DE1016332B

DE1016332B - Schichtwiderstand mit Wendelung fuer Zwecke der Entstoerung

Info

Publication number: DE1016332B
Application number: DES44597A
Authority: DE
Inventors: Dr Adolf Weis
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-07-01
Filing date: 1955-07-01
Publication date: 1957-09-26

Description

Schichtwiderstand mit Wendelung für Zwecke der Entstörung Der Scheinwiderstand von Schichtwiderständen sinkt mit wachsender Frequenz im Hochfrequenzgebiet infolge der Eigenkapazität des Widerstandes ab. Diese Eigenkapazität kann man in der Ersatzschaltung als dem Widerstand parallel geschaltet ansehen. Der durch diese Kapazität bedingte Abfall überschreitet das zulässige Maß, das im allgemeinen 10°/o vom Gleichstromwert des Widerstandes betrifft, schon. bei einer verhältnismäßig niederen Frequenz, die sich aus der genannten Parallelschaltung des Ersatzschaltbildes berechnen läßt. Ein Widerstand von 10 kOhm üblicher Bauart, der eine Eigenkapazität von z. B. etwa 0,25 pF besitzt, wäre also nur bis zu einer Frequenz von etwa 30 MHz brauchbar und ist deshalb z. B. zur Entstörung der UKW-Frequenzen des Sprechrundfunks und Fernsehens durch Reihenschaltung mit der Störquelle nicht geeignet.
Es ist ein Entstörwiderstandskabel mit gleichmäßig verteiltem Widerstand insbesondere zur Entstörung von Hochspannungszündanlagen in Kraftfahrzeugen vorgeschlagen worden, bei dem die Seele des Kabels aus einem Werkstoff hohen spezifischen Widerstandes besteht, auf die unmittelbar eine Wendel eines Drahtes mit kleinem Widerstand gewickelt ist, und bei dem in die Kabelseele ein magnetisches Material eingebettet ist. Diese Widerstände sind verhältnismäßig stark temperaturabhängig und überdies keine festen Körper.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen diese Nachteile vermeidenden Schichtwiderstand anzugeben, dessen Scheinwiderstand bis zu sehr hohen Frequenzen höchstens um etwa 10% vom Gleichstromwert abweicht. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß dem Schichtwiderstand durch einen Wendelschliff eine Induktivität gegeben und in der Wendel ein magnetisierbarer Kern angeordnet. Durch die Induktivität der Wendel steigt der Scheinwiderstand des erfindungsgemäßen Widerstandes zunächst an und fällt erst bei höheren Frequenzen wieder ab. Die Wendelung des Widerstandes und der in ihr angeordnete magnetisierbare Kern werden nun so bemessen, daß der Scheinwiderstand erst bei etwa 100 MHz oder darüber um mehr als etwa 101/o. unter seinem Gleichstromwiderstand liegt. Ein solcher Widerstand ist im UKW-Rundfunkbereich, der bis etwa 100 MHz reicht, gut brauchbar.
Die Zweckmäßigkeit der Anordnung des magnetisierbaren Kerns läßt sich durch folgende Überlegung begründen, bei der von einer gewendelten Schicht ohne einen solchen Kern ausgegangen wird: Die zur Erzielung eines vorgegebenen Widerstandes notwendige Wendelzahl pro cm des Widerstandskörpers ist von den Abmessungen des Widerstandskörpers, dem Gleichstromwiderstand der Wendel und der Eigenkapazität der Wendel abhängig. Von diesen Größen sind die Eigenkapazität und der Gleichstromwiderstand der Wendel bei gegebener Form des Widerstandskörpers wieder vom Wendelschliff abhängig. Diese Zusammenhänge können zu sehr großen Wendelzahlen führen; so erfordert z. B. ein Widerstand mit einem Körperdurchmesser von etwa 4 mm und einer Körperlänge von etwa 25 mm eine Gesamtwendelzahl von etwa 165, die selbst bei einer Verteilung der Wendel auf die ganze Körperlänge eine Wendelzahl von rund 65 pro cm bedeutet. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß ein magnetisierbarer Kern in der Wendelung angeordnet ist, der die Induktivität des Widerstandes erhöht.
Der magnetisierbare Kern wird vorteilhaft aus einem für Hochfrequenzen geeigneten Kernstoff hergestellt. Es empfiehlt sich überdies, um die Eigenkapazität des Widerstandes nicht unnötig zu erhöhen, den Kern aus einem Werkstoff mit einer geringen Dielektrizitätskonstante, z. B. aus Ferrit, herzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung gezeigt.
In der Fig. 1 bedeutet 1 den Widerstand, der an seinen beiden Enden mit den Kappen 2, 3 und den Stromzuführungen 4, 5 versehen ist. Die auf dem Widerstandskörper 1 aufgebrachte Wendel ist in Fig. 1 mit 6 bezeichnet. Der Trägerkörper 1 der Widerstandsschicht ist hohl ausgebildet, und in diese Höhlung des Widerstandes ist ein magnetischer Kern 7 aus einem Hochfrequenzkernstoff, insbesondere aus Ferrit, eingelegt und z. B. durch Festkleben gegen ein Verschieben aus seiner Lage gesichert. Da die Dielektrizitätskonstante des Kernstoffes 7 stets größer als 1 ist, empfiehlt es sich, den Kern 7 kürzer zu machen als den Abstand zwischen den Kappen 2, 3 und ihn so in dem Körper festzulegen, daß zwischen den Kappen und Enden des Kerns 7 ein verhältnismäßig großer freier Raum 71, 72 bleibt, um auf diese Weise eine zu starke Erhöhung der Eigenkapazität des Widerstandes zu verhindern.
In der Fig. 2 ist eine weitere Ausführung des Erfindungsgedankens dargestellt, die im folgenden beschrieben wird. In ihr sind gleiche Teile mit gleichen Bezeichnungen versehen. Der Widerstandskörper 1 besteht in diesem Falle jedoch selbst aus einem magnetisierbaren Werkstoff, insbesondere aus einem Ferrit, das eine sehr geringe Leitfähigkeit und eine geringe Dielektrizitätskonstante besitzt. Die Induktivität dieses Widerstandes ist jedoch relativ groß. Diese Ausführungsform eignet sich besonders gut für halmartige Widerstandsformen, bei denen also der Durchmesser des Widerstandskörpers sehr klein ist gegenüber der Länge.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gewendelter Schichtwiderstand für Zwecke der Entstörung in einem Frequenzbereich bis zu sehr hohen Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand durch die W endelung und einen in der Wendel angeordneten magnetisierbaren Kern eine hohe Induktivität erhält, so daß sein Scheinwiderstand erst für Frequenzen oberhalb des Entstörbereiches, insbesondere oberhalb etwa 100 MHz, auf einen Wert absinkt, der höchstens etwa 10% unter dem des Gleichstromwiderstandes des gewendelten Schichtwiderstandes liegt.
2. Widerstand nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Induktivitätserhöhung mittels Anordnung eines magnetischen Kerns im hohlen Widerstandskörper.
3. Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper (1) selbst aus einem nichtleitenden magnetisierbaren Werkstoff besteht.
4. Widerstand nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisierbare Werkstoff eine geringe Dielektrizitätskonstante besitzt.
5. Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisierbareWerkstoff aus Ferrit besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 587 045; Archiv für technisches Messen, Oktober 1940, Z 115/2; Radio Mentor, Dezember 1952, S. 602 bis 604.