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Die Erfindung betrifft eine raumsparende Funkentstördrossel hoher Entstörwirkung für die Funkentstörung von Halbleiterschaltungen.
Zur Begrenzung leitungsgebundener hochfrequenter Störenergien werden Funkentstördrosseln im allgemeinen als Längsglieder dort eingesetzt, wo Kondensatoren allein keinen ausreichend störungsarmen
Funkempfang sicherstellen. Derartige Drosseln sind insbesondere erforderlich zur Entstörung von
Halbleiter-Schaltungen, welche in bezug auf Funkstörungen einen kleinen Innenwiderstand aufweisen.
Beispielsweise werden sie benötigt in mit Thyristoren arbeitenden Helligkeitsreglern.
Solche Drosseln sollen die notwendige Entstörung bei möglichst geringem Aufwand an Siebmitteln bewirken, die eigentliche Funktion der Schaltung nicht nachteilig beeinflussen, also z. B. nach Ablauf des Schaltvorganges für den Laststrom keinen nennenswerten ohmschen und induktiven Widerstand mehr darstellen, den Halbleiter gegen zu hohe Spannungsspitzen und zu steilen Anstieg des
Einschaltstromes schützen, kleine Abmessungen haben und streuarm sein.
Diesen Anforderungen insgesamt genügen die bisher bekanntgewordenen Funkentstördrosseln nur in unbefriedigender Weise. So besitzen die zum Stand der Technik gehörenden Funkentstördrosseln mit einem
Stabkem aus Dynamoblech nicht die erwünschte hohe effektive Induktivität sowie den zu erstrebenden niedrigen
Gleichstromwiderstand. Die ebenfalls vorbekannten Funkentstördrosseln mit einem Massenkern in Ringform haben demgegenüber bei gleich grosser Nennstrombelastbarkeit zwar einen günstigeren Gleichstromwiderstand, weisen aber keine höhere effektive Induktivität auf. Beide Drosselausführungen besitzen ausserdem keine ausreichende Eigendämpfung zur Verminderung der Eigenschwingungen des LC-Entstörkreises.
Ferner ist aus der deutschen Patentschrift Nr. 620591 ein Magnetkern, insbesondere für
Fernsprechringübertrager, bekanntgeworden, dessen innerer Kern aus einem gewickelten Nickeleisen-Band und dessen äusserer Kern aus aufeinandergeschichteten Ringscheiben aus Eisensilizium-Blech besteht. Jedoch allein die Tatsache, dass der äussere Ring aus Blechringscheiben aufgebaut ist, die gegenüber gewickelten Bandringkernen aus Bändern mit magnetischer Vorzugsrichtung bei gleicher Leistung höhere Abmessungen haben, macht die Verwendung solcher Kerne als raumsparende Funkentstördrossel ungeeignet. Die angestrebte Verminderung der bei Halbleiterschaltungen auftretenden Störspannungen lässt sich zudem dann nicht erreichen, wenn die Banddicke nicht innerhalb bestimmter Grenzen gehalten wird.
Eine ausreichende Entstörung von Halbleiterschaltungen bewirkt auch nicht ein Drosselkern, dessen Metallband so ausgewählt ist, dass seine Hystereseschleife mindestens annähernd rechteckförmig ist, wie sie sich gemäss der Schweizer Patentschrift Nr. 231589 beispielsweise dadurch ergibt, dass man ein höchstens 0, 2 mm dickes Band aus einer Eisensilizium-Legierung mi 1 bis 5% Silizium oder aus einer Eisennickel-Legierung mit 45 bis 60% Nickel verwendet. Dieser Patentschrift lässt sich keine Andeutung entnehmen, die auf die Eignung eines solchen Kernes zur Funkentstörung hinweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile bekannte Entstörbauelemente für die Funkentstörung von Halbleiterschaltungen, in denen Schaltvorgänge Ursache der Funkstörung sind, eine raumsparende Funkentstördrossel mit hoher Induktivität bei geringer Windungszahl zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gelöst mittels einer Ringkerndrossel, die aus zwei Magnetkernen zusammengesetzt ist, wobei der erste Magnetkern aus einer Eisen-Silizium-Legierung besteht, wogegen der zweite Magnetkern aus einer Eisen-Nickel-Legierung und aus gewickeltem Band hergestellt ist, mit dem Kennzeichen, dass bei Verwendung zur Funkentstörung von Halbleiterschaltungen auch der erste Magnetkern aus gewickeltem Band mit einer Dicke von 0, 1 bis 0, 5 mm hergestellt ist, wobei die Eisen-Silizium-Legierung 2 bis 4% Silizium aufweist, und dass das Band des zweiten Magnetkernes eine Dicke von 0, 025 bis 0, 2 mm hat, wobei die Eisen-Nickel-Legierung 35 bis 65% Nickel aufweist. Vorzugsweise hat das Band aus der Eisen-Nickel-Legierung eine Dicke von 0, 03 bis 0, 1 mm.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben : Fig. l zeigt eine aus den Bandringkernen A und B bestehende Ringkernkombinatiom im Aufriss und Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den aus den Bandringkernen A und B bestehenden Drosselkern, der von einer isolierenden Schicht C umhüllt und mit einer Wicklung D versehen ist.
Zur Herstellung einer erfindungsgemässen Funkentstördrossel wurde ein Bandringkem aus 0, 3 mm dickem Band einer 3%-igen Eisen-Silizium-Legierung mit einem Bandringkern aus 0, 05 mm dickem Band einer 36%-igen Eisen-Nickel-Legierung zusammengefügt ; der erhaltene Doppelringkörper wurde kriechstromfest isoliert, hiebei gleichzeitig verfestigt und dann für einen Nennstrom von Ieff=4A mit 0, 8 mm dickem Kupferlackdraht bewickelt. Die Zahl der Windungen betrug 85, der Aussendurchmesser der einbaufertigen Funkentstördrossel 38 mm. Sie besass bei einer Frequenz von 150 kHz eine effektive Induktivität von 2 mH und hatte einen Gleichstromwiderstand von 130 mOhm.
Hinsichtlich der effektiven Induktivität erbrachte die erfindungsgemässe
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Ausführung damit trotz geringen Raumbedarfes und niedriger Windungszahl erheblich günstigere Werte als die vorbekannten Funkentstördrosseln gleicher Belastbarkeit, und sie hatte einen kleineren Gleichstromwiderstand als die entsprechende StabkerndrosseL
In Verbindung mit einer Querkapazität von 0, 15jHF wurde die Entstörwirkung der erfindungsgemässen Funkentstördrossel in einer Phasenanschnittsschaltung bei einer Belastung von 4 A untersucht. Es zeigte sich, dass bei einer Frequenz von 150 kHz die Störspannung von etwa 800 mV auf rund 2 mV vermindert und die Eigenschwingung des LC-Kreises durch die Drossel allein genügend gedämpft wurde.
Die Anordnung der Bandringkerne zu einem Doppelringkörper ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte Form beschränkt. Es können beide Kerne auch aufeinandergesetzt und isolierend fixiert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ringkerndrossel, die aus zwei Magnetkernen zusammengesetzt ist, wobei der erste Magnetkern aus einer
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Funkentstörung von Halbleiterschaltungen auch der erste Magnetkern aus gewickeltem Band mit einer Dicke von 0, 1 bis 0, 5 mm hergestellt ist, wobei die Eisen-Silizium-Legierung 2 bis 4% Silizium aufweist, und dass das Band des zweiten Magnetkernes eine Dicke von 0, 025 bis 0, 2 mm hat, wobei die Eisen-Nickel-Legierung 35 bis 65% Nickel aufweist.
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