EP0185149A1

EP0185149A1 - Speicherdrossel

Info

Publication number: EP0185149A1
Application number: EP85111867A
Authority: EP
Inventors: Paul Dr. Neusser; Werner Rössler
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1984-09-24
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1986-06-25
Also published as: DE8428108U1; US4728918A

Abstract

Speicherdrossel für Flußwandler und Tiefsetzsteller, mit nichtlinearer Gleichstromvormagnetisierungscharakteristik und mit einem Ferritkern, insbesondere Schalenkern, E-Kern, RM-Kern und U-Kern, mit einem zwischen benachbarten Stirnflächen von Kernteilen gebildeten Luftspalt, wobei die benachbarten Stirnflächen bereichsweise luftspaltlos und bereichsweise mit einem Luftspalt wechselnder Luftspalthöhe zueinander ausgerichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Speicherdrossel, insbesondere für Flußwandler und Tiefsetzsteller, mit einem magnetisierbaren Kem, insbesondere Schalenkem, E-Kem, RM-Kem und U-Kem, mit einem zwischen benachbarten Stirnflächen von Kemteilen gebildeten Luftspalt
Für Flußwandler und Tiefsetzsteller bestimmte Speicherdrosseln müssen eine nichtlineare Gleichstromvormagnetisierungscharakteristik aufweisen. Bei geringer Gleichstromvormagnetisierung soll dabei die Induktivität möglichst hoch, z.B. ₁50 pH und bei Nennlast; d.h. etwa bei 1 bis 10 A wesentlich geringer, nämlich z.B. 30 µH sein. Mit Ferritkernen mit konstantem Luftspalt, d.h. mit konstanter Luftspafthöhe ist diese Forderung nicht erfüllbar.
Beispiele für die dieser Art erhältlichen Gleichstromvormagnetisierungscharakteristiken zeigen in Fig. 3 die Kurve a und b für einen Luftspalt mit geringer bzw. großer Spalthöhe. Bei kleinem Luftspalt ist bei geringer Gleichstromvormagnetisierung zwar die Induktivität hoch, sie sinkt jedoch sehr rasch auf Werte kleiner 30 mH ab. Bei großer Luftspalthöhe werden, wie die Kurve b zeigt, bei geringer Gleichstrom-Vormagnetisierung nur Induktivitäten von ca. 60 µH erreicht
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Speicherdrossel der eingangs genannten Art zu schaffen, welche trotz geringem Aufwand die aufgezeigten Forderungen hinsichtlich der nichtlinearen Gleichstromvormagnetisierungscharakteristik erfüllt.
Die Erfindung sieht zu diesem Zweck bei einer Speicherdrossel gemäß Oberbegriff des Patentanspruches vor, daß die benachbarten Stimflächen z.B. der Mittelbutzen von Schalenkemen, RM-Kemen und E-Kemen, bereichsweise luftspaltlos und bereichsweise mit einem Luftspalt wechselnder Luftspafthöhe zueinander ausgerichtet sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Speicherdrossel nach der Neuerung in schematischer und teils geschnittener Ansicht,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die neuerungsgemäß gestaltete Stirnfläche 7 nach Fig. 1,
Fig. 3 - Kurve c die Gleichstromvormagnetisierungscharakteristik einer Speicherdrossel nach Fig. 1,2,
Fig. 4 in Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer neuerungsgemäß gestalteten Stimansicht eines Mittelbutzens der Speicherdrossel nach Fig. 1,
Fig. 5 die Gleichstromvormagnetisierungscharakteristik einer Speicherdrossel mit einem gemäß Fig. 4 gestalteten Luftspalt für verschiedene luftspaltlose Bereiche.

Die Speicherdrossel nach Fig. 1, 2 besitzt einen Ferrit-RM-Kem mit Kemhälften 1, 2, die mit Mittelbutzen 5, 6 ausgebildet sind. Mit 3 ist ein auf die Mittelbutzen 5, 6 aufgeschobener Spulenkörper bezeichnet, der in seinem Wickelraum eine Wicklung 4 trägt.
An seinem zum Mittelbutzen 6 gekehrten stimseitigen Teil ist der Mittelbutzen 5 kegelstumpfförmig geformt Mit seiner Fläche 7 liegt dieser Kegelstumpf luftspaltlos auf er Stimfläche des Mittelbutzens 6 auf. Der Winkel des Kegelstumpfes kann dabei zwischen 5 bis 60° betragen, wobei der Winkel α und die "Kontaktfläche" 7 je nach gewünschter Gleichstromvormagnetisierungscharakteristik gewählt werden.
Eine durch eine Speicherdrossel gemäß Fig. 1, 2 erzielbare Gleichstromvormagnetisierungscharakteristik zeigt beispielsweise die Kurve c in Fig. 3. Bei geringer Gleichstromvormagnetisierung liegt die Induktivität in dem gewünschten Bereich von ca. 150 pH und verharrt über einen großen Strombereich bei einem Betrag von ca. 30 pH.
Die zueinander gekehrten stirnseitigen Teile, z.B. der Mittelbutzen der Kerne können auch dachartig geformt sein. Fig. ₄ zeigt hierfür ein Ausführungsbeispiel, bei dem mit 8 die "ebene" Stimfläche bezeichnet ist, die sozusagen luftspaltlos gegen die zu ihr gekehrte Stimfläche des benachbarten Mittelbutzens anliegt. Die "Dachneigung" und die mit "x" bezeichnete Breite des luftspahtlosen Bereichs sind dabei wiederum in Abhängigkeit von der gewünschten Gleichstromvormagnetisierungscharakteristik gewählt Beispiele für Gleichstromvormagnetisierungscharakteristiken, wie sie bei einem Winkel von 15° und Breiten x von 1; 1,5; 3 bzw. 4 mm erhalten werden, zeigt die Fig. 5.

Claims

1. Speicherdrossel, insbesondere für Flußwandler und Tiefsetzsteller, mit nichtlinearer Gleichstromvormagnetisierungscharakteristik und mit einem magnetisierbaren Kern, insbesondere Schalenkem, E-Kem, RM-Kem und U-Kem, mit einem zwischen benachbarten Stimflächen von Kemteilen gebildeten Luftspalt, dadurch gekennzeichnet,daß die benachbarten Stimflächen bereichsweise (7, 8) luftspaldos und bereichsweise mit einem Luftspalt wechselnder Luftspalthöhe zueinander ausgerichtet sind.

2. Speicherdrossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der zueinander benachbarten Stirnflächen kegelstumpfförmig ist (siehe Fig. 2).

3. Speicherdrossel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß mindestens eine der zueinander benachbarten Stimflächen unter einem Winkel von 5.....60° kegelstumpfförmig geformt ist (siehe Fig. 2).

4. Speicherdrossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der zueinander benachbarten Stimflächen dachförmig geformt ist (siehe Fig. 4).