CH688116A5

CH688116A5 - Current-compensated multiple throttle in a compact design.

Info

Publication number: CH688116A5
Application number: CH55594A
Authority: CH
Inventors: Peter Aufleger; Gerd Flaemig
Original assignee: Siemens Matsushita Components
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 1997-05-15
Also published as: GB9406349D0; DE4311126C2; FR2703819B1; DE4311126A1; FR2703819A1; GB2276986B; GB2276986A

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine stromkompensierte Mehrfachdrossel in Kompaktbauweise, die zumindest zwei elektrische Leiter mit Endbereichen besitzt. The invention relates to a current-compensated multiple choke in a compact design, which has at least two electrical conductors with end regions.

Hochwertige EMV-Filter für Anlagen, geschirmte Räume und Systeme werden für Störfrequenzen bis zu mehreren GHz und hohen Nennströmen bis zu einigen 1000 A ausgelegt. Hierfür ist es erforderlich, dass die in den Filtern verwendeten Drosseln einen geringen Gleichstromwiderstand für symmetrische und asymmetrische Entstörung mit sehr hoher Dämpfung aufweisen, die einen kleinen Spannungsabfall und damit eine geringe Verlustleistung zur Folge haben. Ferner ist es erwünscht, Drosseln mit kleiner Baugrösse und geringem Gewicht herzustellen, die kaskadierbar {Modulbauweise) sind. High-quality EMC filters for plants, shielded rooms and systems are designed for interference frequencies up to several GHz and high nominal currents up to several 1000 A. This requires that the chokes used in the filters have a low DC resistance for symmetrical and asymmetrical interference suppression with very high attenuation, which result in a small voltage drop and thus a low power loss. Furthermore, it is desirable to produce chokes with a small size and light weight that can be cascaded (modular design).

Bisher werden in Filtern stromkompensierte Drosseln (für symmetrische und asymmetrische Entstörung) in Wickeltechnik, sowie Stabkerndrosseln für symmetrische Entstörung verwendet. Die Drosseln müssen für den Nennstrom ausgelegt werden. Durch die Wickeltechnik, sowie durch die notwendige Anzahl elektrischer Verbindungen der Komponenten für symmetrische und asymmetrische Entstörung wird der Gleichstromwiderstand erhöht und ist dadurch ein bedeutendes Kriterium für den mechanischen Aufbau und die elektrischen Eigenschaften der Drossel. So far, current-compensated chokes (for symmetrical and asymmetrical interference suppression) in winding technology, as well as rod core chokes for symmetrical interference suppression have been used in filters. The chokes must be designed for the nominal current. The DC resistance is increased by the winding technology and the necessary number of electrical connections of the components for symmetrical and asymmetrical interference suppression and is therefore an important criterion for the mechanical structure and the electrical properties of the choke.

Höhere Induktivität bedeutet mehr Windungen, dadurch höheren ohmschen Widerstand und bei gleicher Strombelastung (Nennstrom) einen höheren Spannungsabfall und somit eine höhere Verlustleistung (Verlustwärme). Durch eine höhere Windungszahl wird auch die Strombelastung (Sättigungsverhalten) der Drossel negativ beeinflusst. Higher inductance means more turns, thus higher ohmic resistance and with the same current load (nominal current) a higher voltage drop and thus a higher power loss (heat loss). The current load (saturation behavior) of the choke is negatively influenced by a higher number of turns.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine stromkompensierte Mehrfachdrossel der eingangs genannten Art anzuführen, die die weiter oben beschriebenen Anforderungen erfüllt. The object of the invention is therefore to provide a current-compensated multiple choke of the type mentioned at the outset, which meets the requirements described above.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Drossel eine Komponente zur asymmetrischen Entstörung aufweist, die aus mindestens einem Kern besteht, in dessen Innenraum die elektrischen Leiter verlaufen, und dass sie ferner eine Komponente zur symmetrischen Entstörung aufweist, bei der mindestens ein elektrischer Leiter durch geeignete Formgebung mit zumindest einem aufgebrachten Kern versehen ist. This object is achieved according to the invention in that the choke has a component for asymmetrical interference suppression, which consists of at least one core, in the interior of which the electrical conductors run, and in that it also has a component for symmetrical interference suppression, in which at least one electrical conductor suitable shape is provided with at least one applied core.

Die elektrischen Leiter können entweder als flexible Leiter, als Massiv- oder als Hohlleiter ausgebildet sein. The electrical conductors can be designed either as flexible conductors, as solid conductors or as waveguides.

Vorteilhaft ist, dass die Drossel mit zumindest einem weiteren elektrischen Bauelement ohne zusätzlichen Aufwand kaskadierbar ist, wozu die Endbereiche der elektrischen Leiter mit Aussen- und/ oder Innengewinden versehen sein können. It is advantageous that the choke can be cascaded with at least one further electrical component without additional effort, for which purpose the end regions of the electrical conductors can be provided with external and / or internal threads.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele erläutert. The invention is explained using the following exemplary embodiments.

In der dazugehörenden Zeichnung zeigen Show in the accompanying drawing

Fig. 1 die Ansicht einer stromkompensierten Mehrfachdrossel Fig. 1 shows the view of a current-compensated multiple choke

Fig. 2 ein Schnittbild der in Fig. 1 dargestellten Drossel und Fig. 2 is a sectional view of the throttle shown in Fig. 1 and

Fig. 3 ein Schaltbild der in Fig. 1 dargestellten Drossel. Fig. 3 is a circuit diagram of the choke shown in Fig. 1.

In der Fig. 1 ist eine Drossel mit vier elektrischen Leitern 2 dargestellt, die mit L1, L2, L3 und N bezeichnet sind. Die elektrischen Leiter 2 sind im Innern von zwei Kernen 1 mit sehr hoher Permeabilität geführt, wodurch eine stromkompensierte Drossel mit einer Windung entsteht. Dies ergibt die Komponente U für die asymmetrische Entstörung. Die elektrischen Leiter 2 sind sowohl zu den hoch-permeablen Kernen 1 als auch untereinander und gegen andere leitende Materialen isoliert aufgebaut. Hierzu werden beispielsweise die Leiter 2 mittels Haltern aus isolierendem Material auf Abstand gehalten. Durch geeignete Konstruktion der Halter wird ein verbessertes Kurzschlussverhalten der gesamten Drossel erreicht. In Fig. 1, a choke is shown with four electrical conductors 2, which are designated L1, L2, L3 and N. The electrical conductors 2 are guided inside two cores 1 with a very high permeability, as a result of which a current-compensated choke with one turn is produced. This results in component U for asymmetrical interference suppression. The electrical conductors 2 are constructed so as to be insulated from the highly permeable cores 1 as well as from one another and from other conductive materials. For this purpose, for example, the conductors 2 are kept at a distance by means of holders made of insulating material. A suitable short-circuit behavior of the entire choke is achieved by suitable construction of the holder.

Ausserhalb der Komponente U für die asymmetrische Entstörung weisen die elektrischen Leiter 2 im Bereich 4 eine geeignete Formung auf, so dass ein Aufbringen der Kerne 5 für die symmetrische Komponente der Entstörung ermöglicht wird. Outside the component U for asymmetrical interference suppression, the electrical conductors 2 have a suitable shape in the region 4, so that the cores 5 for the symmetrical component of the interference suppression can be applied.

In der Fig. 2, die den in der Fig. 1 angegebenen Schnitt in der Ebene II-II darstellt, ist zu erkennen, dass die elektrischen Leiter L1, L2, L3, N derart gestaltet werden, dass die Kerne 5 auf die einzelnen elektrischen Leiter aufgebracht werden können. Ferner ist aus der Fig. 2 zu erkennen, dass die einzelnen elektrischen Leiter durch eine kreuzförmige Isolierung 3 voneinander isoliert sind. In FIG. 2, which shows the section indicated in FIG. 1 in the plane II-II, it can be seen that the electrical conductors L1, L2, L3, N are designed in such a way that the cores 5 on the individual electrical ones Head can be applied. It can also be seen from FIG. 2 that the individual electrical conductors are insulated from one another by cross-shaped insulation 3.

In den Endbereichen 6 der elektrischen Leiter 2 sind in der Fig. 1 nicht dargestellte Aussen- und/ oder Innengewinde angeordnet, die zur Befestigung der Ein- bzw. Ausgangsleitungen einer weiteren Drossel, oder eines oder mehrerer Mehrfachdurch-führungskondensatoren verwendet werden können. In the end regions 6 of the electrical conductors 2, external and / or internal threads (not shown in FIG. 1) are arranged, which can be used to fasten the input or output lines of a further choke or one or more multiple lead-through capacitors.

Durch die Möglichkeit der Verwendung von Stromleitern 2 mit grossen Abmessungen im Querschnitt und von in der Anzahl reduzierten Verbindungsstellen wird der ohmsche Widerstand minimiert. Der Spannungsabfall und somit auch die Verlustleistung wird durch diese Ausführungsform auf ein Minimum reduziert. The ohmic resistance is minimized by the possibility of using current conductors 2 with large cross-sectional dimensions and reduced number of connection points. The voltage drop and thus the power loss is reduced to a minimum by this embodiment.

Durch Einsparung von Material, bedingt durch den Kontaktaufbau, kann die Drossel raumsparend und dadurch mit geringem Gewicht aufgebaut werden. By saving material, due to the contact structure, the throttle can be built up in a space-saving manner and therefore with low weight.

Durch Hinzufügen bzw. Entfernen von Kernen kann die Drossel in der Induktivität an verschiedene Anforderungen (Dämpfungsanforderungen) ange-passt werden. By adding or removing cores, the choke in the inductor can be adapted to different requirements (damping requirements).

Die stromführenden Leiter 2 bestehen aus einem geeigneten Werkstoff, wobei sowohl starre als auch flexible Leiter sowie auch Rohre (Hohlleiter) verwendet werden können. The live conductors 2 are made of a suitable material, both rigid and flexible conductors as well as tubes (waveguides) can be used.

Die Form der Leiter 2 hängt von der Verwendung der Drossel bzw. von weiteren Anschlussmöglichkeiten ab. The shape of the conductor 2 depends on the use of the choke or other connection options.

Neben dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel einer Drossel mit vier elektrischen Leitern sind auch andere Drosselformen möglich, die eine andere Anzahl von elektrischen Leitern (Mindestanzahl 2) aufweisen. In addition to the exemplary embodiment of a choke with four electrical conductors shown in the figures, other forms of choke are also possible which have a different number of electrical conductors (minimum number 2).

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Claims

1. Current-compensated multiple choke in a compact design, which has at least two electrical conductors (2) with end regions (6), characterized in that it has a component (U) for asymmetrical interference suppression, which consists of at least one core (1) in the interior thereof the electrical conductors (2) run and that they also have a component (S) for symmetrical interference suppression, in which at least one electrical conductor (2) is provided with at least one applied core (5) by suitable shaping.

2. Multiple choke according to claim 1, characterized in that the electrical conductors (2) are designed as solid conductors.

3. Multiple choke according to claim 1, characterized in that the electrical conductors (2) are flexible.

4. Multiple choke according to claim 1, characterized in that the electrical conductors (2) are designed as waveguides.

5. Multiple choke according to one of claims 1 to 4, characterized in that it can be cascaded with at least one further electrical component without additional effort.

6. Multiple choke according to claim 5, characterized in that the end regions (6) of the electrical conductors (2) are provided with external and / or internal threads.

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