NO133086B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en radiostøydrossel som har en drossel-

kjerne sammensatt av delkjerner av forskjellige materialer og er bestemt til å svekke pulsformede støyspenninger som opptrer ved' faseinnhuggskoblinger med styrte halvlederkomponenter.

Der er allerede kjent forskjellige radiostoydrosier

med sammensatte kjerner hvor der anvendes mest mulige tapsfattige materialer som kompletterer hverandre med hensyn til frekvensrespons , så disse drosler såvidt raulig virker som transformatorer med bredt-båndkarakter. Til formålet blir særlig godt mot hinannen isolerte tynne metallblikk av forskjellige former og bestående av forskjellig materiale, eller også kjerner av metallblikk og ferritkjerner anbragt lagvis over hverandre (DT-PS 975 437).

Por svekning av pulsformede støyspenninger er der allerede

kjent drosler med båndringkjerner bestående av to beviklede delkjerner som er anbragt over hverandre og inneholder høyverdige og kostbare legeringer, men som har den ulempe at de til tross for de høyverdige legeringer har en relativt høy klirrfaktor som reduserer 'svekningen nettopp av pulsformet støy, som inneholder et bredt spektrum av frekvenser. Dessuten har de kjente drosler hverken noen gunstig induksjonsverdi eller noen tilstrekkelig egendempning for de utjevningssvingninger som ved gjennomkoblingen av den styrte halvlederkomponent oppstår i den LC-krets som dannes av de for støyspennihger befridde komponenter (DT-OS 1 804 835; DT-OS 1 813 643).

Den oppgave som ligger til-grunn for oppfinnelsen består i

til svekning av pulsformet støy som opptrer i faseinnhuggskoblinger med styrte halvlederkomponenter, f.eks. tyristorer, å skaffe en billig innbygningskomponent som består av en drossel og en tverr-kondensator, og som med hensyn til størrelse, pris og dempningsfrek-vensområde er tilpasset halvlederkoblinger for konsum- og industri-elektronikk, som f.eks. vifter, omdreiningstallregulatorer og

belysningsregulatorer med et effektopptak opp til 500 W og senke disse støyspenninger under støygraden N ifølge VDE 0875 uten i utillatelig grad å forandre de nevnte koblingers reguleringsområde.

Til formålet tar man utgangspunkt i en radiostøydrossel med en magnetisk drosselkjerne som består av minst to aksialt over hinannen stablede ringformede delkjerner, er omhyllet av et isolasjonsskikt og bærer minst en trådvikling, og hvor minst en av delkjernene består av jernblikk med 2- k, 5% silisium og tjener til dempning av innsvingningsprosesser i frekvensområdet 5-15 kHz. Denne dempning, som beror på blikkets store tap i lavfrekvens-området, er viktig fordi den gjør seg gjeldende nettopp overfor de av faseinnhuggsstyringen forårsakede ugunstige innsvingningsprosesser som opptrer i støydempekoblingen og kan senke laststrømmens momentanverdi under tyristorens holdestrøm og dermed fremkalle en ugunstig slukning av tyristoren. Dessuten byr disse materialer på fordelen av en betydelig prisbesparelse like overfor de hittil anvendte høyverdige materialer. Når det gjelder anvendelsen av ringkjerner, så er den viktig fordi ringformen sammenholdt med andre kjerneformer som f.eks. elliptiske, U- eller E-kjerner som har minst mulig luftspalte, oppviser et særlig gunstig forhold kjerne-tap/kjernevolum.

For løsning av den angitte oppgave.i forbindelse med en radiostøydrossel av den nettopp spesifiserte art går oppfinnelsen nå ut på at minst en ytterligere delkjerne for økning av permeabiliteten særlig i frekvensområdet opp til 10 MHz, er utformet som ferritring med en permeabilitet av minst 200, at den av silisiumholdig jernblikk bestående delkjerne utgjør 65-85$, fortrinnsvis 67%, av drosselkjernens virksomme tverrsnitt, og at drosselkjernen, takket være ferritandelens virkning, mellom 10 MHz og 300 MHz har store tap ved en med stigende frekvens avtagende permeabilitet.

Man får dermed en kjerneoppbygning som representerer en kombinasjon: av to dempningsprinsipper: På den ene side omformning av svingningsenergi til varme på grunn av høye tap i særlig kritiske frekvensområder, og på den annen side svekning av høyfrekvensstøy på grunn av en relativt høy induktiv motstand i høyfrekvensområdet. Nærmere bestemt oppnår man at nettfrekvensen slippes igjennom praktisk talt uten svekning, at svingningene i området^ mellom 5 og 15 kHz blir meget sterkt dempet, og at frekvensene over ca. 100 kHz møter en meget stor induktiv motstand. Det blir således mulig å oppnå en jevn radiostøydempning i hele det ønskede område, og det med et minimum av omkostninger og plassbehov. Enda en gunstig engenskap ved drosselen ifølge oppfinnelsen er dens lave magnetostrik-sjon, som fører til at den frembringer lite støy så den også kan anvendes f.eks. i boligrom.

For fullstendighets skyld skal det nevnes at det anvendte ferritmateriale er kjent i.prinsippet fra britisk patentskrift 1 198 89^, men ikke i en sammenheng og til et formål som det fore-liggende .

Ved en gunstig utførelsesform for radiostøydrosselen ifølge oppfinnelsen består den ene delkjerne av ringer av kaldtvalset jernblikk med 2,9-3,1$* særlig 3,0$ silisium, og den annen delkjerne av en ferrit fremstilt av 47,55 Mol$ Fe^, 31,5 Mol$ ZnO, 20,6 Mol$ NiO og 0,25 Mol$ CoO og fremstilt etter vanlige metoder.

Ved en annen gunstig utførelsesform består den ene delkjerne

av ringer av varmvalset jernblikk med 4,3-4,5$ silisium, mens den annen delkjerne består av ferrit sammensatt av 47,55 Mol$ Fe^ O^,

31,6 Mol$ ZnO, 20,6 Mol$ NiO og 0,25 Mol$ CoO.

For den forlangte forbrukereffekt på ca. 500 W fås som hen-siktsmessig dimensjonering av drosselkjernen at dennes ytterdiameter utgjør 34 mm, dens innerdiameter 20mm, ferritkjernens høyde 3 mm og blikktykkelsen av ringene av Si-holdig jernblikk 0,35 mm,

For anvendelse i forbindelse med en kondensator på 0,1^F kan radiostøydrosselen ha en høyst tolags vikling som er anbragt på

boksen med drosselkjernen, og hvor vikleretningen ved begynnelsen av annet lag skifter i retning tvers på ledningen, mén ikke på

langs av den. Derved kan man minske innflytelsen av spolens egen-kapasitet, så der i det frekvensområde som skal undertrykkes (KW-området) unngås egenresonanser som opptrer ved den ellers vanlige overvikling av spolens begynnelsesparti.

De apparater som skal forsynes med støydempning, kan anvendes

i boligrom eller kontorlokaler hvor det er nødvendig at anordningen selv arbeider støyfritt, og til det formål kan man anbringe drosselkjernen i en isolerende boks og utstøpe den med en støpeharpiks som forblir elastisk, og som har en tilsetning av 40$ kvartsmel med sikte på bedring av varmeledningsevnen og samtidig prisreduksjon.

For å fordele støpeharpiksen jevnt i boksen og begunstige dens inntrengen mellom ringene av transformatorblikk og de enkelte delkjerner kan man forsyne den ringformede boks med f.eks. lamell-formede forhøyninger på dens innervegger, så drosselkjernen ikke ligger an på boksveggen utenfor disse forhøyninger. For å muliggjøre en fordeling av støpeharpiksen over bunnen av boksen kan der også på bunnen av bokseri anbringes, forhøyninger som levner en kanal, så drosselkjernen får anlegg på forhøyningene og støpeharpiksen via kanalen kan fordele seg over hele boksen.

I det følgende skal oppfinnelsen belyses ved et

eksempel.

Tegningen viser snitt av en ringformet drossel i

henhold til oppfinnelsen,hvor stopemassen ikke er vist i venstre snittflate.

Drosselkjernen 1 består av en delkjerne 2 av sytten

ringer av et koldtvalset jernblikk inneholdende ca. 3% Si og med blikktykkelse 0,35 mm, og en delkjerne 3 av ferrit sammensatt av 47,55

Mol# FegO^, 31,6 Mol# ZnO, 20,6 Mol# NiO og 0,25 Mol# CoO og frem-

stillet efter vanlige metoder. Delkjernen 3 har en hoyde av 3 mm så dens virksomme tverrsnitt utgjor en tredjedel av det virksomme tverrsnitt av drosselkjernen 1, mens det virksomme tverrsnitt av del-

kjernen 2 av det Si-holdige jernblikk utgjor de resterende to tredje-

deler. Drosselkjernen 1 er anbragt i en boks 4 forsynt med et lokk 7 og ligger her an på forhøyninger 5 på boksens bunn , utfort i ett med lamellene 11 på veggen av boksen 4. Gjennom en kanal som levnes mellom forhøyningene 5> nar støpeharpiksen 6, som forblir elastisk efter utherdningen,og som har en tilsetning av ca. 5% kvartsmel for å

forbedre varmeledningsevneno. fordelt seg i boksen.- Stopeharpiksen fyller dermed rummene mellom lamellene 11 og er trengt inn mellom rin-

gene av transformatorblikk i delkjernen 2 samt mellom delkjernene 2

og 3, hvorved der fås en god mekanisk støydempning. Den med lokket 7

lukkede boks 4 omslutter en to-lagsvikling 8 som ved overgangen fra første til annet lag skifter retning langs ringen, men ikke rundt ringtverrsnittet, så der ikke er viklet over viklingens begynnelses-

parti 9«

Claims (4)

1. Radiostøydrossel til støydempning av faseinnhuggskoblinger med styrte halvlederkomponenter, med en magnetisk drosselkjerne som består av minst to aksialt over hinannen stablede ringformede delkjerner, er omhyllet av et isolasjonsskikt og bærer minst en trådvikling, og hvor minst en av delkjernene består av jernblikk med 2- 1, 5% silisium og tjener til dempning av innsvingningsprosessér i frekvensområdet 5-15 kHz, karakterisert ved at minst en ytterligere delkjerne (3),for økning av permeabiliteten særlig,i frekvensområdet opp til 10 MHz, er utformet som ferritring med en permeabilitet av minst 200, at den av silisiumholdig jernblikk bestående delkjerne (2) utgjor 65 - 8556, fortrinnsvis 67$, av drosselkjernens (l)virksomme tverrsnitt, og at drosselkjernen (l), takket være ferritandelens virkning, mellom 10 MHz og 300 MHz har store tap ved en med stigende frekvens avtagende permeabilitet.

2. Radiostøydrossel som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ene delkjerne består av ringer av koldtvalset jernblikk med 2,9 - 3, 1 særlig 3>0# silisium,og at den annen delkjerne består av en ferrit fremstillet av 47,55 Mol# Fe20^, 31,6 Mol# ZnO, 20,6 Mol# NiO og 0,25 Mol# CoO og fremstillet efter vanlige metoder.

3- Radiostøydrossel som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ene delkjerne består av ringer av varmvalset jernblikk med ^, 3-^, 5% silisium,og at den annen delkjerne (3) består av en ferrit sammensatt av 47,55 Mol# Fe20^, 31,6 Mol# ZnO, 20,6 Mol# Nio og 0,25 Mol# CoO.

4. Radiostøydrossel som angitt i et av kravene 1 - 3>karakterisert ved at drosselkjernens (l) ytterdiameter utgjør 34-mm, dens innerdiameter 20 mm, ferritkjernens (3) hoyde 3 mm og blikktykkelsen av ringene av silisiumholdig jernblikk 0,35 mm»