DE3716415A1

DE3716415A1 - Rectifier circuit having a storage inductor which is connected to the load circuit to smooth the pulsating load currents on the output side by means of its load winding

Info

Publication number: DE3716415A1
Application number: DE19873716415
Authority: DE
Inventors: Thomas Muellenheim
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1988-03-24

Abstract

A rectifier circuit having a storage inductor which is connected to the load circuit to smooth the pulsating load currents on the output side by means of its load winding (2), having a soft-magnetic core (1), which is possibly cut one or more times, especially a low-permeability, uncut nickel-iron powder annular core on which an additional winding (3) is fitted which is connected to a DC source in such a manner that the magnetic flux produced in the core (1) by the direct current counteracts the magnetic flux produced in the core by the load current. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichrichterschaltung mit einer zur Glättung der ausgangsseitigen pulsierenden Lastströme mit ihrer Lastwicklung an den Laststromkreis angeschlossenen Speicherdrossel mit einem weichmagnetischen, gegebenenfalls ein- oder mehrfach gescherten Kern, insbesondere niederpermeablen ungescherten Nickel-Eisen-Pulver.The invention relates to a rectifier circuit with a to smooth the pulsating load currents on the output side their load winding connected to the load circuit storage choke with a soft magnetic, if necessary or multiple sheared core, especially low permeability unsheared nickel-iron powder.

Zur Glättung ausgangsseitiger pulsierender Lastströme von Gleichrichterschaltungen, z. B. in Schaltnetzteilen, benötigt man Speicherdrosseln.For smoothing pulsating load currents of Rectifier circuits, e.g. B. in switching power supplies needed one chokes.

Fig. 1a und 1b zeigen die zeitlichen Verläufe der pulsierenden Spannung und des ausgangsseitigen Laststroms durch die Speicherdrossel eines Schaltnetzteils, das mit einer Taktfrequenz f _T=40 kHz arbeitet. Der Laststrom enthält einen Gleichanteil, dem ein Stromrippel Δ I überlagert ist. Der Gleichanteil wird durch die Last und die Induktivität der Speicherdrossel bestimmt, der Stromrippel hängt von der Induktivität der Speicherdrossel, dem Glättungskondensator und der Schaltfrequenz ab. Der Nennlaststrom I _N ergibt sich aus dem Gleichanteil I _- und dem Mittelwert des Stromrippels. Fig. 1a and 1b show the waveforms of the pulsating voltage and the output-side load current through the storage inductor of a switching power supply, the _T = f operates at a clock frequency 40 kHz. The load current contains a DC component over which a current ripple Δ I is superimposed. The DC component is determined by the load and the inductance of the storage inductor, the current ripple depends on the inductance of the storage inductor, the smoothing capacitor and the switching frequency. The nominal load current I _N results from the DC component I _- and the mean value of the current ripple.

Durch die Speicherdrossel wird die Stromwelligkeit der Lastströme möglichst gering gehalten und insbesondere bei sehr kleiner Last ein Lücken des Laststromes verhindert, wodurch eine einfache und genaue Regelung der Ausgangsspannungen eines Schaltnetzteils möglich ist.The current ripple of the load currents is reduced by the storage choke kept as low as possible and especially with very small load prevents gaps in the load current, whereby a simple and precise control of the output voltages of a Switching power supply is possible.

Bisher übliche Speicherdrosseln haben einen weichmagnetischen hochpermeablen Kern mit Luftspalt oder einen niederpermeablen Eisen-/Nickeleisenpulverkern, der jeweils isoliert ist und eine einzige vom Laststrom durchflossene Wicklung trägt. Als Kerne werden E-, RM- und Ringkerne verwendet, die geschert sind, um eine Sättigung durch den Laststrom zu vermeiden.Up to now common storage chokes have a soft magnetic one highly permeable core with air gap or a low permeable Iron / nickel iron powder core, which is insulated and carries a single winding through which the load current flows. As Cores are used E, RM and toroidal cores that are sheared to avoid saturation by the load current.

Fig. 2 zeigt die Hystereseschleife, d. h. den Verlauf der Induktion B über der Feldstärke H eines weichmagnetischen gescherten Ringkerns (siehe strichlinierte Linie), wie er üblicherweise für Speicherdrosseln verwendet wird. Solange kein Strom durch die Drosselwicklung fließt, befindet sich der Kern in der positiven Remanenz Br. Von diesem Punkt bis zur Induktion B=b _- ist der Hystereseverlauf nahezu linear, d. h., die Induktion ist mit guter Näherung proportional zur Feldstärke H. Wird der Kern über b _- hinaus ausgesteuert, so wird die Hystereseschleife immer flacher, bis sie schließlich fast asymptotisch den Sättigungswert B _s erreicht. Eine Magnetisierung über den Wert b _- hinaus bedeutet demnach eine stetige Abnahme der Permeabilität und damit der Induktivität der Speicherdrossel. Für eine lineare unipolare Gleichstromaufmagnetisierung steht somit nur der unipolare Induktionshub Δ B _up bzw. der magnetische Feldstärkebereich Δ H _up zur Verfügung. Wird die Drossel innerhalb dieses Bereiches auf- und entmagnetisiert, so erhält man die in Fig. 2 ausgezogen dargestellte Hystereseschleife. Hierbei bedeutet A _pV den Arbeitspunkt bei Vollast, der, bedingt durch den Stromrippel, nicht starr festgelegt ist, sondern seinerseits zyklisch eine kleine Hystereseschleife umläuft, deren Anfangs- und Endpunkte - wie in Fig. 3 dargestellt ist - von der Amplitude des Stromrippels abhängen. Als Maß für die Ummagnetisierungsverluste je Zyklus kann dabei die von der Hystereseschleife umschlossene Fläche angesehen werden. Fig. 2 shows the hysteresis loop, ie the course of the induction B over the field strength H of a soft magnetic sheared toroid (see dashed line), as is usually used for storage chokes. As long as no current flows through the choke winding, the core is in the positive remanence Br . From this point to the induction B = b _- the hysteresis curve is almost linear, ie the induction is, with a good approximation, proportional to the field strength H. If the core is steered beyond b _- , the hysteresis loop becomes ever flatter until it finally reaches the saturation value B _s almost asymptotically. Magnetization above the value b _- therefore means a constant decrease in the permeability and thus the inductance of the storage inductor. For a linear unipolar Gleichstromaufmagnetisierung thus, only the unipolar induction boost Δ B _up or the magnetic field strength range Δ H _up available. If the choke is magnetized and demagnetized within this range, the hysteresis loop shown in full line in FIG. 2 is obtained. Here, A _{pV means} the operating point at full load, which, due to the current ripple, is not rigidly fixed, but in turn circulates a small hysteresis loop, the start and end points of which - as shown in FIG. 3 - depend on the amplitude of the current ripple. The area enclosed by the hysteresis loop can be regarded as a measure of the magnetic reversal losses per cycle.

Zwischen dem unipolaren Induktionshub Δ B _up, dem Nennlaststrom I _-, der Nenninduktivität L, der Windungszahl N der Lastwicklung der Speicherdrossel und dem effektiven magnetischen Kernquerschnitt A _Fe besteht folgender Zusammenhang: The following relationship exists between the unipolar induction stroke Δ B _up , the nominal load current I _- , the nominal inductance L , the number of turns N of the load winding of the storage inductor and the effective magnetic core cross section A _Fe :

wobei A _Fe in cm² anzugeben ist.where A _Fe must be given in cm².

Bei sehr kleiner Remanenz B _r«b _-, d. h. bei sehr flacher Hystereseschleife gilt mit guter NäherungWith very small remanence B _r « b _- , ie with a very flat hysteresis loop, the following applies with good approximation

Δ B _up ≁ b _- (2)
Δ B _up ≁ b _- (2)

Die Größe b _- hängt ausschließlich vom Magnetwerkstoff des verwendeten Kernes ab. Meist wird die Speicherdrossel so dimensioniert, daß im Spitzenwert des Laststromes die Nenninduktivität um nicht mehr als 20% zurückgeht.The size b _- depends exclusively on the magnetic material of the core used. The storage choke is usually dimensioned so that the nominal inductance does not decrease by more than 20% in the peak value of the load current.

Der wesentliche Nachteil dieser Art von Speicherdrosseln besteht darin, daß nur ein kleiner Teil des möglichen linearen Bereiches der Hystereseschleife ausgesteuert, d. h. nur das positive lineare Feldstärkeintervall ausgenutzt wird, was zur Folge hat, daß Kerne mit entsprechend großem magnetischem Querschnitt A _Fe verwendet werden müssen, um den unipolaren Induktionshub Δ B _up aufnehmen zu können.The main disadvantage of this type of storage choke is that only a small part of the possible linear range of the hysteresis loop is controlled, ie only the positive linear field strength interval is used, which means that cores with a correspondingly large magnetic cross section A _Fe must be used, to be able to absorb the unipolar induction stroke Δ B _up .

Eine volle Ausnutzung des linearen Bereiches der Hystereseschleife ist jedoch möglich, wenn der Kern nicht von der positiven Remanenz B _r, sondern vom Punkt -b _- aus der negativen linearen Gegenmagnetisierung durch den Laststrom aufmagnetisiert wird, wie dies Fig. 4 zeigt, in der entsprechend Fig. 2 gleichfalls die Hystereseschleife für einen Kern aufgetragen ist.A full utilization of the linear range of the hysteresis loop is possible, however, if the core is not magnetized by the load current, not by the positive remanence B _r , but by the point - b _- from the negative linear counter-magnetization, as shown in FIG Fig. 2 is also the hysteresis loop for a core is applied.

Diese Vormagnetisierung, die dem vom Laststrom hervorgerufenen magnetischen Fluß entgegengerichtet ist, wird z. B. durch Einlegen eines Dauermagneten in den Luftspalt eines weichmagnetischen Kernes erreicht. Allerdings besitzte diese Möglichkeit erhebliche Nachteile:This premagnetization, that of the load current magnetic flux is opposite, z. B. by inserting of a permanent magnet in the air gap of a soft magnetic Kernes achieved. However, it had this possibility significant disadvantages:

So ist stets ein Luftspalt erforderlich, um den Dauermagneten einlegen zu können, wobei im Luftspaltbereich erhöhte Streufelder auftreten können.An air gap is therefore always required to hold the permanent magnet to be able to insert, with increased stray fields in the air gap area may occur.

Die Kosten für den Dauermagneten sind verhältnismäßig hoch. Auch zeichnet sich diese Anordnung durch geringe Flexibilität aus, d. h., daß, da das Magnetfeld des Dauermagneten starr ist, bei jeder erforderlichen Änderung des Magnetfeldes ein neuer Magnet und meist ein veränderter Luftspalt notwendig ist, was wiederum hohe Werkzeugkosten für deren Fertigung verursacht.The cost of the permanent magnet is relatively high. This arrangement is also characterized by low flexibility from, d. that is, since the magnetic field of the permanent magnet is rigid with every required change in the magnetic field a new magnet and usually a changed air gap are necessary is, in turn, high tooling costs for their manufacture caused.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gleichfalls auf diesem Prinzip der Gegenmagnetisierung beruhende Speicherdrossel für Gleichrichterschaltungen zu schaffen, wobei jedoch die mit dem Einsatz von Dauermagneten verbundenen Nachteile vermieden werden sollen.The present invention has for its object a also based on this principle of counter magnetization Creating a storage choke for rectifier circuits, however, those associated with the use of permanent magnets Disadvantages should be avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Gleichrichterschaltung mit einer Speicherdrossel gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs vor, daß auf den Kern eine zusätzliche Wicklung aufgebracht ist, die mit einer Gleichstromquelle verbunden ist, derart, daß der im Kern durch den Gleichstrom erzeugte magnetische Fluß dem im Kern durch den Laststrom erzeugten magnetischen Fluß entgegenwirkt.To achieve this object, the invention provides a Rectifier circuit with a storage choke according to the preamble of the claim that an additional to the core Winding is applied using a DC power source is connected such that the core through the Direct current generated magnetic flux in the core through the Counteracts current magnetic flux generated.

Um beim Laststrom I _-=0 den Kern in den Punkt -b _- gegenzumagnetisieren (siehe Fig. 4), ist dabei eine magnetische Feldstärke der GrößeIn order to counter _- magnetize the core into point - b _- at the load current I _- = 0 (see FIG. 4), a magnetic field strength is of magnitude

erforderlich, wobei:required, whereby:

I _g-= Gegenmagnetisierungsstrom,I _-= Laststrom,N₁= Windungszahl der Lastwicklung, N₂= Windungszahl der zusätzlich auf den Kern aufgebrachten bzw. Gegenmagnetisierungswicklung, l _Fe= mittlere magnetische Weglänge des Kerns. I _{g -} = counter magnetizing current, I _- = load current, N ₁ = number of turns of the load winding, N ₂ = number of turns of the additional magnetizing or counter magnetizing winding, l _Fe = average magnetic path length of the core.

Aus obiger Gleichung ergibt sich schließlichFinally, from the equation above

I _g-/I _- = 0,5 · N₁/N₂ (4)
I _{g -} / I _- = 0.5 · N ₁ / N ₂ (4)

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, beträgt der nutzbare lineare Feldstärkebereich bei punktsymmetrischer HystereseschleifeAs shown in FIG. 4, the usable linear field strength range in the case of a point-symmetrical hysteresis loop is

Δ H₁ = 2 Δ H _g, (5) Δ H ₁ = 2 Δ H _g , (5)

und für den Induktionshub erhält manand for the induction stroke you get

Δ B₁ = 2 · | b _- | (6)
Δ B ₁ = 2 · | b _- | (6)

Im Vergleich zum unipolaren Induktionshub B _up ergibt sich somit für den gleichen Kern ein näherungsweise linearer Induktionshub vonIn comparison to the unipolar induction stroke B _up, this results in an approximately linear induction stroke of

Δ B₁ 2 B _up (7)
Δ B ₁ 2 B _up (7)

Im folgenden werden anhand eines Ausführungsbeispiels und den Fig. 5 bis 7 die Magnetisierungskennlinien L (I _-) bei üblicher unipolarer Magnetisierung aus der Remanenz und bei Gegenmagnetisierung vom Punkt -b _- verglichen. Es zeigt dabeiIn the following, the magnetization characteristics L ( I _- ) with conventional unipolar magnetization from remanence and with counter-magnetization from point - b _{- are} compared using an exemplary embodiment and FIGS . 5 to 7. It shows

Fig. 5 die über dem Laststrom I _- aufgetragene Induktivitätsänderung L/L₀ (%) bei Verwendung einer Speicherdrossel mit und ohne Gegenmagnetisierung (siehe Kurve 2 bzw. 1), Fig. 5 via the load current I _- coated inductance L / L ₀ (%) when using a choke with and without magnetization (see curve 2 and 1),

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß eingesetzte Speicherdrossel, wobei mit 1 ein luftspaltfreier Eisenpulverringkern und mit 2, 3 die Last- bzw. Gegenmagnetisierungswicklungen bezeichnet sind, Fig. 6 is a plan view of a storage inductor used in the invention, wherein indicated at 1 is an air-gap-free iron powder toroidal core and with 2, 3, the load or back magnetization windings,

Fig. 7 einen Meßaufbau zur Messung der Induktivitätsänderung L/L₀ (%) bei Gegenmagnetisierung der Drossel. Fig. 7 shows a measurement setup for measuring the change in inductance L / L ₀ (%) with counter-magnetization of the choke.

Die erfindungsgemäß eingesetzte Speicherdrossel enthält einen weichmagnetischen Kern, der, je nach Kernwerkstoff und Auslegung der Drossel, luftspaltlos ist (s. Fig. 6) oder einen oder mehrere Luftspalte enthalten kann. Als Kernformen können alle bekannten Formen wie E-, RM-, PM-Kerne usw. sowie Ringkerne verwendet werden. Besonders geeignet für die erfindungsgemäße Drossel sind, wie in Fig. 6 dargestellt ist, niederpermeable, luftspaltfreie Nickel-Eisen-Pulver-Ringkerne, da sie ein kleines Streufeld und einen im Vergleich zur Kerngröße großen Wickelraum aufweisen.The storage choke used according to the invention contains a soft magnetic core which, depending on the core material and the design of the choke, is air-free (see FIG. 6) or can contain one or more air gaps. All known shapes such as E, RM, PM cores etc. and toroidal cores can be used as core shapes. As shown in FIG. 6, low-permeability, air-gap-free nickel-iron powder toroidal cores are particularly suitable for the choke according to the invention, since they have a small stray field and a large winding space in comparison to the core size.

Die Speicherdrossel entsteht durch Bewickeln des weichmagnetischen Kernes 1 mit zwei Wicklungen, einer Lastwicklung 2 mit der Windungszahl N₁ und einer Gegenmagnetisierungswicklung 3 mit der Windungszahl N₂. Die Windungen N₁ und N₂ können dabei räumlich getrennt oder überlappt auf den Kern gewickelt werden. Im allgemeinen ist N₂»N₁, um den Gegenmagnetisierungsstrom I _g- und damit die Kupferverluste in der Gegenmagnetisierungswicklung möglichst klein zu halten. Für den Betrieb als Speicherdrossel wird die erfindungsgemäße Drossel mit der Lastwicklung wie eine übliche Einleiter-Speicherdrossel an den Laststromkreis angeschlossen. Die Gegenmagnetisierungswicklung wird so mit einer Gleichstromquelle verbunden, daß der vom Gegenmagnetisierungsstrom I _g- im Kern erzeugte magnetische Fluß dem vom Laststrom hervorgerufenen magnetischen Fluß entgegengerichtet ist. Der negative lineare Gegenmagnetisierungspunkt -b _- auf der Hystereseschleife läßt sich dann über den Strom I _g- und die Windungszahl N₂ einstellen.The storage inductor is created by winding the soft magnetic core 1 with two windings, a load winding 2 with the number of turns N ₁ and a counter-magnetizing winding 3 with the number of turns N ₂. The turns N ₁ and N ₂ can be spatially separated or overlapped on the core. In general, N ₂ » N ₁ in order to keep the counter magnetizing current I _{g -} and thus the copper losses in the counter magnetizing winding as small as possible. For operation as a storage choke, the choke according to the invention with the load winding is connected to the load circuit like a conventional single-wire storage choke. The counter magnetization winding is connected to a direct current source in such a way that the magnetic flux generated by the counter magnetizing current I _{g -} in the core is opposite to the magnetic flux caused by the load current. The negative linear counter magnetization point - b _- on the hysteresis loop can then be set via the current I _{g -} and the number of turns N ₂.

Für die Vergleichsmessungen wurde eine Speicherdrossel mit der Nenninduktivität L₀=100 µH±20% bei f=10 kHz und mit folgendem Aufbau gewählt:A storage inductor with the nominal inductance L ₀ = 100 µH ± 20% at f = 10 kHz and with the following structure was selected for the comparative measurements:

MPP-Ringkern: 27,7×14,1×12 mm, µ_i=60, A₂ (10 kHz)=75 nH,
Lastwicklung: N=37, Draht 1,4 mm LV.MPP toroid: 27.7 × 14.1 × 12 mm, µ _i = 60, A ₂ (10 kHz) = 75 nH,
Load winding: N = 37, wire 1.4 mm LV.

Die Messung der Leerlaufinduktivität ergab L₀=103 µH bei f=10 kHz (Meßstrom 0,1 mA).The measurement of the open circuit inductance showed L ₀ = 103 µH at f = 10 kHz (measuring current 0.1 mA).

In einem ersten Versuch wurde die Magnetisierungskennlinie dL/L₀ (%) in Abhängigkeit vom Laststrom bei unipolarer Aussteuerung aus der Remanenz gemessen (s. Fig. 5, Kennlinie 1). Wie erwartet, nimmt die Induktivität mit zunehmendem Strom, beginnend bei L₀ entsprechend 100%, stetig ab. Bei I _-=8 A sind mit L=80 µH ca. 80% des Nennwertes der Induktivität und damit der für Speicherdrosseln für Vollast zulässige Grenzwert erreicht. In der bisher üblichen Betriebsweise läßt sich diese Speicherdrossel demnach bis zu einem maximalen Laststrom von 8A einsetzen. Für die Induktion b _- im Arbeitspunkt bei Vollast ergibt sich folglichIn a first experiment, the magnetization characteristic d L / L ₀ (%) was measured as a function of the load current with unipolar modulation from the remanence (see FIG. 5, characteristic 1). As expected, the inductance steadily decreases with increasing current, starting at L ₀ corresponding to 100%. At I _- = 8 A with L = 80 µH approx. 80% of the nominal value of the inductance and thus the limit value permitted for storage chokes for full load are reached. In the usual mode of operation, this storage choke can therefore be used up to a maximum load current of 8A. For the induction b _- in the operating point at full load, this results in

und für den unipolaren Feldstärkehub Δ H _up errechnet sichand for the unipolar field strength stroke Δ H _{up is} calculated

Δ H _up = 8 · 37/6,53 A/cm = 45,33 A/cm. H Δ _up = 8 x 37 / 6.53 A / cm = 45.33 A / cm.

Für einen zweiten Versuch wurde die Drossel gemäß Fig. 6 mit einer zusätzlichen getrennten Wicklung 2 mit der Windungszahl N₂=570, Drahtstärke 0,16 mm, versehen. Die übrigen technischen Daten und insbesondere der Kern blieben unverändert.For a second experiment, the choke according to FIG. 6 was provided with an additional separate winding 2 with the number of turns N ₂ = 570, wire thickness 0.16 mm. The remaining technical data and in particular the core remained unchanged.

In Fig. 7 ist der Versuchsaufbau zur Messung der Magnetisierungskennlinie L (I _-) bei Aussteuerung bei Gegenmagnetisierung vom Punkt -b _- dargestellt. Neben dem Laststromkreis, der als steuerbare Stromquelle den Konstanter K₂ enthält, ist ein zweiter Stromkreis gezeichnet, der von einem Konstanter K₁ gespeist wird. Der Konstanter K₁ liefert einen fest eingestellten Strom I _g-, der durch die Gegenmagnetisierungswicklung mit der Windungszahl N₂ fließt und den Punkt -b _- auf der Hystereseschleife des MPP-Ringkernes bestimmt. Nach Gleichung 4 errechnet sich für I _g- bei einem zu erwartenden maximalen Laststrom von 16A der Wert FIG. 7 shows the experimental setup for measuring the magnetization characteristic curve L ( I _- ) when driven with counter-magnetization from point - b _- . In addition to the load circuit, which contains the constant K ₂ as a controllable current source, a second circuit is drawn, which is fed by a constant K ₁. The constant K ₁ provides a fixed current I _{g -} which flows through the counter magnetization winding with the number of turns N ₂ and determines the point - b _- on the hysteresis loop of the MPP toroid. According to equation 4 the value is calculated for I _{g -} with an expected maximum load current of 16A

I _g- = 0,5 ·(N₁/N₂) · I _- = 0,52 A. I _{g -} = 0.5 · (N₁ / N ₂) · I _- = 0.52 A.

Um eine Übererwärmung der Drossel zu vermeiden, wurde der Strom I _g- auf 0,4 A reduziert und vor Versuchsbeginn auf diesen Wert eingestellt. Anschließend wurde die Induktivität relativ zur Nenninduktivität L/L₀ (%) in Abhängigkeit des Laststromes gemessen (s. Fig. 5).To prevent the choke from overheating, the current I _{g - was} reduced to 0.4 A and set to this value before the start of the test. The inductance was then measured relative to the nominal inductance L / L ₀ (%) as a function of the load current (see FIG. 5).

Betrachtet man die in Fig. 5 gezeichnete Magnetisierungskennlinie 2, so erkennt man, daß die Induktivität, beginnend von L₀ entsprechend 100%, langsam ansteigt und bei ca. 6,5 A ein Maximum (1,2fachen Nennwert) erreicht. Der Grund für dieses Verhalten liegt darin, daß die Steigung der Hystereseschleife bei Aussteuerung vom Punkt -b _- bis in die Nähe des Ursprungs leicht zunimmt. Man erhält in diesem Bereich einen gegenüber der unipolaren Magnetisierung reziproken Verlauf. Für Lastströme über 6,5 A nimmt die Induktivität mit etwa gleichem L/L₀ ab wie bei unipolarem Betrieb. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß der zulässige Grenzwert der Induktivität erst bei einem Laststrom von 19,5 A erreicht wird, d. h., bei fast gleicher Drosselgröße ist eine mehr als zweifache Strombelastung möglich. Umgekehrt kann beispielsweise bei einem festgelegten maximalen Laststrom ein kleinerer Kern verwendet werden bzw. es lassen sich allgemein für einen bestimmten FlußhubIf one looks at the magnetization characteristic curve 2 drawn in FIG. 5, it can be seen that the inductance, starting from L ₀ corresponding to 100%, slowly increases and reaches a maximum at approximately 6.5 A (1.2 times the nominal value). The reason for this behavior is that the slope of the hysteresis loop increases slightly from point - b _- to the vicinity of the origin. In this area one obtains a course which is reciprocal to the unipolar magnetization. For load currents above 6.5 A, the inductance decreases with approximately the same L / L ₀ as in unipolar operation. The main difference is that the permissible inductance limit is only reached at a load current of 19.5 A, ie, with almost the same choke size, more than twice the current load is possible. Conversely, a smaller core can be used, for example, at a specified maximum load current, or it can generally be used for a specific flow stroke

Δ B₁ = | -b _- | + | b _- | Δ B ₁ = | - b _- | + | b _- |

die in Gleichung (1) auftretenden Größen entsprechend dieser Gleichung variieren, sofern man Δ B _up durch Δ B₁ ersetzt. Der maximal nutzbare Feldstärkebereich Δ H₁ ergibt sich nach Gleichung (3) und (5) im vorliegenden Beispiel zuthe quantities occurring in equation (1) vary according to this equation, provided that Δ B _{up is} replaced by Δ B ₁. The maximum usable field strength range Δ H ₁ results from equations (3) and (5) in the present example

Δ H₁ = 2Δ H _g = 19,5 · 37/6,53 A/cm = 110,49 A/cm. Δ H ₁ = 2 Δ H _g = 19.5 x 37 / 6.53 A / cm = 110.49 A / cm.

Wie die Magnetisierungskennlinie 2 in Fig. 5 zeigt, bietet die erfindungsgemäß gestaltete und geschaltete Drossel auch die Möglichkeit, für ein bestimmtes Feldstärkeintervall eine Induktivität zu erzeugen, die mit zunehmendem Strom ebenfalls zunimmt.As the magnetization characteristic curve 2 in FIG. 5 shows, the choke designed and switched according to the invention also offers the possibility of generating an inductance for a specific field strength interval, which also increases with increasing current.

Claims

1. Rectifier circuit with a storage inductor connected to the load circuit for smoothing the output-side pulsating load currents with its load winding, with a soft magnetic, optionally single or multiple sheared core, in particular low-permeability unsheared nickel-iron powder = ring core (MPP), characterized in that on the core ( 1 ) an additional winding ( 3 ) is applied, which is connected to a direct current source, such that the magnetic flux generated in the core ( 1 ) by the direct current counteracts the magnetic flux generated in the core ( 1 ) by the load current.

2. Rectifier circuit according to claim 1, characterized in that N ₂ » N ₁,
where N ₁ = number of turns of the load winding ( 2 ), N ₂ = number of turns of the additional winding (= counter magnetizing winding).