DE943300C - Transformator mit einem geschlossenen ferromagnetischen Kern zur UEbertragung von Signalen - Google Patents

Transformator mit einem geschlossenen ferromagnetischen Kern zur UEbertragung von Signalen

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DE943300C
DE943300C DEN5636A DEN0005636A DE943300C DE 943300 C DE943300 C DE 943300C DE N5636 A DEN5636 A DE N5636A DE N0005636 A DEN0005636 A DE N0005636A DE 943300 C DE943300 C DE 943300C
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DE
Germany
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transformer
strip
windings
ferromagnetic
transmission
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Expired
Application number
DEN5636A
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English (en)
Inventor
Jan Te Winkel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F19/00Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
    • H01F19/04Transformers or mutual inductances suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

  • Transformator mit einem geschlossenen ferromagnetischen Kern zur Übertragung von Signalen Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator zur überbragung von Signalen, der einen. geschlossenen oder nahezu. geschlossenen ferromagnebischen Kern. 'und zwei diesen Kern umgebende Wicklungen enthält. Solche Transformatoren finden z. B. vielfach a.ls Niederfrequenztransformatoren Anwendung; bei Verwendung von dazu geeigneten Kernmaterialien, wie z. B. kubischem Mischkristallmaterial von Eisen- und anderen Metalloxyden (»Ferrit«), können diese Transformatoren für hohe Frequenzen und zur übertragung eines breiten Frequenzbereiches von z. B. zo bis. 5ooo,kHz, etwa bei Trägerwehlentelephoniegeräten, verwendet werden. Die beiden Wicklungen sind dann vorzugsweise als koaxiale Zylinderwicklungen ausgebildet. Zwischen den beiden Wicklungen ist gewöhnlich eine elektrostatische Abschirmung vorgesehen.
  • Insbesondere bei- hohen Frequenzen (höher als ro ow Hz) stellt ein Transformator, wie es noch näher erläutert werden wird, im Prinzip ein Filterglied dar, das derart bemessen sein kann, daB die gewünschte DurchlaBkurve erhalten wird. Zu diesem Zweck ist es aber notwendig, die Streuinduktivität des Transformators mit verhältni.smäß,ig großer Genauligkeit einstellen zu können. Bisher wurde eine mit dieser Einstellung gleichwertige Anordnung - naturgemü.ß- runter Inkaufnahme von zusätzlichen Kosten. und einer verwickelteren Anordnung - durch Einschaltung einer gesonderten zusätzlichen Induktivität in Renke mit dem Transformator erreicht.
  • Die Erfindung bezweckt, einen Transformator zu schaffen, mit dem auf eine in baulächer Hinsicht leicht durchführbare Weise und mit geringen zusätzlichen Kosten eine geeignete Regelung der Streuinduktivität erhalten werden kann.. Dazu macht sie von der Tatsache Gebrauch, daß zur Regelung der Streuin.duktivität eines Transformators ein zwischen den Wicklungen verschiebbar angebrachter ferromagnetisoher Regelkörper dienen kann.
  • Die Anwendung dieser an sich bekannten Maßnahme bei Transformatoren der erwähnten Art stößt jedoch auf die Schwierigkeit, d'aß im allgemeinen für den ferromagnetischen Regelkörper ein verhältnismäßig großer Raum zwischen den. Wicklungen vorhanden; sein. muß. Dabeei ergibt sich zwangläufig ein. Mindestwert der Streu.indukbivitat, der für die beabsichtigte Anwendung erheblich zu groß ist.
  • Die Erfindung schafft eine Bauart, mit der ein befriedigender Regelbereich bei einem '.hinreichend niedrigen Mindestwert der Streuung erhalten wird. Nach der Erfindung besteht der fereomagnetische Regelkörper aus einem biegsamen Isolierstreifen, auf dem über wenigstens einen Teil der Länge eine biegsame ferromagmets-sche Schicht angebracht ist.
  • Es ist zwar auch schonbekannt, bei einem Über; trager mit U-förmigem Bileahsclhntitt wenigstens einen der beiden Schenkel mit einem, zusätzlichen, verschiebbarem Blech aus ferromagnetischem Werkstoff zu. versehen, doch geschieht dies bei der bekannten Ausführungsform ,eines Übertragers nicht zur Beeinflussung der Streuinduktivität, sondern. zum Zwecke des Abgleichens der Streuspannungen.
  • Abweichend von dieser bekannten Bauart dient der ferromagnetische Regelkörper nach der Erfindung, wie bereits dargelegt, zur Einstellung der Streu-induktivität innerhalb gewisser Grenzen auf einen bestimmten, jeweils gewünsohte-n Wert.
  • Es wäre auch unzweckmäßig, einen ferromagnetischen Blechstreifen als Regelorgan für die Streuinduktivität zu verwenden, da nä,mädh damit zu rechnen wäre, daß der Spulenkörper bzw.-die Wicklungen deformiert und gegebenenfalls von den. scharfen Kanten des Blechstreifens beschädigt werden. Bei der Anordnung nach der Erfindung kann etwas Derartiges nicht eintreten, da hierbei ein geschmeidiger Stoff verwendet wird, der sich federnd zwischen den Wicklungen festklemmt.
  • Weiterhin würden bei der Verwendung von Blechstreifen Wirbelstromverluste entstehen, die bei der Erfindung vermieden sind.
  • Schließlich ist es erfindungsgemäß besonders- einfach, die aus der Wicklung herausTageniden Enden des Abgleichstreifens nach erfolgtem Abgleich zu entfernen, ohne hierbei den erreichten Abgleich durch unbeabsichtigtes Verschieben des Streifens wieder zu zerstören.
  • Zweckmäßigerweise ist also der ferromagnetische Streifen besonders dünn ausgebildet und fügt sich der Form des Raumes zwischen den vorzugsweise zylindrischen Wicklungen an, so daß dieser Raum nur sehr beschränkt zu .sein, braucht, d. h. einige zehntel Millimeter genügen schon. Die Minimalstreuung kann daher naturgemäß niedrig sein. Die zylindrischen Spulenkörper, auf denen die Wicklungen angebracht sind, können leicht, so starr ausgebildet sein, daß eine Deformierung der Spulenkörper und somit eine Änderung der Einstellung des Regelkörpers praktisch nicht auftreten kann, während der Regelstreifen zwischen den Spulenkörperninfolge der Reibung in hinreichendem Maße gegen Verschiebung gesichert ist. Der Regelstreifen kann aus einem biegsamen Streifen aus Kunstharz bestehen, auf dem eine biegsame Schicht aus ferromagnetischem Material; welche aus Ferritpudver mit einem Bindemittel besteht, angebracht ist.
  • Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
  • Fig. i ist das bekannte Ersatzschema des Transformators; Fig. 2 ist eine Ansicht eines Transformators nach der Erfindung; Fig.3 dient zur Erläuterung der Wirkung des Transformators nach Fig.2; Fig. q. ist ein Querschrnütt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.
  • In dem bekannten Ersatzschema von Fig. i 'sind mit Li und L2 die primären--und sekundären Streuinduiktivitäten eines Transformators bezeichnet. Die von der gemeinsamen Komponente L der primären und sekundären Indu'ktivität gebildete Impedanz ist bei den betrachteten Frequenzen sehr groß und kann - da L, und L2 verhältnismäßig klein sind -auf die übliche Weise vernachlässigt werden .gegenüber den Parallelimpedanzen, welche von denn Kapazitäten Cl und C2 der Primär- bzw. der Sekundärwicklung gebildet werden. Die Schaltung hat daher die Form eines Filtergliedes (-Glied), das bekanntlich bei richtiger Bemessung einen bestimmten gewünschten Frequenzbereich durchläßt. Zu diesem Zweck ist es aber erwünscht, daß die gesamte Streuinduktanz L, -f- L2 = L, wenigstens innerhalb i-o/o genau eingestellt wird.
  • Dies ist mit der Vorrichtung nach Fig. 2 in einfacher Weise möglich. Die in diesen Figur dargestellte Spule .hat einen geschlossenen ferromagnetischen Kern, vorzugsweise aus einem kubischen Mischkristaldmaterial von Metalloxyden (im nachfolgenden als »Ferrit« bezeichnet). Dessen mittlerer Kernstab i (im nachfolgenden kurz als »Kern« bezeichnet) wird von einer zylindrischen Primärwicklung i und einer: @koaxia@l um diese Wicklung angebrachten, gleichfalls. zylindrischen Sekundärwicklung 5 umfaßt, wobei die Wicklungen je auf einem isolierenden Spulenkörper 7 bzw. 9, z. B. aus Plastik (Kunstharz), angebracht sind. Zwischen den beiden Wicklungen befindet sich ein. zylindrischer, leitender Schirm i i, der zur gegenseitigen elektrostatischen Abschirmung der beiden Wicklungen 3 und 5 dient und aus einer dünnten Metallfolie (mit einem Axialschlitz) oder aus einem isolierenden Körper mit einer darauf niedergeschlagenen, dünnen. Metallschicht bestehen kann. Übersichtlichkeitshalber sind die beiden Spulenkörper und Wicklungen und der Schirm teilweise weggebrochen dargestellt.
  • Bevor auf die Wirkung der Vorrichtung nach Fitg.2 näher eingegangen wird, wird auf Fig.3 verwiesen, welche den Verlauf des sekundären: Streufeldes .illustriert. In dieser Figur sind, in schematischem Querschnitt, S und P die Sekundärund. Primärwicklungen, und K ist der von diesen Wicklungen umfaßte Kern (nur die obere Hälfte des Gebildes ist dargestellt). Diese Elemente entsprechen den Elementen 5 bzw. 3 und i in Fig. 2; der Schirm i i ist nicht von: wesentlicher Bedeutung und ist in der Fig. 3 weggelassen.
  • In Fig. 3 sind einige Kraftlinien des sekundären Streufeldes dargestellt. Wie aus der Figur hervorgeht, sind die Kraftlinien in dem innerhalb der Wicklung S liegenden Teil des Feldes stark zusammengedrängt. Dies bedeutet, daß in diesem Teil des Feldes der magnetische Widerstand verhältnismäßig groß gegenüber demjenigen: im übrigen. Teil des Streufeldes ist. Der magnetische Widerstand kann z. B. 9o% des gesamten magnetischen Widerstandes im Magnetkreis bilden.
  • Wenn sodann in. .den Bereich der stark zusammengedrängten Kraftlinien ein Ferromagnetkörper A gebracht wird (in Fig. 3 gestrichelt dargestellt), so ergibt sich an dieser Stelle eine wesentliche Abnahme des magnetischen Widerstandes. Der Gesamtwiderstand im Magnetkreis nimmt gleichfalls ab, was bedeutet, daß das Streufeld stärker und die von ihm abhängige Streuinduktivität größer wird. Der Betrag der Zunahme ist abhängig vom Verhältnis der in das Feld eingebrachten Menge an ferromagnetischem Material zu dem Raum zwischen den beiden Wicklungen P und S (der »Füllung«); es ist daher möglich, die Streuinduktarnz dadurch zu regeln, daß der streifenförmigeKörper A über eine geringere oder größere Tiefe in die Spule 8 eingeschoben wird. Da dieser Körper in den Bereich des größten magnetischen Widerstandes gebracht wird, 'kann bereits mit einer kleineren »Füllung« ein hinreichend weiter Regelbereich erhalten werden.
  • Wie in den Fig. 2 und q. dargestellt, besteht der Regelkörper aus einem biegsamen Isoliermaterialstreifen 13, auf dem eine biegsame S'chic'ht 15 aus einem ferromagnettisohen Material, z. B. Ferritpulver mit einem Bindemittel, angebracht ist. Dadurch, daß die Schicht 15 tiefer in die Wicklung 5 gezogen wird, erhöht sich die Streuinduktivität. Im dargestellten Falle befindet sieh der Streifen 13, 15 zwischen der Primärwicklung 3 und dem Schirm i i. Zum Durchlassen des Streifens 13, 15 ist in dem Flansch 7 des Spulenkörpers eine Aussparung 17 vorgesehen (s. Fig. q.). Der Reibungswiderstand: des Streifens ist hinreichend, um den. Streifen in jeder Lage festzuhalten, so daß die gewünschte Regelbarkeib in sehr einfacher Weise erhalten ist. Gewünschtenfalls kann der Streifen mit Lack fixiert werden, was von dem Ausdruck »verschiebbar« mit umfaßt sein soll.
  • Es ist auch möglich, den Regelstreifen zwischen dem Schirm i i und der Sekundärwicklung 5 hindurchzuziehen. Für eine besonders feine Regelung kann. über die ganze Länge des Streifens eine ferromagnetische Schicht angebracht sein, deren Querschnitt in. der Längsrichtung des Streifens zunimmt: Die Breite ist vorzugsweise konstant und die Stärke der Schicht nimmt in der Längsri.chtung zu. Auf diese Weise kann leicht ein, Regelbereich von ioo/o erhalten werden.
  • Die beschriebene Ausführungsform mit Zylinderwicklungen, eignet sich besonders zur Übertragung von hohen Frequenzen in einem weiten. Bereich, da die minimal einstellbare S.treuinduktivität dabei niedrig ist. Die beiden Wicklungen könnten aber z. B. auch scheibenförmig sein, wobei der ferromagnetische Regelkörper in radialer Richtung zwischen den Scheiben verschiebbar angeordnet sein muß.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCFIEc i. Transformator zur Übertragung von. Signalen, der einen geschlossenen oder nahezu geschlossenen ferromagnetischen Kern und zwei diesen -Kern umgebende Wicklungen enthält, wobei zur Regelung der Streuinduktivität des Transformators zwischen den Wicklungen ein ferromagnetischer Regelkörper verschiebbar ungebrac ht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkörper aus einem biegsamen Isolierstreifen besteht, auf dem über wenigstens einen. Teil der Länge eine biegsame ferromag:netische Schicht angebracht ist.
  2. 2. Transformator nach An'spruc'h. i, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkörper aus einem Isolierstreifen besteht, auf dem eine ferromagnetische Schicht angebracht ist, deren Querschnitt in der Längsrichtung des Streifens zunimmt.
  3. 3. Transformator nach, Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Stärke der ferromagnetischen Schicht in der Längsrichtung des Streifens zunimmt, während die Breite nahezu konstant ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 833 367.
DEN5636A 1951-06-13 1952-06-11 Transformator mit einem geschlossenen ferromagnetischen Kern zur UEbertragung von Signalen Expired DE943300C (de)

Applications Claiming Priority (1)

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NL943300X 1951-06-13

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DEN5636A Expired DE943300C (de) 1951-06-13 1952-06-11 Transformator mit einem geschlossenen ferromagnetischen Kern zur UEbertragung von Signalen

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DE (1) DE943300C (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE833367C (de) * 1948-10-19 1952-03-06 Telefunken Gmbh UEbertrager mit U-foermigem Blechschnitt

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE833367C (de) * 1948-10-19 1952-03-06 Telefunken Gmbh UEbertrager mit U-foermigem Blechschnitt

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