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Drossel

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Drosseln (engl. Choke) sind Spulen bzw. Induktivitäten zur Begrenzung von Strömen in elektrischen Leitungen, zur Zwischenspeicherung von Energie in Form ihres Magnetfeldes, zur Impedanzanpassung oder zur Filterung. Im Gegensatz zu Transformatoren oder Schwingkreis-Induktivitäten sind sie üblicherweise in Serie zu anderen Bauteilen oder den Verbrauchern geschaltet.

Sie werden im Bereich der Stromversorgungen elektrischer und elektronischer Geräte, in der Leistungselektronik sowie in der Nieder- und Hochfrequenztechnik eingesetzt. Zur Steigerung des induktiven Widerstandes (Baugrößen-Verringerung) enthalten Drosseln häufig einen weichmagnetischen Kern.

Ringkerndrosseln

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Ringkerndrosseln werden auf Ferrit- oder Pulver-Ringkerne gewickelt. Ringkerne können auch aus kristallinen oder amorphen Metallbändern bestehen. Ringkerne bilden einen geschlossenen magnetischen Kreis und weisen daher nur geringe magnetische Streufelder auf. Geringe Streuung trägt zur besseren elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) bei. Eine Extremform (eine Windung) von Ferrit-Ringkerndrosseln sind über Drähte geschobene Ferritperlen. Ferritkerndrosseln ohne Luftspalt werden nur dafür, für stromkompensierte Drosseln oder für Sättigungsdrosseln verwendet.

Entstör-Drosseln

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Drosseln sollen Gleichstrom und niederfrequente Ströme nicht oder nur wenig beeinflussen, hochfrequente Wechselströme dagegen durch ihren hohen induktiven Widerstand wirksam verringern. Ziel ist, hochfrequente Störstrahlung zu verhindern. Weil durch die Wicklung der volle Laststrom der nachfolgenden Schaltung fließt, haben sie oftmals einen relativ starken Leiterbahnquerschnitt, um die ohmschen Verluste gering zu halten.

Drosseln zur Funkentstörung sollen in einem möglichst breiten Frequenzspektrum eine hohe Impedanz aufweisen. Sie müssen hierzu eine hohe Induktivität und eine geringe parasitäre Eigenkapazität haben. Diese Forderungen sind häufig nicht mit einer einzigen Bauform zu erreichen, sondern nur durch die Kombination mehrerer Drosseln mit unterschiedlichen Eigenschaften.

Stromkompensierte Drosseln

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Die stromkompensierte Drossel oder Gleichtaktdrossel (kurz CMC, von engl. common mode choke) hat mehrere gleiche Wicklungen, die gegensinnig vom Arbeitsstrom durchflossen werden, sodass sich deren magnetische Felder im Kern der Drossel aufheben. CMCs werden häufig zur Dämpfung von Störemissionen eingesetzt. Solche Störströme treten meist gleichsinnig in Hin- und Rückleitung auf (common mode, deutsch: Gleichtakt). Für diese Gleichtakt-Störungen bildet die stromkompensierte Drossel eine sehr hohe Induktivität, da sich diese Störströme in ihr nicht kompensieren. Stromkompensierte Drosseln sind oft an Ein- und Ausgängen von Schaltnetzteilen sowie in Netzfiltern zu finden.

Eine besonders einfache Form stromkompensierter Drosseln sind auf Kabel aufgeschobene Ringkerne oder sogenannte Klappferrite; sie wirken jedoch erst bei sehr hohen Frequenzen (UKW-Bereich) störunterdrückend. Für diese kleinen Hochfrequenzspulen zur Störunterdrückung in Daten-Bussystemen bzw. für Netzspannungszuführungen gibt es vielfältige Varianten an gelochten, zylinderförmigen oder flachen, manchmal teilbaren (Klappferrit) Ferritkernen, die auf das gestreckte Kabel oder auf die mehradrigen Leitungen aufgefädelt werden oder wenige Windungen umschließen.

Gegentaktstörungen lassen sich mit Gleichtaktdrosseln nicht beheben, ein Gegentaktsignal – wie das Nutzsignal – wird von diesen Drosseln nahezu ungehindert hindurchgelassen. In der Praxis wird allerdings die stets vorhandene Streuinduktivität (die meist in den Datenblättern zusätzlich angegeben ist) durch eine geschickte Anordnung der Filterkomponenten zur Dämpfung von Gegentaktstörungen verwendet.

Stromkompensierte Drosseln werden oft aus einteiligen, geschlossenen Ferritkernen in Ringform, E-Form, Rahmenform oder sogenannter D-Form[2] gefertigt, indem die Wicklungsdrähte bei Ringkernen hindurchgefädelt und bei den anderen Kernformen auf Spulenkörpern aufgewickelt werden. Mehrere Kammern pro Teilwicklung verringern die Eigenkapazität und verschieben die Eigenresonanzfrequenz und den Wirksamkeitsbereich hin zu höheren Frequenzen.

im Amiga

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  • Stromkompensierte Drossel


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· Zuletzt geändert: 2016/11/21 05:05