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Entstörungsanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Entstörungsanordnung
für Zündkerzen bzw. für Störfrequenzgeneratoren mit in Reihe zur Störungsquelle
liegendem hochohmigem Widerstand und Induktivität.
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Entstörungsanordnungen dieser Art sind bekannt. Eine für viele Fälle
ausreichende Entstörung bei Zündkerzen od. dgl. von Kraftfahrzeugen oder stationären
Motoren kann dadurch erreicht werden, daß in die Zündkerzen ein Entstörwiderstand
von etwa 10 kOhm eingebaut wird. Statt des unmittelbaren Einbaus des Entstörwiderstandes
in die Zündkerze selbst, kann der Widerstand auch mit der Zündkerze in Reihe geschaltet
werden. Mit zunehmenden Anforderungen an die Entstörungen, vor allem im UKW-Gebiet
des Sprach- und Musikrundfunks und vor allem des Fernsehens, reicht jedoch die Entstörwirkung
eines solchen Widerstandes nicht aus. Der Grund hierfür liegt in der Eigenkapazität
des Widerstandes, der ein Absinken des Scheinwiderstandes und somit die Entstörwirkung
bei hohen Frequenzen zur Folge hat.
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Es sind schon gewickelte Drahtwiderstände für Entstörungszwecke vorgeschlagen,
deren Gleichstromwiderstände fast 10 kOhm erreichen und die eine verhältnismäßig
hohe Reiheninduktivität haben. Bei hohen Frequenzen werden derartige Drahtwiderstände
durch ein Tiefpaßverhalten gekennzeichnet, das den Widerstandsverlust teilweise
ausgleicht. Die Herstellung derartiger Widerstände ist nicht einfach und verlangt
außerdem, daß die einzelnen Windungen gut gegeneinander isoliert sind, um gegen
die eingangsseitig auftretenden hohen Windungsspannungen, die der Zündstromimpuls
hervorruft, ausreichend gesichert zu sein. Der Widerstand kann daher bei niedrigen
Frequenzen unzulässig kleine Werte annehmen.
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Es ist auch bekannt, an eine Zündleitung in Serie mit einem ohmschen
Widerstand, z. B. Schichtwiderstand, einen gewendelten Widerstandsdraht zu schalten.
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Es ist ferner bekannt, die Induktivität der Zündleitungen zu erhöhen.
Beispielsweise wird hierbei die Zündleitung mit einer Wendel aus magnetisierbarem
Material umwickelt, oder es wird die Zündleitung gewendelt. Je nach der Länge der
verwendeten Zündleitung ist dann auch die praktisch angewandte Induktivität verschieden.
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Darüber hinaus hat man bereits um einen als ohmschen Widerstand wirkenden
Wicklungsträger eine Drahtwendel angelegt, so daß Widerstand und Induktivität parallel
geschaltet sind. Dabei ist es erforderlich, den Eigenwiderstand der Drahtwendel
genügend hoch zu wählen, damit der als Wicklungsträger dienende ohmsche Widerstand
nicht überbrückt wird. Es treten hierbei dieselben Schwierigkeiten wie bei einfachen
Drahtwiderständen auf. Im NF-Bereich ist die Entstörung gefährdet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit wenigen Bauteilen ein
sicheres und alle Entstörungsbedingungen erfüllendes Element zu schaffen.
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Die Erfindung besteht darin, daß der hochohmige Widerstandskörper
teilweise durch einen niederohmigen, die In duktivität ergebenden, mehrfach um den
Körper gewundenen elektrischen Leiter überbrückt ist, so daß der überbrückte Körperteil
den Dämpfungswiderstand für die Induktivität und der nicht überbrückte Körperteil
im wesentlichen den ohmschen Widerstand bildet, und daß die Widerstände beider Teile
und die Induktivität derart bemessen sind, daß der Scheinwiderstand der Anordnung
im Resonanzgebiet der Induktivität dem Scheinwiderstand der Anordnung bei niedrigeren
Frequenzen bzw. unterhalb des UKW-Bereiches etwa entspricht.
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Es hat sich gezeigt, daß diese außerordentlich einfach aufgebaute
Entstöranordnung, die nicht nur eine minimale Anzahl von Bauteilen aufweist, sondern
darüber hinaus als mechanisch zusammenhängendes, komplettes Bauelement ausgebildet
ist, eine sehr breitbandige Entstörung vom NF- bis zum HF-Gebiet garantiert. Selbst
bei gegenseitigen kleinen Verschiebungen der niederohmigen Wendelwindungen bleibt
der Widerstand der Anordnung im NF-Gebiet konstant.
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Als Ausführungsbeispiel für die Induktivität kommen z. B. gewendelte
niederohmige Schichtwiderstände in Betracht. Um eine niederohmige Induktivität zu
erzielen, wird gemäß der weiteren Erfindung vorgeschlagen, diese aus Drahtwindungen
zu bilden und diese Drahtwindungen auf einen
Schicht- oder Massewiderstand
unmittelbar aufzuwickeln. Bei Erhöhung der Induktivität dieser Spule kann man zudem
einen Träger in Rohrform für den Schichtwiderstand benutzen, auf dem die Windungen
der Spule aufgewickelt sind und in den z. B. ein Ferrit- oder Masseeisenkern eingeschoben
ist.
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Der Widerstand ist also erfindungsgemäß nur teilweise mit der niederohmigen
Windung überbrückt. Der nicht umwundene Widerstandsteil hat den Wert für die Entstörung
bei niedrigen Frequenzen, der mit der niederohmigen Windung überbrückte Widerstandsteil
den Wert, der für die notwendige Bedämpfung der Induktivität erforderlich ist. Er
wirkt daher als Dämpfungswiderstand und trägt zu dem reinen ohmschen Anteil der
Anordnung kaum etwas bei.
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In F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei dem der Entstörwiderstand 1 von z. B. 10 k52 und der Dämpfungswiderstand 3 von
z. B. 5 kS2 aus einem Widerstandskörper gebildet ist. Auf dem Dämpfungswiderstand
3 ist eine Spule 2 angeordnet. Die Zahl der Spulenwindungen 2, die unmittelbar auf
dem Dämpfungswiderstand 3 aufgewickelt worden sind, beträgt z. B. etwa 50 bis 70
Windungen. Die Spulenwindungen bestehen dabei zweckmäßig aus dünnem Draht von etwa
0,1 mm Stärke und sind gut gegeneinander sowie gegen den Widerstand 3 isoliert.
Besonders vorteilhaft ist es, bei dieser Anordnung den Entstörwiderstand zwischen
die Spule 2 und die als Störquelle wirkende Zündkerze 4 zu schälten, um auf diese
Weise die hohen von der Zündmaschine kommenden Impulsspannungen nicht unmittelbar
auf die Spulenwindungen zu geben. Die von links kommenden Zündimpulse treffen also
erst nach Schwächung durch den Entstörwiderstand 1 auf die Spule 2 auf. Der gesamte
Widerstandskörper 1 und 2 besitzt eine Anzapfung 5, durch die der Gesamtwiderstand
in die beiden Teilwiderstände 1 und 2 aufgeteilt wird. Mit dieser Anzapfung 5 ist
das eine Ende der Selbstinduktionsspule verbunden, deren Wicklung unter Umständen
auch' unmittelbar auf dem Widerstand aufgewickelt sein kann. Das andere Ende der
Selbstinduktionsspule ist mit der Zuführung 3' zum Widerstand 3 verbunden, so daß
der Teilwiderstand 3 der Selbstinduktionsspule 2 in der vorgeschriebenen Weise parallel
liegt. Die Anzapfung 5 kann z. B. aus einer um den Widerstandskörper herumgelegten
metallischen Schelle bestehen. Die Zündkerze 4 bzw. der Störfrequenzgenerator ist
über die Verbindungsleitung 1' mit dem links dargestellten Anfang des Entstörwiderstandes
1 verbunden.
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In F i g. 2 sind die Scheinwiderstände zwischen den Frequenzen von
10 bis etwa 300 MHz für verschiedene Entstörungsanordnungen in zweifach logarithnnischem
Maßstab aufgezeichnet. Die Kurven a und b stellen den Scheinwiderstandsverlauf
eines 10-kOhm-Massewiderstandes (Kurve a) bzw. eines 10-kOhm-Schichtwiderstandes
(Kurve b) dar. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann dieser
Verlauf z. B. entsprechend den Kurven c bzw. d verbessert werden. Die Kurve c wurde
gewonnen unter Verwendung eines 10-kOhm Schicht- bzw. -Massewiderstandes mit einer
in Reihe geschalteten, aus 50 Windungen bestehenden Spule 2, der ein 5-kOhm-Dämpfungswiderstand
parallel geschaltet war. Die Kurven d dagegen wurden mit gleichartigen Schaltelementen
erzielt, wobei die Spule jedoch 70 Windungen besaß. Die Verbesserung der Entstörwirkung
der erfindungsgemäßen Anordnung bei Frequenzen um UKW-Bereich ist aus diesen Kurven
offensichtlich. Erwähnenswert ist noch, daß das Minimum des Scheinwiderstandes,
das durch die Reihenresonanz aus der Spule 2 und dem Widerstand 1 entsteht, im Falle
der Kurve c auf etwa 55 MHz, also unterhalb des für den UKW-Rundfunk wichtigen UKW-Bereiches
gelegt ist, während dieses Minimum der Kurve d bei etwa 100 MHz, also oberhalb des
UKW Rundfunkbereiches, jedoch unterhalb des Fernsehbereiches liegt.