DE3708226C2

DE3708226C2 - Ballast with two coils

Info

Publication number: DE3708226C2
Application number: DE19873708226
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Herrmann
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1987-03-13
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2007-03-14
Also published as: DE3708226A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drossel mit zwei Spulen, die beide auf einen Kern gewickelt sind und deren Selbstin duktivität nahezu gleich groß ist.The invention relates to a choke with two coils both are wound on a core and their self ductivity is almost the same.

Aus der DE-OS 26 00 765 ist eine Drossel mit den genannten Merkmalen bekannt. Eine derar tige Drossel wird z.B. zur Unterdrückung von Störsignalen eingesetzt, die sich über eine Versorgungsleitung von ge takteten Gleichspannungswandlern ausbreiten können. In jeder Ader der Versorgungsleitung liegt eine Spule der Drossel, und zwar sind die Spulen derart in die Adern ge legt, daß die mit dem Versorgungsstrom verbundenen Mag netfelder der Spulen sich gegenseitig nahezu aufheben (nahezu stromkompensierte Drossel). Dadurch kann ein ho her Versorgungsstrom fließen, ohne daß der Drosselkern in die magnetische Sättigung gerät und damit die Drossel für die Unterdrückung von Störsignalen unbrauchbar wird.From DE-OS 26 00 765 is one Choke known with the features mentioned. A derar term throttle is e.g. to suppress interference signals used, which is via a supply line from ge clocked DC voltage converters can spread. In each wire of the supply line is a coil of Choke, namely the coils are ge in the veins specifies that the Mag net fields of the coils almost cancel each other out (almost current-compensated choke). This allows a ho forth supply current flow without the choke core in gets the magnetic saturation and thus the choke for the suppression of interference signals becomes unusable.

Bei der Unterdrückung von Störsignalen ist zu beachten, daß zwei unterschiedliche Arten von Störungen auftreten können: solche, die von sogenannten symmetrischen Stör quellen und solche, die von sogenannten asymmetrischen Störquellen herrühren. Symmetrische Störquellen erzeugen nur Spannungsunterschiede zwischen den beiden Adern der Speiseleitung, während asymmetrische Störquellen die Ur sache von Spannungsunterschieden zwischen jeweils einer Ader der Speiseleitung und Erde sind.When suppressing interference signals, please note that two different types of interference occur can: those that have so-called symmetrical sturgeon sources and those by so-called asymmetrical Source of interference. Generate symmetrical sources of interference only voltage differences between the two wires of the Feed line, while asymmetrical sources of interference the Ur matter of voltage differences between each Vein of the feed line and earth are.

Zur Unterdrückung von asymmetrischen Störsignalen sind Siebmittel zwischen jeder Ader und Erde vorzusehen. Zu diesen Siebmitteln gehören nach der DE-OS 26 00 765 die Spulen einer eingangs genannten Drossel. Diese Siebwir kung wird umso stärker, je stärker die beiden Spulen an einander gekoppelt sind, d.h., je exakter die mit dem Versorgungsstrom verbundenen Magnetfelder - gleiche Selbstinduktivität der Spulen vorausgesetzt - sich gegen seitig aufheben. Gleichheit bedeutet hier - wie bei allen technischen Konstruktionen - daß Abweichungen innerhalb hier nicht näher erörterter Toleranzgrenzen auftreten dürfen. Andererseits ist eine vollkommen stromkompensier te Drossel für die Unterdrückung von symmetrischen Stör signalen unbrauchbar, da diese Störsignale durch eine derartige Drossel überhaupt nicht beeinflußt werden. Da mit symmetrische und asymmetrische Störsignale mit einer einzigen Drossel herausgefiltert werden können, wird in der zitierten Schrift ein Kompromiß vorgeschlagen: die mag netische Kopplung der beiden Spulen wird durch eine be sondere Gestaltung des Drosselkernes vermindert (nahezu stromkompensierte Drossel). Dadurch wird zwar die Sieb wirkung für asymmetrische Störsignale verringert, jedoch hebt der Vorteil der gleichzeitigen Verwendung zur Sie bung symmetrischer Störsignale diesen Nachteil auf.To suppress asymmetrical interference signals Provide screening media between each wire and earth. To these screening agents belong to DE-OS 26 00 765 Coils of a choke mentioned at the beginning. This sieve The stronger the two coils, the stronger the kung are linked to each other, i.e. the more precise they are with the Supply current connected magnetic fields - same Assuming self-inductance of the coils - against each other pick up on one side. Equality means here - as with everyone technical constructions - that deviations within Tolerance limits not discussed here occur allowed to. On the other hand, a completely current compensation choke for suppression of symmetrical interference signals unusable because these interference signals by a such throttle are not affected at all. There with symmetrical and asymmetrical interference signals with a single choke can be filtered out proposed a compromise to the cited scripture: the mag netic coupling of the two coils is through a be special design of the choke core reduced (almost current compensated choke). This will make the sieve effect for asymmetrical interference signals reduced, however highlights the benefit of simultaneous use to you Exercise symmetrical interference signals this disadvantage.

Der Drosselkern nach der DE-OS 26 00 765 hat drei Schen kel; die Spulen der Drossel sind jeweils auf einen Außen schenkel gewickelt, während der mittlere Schenkel frei von Wicklungen ist und einen Luftspalt enthält. Der mitt lere Schenkel dient der magnetischen Entkopplung der bei den Spulen. Nur mit großem rechnerischen Aufwand wird sich bei der bekannten Drossel a priori sagen lassen, wie groß der Grad der Entkopplung bzw. der Grad der Kopplung bei gegebenem Kern sein wird. Unmittelbar einsichtig ist jedoch, daß für jeden Grad der Entkopplung bzw. Kopplung ein gesonderter Drosselkern gefertigt werden muß.The choke core according to DE-OS 26 00 765 has three legs kel; the coils of the choke are each on an outside thigh wrapped while the middle thigh is free of windings and contains an air gap. The middle lere leg is used for the magnetic decoupling of the the coils. Only with great computational effort can be said a priori how with the known throttle large the degree of decoupling or the degree of coupling given core will be. Is immediately clear however, that for any degree of decoupling or coupling a separate choke core must be manufactured.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drossel der eingangs genannten Art anzugeben, bei der auf einfa chere Weise der Kopplungsgrad der Spulen verändert werden kann.The invention has for its object a throttle of the type mentioned at the beginning, based on simpl The degree of coupling of the coils can be changed here can.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Spulen übereinander gewickelt und durch eine oder mehrere Lagen aus einer weichmagnetischen Folie voneinander getrennt sind und daß Material und Dicke der Folie so beschaffen sind, daß die Folie unter Betriebsbedingungen nicht in die magnetische Sättigung gerät.This object is achieved in that the two coils wrapped on top of one another and through one or more layers separated from each other by a soft magnetic foil are and that material and thickness of the film so procure are that the film is not in under operating conditions the magnetic saturation gets.

Anhand eines Ausführungsbeispieles und der Figur soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt einen Teilquerschnitt einer Drossel mit erfindungsgemäßen Merk malen.Using an exemplary embodiment and the figure, the Invention will be explained in more detail. The figure shows one Partial cross section of a throttle with Merk to paint.

Im Querschnitt nach der Figur liegt die Kernachse eines Drosselkernes 1 in der Zeichenebene. Auf ihn ist eine er ste Spule 2 mit zwei Wicklungslagen gewickelt. Es folgt sodann eine Lage einer weichmagnetischen Folie 3, auf die Wicklungen einer zweiten Spule 4 mit je zwei Lagen ge wickelt sind.In the cross section according to the figure, the core axis of a choke core 1 lies in the plane of the drawing. On him a he coil 2 is wound with two winding layers. There then follows a layer of a soft magnetic film 3 , on the windings of a second coil 4 with two layers each are ge wound.

Jede Spule ist derart in eine Ader einer zweiadrigen Ver sorgungsleitung eingefügt, daß der Versorgungsgleich strom, die durch die Punkte und Kreuze angedeutete Rich tung hat. Bei einem Punkt durchsetzt der Strom die Zei chenebene von hinten nach vorne und bei einem Kreuz von vorne nach hinten. Das Magnetfeld H1 der ersten Spule 2 hat dann die angedeutete Richtung; gleiches gilt für das Magnetfeld H2 der zweiten Spule 4. Die Felder H1 und H2 im Kern 1 sind antiparallel und heben sich bei gleichem Betrag gegenseitig auf. Da ein Teil des magnetischen Flußes beider Spulen durch die Folie 3 geleitet wird - die Magnetfelder verlaufen hier parallel - durchsetzt nicht der ganze von der zweiten Spule 4 erzeugte magneti sche Fluß die von den Windungen der ersten Spule 2 umran deten Flächen. Die Folie 3 reduziert also den Grad der Kopplung zwischen beiden Spulen, sorgt also auch dafür, daß sich die Felder H1 und H2 im Kern nicht völlig aufhe ben.Each coil is inserted into a wire of a two-wire supply line that the DC supply current has the direction indicated by the dots and crosses. At one point, the current passes through the drawing plane from back to front and at a cross from front to back. The magnetic field H1 of the first coil 2 then has the indicated direction; the same applies to the magnetic field H2 of the second coil 4 . The fields H1 and H2 in core 1 are anti-parallel and cancel each other out for the same amount. Since part of the magnetic flux of both coils is passed through the film 3 - the magnetic fields run parallel here - not all of the magnetic flux generated by the second coil 4 passes through the surfaces surrounded by the turns of the first coil 2 . The film 3 thus reduces the degree of coupling between the two coils, so also ensures that the fields H1 and H2 in the core are not completely canceled.

Für eine Drossel mit erfindungsgemäßen Merkmalen lassen sich folgende allgemeine Regeln aufstellen:For a choke with features according to the invention the following general rules apply:

- The degree of magnetic decoupling of the two coils is maximum if the film width is the same like the winding width of the coils.
- Increased for a given width of the magnetic film the maximum permissible direct current through the coils (Current at which the film is in magnetic saturation device) with the number of film layers. Likewise increased this current for a given number of layers and with decreasing width.

Claims

Choke with two coils, both of which are wound on a core and whose self-inductance is almost the same size, characterized in that the coils are wound one above the other and separated by one or more layers of a soft magnetic film and that the material and thickness of the film are designed so that the film does not get into the magical saturation under operating conditions.