SU725094A1 - Noise suppressing choke - Google Patents

Description

Настоящее изобретение относится к области обеспечения помехоустойчивости устройств, подверженных воздействию внеш-, них и внутренних электромагнитных полей, в частности к фильтрующим индуктивным 5 элементам типа дросселей, используемым самостоятельно или в составе помехоподавляющих фильтров.The present invention relates to the field of ensuring noise immunity of devices subject to external, internal and electromagnetic fields, in particular to filtering inductive 5 elements of the type of chokes used independently or as part of noise suppression filters.

Известны помехоподавляющие дроссели, ... обеспечивающие пропускание постоянного 10 тока или токов низкой частоты при подавлении проходящих высокочастотных сигналов. Помехоподавляющие дроссели содержат замкнутый магнитный тороидальный сердечник с размещенной на нем рабочей 15 обмоткой. Эффективность подавления высокочастотных сигналов определяется величиной индуктивного сопротивления и сопротивления потерь дросселя на высоких частотах. Равномерность вносимого затуха- 20 ния в широкой полосе частот связана с постоянством полного сопротивления дросселя.Known noise suppressors chokes ... providing a constant 10 current or low frequency currents while suppressing passing high-frequency signals. The interference suppression chokes contain a closed magnetic toroidal core with a working winding 15 placed on it. The efficiency of suppressing high-frequency signals is determined by the magnitude of the inductive resistance and the loss resistance of the inductor at high frequencies. The uniformity of the introduced attenuation in a wide frequency band is associated with the constancy of the impedance of the inductor.

Известны высокочастотные катушки, выполненные на тороидальном сердечнике. 25 Недостаток этих дросселей состоит в неравномерности индуктивного сопротивления в широком диапазоне частот, особенно в области частот 20—300 МГц. Это вызвано присутствием собственной емкости, которая зо включает в себя следующие составляющие: между слоями и между витками в слое. Точный учет величины всех составляющих сложен, что приводит к неопределенности величины полного сопротивления дросселя на различных частотах и понижению вносимого затухания на отдельных заранее неизвестных частотах собственных резонансов, лежащих в полосе подавления помех.High-frequency coils made on a toroidal core are known. 25 The disadvantage of these chokes is that the inductance is uneven over a wide frequency range, especially in the frequency range 20-300 MHz. This is due to the presence of its own capacitance, which includes the following components: between layers and between coils in a layer. Accurate accounting of the magnitude of all components is complicated, which leads to an uncertainty in the value of the impedance of the inductor at various frequencies and to a decrease in the introduced attenuation at individual previously unknown frequencies of natural resonances lying in the interference suppression band.

Данное изобретение имеет целью повысить равномерность индуктивного сопротивления' дросселя в широкой полосе частот. Это достигается тем, что последовательно с основной индуктивностью обмотки помехоподавляющего дросселя включается дополнительная индуктивность, образуемая погонной индуктивностью вывода основной обмотки при укладке этого вывода в специальном кольцевом пазу тороидального сердечника. Благодаря ортогональному расположению магнитных полей основной и дополнительной индуктивностей, между ними существует высокая степень электромагнитной развязки. Это приводит к тому, что на резонансных частотах основной индуктивности, полное индуктивное сопротивление дросселя будет представлено дополнительной индуктивностью, а падение вносимого дросселем затухания на этих частотах будет в значительной мере ослаблено.The present invention aims to increase the uniformity of the inductance 'of the inductor in a wide frequency band. This is achieved by the fact that in series with the main inductance of the winding of the noise suppressing inductor, an additional inductance is formed, formed by the linear inductance of the output of the main winding when laying this output in a special ring groove of the toroidal core. Due to the orthogonal arrangement of the magnetic fields of the primary and secondary inductances, there is a high degree of electromagnetic isolation between them. This leads to the fact that at the resonant frequencies of the main inductance, the total inductive resistance of the inductor will be represented by additional inductance, and the drop in the attenuation introduced by the inductor at these frequencies will be significantly weakened.

Применение предлагаемого помехоподавляющего дросселя приводит к улучшению равномерности затухания, вносимого дросселем в широкой полосе частот и повышению эффективности как при его самостоятельном использовании, так и в составе помехоподавляющих фильтров.The use of the proposed noise suppression inductor improves the uniformity of attenuation introduced by the inductor in a wide frequency band and increases efficiency both when it is used independently and as a part of noise suppression filters.

Общий вид предлагаемого помехоподавляющего дросселя показан на чертеже. Тороидальный сердечник 1 дросселя имеет кольцевой паз 2 на цилиндрической поверхности. Рабочая обмотка 3 дросселя нанесена на тороидальный сердечник. Вывод 4 рабочей обмотки заведен и уложен в кольцевом пазу 2. Кольцевой паз может располагаться как на внешней, так и на внутренней цилиндрической поверхности тороидального сердечника. В зависимости от этого способ размещения и фиксации вывода в кольцевом пазу может быть различным. Профиль кольцевого паза выполняется прямоугольным, треугольным, трапецеидальным, полукруглым или иным. Кольцевой паз для повышения индуктивности уложенного в нем вывода должен заполняться магнитным материалом. Магнитная црпь основнбй индуктивности дросселя замыкается по тороидальному сердечнику. Магнитная цепь дополнительной индуктивности, образованной уложенным в кольцевом пазу выводом рабочей обмотки, становится замкнутой при заполнении кольцевого паза магнитным материалом. Магнитные поля основной и дополнительной индуктивностей взаимно-перпендикулярны, что исключает взаимную связь между ними и позволяет считать основную и дополнительную индуктивности автономными.A general view of the proposed noise suppression inductor is shown in the drawing. The toroidal core 1 of the throttle has an annular groove 2 on a cylindrical surface. The working winding 3 of the inductor is applied to the toroidal core. The output 4 of the working winding is wound and laid in the annular groove 2. The annular groove can be located on both the external and internal cylindrical surfaces of the toroidal core. Depending on this, the method of placement and fixation of the output in the annular groove may be different. The profile of the annular groove is rectangular, triangular, trapezoidal, semicircular or otherwise. An annular groove to increase the inductance of the output laid in it must be filled with magnetic material. The magnetic circuit of the main inductance of the inductor is closed along the toroidal core. The magnetic circuit of the additional inductance formed by the output of the working winding laid in the ring groove becomes closed when the ring groove is filled with magnetic material. The magnetic fields of the main and additional inductances are mutually perpendicular, which eliminates the mutual connection between them and allows us to consider the main and additional inductances as autonomous.

При прохождении через обмотку помехоподавляющего дросселя постоянного тока или токов низкой частоты, когда индуктивное сопротивление рабочей обмотки мало, 5 ослабления проходящего тока не происходит. Для высокочастотных составляющих сигнала индуктивное сопротивление дросселя оказывается большим/что в значительной мере снижает величину соответствую10 щих сигналов. В том случае, когда частота высокочастотных сигналов совпадает с собственной резонансовой частотой основной индуктивности дросселя, эффективность ослабления подобных сигналов будет опреде15 литься величиной дополнительной индуктивности вывода рабочей обмотки, размещенной в кольцевом пазу тороидального сердечника. Как правило, собственные резонансные частоты основной индуктивности 20 лежат в диапазоне 20—300 МГц, в котором индуктивное сопротивление одновиткового вывода длиной 10—15 мм, окруженного магнитной средой, оказывается достаточным для сохранения определенной величи25 ны вносимого дросселем затухания.When passing through the winding of a noise suppressing DC inductor or low frequency currents, when the inductive resistance of the working winding is small, 5 weakening of the passing current does not occur. For the high-frequency components of the signal, the inductance of the inductor is large /, which significantly reduces the value of the corresponding signals. In the case when the frequency of high-frequency signals coincides with the natural resonance frequency of the main inductor of the inductor, the attenuation efficiency of such signals will be determined by the value of the additional inductance of the output of the working winding located in the annular groove of the toroidal core. As a rule, the natural resonant frequencies of the main inductance 20 lie in the range 20–300 MHz, in which the inductive resistance of a single-turn output 10–15 mm long, surrounded by a magnetic medium, is sufficient to maintain a certain value of the attenuation introduced by the inductor.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Помехоподавляющий дроссель, содержащий тороидальный сердечник и обмотку,1. An interference suppression inductor comprising a toroidal core and a winding, 30 отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности индуктивного сопротивления в широкой полосе частот, на цилиндрической поверхности сердечника выполнен кольцевой паз, в котором уложен 35 вывод обмотки.30 characterized in that, in order to increase the uniformity of the inductive resistance in a wide frequency band, an annular groove is made on the cylindrical surface of the core, in which the 35 output of the winding is laid. 2. Дроссель по π. 1, отличающийся тем, что кольцевой паз заполнен ферромагнитным материалом.2. Throttle in π. 1, characterized in that the annular groove is filled with ferromagnetic material.