DE2608541A1 - Elektromagnetisch geschirmtes elektrisches versorgungsgeraet - Google Patents

Elektromagnetisch geschirmtes elektrisches versorgungsgeraet

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DE2608541A1 DE19762608541 DE2608541A DE2608541A1 DE 2608541 A1 DE2608541 A1 DE 2608541A1 DE 19762608541 DE19762608541 DE 19762608541 DE 2608541 A DE2608541 A DE 2608541A DE 2608541 A1 DE2608541 A1 DE 2608541A1
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Harold Adolph Gauper
John Palmer Walden
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Description

Poienianw
Br-Ing. Wilhelm Beicliel
Dipl-Irg. WoltuOig MiM
6 Ficmkmn a. M. 1
iki 13
8390
GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.T., VStA
Elektromagnetisch geschirmtes elektrisches Versorgungsgerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch geschirmtes elektrisches Versorgungsgerät enthaltend einen von einem Wechselrichter gespeisten Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, einen die Sekundärwicklung umgebenden elektrostatischen Schirm und eine weitere elektrostatische Abschirmung, die anderen Bauelementen des Versorgungsgerätes zugeordnet ist. Wenn bei diesem Versorgungsgerät der Sekundärwicklungsschirm von der übrigen elektrostatischen Abschirmung elektrisch isoliert ist, tritt ein beachtliches elektromagnetisches Gleichtakt-Störsignal auf, das bezüglich der übrigen Abschirmung dem elektrischen Ausgang der Sekundärwicklung überlagert ist.
Die Erfindung ist mit einer Erfindung verwandt, die in einer gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung der Anmelderin mit der Bezeichnung "Elektromagnetische Abschirmung und elektrische Umformereinrichtung mit einer solchen Abschirmung" erläutert ist. In dieser Patentanmeldung ist
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eine spezielle Form einer Mittenabgriffverbindung für einen elektrostatischen Schirm beschrieben. Die Erfindung ist insbesondere eine Verbesserung dieser Abschirmung zur Unterdrückung von elektromagnetischen Störsignalen. Durch die obige Bezugnahme wird hiermit der Gesamtinhalt dieser gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung der Anmelderin in diese Anmeldung aufgenommen·
Die Erfindung eignet sich insbesondere in Verbindung mit einem Netzanschlußschnur-Versorgungsgerät von der Art, wie es in der US-PS 3 880 491 beschrieben ist. Die Erfindung kann allerdings auch zur elektromagnetischen Störunterdrückung auf andere Arten von Versorgungsgeräten angewendet werden. Zur Erläuterung d®r Aufgabe und der Lösung der Erfindung soll allerdings der Einfachheit halber auf das Versorgungsgerät nach der US=PS 3 380 491 Bezug genommen werden.
Ein Versorgungsgerät mit einer Natzansehlußschnur dieser Art wird im allgemeinen von einem üblichen Wechselstromnetz gespeist; das eine Spannung von 115 V und 60 Hz bzw. von 220 V und 50 Hs aufweisen kann. Die eingangsseitig zugeführte Wechselspamrang wird gefiltert, gleichgerichtet und zur Speisung ©iaee Ifeshselrichters verwendet, der eine etwa rechteckförmige Weshselspannung mit einer verhältnismäßig hohen Frequenz von beispielsweise 18 kHz oder mehr liefert. Die reciiteckförmige Wechselspannung wird an die Primärwicklung eines Transformators gelegt· Der Transformator dient in dem Versorgungsgerät für die aus Sicherheitsgründen erforderliche elektrische Isolierung zwischen den Eingangsanscislüssen nnd den Ausgangsanschlüssen. Die Primärwicklung Ist magnetisch mit einer Sekundärwicklung des Transformators verkettet, die eine ähnliche rechteckfartige Wechselspannung mit der gleichen hohen Frequenz lieferte DIs transformierte Wechselspannung wird anschließend gleichgerichtet und zum Gewinnen
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der gewünschten Ausgangsgleichspannung des Versorgungsgerätes gefiltert. Die Transformatorwicklungen weisen im allgemeinen eine Mittelanzapfung auf. Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung stellt dabei den einen Ausgangsanschluß des Versorgungsgerätes dar.
Eine rechteckförmige Wechselspannung enthält bekanntlich eine große Anzahl von harmonischen Komponenten mit beträchtlichen Amplituden. In Anbetracht dieser Tatsache und infolge des Umstandes, daß der Wechselrichter mit einer verhältnismäßig hohen Frequenz arbeitet, um die Abmessungen des Versorgungsgerätes klein zu halten, sind innerhalb des Versorgungsgerätes beachtliche Quellen für elektromagnetische Störsignale vorhanden, die insbesondere durch die Transformatorwicklungen, die Wechselrichterschaltung und die Gleichrichterschaltung hervorgerufen werden. Um die Ausbreitung der elektromagnetischen Störsignale herabzusetzen, die sonst in der Nähe befindliche störungsanfällige Geräte, wie Rundfunkempfänger, stören wurden, sind um zahlreiche der elektromagnetischen Störsignalquellen metallische elektrostatische Schirme vorgesehen, und das gesamte Versorgungsgerät ist mit einem Schutzschirm umgeben. In Anbetracht der notwendigen Isolierung zwischen den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüssen ist es nicht möglich, alle elektrischen Schirme für die elektromagnetischen Störsignalquellen auf ein gemeinsames elektrisches Potential zu beziehen. So ist der äußere elektrostatische Schirm im allgemeinen mit einem der beiden Eingangsanschlüsse des Versorgungsgerätes verbunden. Ein solcher Eingangsanschluß, der mit dem Netz verbunden ist, weist im allgemeinen eine verhältnismäßig vernünftige endliche Impedanz gegenüber dem Erd- oder Massepotential in bezug auf eine Hochfrequenz oder in bezug auf die elektromagnetischen Störungen auf.
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In diesem Fall ist aber die Sekundärwicklung des Transformators gegenüber dem äußeren Schirm elektrisch isoliert, d.h., es besteht keine elektrisch leitende direkte Verbindung zwischen der Sekundärwicklung und dem äußeren Schirm. Infolge von geringfügigen Unsymmetrien in der Schaltung, die man in der Praxis unmöglich vermeiden kann, tritt an der elektrisch isolierten Sekundärwicklung ein elektromagnetisches Gleichtakt-Störsignal auf, das dort bezüglich des äußeren Schirms überlagert ist. Durch das in der gleichzeitig eingereichten, eingangs zitierten Patentanmeldung der Anmelderin beschriebene Abschirmverfahren mit Schirmen, die einen Mittenabgriff aufweisen, wird die elektromagnetische Gleichtakt-Störung stark gedämpft. Trotz des elektrostatischen Schirms mit Mittenabgriff kann die elektromagnetische Gleichtakt-Störung mit so hohen Amplituden auftreten, daß sie in der Nähe befindliche, störanfällige elektrische Schaltungsanordnungen nachteilig beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die unerwünschten elektromagnetischen Gleichtakt-Störsignale noch stärker zu unterdrücken.
Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen im Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst.
Bei einem in der zitierten eigenen Patentanmeldung beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die Sekundärwicklung eine Mittelanzapfung auf, und diese Mittelanzapfung ist mit dem Mittenabgriff des Sekundärwicklungsschirms verbunden. Falls der Schirm und auch die Wicklung genau symmetrisch sind und falls der Mittenabgriff am Schirm und die Mittelanzapfung an der Sekundärwicklung ebenfalls genau getroffen sind, tritt theoretisch an der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Transformators in bezug auf den äußeren elektrostatischen Schirm des Versorgungs-
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gerätes eine Spannung mit einem Wert von O V auf. In der Praxis hat es sich allerdings gezeigt, daß der Mittelanzapfung der Transformatorsekundärwicklung ein elektromagnetisches Gleichtakt-Störsignal überlagert ist, das im wesentlichen den gleichen Schwingungsverlauf und die gleiche Frequenz wie die Ausgangsspannung des Wechselrichters hat und dessen Amplitude etwa 1% von dieser Spannung oder weniger ausmacht.
Diese unerwünschte elektromagnetische Gleichtakt-Störung kann man um einen Faktor von etwa 100 oder mehr herabsetzen, wenn man gemäß der Erfindung eine Signalabtasteinrichtung vorsieht, die ein Ausgleichs- oder Aufhebungssignal liefert, dessen Amplitude mit der Amplitude des unerwünschten elektromagnetischen Gleichtakt-Störsignals übereinstimmt und dessen Phase diesem Gleichtakt-Störsignal entgegengesetzt ist, und wenn man dann dieses Aufhebungssignal zwischen die Sekundärwicklung und den die Sekundärwicklung umgebenden elektrostatischen Schirm einschaltet, so daß es dem unerwünschten Störsignal hinzuaddiert wird und dadurch die Ausbreitung des unerwünschten Gleichtakt-Störsignals vom Ausgang des Versorgungsgerätes verhindert.
Es ist zwar bereits bekannt, zum Eliminieren von unerwünschten elektrischen Signalen diese Signale mit Signalen gleicher Amplitude und entgegengesetzter Phase zu addieren. Dazu wird beispielsweise auf die US-PS 2 136 659 verwiesen. Weiterhin ist in diesem Zusammenhang aus der US-PS 2 895 059 eine Schaltungsanordnung zum Verhindern von Welligkeiten bekannt, die zwischen die Mittelanzapfung eines Transformators und die Enden der angezapften Wicklung geschaltet ist. Durch diesen Stand der Technik sind allerdings die nach der Erfindung vorgeschlagenen Maßnahmen in Verbindung mit einem einen Wechselrichter enthaltenden geschirmten Versorgungsgerät nicht nahegelegt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Signalabtasteinrichtung in einer solchen Weise an die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Transformators angeschlossen, daß das elektrische Potential zwischen der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung und einem äußeren elektrostatischen Gesamtschirm des Versorungsgerätes vermindert wird und gleichzeitig zwischen der Sekundärwicklung und diesem Gesamtschirm die elektrische Isolierung aufrechterhalten bleibt.
Bei einer ersten Ausfühnmgsform der Erfindung ist die Mittelanzapfung der Selmndärwlcklung seriell mit dem Aufhebungssignal und dem elektrostatischen Schirm der Sekundärwicklung verbundene Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Signalabtasteir^ielrfeasg eine separate Transformatorwicklung enthalten.; die zvm Ableitsn des Aufhebungssignals mit geeignetem Betrag *jnd geeigneter Phase an einen Spannungsteiler angs schloss ©el £süo Bei einer zweiten Ausführungsform ist eis. Spannungsteiler sum Gewinnen des notwendigen Betrags und der notwendigen Phase des Aufhebungssignals an die gesamte Sekundärwicklung des Transformators angeschlossene Bsi- "seiden Ausführnngsformen führt die Verbindung zu dem SskiHifiär^ie^limgsschirm vorzugsweise an einen Mittenabgriff auf dem SsMrmf der sich an einer Null« punktsstelle befindetf. bei der· £a dem Schirm induzierte Spannungen auf eine miniaale Amplitude abgeglichen sind»
Die Erfindung wird beispielshalber an Hand einer Zeichnung erläuterte Es zeigtg
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Fig. 1 eine schematische Ansicht eines elektromagnetisch abgeschirmten elektrischen Versorgungsgerätes nach der Erfindung mit einem von einem Wechselrichter gespeisten Transformator und einer Anordnung zum Unwirksammachen von elektromagnetischen Störungen und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer nach der Erfindung ausgebildeten Anordnung zum Unwirksammachen von elektromagnetischen Störungen in einem elektromagnetisch geschirmten elektrischen Versorgungsgerät.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte grundsätzliche Schaltungsanordnung ist ein Beispiel für die Schaltung eines Versorgungsgerätes mit einer Netzanschlußleitung. Dabei ist E^n die übliche Netzwechselspannung von beispielsweise 115 V und 60- Hz bzw. -220 V und 50 Hz. Diese Eingangswechselspannung wird über ein Eingangsfilter einem Gleichrichter zugeführt, der eine Gleichspannung liefert. Mit dieser Gleichspannung wird ein Wechselrichter gespeist, der mit einer verhältnismäßig hohen Frequenz arbeitet und eine etwa rechteckförmige Wechselspannung mit einer seiner Arbeitsfrequenz entsprechenden Frequenz liefert. Diese Wechselspannung wird der Primärwicklung 10 eines Transformators zugeführt. Die Transformatorprimärwicklung ist magnetisch über einen nicht dargestellten Transformatorkern mit einer Sekundärwicklung 12 verkettet. Die Transformatorsekundärwicklung liefert eine etwa rechteckförmige Ausgangsspannung mit einer entsprechend hohen Frequenz. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Sekundärwicklung 12 eine Mittelanzapfung auf, die an eine Verbindungsleitung 14 angeschlossen ist. Die Verbindungsleitung 14 ist mit dem einen Ausgangsanschluß des Versorgungsgerätes verbunden. Die Ausgangsanschlüsse der Sekundärwicklung 12 sind an eine übliche Gleichrichterschaltung mit Dioden 16 und 18 angeschlossen.
f-f; .^'UJ /Ub/. 3
2 61)85 Al
Der Gleichrichterschaltung ist ein Ausgangsfilter 20 nachgeschaltet, an dessen Ausgang die gewünschte Ausgangsgleichspannung E auftritt.
In Anbetracht des rechteckförmigen Schwingungsverlaufes mit einem hohen Gehalt an Harmonischen und infolge der verhältnismäßig hohen Grundschwingungsfrequenz des Wechselrichters selbst sind in der betrachteten Schaltungsanordnung zahlreiche Quellen für elektromagnetische Störsignale enthalten. Die eine oder die andere elektromagnetische Störsignalquelle ist daher mit einem elektrostatischen Schirm umgeben, und für die gesamte Schaltung ist ein Außenschutzschirm vorgesehen. Ein vollständiges Beispiel einer solchen Abschirmung aus elektrostatischen Schirmen ist in der eingangs erwähnten, gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben. In den Fig. 1 und 2 ist diese Abschirmung nur teilweise dargestellt.
Wie es aus der Fig. 1 hervorgeht, ist es für den äußersten Schutzschirm typisch, daß er hochfrequenzmäßig auf den einen Eingangsanschluß, beispielsweise 22, bezogen ist, von dem aus eine endliche HF-Impedanz zum Erdbezugspotential führt. Um die erforderliche elektrische Isolierung zwischen den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüssen des Versorgungsgerätes aufrecht zu erhalten, ist der Schutzschirm mit den Ausgangsanschlüssen elektrisch nicht verbunden. Der äußere Schutzschirm umschließt im wesentlichen zwei Volumen 24 und 26, die durch elektrisch leitende Oberflächen begrenzt sind, die mit Ausnahme von Lücken oder Spalten in der elektrischen Leitfähigkeit im wesentlichen diese Volumen umgeben. Die Lücken, Spalte oder Öffnungen verhindern, daß die abschirmenden Hüllen in bezug auf durchtretende elektrische Drähte oder Leitungen eine elektrische Kurzschlußschaltung bilden. Ein das Volumen 24 umgebender erster Schutzschirmabschnitt um-
fj υ η'} ο / ο κ λ π
2 6 η R
schließt die Eingangsschaltung einschließlich der Primärwicklung des Transformators. Ein das Volumen 26 umgebender zweiter Schutzschirmabschnitt umschließt die Ausgangsschaltung einschließlich der Sekundärwicklung des Transformators. Innerhalb des gesamten äußeren Schutzschirms können weitere elektrostatische Schirme vorhanden sein, die in der Eingangsschaltung oder Ausgangsschaltung des Versorgungsgerätes einer oder mehreren der einzelnen elektromagnetischen Störsignalquellen zugeordnet sind. Der Einfachheit halber sind in der Fig. 1 lediglich ein innerer Schirm 28 für die Primärwicklung und ein innerer Schirm 30 für die Sekundärwicklung des Transformators dargestellt.
Vorzugsweise weisen der Primärwicklungsschirm 28 und der Sekundärwicklungsschirm 30 Mittenabgriffe oder Mittelanzapfungen auf, die mit Bezugspunkten verbunden sind, bei denen die in dem Schirm induzierten Spannungen normalerweise auf einen minimalen Betrag ausgeglichen sind, so daß eine minimale Injektion des elektromagnetischen Störsignals von einer solchen Mittelanzapfung zu einem Bezugspunkt stattfindet. Die obigen Maßnahmen sind wesentlich, da der Bezugspunkt selbst gegenüber einer durch die injizierten Spannungen hervorgerufenen Änderung anfällig ist, da er auf ein elektrisches Potential nicht absolut bezogen ist, beispielsweise Erde oder Masse, die gegenüber Änderungen von injizierten Spannungen immun ist. Für den Fall des üblichen elektrostatischen Schirms mit einer Lücke oder einem Spalt in der elektrischen Leitfühigkeit befindet sich diese Mittelanzapfung oder der Nullpunkt im wesentlichen an einer der Lücke oder dem Spalt gegenüberliegenden Stelle. Das bedeutet, daß die Mittenabgriff- oder Mittelanzapfungsverbindung etwa eine halbe ümfangslänge von der Lücke in der elektrischen Leitfähigkeit entfernt auf der Schirmoberfläche vorgesehen ist.
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In der Fig. 1 ist die Mittenabgriffverbindung des Primärwicklungsschirms 28 nicht gezeigt. Demgegenüber ist für den Sekundärwicklungsschirm 30 die Mittelanzapfung in Form einer Mittenabgriff verbindung 32 dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel in der eingangs zitierten, gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung der Anmelderin führt die Mittenabgriffverbindung des Sekundärwicklungsschirms zur Mittelanzapfung 14 der Sekundärwicklung 12 des Transformators. Falls die Wicklung, der Schirm und der Mittenabgriff jeweils absolut genau und perfekt wären, würde die Mittelanzapfung 14 in bezug auf die Umgebung und in bezug auf den Schutzschirm theoretisch auf einem konstanten Potential gehalten werden, so daß in bezug auf ein konstantes Potential, beispielsweise Erds oder Masse, ein Gleichtakt-Rauschsignal Ejt nicht auftreten würdeö Da man jedoch in Wirklichkeit eine vollkommene Sycnetris wad Perfektion niemals erreichen kann, erscheint an der Transformatorausgangswicklung- in bezug auf den iuBereia Scliutzschirm oder in bezug auf Masse oder Eras eine Glelslitaktstorspannung. Diese Gleichtakt-RauscksigEal© liörsüsn gröBenordnungsmäßig 100 mV bei einem Versorgungsgerät mit NetzanschluBschnur betragen, das eine Nenngleichspannung -EQ von etwa 10 V liefert.
Um solche Unauggeglioheriheiten und Unzulänglichkeiten zu korrigierens ist naea eisr Erfindung eine Signalabtasteinrichtung vorg©s©henP als zwischen die Sekundärwicklung und den Sekundärwicklungsschirm geschaltet ist, um ein Ausgleichs- oder Aufhebungssignai zu indizieren, das effektiv in Reihe zwischen der Mittelanzapfung der Transformatorwicklung und dem Mittenabgriff des Sekundärwicklungsschirms auftritt. Dieses Aufhebungssignal hat vorzugsweise in bezug auf das nicht erwünschte elektromagnetische Gleichtakt-Störsignal im wesentlichen einen gleichen Betrag, aber eine entgegengesetzte Phaseo Bei dem beschriebenen Ausführungsfesispiel "iär® somit das Aufhebungssignal ein etwa rechteckfönEigss T-Tesfesslsignal mit einer Amplitu-
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de von etwa 100 mV und mit einer Phase, die der normalerweise zu erwartenden Phase des elektromagnetischen Gleichtakt-Störsignals entgegengesetzt ist. Die Folge davon ist, daß die elektrischen Potentialänderungen zwischen der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung und der übrigen Abschirmung und bzw. oder dem Erdbezugspotential stark herabgesetzt sind, und gleichzeitig zwischen diesen Stellen eine elektrische Isolierung in der elektrischen Leitfähigkeit vorgesehen ist. Bei der praktischen Erprobung hat es sich herausgestellt, daß durch die Injektion des Aufhebungssignals das sonst 100 mV betragende elektromagnetische Gleichtakt-Störsignal auf weniger als 1 mV herabgesetzt werden kann. Dies ist eine Verminderung der elektromagnetischen Störung von etwa 100 : 1. Diese beträchtliche Herabsetzung stellt eine beachtliche Verbesserung der Gesamtabschirmung und Gesamtunterdrückung von elektromagnetischen Störungen in dem Versorungsgerät dar.
Die in der Fig. 1 gezeigte besondere Signalabtasteinrichtung enthält einen Spannungsteiler aus zwei in Reihe geschalteten einstellbaren Kondensatoren, die an die Ausgangsanschlüsse der Sekundärwicklung angeschlossen sind und die zum Erzielen eines Gleichlaufs mechanisch miteinander gekuppelt sind. Durch Einstellen dieser Kondensatoren erhält man an einer Verbindungsleitung 34 eine Ausgleichs- oder Aufhebungsspannung von geeignetem Betrag und geeigneter Phase. Die Leitung 34 ist mit dem Mittenabgriff des Sekundärwicklungsschirms 32 verbunden, um elektrische Potentialänderungen zwischen der Mittelanzapfung 14 der Transformatorsekundärwicklung und der restlichen Abschirmung, beispielsweise dem äußeren Schutzschirm herabzusetzen und zusätzlich eine elektrische Isolierung zwischen diesen Teilen vorzusehen. Die mechanisch miteinander gekuppelten Kondensatoren werden bei dem Ausführungsbeispiel unter Beobachtung des Gleichtakt-Rauschens derart eingestellt, daß die
Gleichtakt-Störung bei einer ausgewählten harmonischen Frequenzkomponente der rechteckförmigen Grundfrequenz ein Minimum annimmt. Das Ergebnis ist die Injektion eines Aufhebungssignals oder einer Aufhebungsspannung von einem geeigneten Betrag und einer geeigneten Phase, um das elektromagnetische Gleichtakt-Störsignal so gering wie möglich zu halten. Durch Überwachung mit einem Oszilloskop kann man sehen, daß bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel das Gleichtakt-Rauschen durch die Erfindung in einem Verhältnis von 100 : 1 herabgesetzt wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Signalabtasteinrichtung ist in der Fig. 2 gezeigt. Hier ist eine direktere Reihenverbindung der Signalabtasteinrichtung zwischen der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung und dem Mittenabgriff des Sekundärwicklungsschirms vorgesehen. Eine separate Wicklung auf* dem Transformator, beispielsweise eine einzige Windung, wird herangezogen, um eine Spannung mit einem geeigneten Schwingungsverlauf für das Aufhebungssignal zu entwickeln, während ein dieser zusätzlichen Wicklung parallelgeschalteter kapazitiver Spannungsteiler einstellbar ist, um bei sich ändernden Belastungsbedingungen einen geeigneten Betrag zum effektiven Aufheben der restlichen Gleichtakt-Störung zu erzeugen. Wie es aus der Fig. 2 hervorgeht, ist das an einem Kondensator Cp abfallende Ausgangssignal des Spannungsteilers in Reihe zwischen die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung und den Mittenabgriff des Sekundärwicklungsschirms eingeschaltet. Da das Aufhebungssignal am Kondensator C2 vom gleichen Betrag aber von entgegengesetzter Phase wie das unerwünschte elektromagnetische Gleichtakt-Störsignal ist, wird die elektromagnetische Störung stark unterdrückt. Im praktischen Betrieb wird ein sonst auftretendes elektromagnetisches Störsignal mit einem Betrag von etwa 100 mV auf weniger als 1 mV mit der Schaltungsanordnung nach der Fig. 2 herabge-
ü 0 J y 3 8 / ü ü 4 9
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setzt. Das kapazitive Teilerverhältnis des in der Fig. 2 dargestellten Spannungsteilers wird derart ausgewählt, daß es bei einem besonderen Betriebszustand des Versorgungsgerätes dem nominalen, nicht ausgeglichenen, restlichen elektromagnetischen Störrauschen angepaßt ist. Der Trimmerkondensator C1 wird dann benutzt, um die tatsächliche Ausgangsspannung des Spannungsteilers auf einen optimalen Wert einzustellen.
Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Injektion der Spannung am Kondensator C2 $ also des Aufhebungssignals, in Reihe mit dem restlichen elektromagnetischen Gleichtakt-Störsignal in bezug auf Masse oder Erde vorgenommen, wobei die elektromagnetische Gleichtakt-Störung im wesentlichen aufgehoben wird, so daß die resultierende Gleichtakt-Störung äußerst niedrig ist. Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann man eine Herabsetzung bis zu 40 dB oder mehr erreichen.
Andere Arten von Spannungsteilern und Signalabtasteinrichtungen kann man zum Erzeugen des Ausgleichs- oder Aufhebungssignals verwenden, dessen Betrag in bezug auf das nicht erwünschte elektromagnetische Gleichtakt-Signal gleich ist und dessen Phase in bezug auf dieses Störsignal entgegengesetzt ist. So kann man beispielsweise auch einen Widerstandsteiler oder eine induktive Teilerschaltung benutzen. Es ist auch möglich, die Signalabtasteinrichtung selbst direkt in eine induktive Beziehung mit dem im Transformator verfügbaren magnetischen Fluß zu setzen, so daß man ohne Spannungsteiler für das Aufhebungssignal ein Signal mit einem geeigneten Betrag und einer geeigneten Phase ableiten kann.
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Claims (6)

  1. 26Π8541
    Patentansprüche
    "\j/ Elektromagnetisch geschirmtes elektrisches Versorgungsgerät enthaltend einen von einem Wechselrichter gespeisten Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, einen die Sekundärwicklung des Transformators umgebenden elektrostatischen Schirm und eine weitere elektrostatische Abschirmung, die anderen Bauelementen des Versorgungsgerätes zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärwicklungsschirm (30) von dem übrigen elektrostatischen Schirm elektrisch isoliert ist, wobei ein Gleichtakt-Störsignal auftritt, das in bezug auf die übrige Abschirmung dem elektrischen Ausgangssignal an der Sekundärwicklung (12) überlagert ist, und daß zum Erzeugen eines Aufhebungssignals mit in bezug auf das Störsignal etwa gleicher Amplitude und etwa entgegengesetzter Phase eine Signalabtasteinrichtung vorgesehen ist, die an die Sekundärwicklung (12) und an den Sekundärwicklungsschirm (30) angeschlossen ist, um das Aufhebungssignal mit dem Störsignal wirksam zu addieren und dadurch unerwünschte Gleichtakt-Signalausbreitungen vom Ausgang des Versorgungsgerätes beträchtlich herabzusetzen·
  2. 2. Versorgungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (12) eine Mittelanzapfung (14) aufweist und daß die Signalabtasteinrichtung in Reihe zwischen die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung und den Sekundärwicklungsschirm (30) geschaltet ist.
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  3. 3. Versorgungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärwicklungsschirm eine Mittenabgriff verbindung (32, 34) an einer auf dem Schirm befindlichen Nullpunkt (32) aufweist, wo die in dem Schirm induzierten Spannungen im wesentlichen auf einen minimalen Betrag ausgeglichen sind und wo die Signalabtasteinrichtung mit der Mittenabgriffverbindung des Schirms elektrisch verbunden ist.
  4. 4. Versorgungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalabtasteinrichtung eine separate Transformatorwicklung aufweist, die an einen Spannungsteiler angeschlossen ist, um das Aufhebungssignal zu liefern.
  5. 5. Versorgungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler einstellbar ist, um die elektrischen Kenngrößen des Aufhebungssignals zu verändern.
  6. 6. Versorgungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler Kondensatoren (C1, C2) enthält.
    4 t.
    Leerseite
DE19762608541 1975-03-05 1976-03-02 Elektromagnetisch geschirmtes elektrisches versorgungsgeraet Pending DE2608541A1 (de)

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