DE975437C

DE975437C - Suppression throttle

Info

Publication number: DE975437C
Application number: DES28423A
Authority: DE
Inventors: Max Dr Kornetzki
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-05-06
Filing date: 1952-05-06
Publication date: 1961-11-30

Description

Entstörungsdrossel In der Elektrotechnik sind Drosseln für die verschiedenartigsten Zwecke und in der verschiedenartigsten Ausgestaltung- bekannt. Ganz besondere Bedeutung haben derartige Impedanzen für Störschutzzwecke, wo sie für bestimmte Frequenzen bzw. ein bestimmtes Frequenzband einen hohen Widerstand darstellen sollen, jedoch für andere Frequenzen, insbesondere für technische Frequenzen, nur einen geringen Widerstand aufweisen sollen. Sie dienen in diesem Verwendungsgebiet als Sperre für die sogenannten Störfrequenzen, die in bestimmte Leitungszweige nicht eindringen sollen.Interference suppression chokes In electrical engineering, chokes are used for the most diverse Purposes and in the most varied of forms - known. Very special meaning have such impedances for interference protection purposes, where they are used for certain frequencies or a certain frequency band should represent a high resistance, however for other frequencies, especially for technical frequencies, only a small one Should have resistance. They serve as a lock for in this area of use the so-called interference frequencies that do not penetrate certain branches of the line should.

Es liegt auf der Hand, daß je nach dem Frequenzspektrum, in welchem die Drossel Anwendung finden soll, ihr Aufbau entsprechend ausgebildet sein muß, insbesondere, weil die Drossel zusammen mit ihrer eigenen Kapazität bzw. auch irgendwelchen Schaltkapazitäten einen Schwingungskreis darstellt, wodurch sich in weiterer Folge, wenn die Frequenzen in der Gegend der Eigenresonanz der Drossel liegen, entweder Gebiete besonders hoher Sperrung oder aber auch sogenannte Löcher, d. h. Gebiete mit besonders großem Durchlaß, ergeben. Dies hängt davon ab, ob der Resonanzkreis ein Serien- oder ein Parallelresonanzkreis ist. Gebiete besonders hoher Sperrung sind an sich durchaus erwünscht, da hierdurch die Drosselwirkung verstärkt wird. Jedoch sind sogenannte Löcher sehr unerwünscht, weil an diesen Stellen keine Störschutzwirkung eintritt. Man hat auch für solche Fälle die verschiedensten Vorschläge gemacht, um die dadurch eintretenden Mißstände zu überwinden. Man kann nun u. a. die Eigenresonanz durch bestimmte Schaltmaßnahmen in solche Gebiete verlagern, die für den betrachteten Fall uninteressant sind, beispielsweise dadurch, daß man die Eigenresonanz durch besondere Schaltmaßnahmen nach hohen Frequenzen hin verschiebt.It is obvious that depending on the frequency spectrum in which the throttle is to be used, its structure must be designed accordingly, especially because the choke along with its own capacity or any Switching capacities represents an oscillatory circuit, which in turn leads to if the frequencies are in the region of the natural resonance of the choke, either Areas particularly high blocking or so-called holes, d. H. Areas with a particularly large opening result. This depends on whether the The resonance circuit is a series or a parallel resonance circuit. Areas in particular high blocking are in and of themselves quite desirable, as this results in the throttling effect is reinforced. However, so-called holes are very undesirable because at these points no interference protection effect occurs. There are a wide variety of options available for such cases Proposals made to overcome the resulting grievances. One can now i.a. shift the natural resonance through certain switching measures in such areas, which are of no interest for the case under consideration, for example by the fact that one the natural resonance shifts towards high frequencies through special switching measures.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ferritkern-Entstördrossel. Ferrite haben die Eigenschaft,- daß der Permeabilitätsverlauf in der Nähe und oberhalb der gyromagnetischen Grenzfrequenz nicht mehr weitgehend frequenzunabhängig verläuft, sondern daß der Realteil der Permeabilität oberhalb dieser Grenzfrequenz stetig mit der Frequenz, und zwar angenähert mit i : f abfällt. In gleicher Weise fällt die Induktivität ab, während die Verluste in der Nähe der Grenzfrequenz und darüber groß werden.The invention relates to a ferrite core interference suppression choke. Ferrites have the property - that the permeability curve in the vicinity and above the the gyromagnetic cut-off frequency is no longer largely independent of the frequency, but that the real part of the permeability is steady above this cut-off frequency with the frequency, and that approximately with i: f decreases. In the same way falls the inductance decreases, while the losses are near the cutoff frequency and above grow up.

Es ist nun bereits bekannt, Ferrite auch in der Nähe oder oberhalb der Grenzfrequenz, beispielsweise für Hochfrequenztransformatoren oder als schirmendes Material bei Hohlraumresonatoren, zu verwenden, wobei auf die schaltungsbedingten, vorzugsweise im UKW-Gebiet auftretenden Resonanzen nicht weiter geachtet zu werden braucht, wenn man sich unterhalb des UKW-Gebietes befindet.It is now known that ferrites are also near or above the cut-off frequency, for example for high-frequency transformers or as a shielding Material for cavity resonators to be used, whereby the circuit-related, No further attention should be paid to resonances that occur preferably in the VHF area needed if you are below the VHF area.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Breitbandigkeit von Entstördrosseln zu vergrößern und insbesondere ihren Einsatz im UKW-Bereich zu ermöglichen.The object of the invention is to improve the broadband capability of interference suppression chokes to enlarge and in particular to enable their use in the VHF range.

Die Erfindung bei einer Entstördrossel für einen breiten, bis in das UKW-Gebiet reichenden Frequenzbereich, deren Resonanzfrequenzen bis oberhalb des UKW-Gebietes verschoben sind, besteht darin, daß der Kern aus zwei oder mehr Teilen besteht, wobei mindestens ein Teil aus Blech und mindestens ein anderer Teil aus Ferrit gebildet ist, dessen gyromagnetische Grenzfrequenz weit unterhalb der höchsten Betriebsfrequenz liegt.The invention in a suppression choke for a wide, up to that VHF area reaching frequency range whose resonance frequencies up to above the VHF area are shifted, is that the core consists of two or more parts consists, with at least one part made of sheet metal and at least one other part Ferrite is formed, the gyromagnetic cut-off frequency of which is far below the highest Operating frequency is.

Die Aufgabe der Erfindung kann also dadurch in einfachster Weise gelöst werden, daß man den Drosselkern aus verschiedenem Material zusammensetzt. Bei der erfindungsgemäßen Entstördrossel, die insbesondere bei hohen und höchsten Frequenzen Anwendung finden soll, ist es also notwendig, den Kern mindestens teilweise aus Ferritmaterial herzustellen. Ein anderer Kernanteil besteht dann aus einem anderen magnetisierbaren Stoff, nämlich aus einem Blechkern. Der Blechkern hat dann bei tiefen Frequenzen ein hohes ,u, und in jenem Gebiet, in dem seine Permeabilität abfällt, tritt dann das zwar nicht so hochliegende, aber bis zu hohen Frequenzen konstante y des Ferritkerns in Erscheinung, bis auch bei Erreichen der gy romagnetischen Grenzfrequenz des Ferritkerns die Permeabilität abfällt. Der Ferritkern kann aus gesinterten Ferriten bekannter Art bestehen. Er kann auch, wenn seine Permeabilität nicht besonders hoch zu sein braucht, aus mit Bindemitteln gepreßten und nicht nachgesintertem Ferritpulver bestehen. Auch zusätzliche Kernteile aus Massekernmaterial sind anwendbar.The object of the invention can thus be achieved in the simplest possible way be that the inductor core is composed of different materials. In the interference suppression choke according to the invention, in particular at high and highest frequencies If it is to be applied, it is therefore necessary to at least partially cover the core Manufacture ferrite material. Another core part then consists of another magnetizable material, namely made of a sheet metal core. The sheet metal core then has at low frequencies a high, u, and in that area where its permeability falls, then occurs that is not so high, but up to high frequencies constant y of the ferrite core in appearance until even when the gy romagnetic is reached Cutoff frequency of the ferrite core, the permeability drops. The ferrite core can be made from sintered ferrites of known type exist. He can also if his permeability does not need to be particularly high, made from pressed with binders and not re-sintered Ferrite powder consist. Additional core parts made of ground core material can also be used.

Durch die Verwendung des ferritischen Kernteiles mit hoher Dämpfung oberhalb der gyromagnetischen Grenzfrequenz wird erreicht, daß die unerwünschten Resonanzen mit dem L-Abfall oberhalb der Grenzfrequenz nach hohen Frequenzen, z. B. bis oberhalb des UKW-Bereiches, verschoben sind. Die Breitbandigkeit nach dem UKW-Bereich ist damit garantiert. Durch die Verwendung eines anderen, höher permeablen magnetisierbaren Kernteils wird nun auch die Breitbandigkeit nach tiefen, vom Ferritkernteil nur wenig gedämpften Frequenzen erweitert. Der erfindungsgemäße, kombinierte Drosselkern erweitert die Entstörwirkung damit außerordentlich. Der Einsatz dieser Drossel ist vor allem auch im UKW-Bereich ermöglicht.By using the ferritic core part with high damping Above the gyromagnetic cut-off frequency is achieved that the undesired Resonances with the L drop above the cutoff frequency after high frequencies, e.g. B. to above the VHF range, are shifted. The broadband after the VHF range is guaranteed. By using a different, more highly permeable magnetizable core part is now also the broadband after deep, from the ferrite core part only slightly attenuated frequencies extended. The combined choke core according to the invention thus extends the interference suppression effect extraordinarily. The use of this choke is especially in the VHF range.

In den Figuren ist ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Entstördrossel angegeben. Dieses Beispiel kann in mannigfachster Weise verwendet und erweitert werden, es stellt also nicht die einzig mögliche Form einer erfindungsgemäßen Entstördrossel dar.The figures show an example of an interference suppression choke according to the invention specified. This example can be used and expanded in a wide variety of ways so it is not the only possible form of an interference suppression choke according to the invention represent.

In der Fig. i ist eine Drossel mit Ringkern dargestellt, wobei gleichzeitig, wie bereits erwähnt, der Kern aus zwei Kernmaterialien zusammengesetzt ist, und zwar stellt der innere Kern g einen Ferritkern dar, um welchen herum der weitere Kernteil h beispielsweise als Blechkern angeordnet ist. Besonders zweckmäßig ist es, für diesen Kern h einen sogenannten Bandkern zu verwenden, der unmittelbar auf dem Ferritkern g als Träger aufgewickelt ist. Die Drosselwicklung ist mit i bezeichnet. Eine solche Drossel, deren Kern aus mehr als zwei verschiedenen Kernmaterialien aufgebaut sein kann, hat einen Kurvenverlauf gemäß Fig. 2. Zunächst wirkt der Blechkern mit seinem weitaus größten ,cs bis zur Grenzfrequenz f... Daran schließt sich dann die Permeabilitätskurve des Ferritkerns an, die bis zur Grenzfrequenz f3 verläuft, wonach dann erst der Abfall mit f einsetzt. Durch diese Anordnung wird ein besonders breites Frequenzband beherrscht und die Zone der unstetigen Stellen im Frequenzverlauf nach allerhöchsten Frequenzen verschoben, so daß das Verwendungsgebiet dieser Drosseln insbesondere im UKW-Gebiet liegt. Je nach Erfordernis kann auch diese Drossel den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden, indem man verschiedene Blechstärken wählt oder auch den spezifischen Widerstand des Blechkernes ändert. Es ist auch nicht erforderlich, den Blechkern als Bandkern auszuführen, er kann ebenso auch aus geschichteten oder vorgeformten Blechen bestehen. Auch können die Anteile am Gesamtkern verschieden sein; es ist nicht erforderlich, daß der Ferritkern die gleiche Stärke hat wie beispielsweise der Blechkern in der Fig. i.In Fig. I, a throttle with a toroidal core is shown, at the same time, As already mentioned, the core is composed of two core materials, and although the inner core g represents a ferrite core, around which the other Core part h is arranged, for example, as a sheet metal core. Is particularly useful it is to use a so-called tape core for this core h, which immediately on the ferrite core g is wound as a carrier. The inductor winding is denoted by i. Such a choke, the core of which is made up of more than two different core materials can be constructed, has a curve shape according to FIG. 2. First, the sheet metal core acts with its by far largest, cs up to the cut-off frequency f ... This then follows the permeability curve of the ferrite core, which runs up to the cutoff frequency f3, after which only then does the drop begin with f. This arrangement makes a special one wide frequency band dominated and the zone of discontinuous points in the frequency curve shifted to the highest frequencies, so that the field of application of these chokes especially in the VHF area. Depending on requirements, this throttle can also be the can be adapted to specific needs by choosing different sheet thicknesses or the specific resistance of the sheet metal core changes. It is also not required to run the sheet metal core as a tape core, it can also be made of layered or preformed sheets. The proportions of the total core can also differ be; it is not necessary that the ferrite core has the same strength as, for example the sheet metal core in Fig. i.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Suppression choke for a wide, up to the VHF area Reaching frequency range with resonance frequencies above the VHF range are shifted, characterized in that the core consists of two or more parts consists, with at least one part made of sheet metal and at least one other part Ferrite is formed, the gyromagnetic cut-off frequency of which is far below the highest Operating frequency is. z. Interference suppression choke according to claim i, characterized in that that the core is designed as a toroidal core consisting of two concentrically arranged Wrestling. 3. interference suppression choke according to claim i and / or 2, characterized. marked, that the ferrite part of the core completely or partially includes or is covered by these. Publications considered: Swiss patent specification No. 263 410; German Patent No. 549 66o; Philips tech. Rundschau, April 1952, p. 301; Philips Technisch Tijdschrift, Jaargang 13, No. 11, 1951, Blz 317-328.