A1 EP0275499 A1 EP 0275499A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
current
core
compensated choke
choke according
cores
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP87118700A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0275499B1 (de
Inventor
Josef Dipl.-Ing. Wimmer (Fh)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0275499A1 publication Critical patent/EP0275499A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0275499B1 publication Critical patent/EP0275499B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/06Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
    • H01F17/062Toroidal core with turns of coil around it

Definitions

  • the invention relates to a current-compensated choke for radio interference suppression with a magnetic core 1 wound with at least two electrical windings, which has a high symmetrical inductance component for damping asymmetrical and symmetrical interference currents.
  • radio interference suppression technology In radio interference suppression technology, a distinction is made between symmetrical and asymmetrical interferers. One speaks of mixed interference when both symmetrical and asymmetrical disturbances occur. The aim of any interference suppression technology is to reduce the line-based transmission of interference from a source of interference as well as to reduce the influence of an interference sink.
  • a symmetrical interference In the case of symmetrical interferers, unwanted interference currents flow just like the operating currents via one or more network conductors to the interference sink and back on one or more other network conductors to the interference source. The interference currents therefore flow in a counter-clock mode, which is why a symmetrical interference is also referred to as a push-pull interference.
  • Asymmetrical disturbances can occur in all electrical devices in which, in addition to the mains conductors through which the operating current flows, an earth line is connected to protect the users and the devices.
  • Parasitic capacitances in the interference sink or the interference source also cause an interference current in the earth circuit. This current flows on all network conductors in the common mode between interference sink and source of interference, while it flows back over the network line in push-pull.
  • the asymmetrical disturbance is therefore also called common mode disturbance.
  • Interference suppression circuits are used in mains conductors to dampen the interference currents. These are mostly low passports that allow operating currents to pass through unhindered, but have high impedance for high-frequency interference currents. Low-pass filters for high operating currents are usually made up of chokes and capacitors.
  • the chokes used here can be divided into rod core chokes and current-compensated chokes.
  • Rod core chokes dampen common and push-pull interference currents equally well. Their large magnetic shear prevents the magnetic core from being saturated by the operating current. However, it is disadvantageous that rod core chokes become very voluminous for larger operating currents. With interference suppression filter circuits with only rod cores, a separate rod core choke must be provided for each live mains conductor. In three-phase radio interference suppression filters with neutral conductor, for example, four such large-volume rod core chokes would have to be accommodated.
  • the current-compensated chokes in which the magnetic fluxes in the core are compensated for by a special arrangement of the windings.
  • the choke core can thereby be greatly reduced and the number of turns reduced.
  • the magnetic fluxes of the push-pull interference currents compensate in the same way as that of the operating currents, there is no effective damping in the case of symmetrical interference.
  • the object of the invention is to provide a current-compensated choke for radio interference suppression which, with a small space requirement, has a high symmetrical proportion of inductance even at high operating currents.
  • the stray inductance required for a high symmetrical inductance component is therefore not formed, as was previously the case, by strengthening the stray field, which is closed via the air and part of the core. Rather, a high symmetrical inductance component is built up in the individual windings of this current-compensated choke by concentrating the magnetic field of the individual turns, which is not closed in the core, in one or more separate outer cores.
  • a particularly good saturation behavior of the symmetrical inductance component can be achieved if each individual turn is led through a separate outer core. At the same time, the saturation magnetization of the core can be improved without a significant increase in volume.
  • FIG shows a partially wound, current-compensated quadruple toroidal choke in a perspective view.
  • a plurality of ferrite toroidal cores 6 are assembled to form a cylindrical core 1, the cavity for receiving four identical windings is divided into four identical segments by an insulating cross 4. For a better overview, only one of the four windings is shown.
  • This consists of an insulated copper press rope 5, which is wound in four individual turns 3 around the core 1 and is guided in the outer region of the core 1 through four outer cores 2 made of carbonyl iron.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

Stromkompensierte Drossel zur Funk-Entstörung mit einem mit wenigstens zwei elektrischen Wicklungen bewickelten magnetischen Kern (1), die zur Dämpfung unsymmetrischer und symmetrischer Störströme einen hohen symmetrischen Induktivitätsanteil besitzt, wobei die Einzelwindungen (3) in ihren außerhalb des Kerninneren liegenden Strukturen in Außenkernen (2) mit hoher Sättigungsmagnetisierung geführt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine stromkompensierte Drossel zur Funk-­Entstörung mit einem mit wenigstens zwei elektrischen Wicklun­gen bewickelten magnetischen Kern 1, die zur Dämpfung unsym­metrischer und symmetrischer Störströme einen hohen symmetri­schen Induktivitätsanteil besitzt.
  • In der Funk-Entstörtechnik unterscheidet man zwischen symmetri­schen und unsymmetrischen Störern. Von Mischstörern spricht man, wenn sowohl symmetrische als auch unsymmetrische Störungen auf­treten. Ziel jeder Entstörtechnik ist die Verminderung der lei­tungsgebundenen Aussendung von Störungen aus einer Störquelle sowie die Verminderung der Beeinflußbarkeit einer Störsenke.
  • Bei symmetrischen Störern fließen unerwünschte Störströme ebenso wie die Betriebsströme über einen oder mehrere Netzleiter zur Störsenke hin und auf einem oder mehreren anderen Netzleitern zur Störquelle zurück. Die Störströme fließen somit im Gegen-­takt, weshalb eine symmetrische Störung auch als Gegentaktstö­rung bezeichnet wird.
  • Unsymmetrische Störungen können bei allen elektrischen Geräten auftreten, bei denen außer den vom Betriebsstrom durchflossenen Netzleitern eine Erdleitung zum Schutz der Benutzer und der Geräte angeschlossen ist. Parasitäre Kapazitäten in der Stör-­senke bzw. der Störquelle rufen dabei auch im Erdkreis einen Störstrom hervor. Dieser Strom fließt auf allen Netzleitern im Gleichtakt zwischen Störsenke und Störquelle, während er über die Netzleitung im Gegentakt zurückströmt. Die unsymmetrische Störung wird deshalb auch als Gleichtaktstörung bezeichnet.
  • Zum Dämpfen der Störströme werden in Netzleitern Entstörbe-­schaltungen eingesetzt. Es handelt sich dabei meist um Tief-­ pässe, die Betriebsströme ungehindert passieren lassen, jedoch für hochfrequente Störströme hohe Scheinwiderstände aufweisen. Tiefpässe für hohe Betriebsströme sind meist aus Drosseln und Kondensatoren aufgebaut. Die dabei zum Einsatz kommenden Dros­seln lassen sich in Stabkerndrosseln und stromkompensierte Drosseln einteilen.
  • Stabkerndrosseln bedämpfen Gleich- und Gegentaktstörströme gleich gut. Ihre große magnetische Scherung verhindert, daß der magnetische Kern durch den Betriebsstrom gesättigt wird. Nach­teilig ist jedoch, daß Stabkerndrosseln für größere Betriebsströ­me sehr voluminös werden. Bei Entstörfilterbeschaltungen mit aus­schließlich Stabkernen ist für jeden stromführenden Netzleiter eine eigene Stabkerndrossel vorzusehen. In Drehstrom-Funk-Ent­störfiltern mit Nulleiter müßten so beispielsweise vier solcher großvolumiger Stabkerndrosseln untergebracht werden.
  • Eine vorteilhaftere Lösung gestatten hier die stromkompensierten Drosseln, bei denen durch eine spezielle Anordnung der Wicklun­gen die magnetischen Flüsse im Kern kompensiert werden. Der Dros­selkern kann dadurch stark verkleinert und die Anzahl der Win­dungen reduziert werden. Da sich aber die magnetischen Flüsse der Gegentakt-Störströme auf die gleiche Weise wie die der Be­triebsströme kompensieren, ist eine effektive Dämpfung bei sym­metrischen Störungen nicht gegeben.
  • Trotzdem besteht die Möglichkeit, stromkompensierte Drosseln auch bei Mischstörern und symmetrischen Störern einzusetzen, da sich eine völlige Kompensation des durch den Betriebsstrom hervorgerufenen magnetischen Feldes auch bei sehr sorgfältigem Wicklungsaufbau nicht erreichen läßt. In der Praxis treten immer Streufelder auf, die zu Streuinduktivitäten führen, die dann ei­nen symmetrischen Induktivitätsanteil bewirken. Im allgemeinen reichen aber diese Streuinduktivitäten zum Bedämpfen des sym-­metrischen Störanteils nicht aus.
  • Es wurde deshalb bereits versucht, die Streuinduktivität einer stromkompensierten Drossel durch zusätzliche, am Außenteil der Drossel angebrachte, ferromagnetische Stoffe zu erhöhen. Die Sättigungseigenschaften der Drosseln werden dadurch aber so stark herabgesetzt, daß sie für eine Filterbeschaltung bei hohen Betriebsströmen weniger geeignet sind.
  • Für Dämpfungsaufgaben unter hohen Betriebsströmen werden des-­halb stromkompensierte Drosseln mit kleineren Stabkerndrosseln kombiniert. Dieser Lösungsweg ist in allen Fällen einer Be-­schaltung vorzuziehen, die nur Stabkerndrosseln verwendet.
  • Dennoch führen alle bekannten Lösungen unter hohen Betriebs-­strömen auch zu hohen Verlustleistungen. Die dadurch freigesetzte Wärme muß durch konstruktive Maßnahmen abgeleitet werden, um wär­meempfindliche Bauelemente, wie beispielsweise metallisierte Kon­densatoren vor Überhitzung zu schützen.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer stromkompensierten Drossel zur Funk-Entstörung, welche bei geringem Platzbedarf einen hohen symmetrischen Induktivitätsanteil auch bei hohen Betriebsströmen aufweist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe bei einer stromkompensierten Drossel der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß die Einzelwindungen der elektrischen Wicklungen in ihren außerhalb des Kerninneren liegenden Strukturen in Außenkernen mit hoher Sättigungsmag­netisierung geführt sind.
  • Bei diesem Drosselaufbau wird die für einen hohen symmetrischen Induktivitätsanteil notwendige Streuinduktivität somit nicht wie bisher üblich durch eine Verstärkung des Streufeldes gebildet, welches über die Luft und einen Teil des Kerns geschlossen ist. In den einzelnen Wicklungen dieser stromkompensierten Drossel wird vielmehr ein hoher symmetrischer Induktivitätsanteil da­durch aufgebaut, daß das nicht im Kern geschlossene Magnetfeld der Einzelwindungen in einem oder mehreren separaten Außenkernen konzentriert wird.
  • Der damit erreichbare, zusätzliche symmetrische Induktivitäts- anteil geht auf diese Weise nicht zu Lasten einer Erhöhung des Drosselwiderstandes. Gerade bei hohen Betriebsströmen lassen sich dadurch die Verluste einer Entstörbeschaltung erheblich absenken.
  • Ein besonders gutes Sättigungsverhalten des symmetrischen In­duktivitätsanteils läßt sich dann erzielen, wenn jede Einzel­windung durch einen separaten Außenkern geführt ist. Gleichzei­tig kann dadurch auch ohne wesentliche Volumenzunahme die Sät­tigungsmagnetisierung des Kerns verbessert werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungen der stromkompensierten Drossel sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die FIG zeigt eine teilbewickelte, stromkompensierte Vierfach-­Ringkerndrossel in perspektivischer Ansicht.
  • Mehrere Ferrit-Ringkerne 6 sind dabei zu einem zylindrischen Kern 1 zusammengesetzt, dessen Hohlraum zur Aufnahme von vier gleichen Wicklungen durch ein Isolierkreuz 4 in vier gleiche Segmente unterteilt ist. Zur besseren Übersicht ist nur eine der vier Wicklungen dargestellt. Diese besteht aus einem isolierten Kupferpreßseil 5, welches in vier Einzelwindungen 3 um den Kern 1 gewickelt ist und im Außenbereich des Kerns 1 durch vier Außen­kerne 2 aus Karbonyleisen geführt ist.

Claims (10)

1. Stromkompensierte Drossel zur Funk-Enstörung mit einem mit wenigstens zwei elektrischen Wicklungen bewickelten magnetischen Kern (1), die zur Dämpfung unsymmetrischer und symmetrischer Störströme einen hohen symmetrischen Induktivitätsanteil besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelwindungen (3) der elektrischen Wicklungen in ihren außerhalb des Kerninneren liegenden Strukturen in Außenkernen (2) mit hoher Sättigungsmagnetisierung geführt sind.
2. Stromkompensierte Drossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einzelne Einzel­windungen (3) einer Wicklung im Außenbereich des Kerns (1) durch mindestens einen Außenkern (2) geführt sind.
3. Stromkompensierte Drossel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelwindung (3) durch einen separaten Außenkern (2) geführt ist.
4. Stromkompensierte Drossel nach einem der vorhergehenden An-­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) aus einem geschlossenen Ringkern, E-Kern oder U-­Kern besteht.
5. Stromkompensierte Drossel nach einem der vorhergehenden An-­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) aus einem Rohrkörper besteht, der aus einzelnen Ferrit-Ringkernen (6) zusammengesetzt ist.
6. Stromkompensierte Drossel nach einem der vorhergehenden An-­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkerne (2) aus Rohr- oder U-Kernen bestehen.
7. Stromkompensierte Drossel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkerne aus Karbonyl-­eisen oder Pulvereisen bestehen.
8. Stromkompensierte Drossel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Kerne aus höherper­meablem Ferritmaterial bestehen.
9. Stromkompensierte Drossel nach einem der vorhergehenden An-­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelwindungen (3) aus elektrisch isoliertem Kupfer-Preß­seil (5) hergestellt sind.
10. Stromkompensierte Drossel nach einem der vorhergehenden An-­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelwindungen (3) stückweise aus Kupferstangen aufgebaut sind.
EP87118700A 1986-12-23 1987-12-16 Stromkompensierte Drossel zur Funk-Entstörung Expired - Lifetime EP0275499B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3644333 1986-12-23
DE3644333 1986-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0275499A1 true EP0275499A1 (de) 1988-07-27
EP0275499B1 EP0275499B1 (de) 1992-06-03

Family

ID=6317122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87118700A Expired - Lifetime EP0275499B1 (de) 1986-12-23 1987-12-16 Stromkompensierte Drossel zur Funk-Entstörung

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0275499B1 (de)
DE (1) DE3779608D1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0371434A1 (de) * 1988-12-01 1990-06-06 VOGT electronic Aktiengesellschaft Mehrpolige Entstördrossel, insbesondere für Datenleitungen mit mehreren Leitungszügen
GB2276986A (en) * 1993-04-05 1994-10-12 Siemens Matsushita Components Choke
DE102010041618A1 (de) 2010-09-29 2011-12-22 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens zweier Halbleiterlichtquellen
DE102010041632A1 (de) 2010-09-29 2012-03-29 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens zweier Halbleiterlichtquellen
DE102010041613A1 (de) 2010-09-29 2012-03-29 Osram Ag Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens zweier Halbleiterlichtquellen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1123803A (fr) * 1955-03-18 1956-09-28 Mode perfectionné de réalisation des circuits électriques comportant de l'inductance
DE1955712A1 (de) * 1969-11-05 1971-05-13 Siemens Ag Traegerfrequenzsperrung durch Ferritkoerper an elektrischen Leitungen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1123803A (fr) * 1955-03-18 1956-09-28 Mode perfectionné de réalisation des circuits électriques comportant de l'inductance
DE1955712A1 (de) * 1969-11-05 1971-05-13 Siemens Ag Traegerfrequenzsperrung durch Ferritkoerper an elektrischen Leitungen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 4, Nr. 28 (E-1)[510], 8. März 1980; & JP-A-55 001 188 (MASUPURO DENKOU K.K.) 07-01-1980 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0371434A1 (de) * 1988-12-01 1990-06-06 VOGT electronic Aktiengesellschaft Mehrpolige Entstördrossel, insbesondere für Datenleitungen mit mehreren Leitungszügen
GB2276986A (en) * 1993-04-05 1994-10-12 Siemens Matsushita Components Choke
FR2703819A1 (fr) * 1993-04-05 1994-10-14 Siemens Matsushita Components Bobine de réactance multiple compensée en courant, de réalisation compacte.
GB2276986B (en) * 1993-04-05 1996-11-06 Siemens Matsushita Components Multiple line choke
DE102010041618A1 (de) 2010-09-29 2011-12-22 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens zweier Halbleiterlichtquellen
DE102010041632A1 (de) 2010-09-29 2012-03-29 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens zweier Halbleiterlichtquellen
DE102010041613A1 (de) 2010-09-29 2012-03-29 Osram Ag Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens zweier Halbleiterlichtquellen
WO2012041783A1 (de) 2010-09-29 2012-04-05 Osram Ag Schaltungsanordnung zum betreiben mindestens zweier halbleiterlichtquellen

Also Published As

Publication number Publication date
EP0275499B1 (de) 1992-06-03
DE3779608D1 (de) 1992-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2262237A1 (de) Schaltungsanordnung fuer die kombinierte sprachfrequenzuebertragung und gleichstromsignalisierung
DE2905821C2 (de) Anordnung zur gleichstromisolierten Kopplung von HF-Signalen auf einen Fernsehempfänger
DE2050312A1 (de) Mehrfachdrossel mit Dämpfung von symmetrischen Störströmen
DE2245208A1 (de) Funk-entstoerdrossel
DE3833916C2 (de)
DE846874C (de) Transformatorsystem mit Leitungscharakter
EP0275499B1 (de) Stromkompensierte Drossel zur Funk-Entstörung
DE3929402A1 (de) Roentgeneinrichtung
DE2802507A1 (de) Ein hohlraumresonator-magnetron aufweisende vorrichtung
DE4311126C2 (de) Stromkompensierte Mehrfachdrossel in Kompaktbauweise
DE1516136B1 (de) Schutzschaltung fuer kapazitive Spannungswandler
DE4421986A1 (de) Funkentstörfilter
DE3340494C2 (de)
DE8634584U1 (de) Stromkompensierte Drossel zur Funk-Entstörung
DE3238250C2 (de)
EP0801443B1 (de) Dämpfungseinrichtung gegen Störströme elektronischer Komponenten
DE69912318T2 (de) Remote Feeder Reactance Coil / Fernspeisedrossel
AT249750B (de) Entstördrossel für mehrere Leitungssysteme
DE1811328C3 (de) Spule oder Drossel
DE4340020A1 (de) Induktiver elektrischer Wandler
DE3708226A1 (de) Drossel mit zwei spulen
DE2623412B2 (de) Ferngespeister Zwischenverstärker für Nachrichtenübertragungsstrecken
DE897859C (de) Breitband-UEbertrager fuer Hoer- und Fernsehfrequenzen
DE2050455A1 (de) Symmetrisch aufgebautes Funkentstörgerät
DE1259391B (de) UEbertrageranordnung mit ferromagnetischem Kernmaterial

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE GB

17P Request for examination filed

Effective date: 19890126

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: INTERPATENT ST.TECN. BREV.

17Q First examination report despatched

Effective date: 19910726

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE GB

REF Corresponds to:

Ref document number: 3779608

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19920709

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19921119

Year of fee payment: 6

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19931216

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19931216

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20070131

Year of fee payment: 20