Помехоподавляющий дроссель

(51)4 Н 01 Р 7 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭ 06 РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Турин Л,С.Х расчету сетевых помехоподавляющих фильтров: Сб. трудов НИИР, 1966, вып.4 (44),Авторское свидетельство СССР В 444304, кл. Н 01 Г 7/00, 197.(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля фильтрации цепей питания радиоэлектронной аппаратуры. Целью являетсяповышение эффективности помехоподавления путем увеличения полного электрического сопротивления дросселя на 2 единицу его длины при прохождении рабочего тока. Помехоподавляющий дроссель содержит проводящий стержень 1, на котором расположен ферромагнитный сердечник, выполненный в виде двух расположенных один в другом элементов 2 и 3, при этом внутренний элемент 3 имеет меньшую магнитную проницаемость по сравнению с внешним элементом 2, Применение элементов 2 и 3 с различной магнитной проницаемостью позволяет расположить более чувствительный высокопроницаемый элемент 2 в зоне более слабого поля подмагничивания, не приводящего к его насыщению. Это позволяет увеличить эначение пол- с. ного электрического сопротивления дросселя при прохождении рабочего тока.ил.Изобретение относится к радио- иэлектротехнике, в частности к областиподавления радиопомех, и может бытьиспользовано для Фильтрации цепейпитания радиоэлектронной аппаратуры5либо в качестве самостоятельного устройства, либо как составная частьпомехоподавляющих фильтров.Целью изобретения является повышение эффективности помехоподавленияпутем увеличения полного электрического сопротивления помехоподавляющегодросселя на единицу его длины припротекании рабочего тока, 15На чертеже изображен помехоподавляющий дроссель.Помехоподавляющий дроссель содержит проводящий стержень 1, на которомрасположен ферромагнитный сердечник,выполненный в виде двух расположенныходин в другом ферромагнитных элементов 2 и 3 (выполненных, например, ввиде втулок, колец, шайб). Ферромагнитный элемент 3, расположенный внутри 25 ферромагнитного элемента 2,имеет мс.ньшую магнитную проницаемость д, по сравнению с магнитной проницаемостью р ферромагнитного элемента 2. Токопрюодящий стержень 1, ферромагнитныс. эл- менты 2 и 3 отделены друг от друга соответственно уплотнигельными диэлектрическими прокладками 4 и 5, Сердечник заключен в изоляционный. диэлектрический корпус 6. Механическое соединение ферромагнитных элементов 2 и 3, корпуса 6 и токоироводящего стержня 1 в единую конструкцию обеспечивается с помощью диэлектрических шайб 7 и 8, металлических 40 шайб 9 и 10 и гаек 11 и 12.Сборка дросселя, сердечник которого выполнен, например, в виде расположенных друг в друге ферромагнитных втулок 2 и 3, осуществляется следующим образом, На токоведущий стержень 1 надевается уплотнительная втулка 4, на которую, в евою очередь, надевается Ферромагнитная втулка 3. Если в номенклатуре ферромагнитных сердечников не имеется втулки нужного диаметра и высоты, вместо нее может бь 1 ть использован пакет из кольцевых сердечников сВ этом случае на втулку 4 нанизывается требуемое коли 55 чество ферромагнитных кольцевых сердечников, После этого на втулку 3 надевается уплотнительная втулка 5 и ферритовая втулка 2, которая так,.н может быть заменена пакетом кольцевых ферритовых сердечников с 4. Затем собранный сердечник помещают в изоляционный корпус 6, а на токоведущий стержень 1 надеваются изоляционные шайбы 7 и 8, которые, в свою очередь, стягиваются металлическими шайбами 9 и 1 О и гайками 11 и 12.Устройство работает следующим образом.Протекающий по токоведущему стержню 1 постоянный или переменный промышленной частоты 50 Гц рабочий ток питания аппаратуры проходит практически без ослабления, так как сопротивление дросселя на постоянном токе и частоте 50 Гц очень мало (номинапьная индуктивность дросселя единицы микрогенри), При протекании через токопроводящий стерженьпостоянного или переменного тока промышленной частоты вокруг стержня 1 образуется магнитное поле, силовые линии которого замыкаются через ферромагнитные элементы 2 и 3, магнитная проницаемость каждого из ксторых во много раз больше, чем воздухе, При наличии поля иодмагничив;-ния любой ферромагнитный материал бдет уже характеризоваться величинсй его обратимой проницаемости Н , т,е, соответственно, р и и111 Известно,. что поле подмагничиванин прямо пропорционально вели 1 ине тока Т и убывает в радиальном направлении от токоведущего стержня 1 проиорционльно расстоянию т 1 Н- -э А 2 Мг Таким образом, более ч;встнт 1 тельный ВЫСОКОПРОНИЦаЕМЬ 1 й ФЕРР 1 МДГНИ". 11 чй зявмент 2 окажете: од во:л;йстгиеи более слабого и:ля подмагничинаи 1, НЕ ПрИВОдящЕГО СГО К НдошщЕН 1.,Полное электрическое сорити.:ление и едлагаемо го помехо 111 адавлян ще: о дэосселя при данной е.11 и.ине тека 2= 2 + 2, гле 2 - и 1 н,е сопро 1тлвленне внутреннего Ф.р.о 11 агнитного лемента 3 с ц и 2 - ,.очное сопротавление внешнего ферромнгни 1 ого элемента 2 с рПри выполнении сердечника целиком из ферромагнитного материала только с 1, его полное сопротивление, равное 2 будет меньше 2предлагаемого дросселя, При выполнении сердечника5 152409 целиком из ферромагнитного материала только с р его полное сопротивлениеГравно Е , которое также при прохождении рабочего тока такой же величины будет меньше Епредлагаемого дросселя.Подбирая ферромагнитные материалы (при данном поле подмагничивания на данном расстоянии от токоведущего стержня 1) можно добиться того, чтобы 1 О поле подмагничивания, создаваемое рабочим током, было недостаточным для насыщения сердечника, а величины рГ 1 и ыг были бы при этом наибольшими,Для высокочастотных токов помех (отМГц и выше), протекающих по стержню 1, полное электрическое сопротивление дросселя будет достаточно большим и, следовательно, на нем будет падать значительная часть напряжения помех.Порядок выбора требуемых марок ферритов показан на примере реализации безвиткового дросселя для подавления высокочастотных помех в цепи 25 питания прибора с максимальным значением постоянного рабочего тока 5 А. Номенклатура сердечников из магнитомягких ферритов, выпускаемых промышленностью, дает возможность исполвзо вать для построения предлагаемого безвиткового помехоподавляющего дросселя только кольцевые сердечники. Для тока 5 А берется токоведущий медный стержень 1 диаметром д, 1 мм. Если при этом выбрать кольцевой сердечник с р, типоразмера К 8"4"2,5 (внешний диаметр В, 8 мм, внутренний диаметр с 1, 4 мм, высота Ь2,5 мм), то толщина уплотнительного кольца 4 составит 40о, - с1 2з :5 мм. В этом случае П,1+ Р 1 п - ),Тогда, например, на частете1 О МГц,выбирая значение Н 30 мм (2 сердечников М 400 НН - 4 К 8 "2,5 и 4 сердечника И 700 НИ-Б 20 х 10 7,5) получаютЕ а 178 Ом. Если же выполнить безвитковый дроссель с теми же геометрическими размерами ферромагнитного сердечника (Р 20 мм, й 4 мм, Ь ЗО мм), ноцеликом из феррита марки 400 НН, получают 254 Ом. В том случае, когдатакой же дроссель будет вюзолчеч изферрита марки 70 ОНМ, который приполе подмагничивания Н, 533 А,и будетиметь р 40, вели пина 2;, 271 Ом,Использование любого другого Ферромагнитного материала, выпус.каемогопромышпенностью, не позволяет получитьоднородный безвйтковыи дроссель сполным электрическим сопротивлением2 ц ъ 178 ОмТаким образом, помехоподавлчхнцндроссель сохраняет высокое значениеполного электрического сопротивле 1 ия 50 максимальное поле подмагничиваниядля данного кольцевого сердечникабудет иметь место на расстоянииг, щ т., = 1,5 мм и составит величинуН, 533 А/м. Наибольшую величину обратимой магнитной проницаемости р ,= 80 при данном поле подмагничивания можно получить у феррита марки 400 НН. В результате выбирается кольцевой сердечник М 400 ННК 8 х 4 2,5.Ближайший подходящий типоразмер кольцевого сердеччика с , этоК 20107,5 (внешний диаметр 020 мм, внутренний диаметр с 10 мм, высота Ь 7,5 мм). В этом случае толщина д с уплотнительнога кольга Г ы)ю у1 мм , а максимальное поле подм А гничивания для дан но го сердечника будет иметь место на расстоянииЙ 1- саг ш ---- 45 мм2 2УНа данном расстоянии поле составит величину Н 1 178 А/м, Наибольшую величину обратимой магнитной проницаемости р 600 при таком поле подмагничивания может обеспечить термостабильный феррит марки 700 НИ, соответствующим типом кольцевого сердечника является М 7 ООЯ 1-БК 20 ф х 10 х 7,5.Полное электрическое сопротивлечие безвиткового дросселя без учета актив ных потерь мажет быть определечо но формупе 2, = 41 о 1 т 10 1 п в , Ом, где О, й, Ь - соответственно внешнийдиаметр, внутренний диаметр, высота (длина) Ферромагнитного сердечника, мм;частота пом:;н, 1 ц,Полное сопротивление иредлагаемсго дросселя можно найти иа выражения 2. Е + 2 - 4) 11, О (, 1 п фс 1.1524099 при прохохдении рабочего тока питания аппаратуры, что обеспечиваетэффективное поыехоподавление высокочастотных помех при больших значениях рабочего тока,Формула изобретения Составитель О,ВарламовТехред М.Дидык Корректор О,Кравцова Редактор Р,Шандор Заказ 7050/53 Тирах 696 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101 Помехоподавляющий дроссель, содер хащий токопроводящий стерхень, проходящий через ферромагнитный сердечник, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективности помекоподавления путем увеличения полного электрического сопротивления дросселя на единицу его длины при прохохдении рабочего тока, ферромагнитныйсердечник выполнен в виде располохенных внутри друг друга ферромагнитныхэлементов с разной чувствительностьюк подмагничивающим полям рабочеготока, причем чувствительность внутренних ферромагнитных элементов меньшевнешних