DE102019215521A1 - Gleichtaktdrossel - Google Patents

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Sebastian Engler
Dennis Burger
Frank Brielmann
Hubert Merz
Matthias Raff
Mark Hagel
Ahmet Kuecuek
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gleichtaktdrossel. Die Gleichtaktdrossel weist einen insbesondere magnetisch permeablen insbesondere kreisringförmigen Ringkern auf. Die Gleichtaktdrossel weist auch wenigstens eine Spule, und wenigstens eine weitere Spule auf. Die Spule und die weitere Spule sind jeweils derart im Bereich des Ringkerns angeordnet, dass ein die Spulen durchsetzender magnetischer Fluss den Ringkern erfassen kann. Erfindungsgemäß umschließt der Ringkern einen insbesondere zylindrischen Durchbuch. Die Spulen umfassen für jede Spulenwindung jeweils wenigstens einen oder nur einen elektrischen Innenleiter, insbesondere eine Stromschiene. Der Innenleiter ist in dem Durchbruch angeordnet, wobei die Spulenwindung einen mit dem Innenleiter elektrisch verbundenen Außenleiter aufweist. Der Außenleiter bildet einen Zylindermantelabschnitt, insbesondere ein Zylindermantelsegment. Der Außenleiter ist ausgebildet, einen Umfangsabschnitt des Ringkerns zu umschließen.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Gleichtaktdrossel. Die Gleichtaktdrossel weist einen insbesondere magnetisch permeablen insbesondere kreisringförmigen Ringkern auf. Die Gleichtaktdrossel weist auch wenigstens eine Spule, und wenigstens eine weitere Spule auf. Die Spule und die weitere Spule sind jeweils derart im Bereich des Ringkerns angeordnet, dass ein die Spulen durchsetzender magnetischer Fluss den Ringkern erfassen kann.
  • Gleichtaktdrosseln werden zur EMV-Entstörung (EMV = Elektro-Magnetische-Verträglichkeit) eingesetzt. Dazu weisen Gleichtaktdrosseln wenigstens zwei oder nur zwei Spulen auf, die über einen Ringkern miteinander in magnetischer Wechselwirkung stehen können. Der Spulenstrom in den zwei Spulen wird bevorzugt in zueinander verschiedene Richtungen geführt, so dass sich EMV-Störungen in dem Ringkern magnetisch einander aufheben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß umschließt der Ringkern einen insbesondere zylindrischen Durchbuch. Die Spulen umfassen für jede Spulenwindung jeweils wenigstens einen oder nur einen elektrischen Innenleiter, insbesondere eine Stromschiene. Der Innenleiter ist in dem Durchbruch angeordnet, wobei die Spulenwindung einen mit dem Innenleiter elektrisch verbundenen Außenleiter aufweist. Der Außenleiter bildet einen Zylindermantelabschnitt, insbesondere ein Zylindermantelsegment. Der Außenleiter ist ausgebildet, einen Umfangsabschnitt des Ringkerns zu umschließen.
  • Vorteilhaft kann die Gleichtaktdrossel so besonders kompakt und aufwandsgünstig bei hoher Induktivitätsausbildung bereitgestellt sein. Weiter vorteilhaft kann die Gleichtaktdrossel so bei Hochstromanwendungen, insbesondere bei einem Stromfluss von mehreren hundert Ampere, niederohmig ausgebildet sein. Es wurde nämlich erkannt, dass die Impedanz einer Gleichtaktdrossel wirksam erhöht werden kann, wenn die Querschnittsfläche des Durchbruchs von den Innenleitern voll bestromt werden kann.
  • Der Umfang des Ringkerns erstreckt sich bevorzugt entlang eines Ringumlaufs um den Durchbruch herum. Der Ringkern ist bevorzugt kreisringförmig, weiter bevorzugt hohlzylinderförmig ausgebildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform bilden die in dem Durchbruch angeordneten Innenleiter gemeinsam eine Zylinderform, und füllen den Durchbruch gemeinsam aus. Bevorzugt weisen die Innenleiter jeweils einen kreissegmentförmigen Querschnitt auf. Die Gleichtaktdrossel kann so bei einer Ausführungsform mit nur einer Windung für eine der beiden Spulen, insbesondere eine positive Spule und eine negative Spule, einen Innenleiter aufweisen, welcher halbzylinderförmig, und im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist. Die Gleichtaktdrossel kann in einer Ausführungsform, bei der jede Spule jeweils zwei Windungen oder Teilwindungen aufweist, für jede Windung oder Teilwindung einen Innenleiter aufweisen, welcher zylinderviertelsegmentförmig oder im Querschnitt kreisviertelsegmentförmig ausgebildet ist. Vorteilhaft kann so der Durchbruch zur Ausbildung einer großen Induktivität der Gleichtaktdrossel mit einem besonders kleinen Durchbruchquerschnitt ausgebildet sein. Die Gleichtaktdrossel kann so besonders platzsparend bereitgestellt sein.
  • Bevorzugt sind die Innenleiter jeweils als insbesondere gerader Stab ausgebildet. Vorteilhaft können die Innenleiter so aufwandsgünstig durch ein Strangpressprofil oder ein Walzprofil und durch Abtrennen von einer Stange bereitgestellt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Spulen jeweils nur eine Spulenwindung oder Spulenteilwindung auf und die Außenleiter, oder zusätzlich die Innenleiter, sind dazu im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet. Vorteilhaft können die Innenleiter der Spule und der weiteren Spule den Durchbruch gemeinsam vollständig oder fast vollständig - bevorzugt einen Isolationsspalt ausgenommen - ausfüllen. Die Außenleiter können den Ringkern vorteilhaft vollständig, oder fast vollständig, bevorzugt einen Isolationsspalt ausgenommen, umschließen. Der Isolationsspalt kann mit Luft oder einem Isolator, bevorzugt Kunststoff oder Keramik gefüllt sein. Der Isolator ist bevorzugt durch den Haltekörper gebildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Spulen jeweils zwei Spulenwindungen, oder Spulenteilwindungen auf. Die Außenleiter und/oder die Innenleiter sind dazu jeweils im Querschnitt kreisviertelsegmentförmig ausgebildet. Vorteilhaft kann so eine Gleichtaktdrossel mit zwei Spulenwindungen oder Teilwindungen, eine hohe Induktivität aufweisen, insoweit die Induktivität einer Gleichtaktdrossel quadratisch mit der Windungszahl ansteigt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Gleichtaktdrossel einen elektrisch isolierend ausgebildeten Haltekörper, insbesondere Kunststoffkörper oder Keramikkörper auf. Der Kunststoffkörper erstreckt sich wenigstens zwischen zueinander benachbarten Außenleitern oder zusätzlich zwischen zwei zueinander benachbarten Innenleitern. Bevorzugt erstreckt sich der Haltekörper zwischen zwei zueinander benachbarten Spulenwindungen. Dadurch sind die einzelnen Spulenwindungen vorteilhaft voneinander elektrisch isoliert.
  • Der Haltekörper, insbesondere Kunststoffkörper oder Keramikkörper, umschließt bevorzugt einen ringförmigen Hohlraum zur Aufnahme des Ringkerns, welcher ausgebildet ist, den Ringkern aufzunehmen. Vorteilhaft kann die Gleichtaktdrossel so aufwandsgünstig und platzsparend bereitgestellt sein. Der Kunststoffkörper kann beispielsweise zusammen mit den Außenleitern und den Innenleitern im Spritzgussverfahren durch Umspritzen der Außen- und Innenleiter bereitgestellt werden. Der Innenleiter, und der Außenleiter, und ein den Innenleiter und den Außenleiter verbindender Verbindungsabschnitt, bilden so gemeinsam eine Spulenwindung oder Spulenteilwindung.
  • Eine Spulenwindung erstreckt sich bevorzugt entlang eines vollständigen Windungsumlaufs um einen Spulenkern, insbesondere den Ringkern. Eine Spulenteilwindung erstreckt sich bevorzugt entlang eines Teilumlaufs um den Spulenkern, insbesondere den Ringkern. Es wurde erkannt, dass auch Spulenteilwindungen, welche wenigstens einen Innenleiter aufweisen, in hohem Maße zu einer Induktivitätsbildung der Drosselspule beitragen können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Haltekörper eine Isolierschicht oder ein Isolationsmaterial auf, welche ausgebildet ist, die Außenleiter und/oder die Innenleiter gegen den Ringkern elektrisch zu isolieren. Die Isolierschicht bildet bevorzugt einen den Ringkern umschließenden Isoliermantel. Vorteilhaft kann die Gleichtaktdrossel so spannungsfest, insbesondere hochspannungsfest, ausgebildet sein. Eine Hochspannung, insbesondere für Automobilanwendungen, beispielsweise Elektrofahrzeug- oder Hybridfahrzeuganwendungen, beträgt beispielsweise zwischen einigen hundert Volt und tausend Volt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Außenleiter einer Spulenwindung über einen Verbindungsabschnitt mit dem Innenleiter verbunden, wobei der Verbindungsabschnitt kreissegmentförmig ausgebildet ist. So kann vorteilhaft auch ein Oberflächenbereich des Ringkerns von einer Spulenwindung oder Spulenteilwindung umschlossen sein, welcher sich zwischen dem Durchbruchwandbereich und einer radial nach außen weisenden Außenfläche des Ringkerns erstreckt. Der Oberflächenbereich ist bevorzugt kreisförmig ausgebildet und weist eine Kreisfläche auf, welche sich zwischen einem Durchmesser des Durchbruchs und einem Außendurchmesser des Ringkerns erstreckt.
  • Bevorzugt bilden die Windungen oder Teilwindungen der Spule und der weiteren Spule zur Ausfüllung des Durchbruchs und/oder zur Umschließung des Ringkerns zusammengefügt eine Form eines Bechers. Der zuvor erwähnte Verbindungsabschnitt bildet dabei einen Becherboden, die Außenleiter bilden dabei eine äußere Becherwand und die Innenleiter bilden dabei einen Zylinder oder Zapfen, welcher sich insbesondere zentrisch vom Becherboden in den von den Außenleitern, und so der Becherwand umschlossenen, Hohlraum hinein erstreckt. Bevorzugt erstreckt sich zwischen den Spulenwindungen ein Isolationsspalt oder ein Isolationsmaterial, insbesondere Kunststoffmaterial.
  • Die Teilwindung ist bevorzugt in einem Schnitt U-förmig ausgebildet. Weiter bevorzugt bilden der Innenleiter und der Außenleiter jeweils einen U-Schenkel, wobei der Verbindungsabschnitt einen die U-Schenkel verbindenden U-Boden bildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform bildet der Außenleiter und ein an diesen angeformter Verbindungsabschnitt ein Bechersegment, wobei der Verbindungsabschnitt ein Becherbodensegment bildet. Die Bechersegmente sämtlicher Spulenteilwindungen der Gleichtaktdrossel können so gemeinsam eine Art Becher bilden. Bevorzugt ist der Becher ausgebildet, den Ringkern aufzunehmen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Außenleiter und/oder die Innenleiter jeweils einen angeformten Lötfuß zum Verlöten mit einem Schaltungsträger auf. Vorteilhaft kann die Gleichtaktdrossel so mittels Oberflächenmontage, insbesondere SMD-Montage (SMD = Surface-Mounted-Device), beispielsweise in einem Reflow-Lötofen, mit einem Schaltungsträger verlötet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Lotfüße jeweils eine Kontaktfläche auf, wobei die Kontaktflächen in einer gemeinsamen Verbindungsebene angeordnet sind. Vorteilhaft kann die Gleichtaktdrossel so mit einem eben ausgebildeten Schaltungsträger reflow-verlötet werden.
  • Der Schaltungsträger ist bevorzugt ein IMS-Schaltungsträger (IMS =Insulated-Metal-Substrate), DCB-Schaltungsträger (DCB = Direct-Copper-Bonded), AMB-Schaltungsträger (AMB =Active-Metal-Brazed), LTCC-Schaltungsträger (LTCC = Low-Temperature-Cofired-Ceramics) oder ein HTCC-Schaltungsträger (HTCC = H igh- T emperature-Cofired-Ceramics).
  • Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus einer Kombination der in den Figuren und in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmale.
    • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Gleichtaktdrossel, bei der Spulenwindungen jeweils einen Innenleiter umfassen, wobei die Innenleiter gemeinsam den Durchbruch eines Ringkerns der Gleichtaktdrossel ausfüllen;
    • 2 zeigt eine Aufsicht auf die in 1 dargestellte Gleichtaktdrossel, bei der die Spulenwindungen gemeinsam einen Becher formen in dem der Ringkern aufgenommen werden kann;
    • 3 zeigt die in den 1 und 2 dargestellte Gleichtaktdrossel, in einer Aufsicht auf den Hohlraum in dem der Ringkern aufgenommen werden kann;
    • 4 zeigt ein Diagramm in dem ein Stromfluss durch die Spulenwindungen der Spule und ein dazu entgegengesetzter Stromfluss durch die Spulenwindungen der weiteren Spule dargestellt sind.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Gleichtaktdrossel 1 in einer Schnittdarstellung. Die Gleichtaktdrossel 1 weist einen insbesondere magnetisch permeabel ausgebildeten Ringkern 2 auf. Der Ringkern 2 ist beispielsweise aus Ferrit gebildet, und weist einen Durchbruch 20 auf. Die Gleichtaktdrossel 1 weist auch eine Spulenwindung 3 einer ersten Spule auf, und eine Spulenwindung 4 einer zweiten Spule.
  • Die Spulenwindung 3 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Außenleiter 5, und einen Innenleiter 7, welche jeweils über einen Verbindungsabschnitt 13 miteinander verbunden sind. Die Spulenwindung 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet. Die Spulenwindung 4 umfasst einen Außenleiter 6 und einen Innenleiter 8, welche jeweils über einen Verbindungsabschnitt 14 miteinander elektrisch verbunden sind. Die Außenleiter 6 und 5 bilden jeweils einen Teil, insbesondere ein Segment, einer Zylinderwand eines Hohlzylinders. Die Verbindungsabschnitte 13 und 14 bilden jeweils ein Bodensegment eines Bechersegments, gebildet durch die Spulenwindungen 3 und 4.
  • Die Spulenwindungen 3 und 4 bilden jeweils in dem in 1 dargestellten Längsschnitt eine U-Form, wobei bei der U-Form ein Außenleiter und der über den Verbindungsabschnitt mit dem Außenleiter verbundene Innenleiter jeweils einen U-Schenkel bilden. Der Verbindungsabschnitt 13 beziehungsweise 14 bildet dabei einen U-Boden.
  • Die Innenleiter 7 und 8 bilden gemeinsam mit einem zwischen den Innenleitern 7 und 8 eingeschlossenen Trennsteg 10 eine Säule oder einen Zapfen, welcher sich in einem Durchbruch des Ringkerns 2 erstreckt. Der so gebildete Zapfen ist an den Becherboden, gebildet durch die Verbindungsabschnitte 13 und 14, angeformt und erstreckt sich insbesondere zentrisch in einem von den Außenwänden 5 und 6 umschlossenen Hohlraum 12. Der Hohlraum 12 ist so hohlzylinderförmig ausgebildet, sodass ein hohlzylinderförmig ausgebildeter Ringkern, wie der Ringkern 2, in den Hohlraum 12 aufgenommen werden kann. Die Gleichtaktdrossel 1 weist auch einen Haltekörper auf, welcher in diesem Ausführungsbeispiel aus Kunststoff, insbesondere Kunststoffspritzguss, gebildet ist. Der Haltekörper umfasst den bereits erwähnten Trennsteg 10 und eine die Becherinnenwand auskleidende Isolierschicht 9. Die Isolierschicht 9 erstreckt sich radial umlaufend an einer Innenseite der Becheraußenwand, an dem Becherboden, und an einer zu dem Hohlraum 12 weisenden Außenwand der den zuvor erwähnten Zapfen formenden Innenleiter, insbesondere die Innenleiter 6 und 7.
  • Der Ringkern 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel mittels Klebstoff 15 an dem Becherboden befestigt.
  • Die Gleichtaktdrossel 1 ist ausgebildet, mittels Oberflächenlötmontage mit einem Schaltungsträger verbunden zu werden. Dazu sind an die U-Schenkel, insbesondere die Außenleiter und die Innenleiter der Spulenwindungen, jeweils Lötfüße angeformt, deren Kontaktflächen in einer gemeinsamen Ebene, insbesondere Verbindungsebene zum Lötverbinden mit einem Schaltungsträger, angeordnet sind. Die Spulenwindung 3 weist dazu einen an den Außenleiter 5 angeformten Lötfuß 28 mit einer Kontaktfläche 42 und einen an den Innenleiter 7 angeformten Lötfuß 30 mit einer Kontaktfläche 44 auf. Die Spulenwindung 4 weist dazu einen an den Außenleiter 6 angeformten Lötfuß 27 mit einer Kontaktfläche 41 und einen an den Innenleiter 8 angeformten Lötfuß 29 mit einer Kontaktfläche 43 auf.
  • 1 zeigt auch einen Verschlussdeckel 16, welcher Bestandteil der Gleichtaktdrossel 1 sein kann. Der Verschlussdeckel 16 ist ausgebildet, den Hohlraum 12, insbesondere nachdem der Ringkern 2 in den Hohlraum 12 eingefügt worden ist, zu verschließen. Der Verschlussdeckel 16 ist dazu sich flach erstreckend und ringförmig ausgebildet und weist einen Durchbruch auf, durch den der zuvor erwähnte Zapfen umfassend die Innenleiter hindurchgeführt werden kann. Der Verschlussdeckel 16 kann auf einer durch die Isolierschicht 9 geformte Auflageschulter aufgelegt werden. Der Hohlraum 12 der Gleichtaktdrossel 1 kann so vor eindringender Verschmutzung oder Feuchtigkeit geschützt sein.
  • 1 zeigt auch einen Schaltungsträger 21, welcher ausgebildet ist, mit der Gleichtaktdrossel verlötet zu werden. Der Schaltungsträger 21 kann zusammen mit der Gleichtaktdrossel ein Kontaktsystem bilden. Der Schaltungsträger ist ausgebildet, die Spulenwindungen derselben Spule miteinander elektrisch zu verbinden. Der Schaltungsträger ist beispielsweise ein IMS-Schaltungsträger, DCB-Schaltungsträger, AMB-Schaltungsträger, LTCC-Schaltungsträger oder ein HTCC-Schaltungsträger.
  • 2 zeigt die in 1 bereits dargestellte Gleichtaktdrossel in einer insbesondere seitlichen Aufsicht. Dargestellt ist eine Schnittlinie 19, welche die in 1 dargestellte Schnittdarstellung repräsentiert.
  • Die Gleichtaktdrossel 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel vier voneinander galvanisch getrennte Spulenwindungen. Jede der Spulenwindungen bildet in diesem Ausführungsbeispiel ein Bechersegment, insbesondere ein Becherviertelsegment. Zwischen den Bechersegmenten sind - in diesem Ausführungsbeispiel mittels Kunststoffspritzguss - Trennwände oder Trennstege zur elektrischen Isolation der Bechersegmente voneinander ausgebildet. Eine Trennwand 10 bildet in diesem Ausführungsbeispiel eine Becherhalbierende entlang einer Längsachse 40, und trennt so zueinander gegenüberliegende Bechersegmente voneinander elektrisch isolierend. Ein weiterer Trennsteg 11, welcher eine Becherhalbierende bildet, ist ausgebildet, zwei Becherhälften umfassend zwei Bechersegmente voneinander elektrisch isolierend zu trennen. Die Trennwände 10 und 11 sind in diesem Ausführungsbeispiel zueinander senkrecht angeordnet. Zwischen der Trennwand 10 und 11 erstreckt sich die Spulenwindung 3, und dazu gegenüberliegend, die Spulenwindung 4. Quer zu den einander gegenüberliegenden Spulenwindungen 3 und 4 sind zwischen der Becherwand 11 und der Becherwand 10 eine Spulenwindung 17 und eine Spulenwindung 18 einander gegenüberliegend angeordnet. Entlang eines Radialumlaufs um den Ringkern 2 sowie um die Längsachse 40 sind somit die Spulenwindung 3, getrennt durch die Trennwand 10 und gefolgt von der Spulenwindung 17 angeordnet, die Spulenwindung 17 ist entlang des Radialumlaufs von der Spulenwindung 4 durch die Trennwand 11 getrennt. Zu der Spulenwindung 4 entlang des Radialumlaufs benachbart angeordnet ist die Spulenwindung 18, getrennt durch die Trennwand 10.
  • Der Verbindungsabschnitt 13 der Spulenwindung 3, der Verbindungsabschnitt 14 der Spulenwindung 4, ein Verbindungsabschnitt 25 der Spulenwindung 17 und ein Verbindungsabschnitt 26 der Spulenwindung 18 bilden gemeinsam einen Becherboden des durch die Spulenwindungen gemeinsam geformten Bechers. Die Außenleiter 5, 6 und ein Außenleiter 22 der Spulenwindung 17, und ein Außenleiter der Spulenwindung 18 bilden gemeinsam eine Becherwand, welche den Hohlraum 12 zur Aufnahme des Ringkerns 2 umschließt.
  • An die Außenleiter sind jeweils Lötfüße angeformt, wobei ein Lötfuß 28 an den Außenleiter 5 der Spulenwindung 3, und ein an den Außenleiter 6 der Spulenwindung 4 angeformter Lötfuß 27, und ein an den Außenleiter 22 angeformter Lötfuß 31 der Spulenwindung 17 beispielhaft bezeichnet sind. Die Außenleiter weisen jeweils beispielsweise wenigstens einen, zwei, oder wie in 2 dargestellt, drei Lötfüße auf.
  • 3 zeigt die in den 1 und 2 bereits beschriebene Gleichtaktdrossel 1 in einer Aufsicht auf die Lötfüße und den Hohlraum 12. Die Trennwände 10 und 11 sind jeweils zueinander überkreuzt angeordnet und schließen einen rechten Winkel zwischeneinander ein. Die in radialer Umlaufrichtung um die Hochachse 40 radial umlaufend angeordneten Spulenwindungen 3, 17, 4 und 18 bilden jeweils ein Kreisviertelsegment. Die Isolierschicht 9 des Haltekörpers, welche an die Trennwände 10 und 11 angeformt ist, umspannt einen ringförmigen Hohlraum zur Aufnahme des in 1 dargestellten Ringkerns 2.
  • Die Isolierschicht 9 bildet so eine Art Ringwanne, welche den Ringkern 2 gegen die Außenleiter 3, 17, 4 und 18, und gegen die Innenleiter 7, 8, 35 und 36 elektrisch isoliert.
  • Der Innenleiter 35 ist Bestandteil der Spulenwindung 17, und der Innenleiter 36 ist Bestandteil der Spulenwindung 18. Die Spulenwindung 18 weist einen Außenleiter 33 auf, welcher mittels des in 2 dargestellten Verbindungselements 26 als Becherbodensegment mit dem Innenleiter 36 verbunden ist.
  • Die Innenleiter 7 und 8 liegen getrennt durch die Trennwände 10 und 11, welche sich auch zwischen den Innenleitern erstrecken, einander gegenüber. Die Trennwand 10 bildet im Bereich zwischen den Innenleitern einen Mittensteg 23. Die Trennwand 11 bildet im Bereich zwischen den Innenleitern einen Mittensteg 24. Die Mittenstege 23 und 24 bilden gemeinsam eine Art Kreuz und schneiden einander im Zentrum der Gleichtaktdrossel. Das Zentrum, insbesondere ein Zentrum einer rotationssymmetrischen Ausbildung der Gleichtaktdrossel 1, ist durch die Längsachse 40 gebildet.
  • Die Innenleiter 35 und 36 liegen, getrennt durch die Trennwände 10 und 11, einander gegenüber.
  • Die Lötfüße 27, 28, 31, 32 der Außenleiter und die Lötfüße 29, 30, 37 und 38 der Innenleiter weisen jeweils Kontaktflächen auf, welche koplanar zueinander angeordnet sind. So können die Innenleiter mit den Lötfüßen mit einem Schaltungsträger, insbesondere einem keramischen Schaltungsträger, gemeinsam verlötet werden.
  • Zur Ausbildung einer Spule der Gleichtaktdrossel 1, welche zwei Spulenwindungen umfasst, kann ein Innenleiter, beispielsweise der Innenleiter 7, mit einer elektrisch leitfähigen Schicht eines Schaltungsträgers über den Lötfuß 29 verlötet werden. Die elektrisch leitfähige Schicht verbindet dann den Lötfuß 29 mit dem Außenleiter, welcher in Radialumlaufrichtung zu dem Innenleiter 7 unmittelbar benachbart angeordnet ist, in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Außenleiter 22 der Spulenwindung 17, und dort mit dem Lötfuß 31. Die Spule, umfassend zwei Spulenwindungen, weist dann den Lötfuß 28 des Außenleiters der Spulenwindung 5 als einen ersten Anschluss auf, und weiter den Lötfuß 31 des Innenleiters 35 der Spulenwindung 17 als zweiten Anschluss auf.
  • Zur Ausbildung der weiteren Spule der Gleichtaktdrossel 1 kann beispielsweise der Innenleiter 9 der Spulenwindung 4 mittels einer weiteren elektrisch leitfähigen Schicht des - in 1 dargestellten - Schaltungsträgers mit dem Außenleiter 33 der dazu benachbarten Spulenwindung 18 elektrisch verbunden werden. Die Ströme der Innenleiter derselben Spule fließen so in dem Durchbruch des Ringkerns in dieselbe Richtung.
  • 4 zeigt ein Schaltdiagramm, in dem die Ausbildung der Spule und der weiteren Spule der in den 1, 2 und 3 gezeigten Gleichtaktdrossel verdeutlicht ist. Die Spule und die weitere Spule umfassen jeweils zwei Windungen. Ein Spulenstrom durch die Spule kann von dem Lötfuß 28 des Außenleiters 5 durch eine erste Windung der Spule über den Außenleiter 28, von dort über den Verbindungsabschnitt 13 zum Innenleiter 7 fließen. Dort wird eine magnetische Kopplung in den Ringkern 2 erzeugt. Der Strom kann über einen Schaltungsträger, - beispielsweise den in 1 dargestellten Schaltungsträger 21, - von dem Lötfuß 29 zum Lötfuß 31 des dazu benachbarten Spulensegments fließen. Dieses bildet eine zweite Windung der Spule. Der Strom kann weiter über den Außenleiter 22, den Verbindungsabschnitt 25 zum Innenleiter 35 fließen, der so in derselben Richtung durch den Ringkern 2 fließt wie der Strom durch den Innenleiter 7.
  • Ein zu dem Strom durch die Spule entgegengesetzt gerichteter Strom kann durch die weitere Spule fließen, deren erste Spulenwindung aus dem Außenleiter 6, dem Verbindungsabschnitt 14 und dem Innenleiter 8 gebildet ist. Die zweite Windung der weiteren Spule ist aus dem Außenleiter 33, dem Verbindungsabschnitt 26 und dem Innenleiter 36 gebildet. Die Windungen sind jeweils einstückig, beispielsweise aus Kupfer, insbesondere Reinkupfer gebildet.
  • EMV-Störungen die den Strömen überlagert sind, können so einander im Ringkern 2 aufheben.

Claims (10)

  1. Gleichtaktdrossel (1) mit einem insbesondere magnetisch permeablen insbesondere kreisringförmigen Ringkern (2) und wenigstens einer Spule (5, 13, 7, 22, 25, 35) und wenigstens einer weiteren Spule (6, 14, 8, 33, 26, 36), wobei die Spule (5, 13, 7, 22, 25, 35) und die weitere Spule (6, 14, 8, 33, 26, 36) jeweils derart im Bereich des Ringkerns (2) angeordnet sind, dass ein die Spulen durchsetzender magnetischer Fluss den Ringkern (2) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (2) einen insbesondere zylindrischen Durchbruch (20) umschließt und die Spulen (5, 6, 7, 8, 13, 14, 22, 25, 26, 33, 35, 36) für jede Spulenwindung (3, 4, 17, 18) jeweils wenigstens einen elektrischen Innenleiter (7, 8, 35, 36), insbesondere eine Stromschiene umfassen, welcher in dem Durchbruch (20) angeordnet ist, wobei die Spulenwindung einen mit dem Innenleiter (7, 8, 35, 36) elektrisch verbundenen Außenleiter (5, 6, 22, 33) aufweist, wobei der Außenleiter (5, 6, 22, 33) einen Zylindermantelabschnitt, insbesondere Zylindermantelsegment bildet, welcher ausgebildet ist, einen Umfangsabschnitt des Ringkerns (2) zu umschließen.
  2. Gleichtaktdrossel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wobei die in dem Durchbruch (20) angeordneten Innenleiter (7, 8, 35, 36) gemeinsam eine Zylinderform ausbilden und so den Durchbruch (20) gemeinsam ausfüllen, und wobei die Innenleiter (7, 8, 35, 36) jeweils einen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen.
  3. Gleichtaktdrossel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (5, 6, 7, 8, 13, 14, 22, 25, 26, 33, 35, 36) jeweils nur eine Spulenwindung (3, 4, 17, 18) aufweisen und die Außenleiter (5, 6, 22, 33) oder zusätzlich die Innenleiter (7, 8, 35, 36) dazu jeweils im Querschnitt Halbkreisförmig ausgebildet sind.
  4. Gleichtaktdrossel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (5, 6, 7, 8, 13, 14, 22, 25, 26, 33, 35, 36) jeweils zwei Spulenwindungen (3, 4, 17, 18) aufweisen, wobei die Außenleiter (5, 6, 22, 33) und/oder die Innenleiter (7, 8, 35, 36) dazu jeweils im Querschnitt Kreisviertelsegmentförmig ausgebildet sind.
  5. Gleichtaktdrossel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichtaktdrossel (1) einen elektrisch isolierend ausgebildeten Haltekörper (9), insbesondere Kunststoffkörper aufweist, welcher sich wenigstens zwischen zueinander benachbarten Außenleitern (5, 6, 22, 33), oder zusätzlich Innenleitern (7, 8, 35, 36) erstreckt, und welcher einen ringförmigen Hohlraum (12) zur Aufnahme des Ringkerns (2) umschließt, welcher ausgebildet ist, den Ringkern (2) aufzunehmen.
  6. Gleichtaktdrossel (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (9) eine Isolierschicht (9) aufweist, welche ausgebildet ist, die Außenleiter (5, 6, 22, 33) und/oder die Innenleiter (7, 8, 35, 36) gegen den Ringkern (2) elektrisch zu isolieren.
  7. Gleichtaktdrossel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter (5, 6, 22, 33) einer Spulenwindung (3, 4, 17, 18) über einen kreissegmentförmigen Verbindungsabschnitt (13, 14, 25, 26) mit dem Innenleiter (7, 8, 35, 36) verbunden ist.
  8. Gleichtaktdrossel (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter (5, 6, 22, 33) und ein an diesen angeformter Verbindungsabschnitt (13, 14, 25, 26) ein Bechersegment bilden, wobei der Verbindungsabschnitt (13, 14, 25, 26) ein Becherbodensegment bildet.
  9. Gleichtaktdrossel (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleiter (5, 6, 22, 33) und/oder die Innenleiter (7, 8, 35, 36) jeweils einen angeformten Lötfuß (27, 28, 29, 30, 31, 32) zum Verlöten mit einem Schaltungsträger (21) aufweisen.
  10. Gleichtaktdrossel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötfüße (27, 28, 29, 30, 31, 32) jeweils eine Kontaktfläche (41, 42, 43, 44) aufweisen, wobei die Kontaktflächen in einer gemeinsamen Verbindungsebene angeordnet sind.
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