DE2921409A1

DE2921409A1 - Elektrisches filter und verwendung desselben

Info

Publication number: DE2921409A1
Application number: DE19792921409
Authority: DE
Inventors: Werner Wollenschlaeger
Original assignee: Draloric Electronic GmbH
Current assignee: Draloric Electronic GmbH
Priority date: 1979-05-26
Filing date: 1979-05-26
Publication date: 1980-11-27

Description

Elektrisches Filter und Verwendung desselben.
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Filter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Verwendung desselben.
Aus der DE-PS 2 545 672 der Anmelderin ist ein elektrischer Kondensator bekannt, bei dem ein von einer bestimmten Orientierung des Kondensators unabhängiges Aufbringen der Metallauflagen zum Zusammenschalten der inneren Metallschichten zu den Metallbelägen gewährleistet wird.
Beim mechanischen Bruch eines derartigen bekannten Kondensators, wie er infolge äußerst starker Beschleunigungs- oder Verzögerungskräfte auftreten kann, wird bei zweipoliger Kontaktierung jedoch nicht in jedem Fall der Stromfluß durch den Kondensator unterbrochen, auch wenn der Kapazitätswert erheblich vermindert wird.
Dieses Verhalten hängt mit der Bruchstelle in Bezug zum Ort der zweipoligen Kontaktierung zusammen.
Aus der DE-AS 2 406 141 ist ein vierpolig kontaktierter Elektrolytkondensator bekannt, bei dem jedoch die Aufgabe gelöst werden soll, einen Kondensator mit niedrigem Scheinwiderstand und niedriger Induktivität herzustellen.
Aus der DE-OS 2 446 763 der Anmelderin ist ein elektrisches Filter in Schichtbauform bekannt, daß aus einem plättchenförmigen Körper besteht, auf den Metallschichten und eine Schicht aus ferromagnetischem Material aufgebracht sind und welches dadurch die Funktion eines Tiefpassfilters in TT - Schaltung besitzt.
Aus Valvo: § Keramische Bauelemente für Electronik und Magnetik 9 111965, Seite 144 ist ein in TT - Schaltung aufgebautes Tiefpass - Durchführungsfilter bekannt, das aus einem keramischen Röhrchenkondensatör und einer im Inneren des Röhrchenkondensators angeordneten Ferrithülse besteht.
Aus der US-PS 3 789 263 ist ein elektrisches Filter bekannt, das ebenfalls aus einem keramischen rohrförmigen.
Körper besteht Auf diesen sind eine ferromagnetische Schicht und die Metallschichten der Kondensatorbeläge aufgebracht Bei diesen bekannten Bauformen elektrischer Filter sind jedoch nur relativ kleine Kapazitätswerte möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Filter zur Verfügung zu stellen, welches die relativ hohen Kapazitätswerte keramischer Mehrschichtkondensatoren ausnutzt und bei dem bei einem mechanischen Bruch an einer beliebigen Stelle des Filterkörpers in jedem Fall der Stromfluß durch das Filter unterbrochen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Ånspruches a gel ãt. We..terbildungen der Erfindung sind in den Unteran rüche beschrieben.
Die mit der Erfingung erzlelten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine durch mechanischen Bruch des Filterkondensators bedingte Kapazitätsänderung in jedem Fall zu einer Unterbrechung des Strompfades durch den Filterkondensator führt. Außerdem ist das Aufbringen der Metallauflagen an allen vier Kanten eines insbesondere eine quadratische Grundfläche besitzenden Kondensators einfach möglich.
Durch das Mitumhüllen der auf die Anschlußdrähte aufgesteckten Ferrithülsen.ist eine mechanische Befestigung der Ferrithülsen auf dem Filterkondensator gewährleistet.
Gleichzeitig können die Ferrithülsen als Abstandshalter für das Filter dienen Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines nichtumhüllten Filters Fig. 2 einen Grundriß eines Vierpolfilters, Fig. 3 einen Grundriß eines-dreipoligen Filters Fig. 4 eine Schaltung des Filters gemäß Fig. 1, Fig. 5 eine Ersatzschaltung eines Filters gemäß Fig. 3, Fig. 6 eine Seitenansicht eines tauchumhüllten Filters und Fig. 7 zwei aufeinander angeordnete mit Metallschichten der Beläge bedruckte Dielektikumschichten des Filterkondensators.
Fig. 1 zeigt einen keramischen Mehrschichtkondensator 1, mit quadratischer Grundfläche 6, der an allen vier Ecken 2 je eine Metallauflage 3 besitzt, welche die in Figur 7 dargestellten Metallschichten 10 der Beläge zusammen und elektrisch parallel schaltet. Die Metallauflagen 3 reichen auf die Grundflächen 6 des Kondensators 1. Auf ihnen sind die einen Nagelkopf besitzenden Anschlußdrähte 5 derart festgelötet, daß die Anschlußdrähte 5 von der Grundfläche 6 des Kondensatorkörpers 1 senkrecht wegstehen. Auf die Anschlußdrähte sind zur definierten Erhöhung der im Längszweig des TT - Filters liegenden Induktivitäten Ferrithülsen aufgefädelt. Mit a, b, c und d sind die Pole des vierpoligen Tiefpass-TT-Fiiter gekennzeichnet.
Fig. 2 zeigt ein vierpollges Tiefpass-TI-Filter, bestehend aus einem Mehrschichtkondensator 1 quadratischer Grundfläche 6, bei dem die Ecken 2 Hohlkehlen besitzen, die abmessungsmäßig an den Durchmesser des Anschlußdrahtes 5 oder an den Außendurchmesser der Ferrithülsen 4 angepaßt sein können.
Im ersten Fall sind die Anschlußdrähte 5 in den mit Metallauflagen 3 bedeckten Hohlkehlen festgelötet und die Ferrithülsen 4 liegen auf der Grundfläche 6 des Kondensatorkörpers 1 auf; im zweiten Fall sind die Ferrithülsen 4 in den Hohlkehlen lokalisiert und die Anschlußdrähte 5 ragen aus den Ferrithulsen 4 heraus und reichen bis zu den Metallauflagen 3 einer Grundfläche 6 und sind dort festgelötet. Im zuletzt genannten Fall ist die Bauhöhe des Filters minimal.
Fig.3 zeigt eine dreipolige Ausführungsform eines Tiefpass-TT-Filters, bei dem'auf den Metallauflagen 3 an drei Ecken 2 des Kondensatorkörpers 1 Anschlußdrähte 5 festgelötet sind. Die beiden diagonal gegenüberliegenden Anschlußdrähte 5, die mit c und d bezeichnet sind, sind mit je einer Ferrithülse 4 bestückt. Der mit b bezeichnete Anschlußdraht 5 ist nicht mit einer Ferrithülse 4 bestückt; er stellt den in Fig. 5, in der Regel auf Massepotential liegenden Pol b dar.
Fig. 4 zeigt das mit einem Filter gemäß Fig. 1 erreichte Ersatzschaltbild, wobei mit a, b, c und d die Pole des TT-Filters bezeichnet sind. Mit La, Lb Lc und Ld sind die Ld durch die Ferrithülsen 4 und die Anschlußdrähte 5 erreichten Längsinduktivitäten und mit C die durch den Kondensator 1 erreichte Querkapazität bezeichnet.
Fig. 5 zeigt das einem Filter gemäß Fig. 3entsprechende Ersatzschaltbild. Hier sind die Pole mit c, d und der Massepol mit b, die Längsinduktivitäten mit Lc und Ld und die Querkapazität mit C bezeichnet.
Fig. 6 zeigt ein aus einem keramischen Mehrschichtskondensator 1 aufgebautes Filter. An den vier Ecken 2 des Kondensatorkörpers 1 sind an einer Grundfläche 6 die Anschlußdrähte 5 festgelötet, auf welche die Ferrithülsen 4 aufgeschoben sind. Die Tauchumhüllmasse 7 bedeckt den Kondensatorkörper vollständig und die Ferrithülsen 4 zum größten Teil derart, daß die Stirnseiten 8 der Ferrithülsen 4 aus der Umhüllung 7 herausragen und eine genau definierte und ebene Auflage des Filters auf einer gedruckten Schaltungsplatte garantieren.
Fig. 7 zeigt zwei aufeinander anzuordnende dielektrische Schichten 11 des Kondensators 1, auf denen Metallschichten 10 angeordnet sind, die mit ihren Anschlußflächen 12 auf diametral gegenüberliegende Ecken 2 der Schichten 11 herausragen Die Metallsachichten 10 aufeinanderliegender Dielektrikumschichten 11 ragen alternierend auf eine Schmalfläche 9 begrenzende Ecken 2 heraus.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H E : d Elektrisches Filter mit einem keramischen Kondensator, der aus aufeinandergeschichteten, mit Metallschichten bedruckten Dielektrikumschichten besteht wobei jede Metallschicht auf zwei diametral gegenüberliegende Kanten des Kondensatorkörpers herausreicht , übers einanderliegende Metallschichten alternierend auf zwei eine Schmalflace begrenzende Kanten herausgeführt sind, und alle vier Kanten mit lotfähigen Metallauflagen, welche die Metallschichten zu den Kondensatorbelägen zusammenschalten, überzogen sind, und an den Metallauflagen ein Anschlußelement befestigt ist, so daß sich eine mehrpolige Kontaktierung des Kondensators ergibt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß an diagonal gegenüberliegenden Anschlußelementen (5) eine Hülse (4) aus Ferritmaterial angeordnet ist
2. Elektrisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an allen vier Metallauflagen (3) je ein Anschlußelement (5) befestigt und an allen vier Anschlußelementen (5) eine Hülse (4) aus Ferritmaterial angeordnet ist.
3. Elektrisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an drei Metallauflagen (3) je ein Anschlußelement (5) befestigt und nur an den beiden diagonal gegenüberliegenden Anschlußelementen (5) eine Hülse (4) aus Ferritmaterial angeordnet ist.
4. Elektrisches Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlunelemente (5) Drähte mit Nagelköpfen sind, welche auf einer Grundfläche (6) des Kondensatorkörpers (1) an den Metallauflagen (3) festgelötet sind.
5. Elektronisches Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorkörper (1) an den Kanten (2) seiner Schmalflächen (9) metallisierte Hohlkehlen besitzt, in denen die Anschlußdrähte (5) befestigt sind.
6. Elektrisches Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorkörper (1) mit einer Schicht aus elektrisch isolierendem Material (7) hermetisch dicht umhüllt ist und die Hülsen (4) aus Ferritmaterial auf die Drähte (5) aufgesteckt sind.
7. Elektrisches Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorkörper (1) mit einer Schicht aus elektrisch isolierendem Material (7) hermetisch dicht umhüllt ist und die Umhüllung (7) auch die Hülsen (4) aus Ferritmaterial zumindest teilweise mit bedeckt.
8. Verwendung eines elektrischen Filters nach einem der vorhergenannten Ansprüche in einer Schaltung, bei welcher der Strompfad durch den Filterkondensator (1) bei mechanischem Bruch des Filterkondensators tl) in jedem Fall unterbrochen wird.