дроссель фильтра

Формула изобретения

1. Дроссель фильтра, содержащий магнитную систему, имеющую стержни и ярма, катушки, отличающийся тем, что магнитная система выполнена в виде пространственного секционного магнитопровода с числом секций от 1 до n (где n любое целое число), каждая секция магнитной системы состоит из четырех стержней и двух ярм, каждое из которых замыкает сверху или снизу все четыре стержня, на каждом из которых расположена катушка, соединение катушек в каждой секции выполнено таким образом, чтобы магнитные потоки в пределах каждой секции замыкались попарно по двум стержням, образуя две независимые магнитные системы.

2. Дроссель по п.1, отличающийся тем, что высота стержней разная в разных секциях.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитоаппаратостроению, и может быть использовано в составе вторичных источников электропитания различного назначения.

Известны, например, дроссели фильтров на броневых и стержневых магнитопроводах.

Недостатком такого рода дросселей является отсутствие развязки между отдельными обмотками дросселя по магнитному потоку, что препятствует использованию этих дросселей для разных цепей питания из-за разных схем выпрямления и наводок через общий магнитный поток. Переменное напряжение (пульсации) одних цепей влияет на другие, что вызывает необходимость в каждой цепи выпрямителя иметь отдельный дроссель.

Многозвенные дроссели фильтров также в этом случае необходимо выполнять раздельно, т. е. каждое звено фильтра выполняется отдельным дросселем на своем магнитопроводе.

Задача изобретения уменьшение числа дросселей в источниках питания и тем самым увеличение надежности и улучшение массогабаритных показателей.

Поставленная задача достигается тем, что многообмоточный дроссель выполняется на секционном четырехстержневом пространственном магнитопроводе. Число секций пространственного магнитопровода может быть равно единице или любому целому числу. В каждой секции размещаются катушки дросселя, расположенные на четырех стержнях магнитопровода, образующего две независимые магнитные системы в каждой секции.

На фиг. 1 представлен общий вид дросселя фильтра на двухсекционном пространственном магнитопроводе. Дроссель фильтра состоит из катушек 2 и магнитопровода, состоящего из стержней 1 и ярм 3.

На фиг. 2 показано, что каждая из катушек на стержнях может состоять из нескольких обмоток, соединение которых показано как в пределах каждого стержня двухсекционного четырехстержневого магнитопровода, так и при соединении между стержнями для катушек I и III. Соединение обмоток для катушек II и IV не показаны, так как они такие же как в случае соединения катушек I и III. Соединение обмоток выполнено для случая, когда направление намотки обмоток как в пределах одного стержня, так и на других стержнях одинаковое. Показано также параллельное и последовательное соединение между обмотками на разных стержнях в каждой секции.

На фиг. 3 показано распределение магнитных потоков в стержнях и ярмах в соответствии с соединением обмоток, показанных на фиг.2. При этом направление выпрямленного тока в каждом случае неизменное от начала к концу обмоток.

На фиг.4 представлена односекционная конструкция четырехстержневого дросселя фильтров, в котором также две магнитно независимые системы.

Дроссель фильтра в соответствии с фиг.1 содержит пространственную магнитную систему, состоящую из двух секций. В каждой секции по четыре стержня. Стержни выполнены в виде наборного пакета штампованной ленты одинаковой длины. Стержни между собой соединены ярмами, выполненными в виде витых сердечников квадратной или прямоугольной формы. Независимая магнитная система образована двумя стержнями и двумя участками ярма, замыкающими стержни (причем среднее ярмо общее для двух секций верхних и нижних). В каждой такой системе катушки эквивалентны намотанному на двух стержнях обычному дросселю стержневого типа, с обмотками, расположенными на обоих стержнях.

Как видно из фиг. 2 и 3, соединение обмоток выполнено на стержнях каждой секции таким образом, чтобы магнитный поток от каждой пары катушек в пределах одной секции замыкались только по двум стержням, на которых эти катушки расположены. По другим двум стержням эти магнитные потоки не пойдут, т.к. в каждой из двух пар стержней магнитные потоки замыкаются в том же направлении, препятствуя перетеканию магнитных потоков из одной пары стержней в другую. Тем самым создается в каждой секции две независимые магнитные системы, на каждой из которой выполняются автономные катушки индуктивности.

Как видно из фиг.3 сечение среднего ярма определяется из разности ампер-витков намагничивания. В результате результирующий магнитный поток меньше в среднем ярме, чем в крайних ярмах.

При расчете сечения среднего ярма для случая, когда ампер-витки на одноименных стержнях двух секций одинаковы, сечение общего ярма определяется только технологическим разбросом в магнитных свойствах стержней и разницей в величинах воздушных зазоров, что позволяет уменьшить сечение среднего ярма.

Дроссель фильтра на пространственном четырехстержневом магнитопроводе (односекционная конструкция), показанный на фиг.4, также имеет две независимые магнитные системы, каждая из которых образуется двумя стержнями и участками ярм верхнего и нижнего, соединяющих эти стержни. Благодаря простоте конструкции и доступной технологии такие дроссели могут найти широкое применение как в многоканальных источниках питания, так и в мощных низковольтных источниках питания. Как и в более сложных секционных конструкциях, можно и на одной секции четырехстержневого магнитопровода выполнять двухзвенный фильтр на катушках индуктивности. У конструкции магнитопровода с числом секций больше 1 имеется возможность в каждой секции менять высоту стержней и величину воздушного зазора.