DE1563054A1 - Glaettungsschaltung mit unterdrueckter Resonanzueberhoehung - Google Patents

Description

• Glättungsschaltung mit unterdrückter Resonanzüberhöhung .Die Erfindung betrifft eine Glättungsschaltung, wie sie üb- licherwerise zwischen einem Gleichstromversorger und einem gegen Wechselspannungen empfindlichen Verbraucher eingefügt ist.
• Die herkömmliche Glättungsschaltung nach Fig. 1, bestehend aus einer Längsdrossel L1 und einem Querkondensator C1 zwischen der Gleichstromquelle Ug mit einem uner-dünschten We-.hse-stromanteil Uw und dem Verbraucher RL, kann in bestimmten Fällen un- wirksam sein oder sogar einen schädlichen Einfluß haben. Dies ist vor allem dann gegeben, wenn der innere Widerstand der Stromquelle klein und der Verbraucherwiderstand groß sind. Im allgemeinen wird der innere Widerstand der Stromquelle und der Verbraucherwiderstand etwa in derselben Größenordnung lie- gen, so daß die Glättungsschaltung etwa mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen ist und einen Dämpfungsverlauf hat (Dämpfung a als Funktion der Frequenz f), wie er für Tiefpaßschaltungen bekannt ist (Fig. 2).
• Soll eine Stromquelle Verbraucher unterschiedlicher Anzahl spei- sen, so wird man den inneren Widerstand der Stromquelle mög- lichst klein halten, um sie belastungsunabhängig zu machen. Weiterhin kann es notwendig sein, die verschiedenen Verbraucher besonders gut gegeneinander zu entkoppeln, so daß jedem Ver- braucher eine eigene Glättungsachaltung zugeordnet werden muß und die einzelne Glättungsschaltung nur geringfügig belastet wird, d.h. ihr Abschlußwiderstand sehr groß ist und tie Schal- tung nahezu im Leerlauf betrieben wird.
• Eine diesem Verhältnis angepaßte Glättungsschaltung würde Bau- elemente mit extremen Werten erfordern, die entweder schlecht zu realisieren oder vielfach räumlich nicht unterzubringen sind. Ebenfalls sehr große Bauelemente wären notwendig, wenn man die Glättungsschaltung so bemessen würde, daß die Resonanz unter- halb der niedrigsten zu erwartenden Störfrequenz liegt. Bemißt man die Glättungsschaltung für einen Wellenwiderstand, der zwischen den Werten der sehr unterschiedlichen Abschluß- widerstände liegt, so ergibt sich ein Dämpfungsverlauf nach Fig. 3, mit einer Resonanzüberhöhung bei einer Frequenz fr, die. im wesentlichen durch die Größe der Spule L1 und des Kondensators C1 bestimmt ist. Die gewollte Wirkung der Glättungeschaltung wird hierdurch für diese Resonanzfrequenz und ihre Um- gebung nicht nur aufgehoben, sondern in ihr Gegenteil verkehrt und unerwünschte Frequenzen werden verstärkt zum Verbraucher ge- geben.
• Erfindungsgemäß wird die unerwünschte Resonanzüberhöhung im Dämpfungsverlauf der Anordnung dadurch beseitigt, daß zumindest eines der frequenzbestimmenden E1sK.ente L1 und/oder C1 der Tief- paßschaltung zusätzlich durch einen Widerstand oder eine Wider-standekombination bedämpft wird. Im einfachsten Falle wäre dies durch ohmsche Widerstände möglich wie in Fig. 4. Hierin sind drei Viderstände Ri, R2 und R3 gezeigt, von denen zwei unend- lich sein, also entfallen können. Das Bedämpfen durch ohmsche Viderstände verschlechtert den gewünschten allgemeinen Dämpfuregsverlauf der Schaltung und- gibt Verluste auch für den Gleichstrom,. teils durch erhöhten Spannungsabfall,.teils durch eine zusätzliche Belastung der Stromquelle.
• Denkbar wäre auch ein nedämpfen durch Halbleiterelemente, die nur bei Resonanz, d.h. größerem Stromfluß über L1 und C1 und damit größerem Spannungsabfall an diesen Elementen leitend wer- den. Da jedoch die Wechselstromanteile ohnehin klein sind, werden die Halbleiter nicht, oder nicht in ausreichendem Maße, an- sprechen. Vorteilhaft dagegen erfolgt das Bedämgfen von L1 oder C1 durch einen Leitkreis mit L2 und C2 (Fig. 5), dessen Resonanzfrequenz gleich ist der Resonanzfrequenz von L1 und C1. Beide Varianten (Fig. 5a und 5b) sind gleichwertig.
• Der resultierende Dämpfungsverlauf der Schaltung ist abhängig 'von der Güte der beiden Kreise Li, C1 und L2, C2. Vorteilhaft ist eine gleich große Güte beider Kreise, die durch einen Serien- widerstand R zu L2 und C2, wie in Fig. 5 gestrichelt eingezeich- net ist, erreicht werden kann. Der Dämpfungsverlauf dieser An- ordnung entspricht im wesentlichen dem Verlauf nach Fig. 2.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e (1 Schaltungsanordnung zum Glätten von Gleichströmen, bestehend aus einer Tiefpaßschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung einer unerwünschten Resonanzüberhöhung zumindest eines der frequenzbestimmenden Elemente dieses Tiefpassen zusätzlich durch einen Widerstand oder eine Widerstandakombination bedämpft ist. 2) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedämpfen durch einen ohmachen Serien- oder Parallel- widerstand zu einer Spule erfolgt. 3) Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedämpfen durch einen ohmschen Parallelwiderstand zu einem Kondensator erfolgt. 4) Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedämpfen durch Parallelschalten eines Leitkreises zu einer Spule erfolgt. 5) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedämpfen durch Parallelschalten eines Leitkreises zu einem Kondensator erfolgt, 6) Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 4 bzw, 5, da- durch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz des Leitkreisen gleich oder angenähert gleich ist der Resonanz- frequenz des Schwingkreises, dessen Spule oder Kondensa- tor, der Leitkreis parallelgeschaltet ist. 7) Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen i, 4 bzw. 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitkreis zusätzlich durch einen Serienwiderstand bedädpft ist. 8) Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dämpfende Widerstand für den dämpfenden Leitkreis so bemessen ist, daß die Kreisgüte des Leitkreises gleich oder angenähert gleich ist der Kreisgüte des Schwingkreises, in dem die Spule oder der Kondensator durch den Leitkreis bedämpft ist.