DE102012207416A1

DE102012207416A1 - Ringkerndrossel

Info

Publication number: DE102012207416A1
Application number: DE201210207416
Authority: DE
Inventors: Samuel Benjamin Babijak
Original assignee: Wuerth Elektronik Eisos GmbH and Co KG
Current assignee: Wuerth Elektronik Eisos GmbH and Co KG
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2013-11-07

Abstract

Eine Ringkerndrossel mit einem Ringkern aus magnetischem Material und mindestens einer um den Ringkern herum gewickelten Spule weist einen aus zwei nebeneinander angeordneten und miteinander verbundenen Kernteilen bestehenden Ringkern auf. Beide Kernteile sind miteinander verbunden und bilden dadurch einen einzelnen Ringkern, um dem die Spule herum gewickelt ist. Beide Kernteile bestehen aus unterschiedlichem Material.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Ringkerndrossel. Solche Drosseln werden in elektronischen Geräten verwendet. Sie enthalten einen Ringkern aus magnetischem Material und mindestens eine Spulenwicklung. Die elektrischen Eigenschaften einer solchen Ringkerndrossel werden durch die Zahl der Windungen der Spulenwicklung, die Größe des Kerns und natürlich durch das Material des Kerns bestimmt. Man kann aus Diagrammen die magnetischen Eigenschaften eines Kerns aus einem bestimmten Material in Abhängigkeit von der Frequenz entnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Anwendungsbereich einer Ringkerndrossel zu verbreitern, insbesondere eine Ringkerndrossel für einen breiteren Frequenzbereich anwendbar zu machen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Ringkerndrossel mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Überraschenderweise erhält man durch den Aufbau des Ringkerns aus zwei Teilen unterschiedlichen Materials mit einer gemeinsamen Spulenwicklung eine Ringkerndrossel, die einen weiteren Frequenzbereich abdeckt und damit in einem weiteren Frequenzbereich verwendbar ist, als eine Ringkerndrossel aus jedem der beiden Materialien.
Erfindungsgemäß sind die beiden Teile des Ringkerns benachbart zueinander angeordnet, so dass die Spule um beide Teile des Kerns gemeinsam herum gewickelt ist. Die Anordnung nebeneinander kann in einer entsprechenden Halterung erfolgen.
Insbesondere kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die beiden Teile des Ringkerns miteinander verbunden sind. Die Verbindung kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die beiden Teile miteinander verklebt sind. Sie wirken dann als ein Bauteil, um das sich die Spule besonders einfach wickeln lässt.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Kern und damit beide Teile des Kerns als Hohlzylinder ausgebildet sind. Dies ist eine übliche Form für die Kerne von Ringkerndrosseln. Die beiden Stirnseiten solcher Hohlzylinder liegen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse. Dies ermöglicht es, dass die beiden Kernteile nebeneinander angeordnet werden können, was in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen wird.
Bei der Anordnung der beiden Kernteile nebeneinander kann erfindungsgemäß die Verbindung, beispielsweise die Verklebung, zwischen den Stirnflächen der beiden Hohlzylinder erfolgen.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die beiden Kernteile den gleichen Außendurchmesser und/oder den gleichen Innendurchmesser aufweisen.
Für die Anpassung einer von der Erfindung vorgesehenen Ringkerndrossel an unterschiedliches Frequenzverhalten kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die beiden Teile zur unterschiedlichen Gewichtung ihres jeweiligen Beitrags unterschiedlich breit ausgebildet sind.
Im einfachsten Fall sind beide Kernteile jedoch gleich breit. Erfindungsgemäß können als Kernteile zwei vorhandene Ringkerne gleicher Größe verwendet werden.
Die Erfindung kann nicht nur bei Ringkerndrosseln mit nur einer Spulenwicklung verwendet werden, sondern auch bei Ringkerndrosseln mit mehreren Spulenwicklungen, die alle auf einen gemeinsamen Spulenkern aufgewickelt sind.
Erfindungsgemäß kann eine Ringkerndrossel auch aus mehr als zwei Teilen aufgebaut sein.
Jeder der mindestens zwei Teile des Kerns kann entweder als ein geschlossener Kern ausgebildet oder mit einem Luftspalt versehen sein.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
1 eine Seitenansicht einer von der Erfindung vorgeschlagenen Ringkerndrossel;
2 die Seitenansicht der Ringkerndrossel aus einer um 90° versetzten Richtung;
3 eine Seitenansicht eines Spulenkerns aus zwei unterschiedlich breiten Teilen;
4 ein Schaltungsdiagramm;
5 den magnetischen Kreis der Ringkerndrossel.
Die beiden Figuren zeigen eine Ringkerndrossel mit einem Ringkern 1, der die Form eines Hohlzylinders mit Kreisform aufweist. Der Ringkern 1 ist aufgebaut aus zwei Teilen 2, 3, die beide ebenfalls die Form eines Hohlzylinders aufweisen. Die beiden Kernteile 2, 3 sind nebeneinander angeordnet, so dass ihre beiden Zylinderachsen zusammenfallen. Sie sind durch eine Kleberschicht 4 zwischen ihren ebenen Stirnflächen miteinander verklebt.
Beide Kernteile 2, 3 haben die gleiche Breite 5, den gleichen Außendurchmesser und den gleichen Innendurchmesser. Sie bestehen aus unterschiedlichem Material. Beispielsweise besteht der Kernteil 2 aus NiZn und der Kernteil 3 aus MnZn.
Im dargestellten Beispiel sind zwei Spulen 6, 9 um den in zusammengesetztem Ringkern 1 herum gewickelt. Jede Spulenwindung jeder Spule 6, 9 führt also um beide Kernteile 2, 3 in einer einzigen Windung.
Die Enden 7, 8 der Spulenwicklung 6 sind nach unten oder zur Seite herausgeführt und dienen der Ankontaktierung der Spule.
Im dargestellten Beispiel weist die Ringkerndrossel zwei Spulenwicklungen 6, 9 auf. Die Erfindung kann aber auch Anwendung finden bei Ringkerndrosseln mit mehreren Spulenwicklungen.
Die 3 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Spulenkerns, der zunächst noch ohne die Spulenwicklung dargestellt ist. Dieser Spulenkern besteht aus zwei Teilen 12, 13, die ebenfalls durch eine Kleberschicht 4 miteinander verbunden sind. Wiederum haben beide Kernteile 12, 13 den gleichen Außendurchmesser und den gleichen Innendurchmesser, aber unterschiedliche Breiten. Beide Kernteile 12, 13 bestehen aus unterschiedlichem Material. Durch Änderungen der Breitenverhältnisse der beiden Kernteile lässt sich der Einfluss der beiden Materialien unterschiedlich stark gewichten.
Die 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm, in dem die jeweiligen Enden der beiden Spulen 6, 9 noch nicht verbunden sind. Die beiden Spulenwicklungen 6, 9 können beispielsweise als Übertrager geschaltet werden. Es ist aber auch möglich, nur eine Spulenwicklung als Drossel zu verwenden. Darüber hinaus ist es möglich, die beiden Spulenwicklungen hintereinander zu schalten oder in stromkompensierter Schaltungsart anzuwenden.
Eine nochmals weitere Möglichkeit besteht darin, die beiden Spulenwicklungen 9, 6 parallel zu schalten.
Die 5 zeigt den magnetischen Kreis der Ringkerndrossel.

Claims

Ringkerndrossel, mit 1.1 einem Kern (1) aus magnetischem Material, 1.2 mindestens einer Spulenwicklung (6), die 1.3 um den Kern (1) gewickelt ist, wobei 1.4 der Kern (1) aus mindestens zwei Teilen (2, 3; 12, 13) unterschiedlichen Materials aufgebaut ist, die 1.5 jeweils einen Kern bilden und 1.6 benachbart zueinander angeordnet sind.
Ringkerndrossel nach Anspruch 1, bei der mindestens ein Teil (2, 3; 12, 13) des Kerns einen geschlossenen Kern bildet.
Ringkerndrossel nach Anspruch ein oder 2, bei der mindestens ein Teil (2, 3; 12, 13) des Kerns einen Luftspalt aufweist.
Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die beiden Teile (2, 3; 12, 13) des Kerns (1) miteinander verbunden sind.
Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kern (1) als Hohlzylinder ausgebildet ist.
Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der beide Kernteile (2, 3; 12, 13) nebeneinander angeordnet sind.
Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die beiden Kernteile (2, 3; 12, 13) miteinander verklebt sind.
Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der beide Kernteile (2, 3) die gleiche Breite (5) aufweisen.
Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der beide Kernteile (2, 3; 12, 13) den gleichen Außendurchmesser aufweisen.
Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der beide Kernteile (2, 3; 12, 13) den gleichen Innendurchmesser aufweisen.
Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mehreren insbesondere getrennten Spulenwicklungen (6, 9).
Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der beide Kernteile (2, 3; 12, 13) handelsübliche Kernteile sind.
Verwendung zweier Kernteile unterschiedlichen Materials zur Bildung einer Ringkerndrossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche.