DE10049668A1 - Schaltungsanordnung zur Entstörung von Geräten mit stark schwankender Stromaufnahme - Google Patents

Abstract

Bei einer Schaltungsanordnung zur Entstörung von Geräten mit stark schwankender Stromaufnahme, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, ist vorgesehen, dass in die Zuleitung der Betriebsspannung eine Drosselspule geschaltet ist, deren zum Gerät weisender Anschluss über mindestens einen Kondensator mit Masse verbunden ist, und dass die Drosselspule ein derartiges Sättigungsverhalten aufweist, dass deren Induktivität in dem Bereich der Stromaufnahme des Gerätes mit ansteigendem Strom allmählich abnimmt. Vorzugsweise ist die Drosselspule eine Stabkerndrossel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Entstörung von Geräten mit stark schwankender Stromaufnahme, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.

In Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße Steuergeräte eingesetzt, die eine stark schwankende Stromaufnahme haben. So entnehmen beispiels­ weise Leistungsendstufen, die Servomotoren versorgen, im Ruhezustand ge­ ringe Ströme in der Größenordnung von beispielsweise 20 mA, während sie beim Einschalten des Servomotors einen Strom von bis zu 50 A benötigen. Wegen dieser Eigenschaft in Verbindung mit hohen Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit werden derartige Geräte möglichst unmittel­ bar an die Batterie angeschlossen. Häufig wird jedoch in modernen Kraftfahr­ zeugen die Batterie unter dem Rücksitz oder dem Kofferraum eingebaut, so dass eine zusätzliche Leitung mit großem Querschnitt erforderlich ist, durch welche diese hohen Anlaufströme ohne störenden Spannungsabfall fließen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Ent­ störung derartiger Geräte anzugeben, die mit möglichst geringem Aufwand Stö­ rungen auf der zugeführten Betriebsspannung von dem Gerät fernhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in die Zuleitung der Betriebsspannung eine Drosselspule geschaltet ist, deren zum Gerät weisender Anschluß über mindestens einen Kondensator mit Masse verbunden ist, und dass die Drosselspule ein derartiges Sättigungsverhalten aufweist, dass deren Induktivität in dem Bereich der Stromaufnahme des Gerätes mit ansteigendem Strom allmählich abnimmt.

Die Erfindung beruht auf einer gezielten Ausnutzung der Kernsättigung, welche mehrere Eigenschaften erfüllt. Zum einen wird die Belastung des Kondensators vermindert, der als Elektrolytkondensator ausgeführt ist. Zum anderen erfolgt eine gute Filterung im Lang- und Mittelwellenbereich. Schließlich wird die Wel­ ligkeit des Generators vom Steuergerät ferngehalten. Außerdem kann eine Leitung mit einem Querschnitt von 4 mm² von der Batterie zum Motorraum entfallen.

Das gewünschte Sättigungsverhalten kann in vorteilhafter Weise dadurch er­ zielt werden, dass die Drosselspule eine Stabkerndrossel ist, wobei vorzugs­ weise der Kern der Stabkerndrossel aus Ferrit besteht.

Für Steuergeräte mit der eingangs erwähnten Stromaufnahme hat sich eine Schaltungsanordnung als günstig herausgestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Drosselspule eine zweilagige Wicklung aufweist, die auf einem etwa 60 mm langen Kern mit einem Durchmesser von etwa 10 mm verteilt ist, wobei vorzugsweise die Drosselspule etwa 75 Windungen und einen Draht­ durchmesser von etwa 1,5 mm aufweist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schema­ tisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 2 ein Beispiel einer in einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verwendeten Drosselspule und

Fig. 3 die Abhängigkeit der Induktivität vom Strom.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Gerät 1 mit einer Schaltung 2, die beispielsweise eine Endstufe ist, mit welcher ein nicht dargestellter Servomotor gesteuert wer­ den kann. Neben anderen nicht dargestellten Anschlüssen weist das Gerät 1 einen Anschluß 3 für die Betriebsspannung (+) und einen Masseanschluss 4 (-) auf. In die Zuleitung vom Anschluss 3 zur Schaltung 2 ist eine Stabkerndrossel 5 eingeschaltet, an die sich ein Elektrolytkondensator 6 und ein weiterer Kon­ densator 7 anschließen.

Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der Stabkerndrossel 5 mit einem Stabkern 8 und einer zweilagigen Wicklung 9, deren Enden Lötstifte 10, 11 bilden.

Fig. 3 zeigt den Verlauf 12 der Induktivität der Drosselspule 5 (Fig. 2) der Dros­ selspule zwischen einer minimalen Stromaufnahme von 20 mA und dem maxi­ malen Strom von etwa 50 A. Fig. 3 zeigt den Verlauf 12 lediglich schematisch. Einzelheiten können vom Fachmann unter Berücksichtigung der Geräteeigen­ schaften, der Entstörungserfordernisse und der zur Verfügung stehenden ma­ gnetischen Werkstoffe festgelegt werden.

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung zur Entstörung von Geräten mit stark schwankender Stromaufnahme, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekenn­ zeichnet, dass in die Zuleitung der Betriebsspannung eine Drosselspule (5) geschaltet ist, deren zum Gerät (1, 2) weisender Anschluß über mindestens einen Kondensator (6, 7) mit Masse verbunden ist, und dass die Drossel­ spule (5) ein derartiges Sättigungsverhalten aufweist, dass deren Induktivi­ tät in dem Bereich der Stromaufnahme des Gerätes (1, 2) mit ansteigendem Strom allmählich abnimmt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselspule eine Stabkerndrossel (5) ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (8) der Stabkerndrossel (5) aus Ferrit besteht.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Drosselspule (5) eine zweilagige Wicklung (9) auf­ weist, die auf einem etwa 60 mm langen Kern (8) mit einem Durchmesser von etwa 10 mm verteilt ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselspule (5) etwa 75 Windungen und einen Drahtdurchmesser von et­ wa 1,5 mm aufweist.