DE9011572U1 - Durchführungsfilter - Google Patents

Description

INGENIEURBÜRO GÜNTER MIKES, TANMWEG 8, 8444 STRAßKIRCHEN

DURCHFÜHRUNGSF I LTER

Beschrei bung

Die Neuerung bezieht sich auf ein Durchführungsfilter, sogen. &eegr;-Filter, als trockene Kondensatoren mit zwei konzentrisch hintereinander auf einem als Stange ausgebildeten elektrischen Leiter angeordneten Folienkondensatoren mit einem zwischen beiden angeordneten Ferritring.

Durchführungsfilter dieser Art werden für die Entstörung vor allem im Leistungsbereich eingesetzt und wandeln hochfrequente Störströme in Wärme um. Dabei sind mehrere, an sich widersprüchliche, Forderungen zu erfüllen. Ein solches Durchführungsfilter soll bei kurzer Wickel länge mit gleichmäßigem Wickelverlauf und -zug des Kondensators mit möglichst dünner FoI ie bei großem Durchmesser desselben aufweisen, sowie eine hohe Spannungsfestigkeit, großen Oberflächenwiderstand und einen schlechten tan.delta Wert bes i tzen .

Durchführungsfilter sind allgemein mit öl imprägnierten Kondensatoren mit dünner Folie aufgebaut, wobei zwei übereinanderI iegende Kondensatorwickel über einem Ferritring auf der Stromachse vorgesehen sind. Diese unter Verwendung öI imprägnierter Kondensatoren aufgebauten Durchführungsfilter weisen sehr gute elektrische Werte auf, Resonanzeinbrüche treten

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nicht auf, ein kontinuierlicher Dämpfungsverlauf ist vorhanden. Nachteilig bei diesen Durchführungsfiltern ist vor allem die umweItschädigenda Wirkung des PCB und dessen problematische Entsorgung.

Es sind deshalb auch bereits sogen, trockene Durchführungsfilter vorgeschlagen worden. Diese weisen jedoch gegenüber PCB-imprägnier ten Kondensatoren mehrere Nachteile auf. So z.B. daß, bei gutem tan.delta Wert, wegen der reflektierenden Wirkung des Polypropylens, einerseits -in Abhängigkeit von den Kondensatorwerten- starke Resonanzen im Frequenzverlauf auftreten und andererseits die Wickel, wegen der Verwendung von dickerer Polypropylen-Folie, auch dicker auszubilden sind, um eine wenigstens annäherend gleiche Spannungsfestigkeit wie bei PCB-imprägnier ten Kondensatoren zu erzielen. Wobei noch hinzu kommt, daß die HF-Eigenschaften, wegen der verwendeten dicken Po IypropyIan-FoIi ie, schlecht sind.

Hier will die Neuerung Abhilfe schaffen. Die Neuerung,wie sie in den An Sprüchen gekann zeichnet ist, löst die Aufgabe, ein trockenes Durchführungsfilter der vorbezeichneten Art so zu verbessern, daß seine elektrischen Werte gegenüber der PCB-imprägniar ten Lösung mindestens vergleichbar sind, keine Resonanzen im Frequenzverlauf auftreten, die HF-Eigenschäften verbessert werden und eine wirtschaftliche Fertigung möglich ist.

Dia durch die Neuerung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß die elektrischen Werte eines trockenen Durchführungsfilters wesentlich verbessert sind, keine Resonanzen im Frequenz-

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verlauf auftreten und zwar unabhängig von den Kondensatorwert an und die schlechten HF-Eigenschaften dar dickeren Folie durch Impedanzanpassung des Konstantandrahtes kompensierbar sind und ein guter tan.de Ita-Wert durch die Anordnung eines niaderpermeablen Fer rit-Man te Irohrkernes hohen Massevolumens zwischen Kondensatoren und der stromführenden Gewindestange und eines Ringkarnes mit hohem Massevolumen zwischen den beiden Kondensatorwickeln, sichergestellt ist. Durch die letztere Maßnahme wird insbesondere eine hohe Aussteuerbarkeit des Ferrites erzielt. Das Widerstandsnetzwerk aus Konstantan, definiert an 50 Ohm, und die Wi eke Igeometrie bestimmen den Drahtwiderstand an 50 Ohm. Auf diese Weise werden Resonanzeinbrüche, besonders parasitäre L- und C- Anteile im Wickel je nach Wi eke I geomet r i a besonders in dem Bereich zwischen 150 und 250 KHz auftretend- vermieden. Herkömmliche trockene Durchführungsfilter verlieren in diesem Bereich bis zu 30 dB. In diesam Bereich liegen Geräte mit Taktfrequanzan von 15 - 40 KHz und zwar mit den dritten bis siebenten Oberwellen.

Die Neuerung ist nachsteharid anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbei&rgr;ieI es näher er läutert.

Es zeigt:

Fig.1 einen Schnitt durch ein Durchführungsfilter und

Fig.2 ein Prinzipschaltbild.

IiT den Figuren ist ein trockenes Du r chf ühr ungs f i I -

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ter, aiii sogen, &eegr;-Filter dargestellt, das im wesentlichen aus einer Gewindestange 1 aus Messing mit dazu konzentrisch angeordneten Kondensat &ogr;rwieke I &eegr; 2 a und 2b besteht. Zwischen den beiden kondensatorwickeln 2 a und 2 b ist der Fe r r i t -Ri ngker &eegr; 4 mit einem darüber, wie eine Ankerwicklung, angeordneten Widerstandsdraht 3, vorzugsweise einem Konstantandraht vorgesehen, wobei die beiden Enden des Wi derstandsdrahtes 3, um den Abstand versetzt, der der Breite des Ferrit Ringkerns 4 entspricht, mit der Gewindestange 1 verbunden sind.

Mindestens über die gesamte Länge der beiden Kondensatorwickel 2a und 2b ist ein segmentierter, niederpermeabler Ferrit-Man te I rohr 5 auf der Gewindestange 1 angeordnet. Das galvanisch vernickelte Messingrohr 6 des Gehäuses des Durchführungsfilters ist mit zwei Endstücken 9 und 10 aus Isoliermaterial gegenüber der Gew i ndes t auge 1 isoliert und mit der Me ssingscheibe 7 elektrisch verbunden, sodaß ein guter Massebezug \/on der Minus-Seite des Kondensator wickeis 2a vorhanden ist. Entsprechend ist die Minusseite des Kondensatorwickels 2b über die Gewindebuchse 11 mit dem Messingrohr 6 des Gehäuses elektrisch verbunden. Das den Innen raum des Gehäuses ausfüllende Dielektrikum 8 besteht, wie üblich, aus Polyurethan oder Materialien mit ähnlichen Eigenschafte &eegr;.

Der Widerstandsdraht 3 aus Kon st an tan weist verschiedene Widerstandswerte auf und ist an 50 Ohm definiert.

Als Folienmaterial für die Kondensatorwickel 2a und 2b hat sich Polypropylen und Polyester als vorteil-

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ha ft erwiesen. Wird 3i&eegr; flacher Anstieg dar Bed ämp f u Ii g angestrebt, wird als Folie nma t a r i a I Polyester eingesetzt, sonst finden Kondensator«ieke I aus Polypropylen Anwendung.

Straßkirchen, den 07.08.1990
Mi/s Gm 02-90

Claims (7)

INGENIEURBÜRO GÜNTER MIKES, TANNWEC- 3, 8444 STRÄßKERCHEN DURCHFÜHRUNGSF I LTER Schutzansprüche

1. Durchführungsfilter, sogen. &eegr;-Filter, als trockene Kondensatoren mit zwei konzentrisch hintereinander auf einem als Stange ausgebildeten elektrischen Leiter angeordneten FoIienkondensatoen mit einem zwischen beiden angeordneten Ferritring, dadurch gekennzeichnet, daß auf den &eegr;iederpermeabI en Ferritring (4) ein an 50 Ohm genau angepaßter Widerstandsdraht (3) ankermässig gewickelt ist und ein durchgehender, segmentierter, &eegr;iederpermeabI er Ferrit-Mantelrohrkern (5) konzentrisch auf der Gewindestange (1) zwischen dieser und den Kondensatorwickeln (2a und 2b) und dem Ferritring (4) vorgesehen ist.

2. Durchführungsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . daß der Widerstandsdraht (3) aus Konstantan besteht.

3. Durchführungsfilter nach Anspruch 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht (3) auf seiner Länge unterschiedliche Widerstandswerte aufwe ist.

4. Durchführungsfilter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ManteI rohrker&eegr; (5) länger ist als die Anordnung Kondensatorwickel (2a)

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- Ferritring (4) - Kondensatorwickel (2b).

5. Durchführungsfilter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Werte der Kondensatorwickel (2a und 2b) und des Widerstandsdrahtes (3) aufeinander abgestimmt sind.

6. Durchführungsfilter nach Anspruch 1 und einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorwickel (2a und 2b) aus Po Iyesterf&ogr; I ie bestehen.

7. Durchführungsfilter nach Anspruch 1 und einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorwickel (2a und 2b) aus Polypropylenfolie bestehen.