DE2600765A1 - Siebdrossel zur minderung von stoerspannungen in stromversorgungen - Google Patents

Description

• Siebdrossel zur Minderung von Störspannungen 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel noch näher beschrieben.
• 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.
• Das Schaltbild der Fig. 1 wurde bereits zum Stand de Technik erläutert.
• 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.
• 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 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.

Claims (2)

1. 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.
2. 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.