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Patent Searching and Data


Title:
TOROIDAL CORE ASSEMBLY, CURRENT COMPENSATED CHOKE, AND METHOD FOR PRODUCING A TOROIDAL CORE ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/038349
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a toroidal core assembly comprising a toroidal core, which surrounds an opening, has an inner surface facing the opening, and has a bridge arrangement, inserted in the opening, consisting of or having two bridge elements, which comprise at least two bridge elements having a first lateral face and a second lateral face, and in which at least two of the at least two bridge elements having the first lateral faces lie on top of one another and at least two of the at least two bridge elements having the second lateral faces rest on the inner surface at various points.

More Like This:
Inventors:
HUNDT, Harald (Waldstrasse 88, Dieburg, 64807, DE)
WEHRING, Markus (Wolfstrasse 49, Seligenstadt, 63500, DE)
SCHULZE, Axel (Wilhelminenstrasse 38, Darmstadt, 64285, DE)
BEICHLER, Johannes (Auf dem Ruppels 1B, Eppertshausen, 64859, DE)
Application Number:
EP2018/072705
Publication Date:
February 28, 2019
Filing Date:
August 23, 2018
Export Citation:
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Assignee:
VACUUMSCHMELZE GMBH & CO. KG (Grüner Weg 37, Hanau, 63450, DE)
International Classes:
H01F3/12
Domestic Patent References:
WO2006133671A12006-12-21
WO2011061258A22011-05-26
Foreign References:
DE2554435A11977-06-08
DE102010050828A12012-03-08
DE202006016429U12007-01-04
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER (Werinherstr. 79, München, 81541, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1 . Ringkernbaugruppe mit:

einem eine Öffnung umschließenden Ringkern mit einer zur Öffnung aus- gebildeten Innenfläche;

eine in die Öffnung eingesetzte Steganordnung aus oder mit zwei Stegelementen, wobei

die mindestens zwei Stegelemente eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche aufweisen, und

mindestens zwei der mindestens zwei Stegelemente mit den ersten Seitenflächen aufeinander liegen und mindestens zwei der mindestens zwei Stegelemente mit den zweiten Seitenflächen an verschiedenen Stellen an der Innenfläche anliegen. 2. Ringkernbaugruppe nach Anspruch 1 , bei der mindestens zwei der

Stegelemente die geometrische Form eines dreiseitigen und geraden Prismas aufweisen.

3. Ringkernbaugruppe nach Anspruch 1 , bei der mindestens zwei der Stegelemente die geometrische Form eines Quaders aufweisen.

4. Ringkernbaugruppe nach Anspruch 1 , bei der der Ringkern eine Längsachse aufweist und die Steganordnung zur Längsachse eine x-förmig ausgebildete Anordnung von z-förmigen Stegelementen aufweist.

5. Ringkernbaugruppe nach Anspruch 1 , bei der der Ringkern eine Längsachse aufweist und die Steganordnung mit mindestens drei Stegelementen senkrecht zur Längsachse sternförmig angeordnet ist.

6. Ringkernbaugruppe nach Anspruch 1 , bei der der Ringkern eine Längsachse aufweist und die Steganordnung mindestens vier Stegelemente, welche senkrecht zur Längsachse kreuzförmig angeordnet sind, aufweist. 7. Ringkernbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die zweiten Seitenflächen der Stegelemente an die Geometrie der Innenfläche des Ringkernes angepasst sind.

8. Ringkernbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die mindestens zwei der mindestens zwei Stegelemente mit den zweiten Seitenflächen an gegenüberliegenden Seiten der Innenfläche anliegen.

9. Ringkernbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der mindestens zwei der mindestens zwei Stegelemente identisch sind.

10. Ringkernbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Ringkern eine runde, eine eckige oder eine elliptische Grundform aufweist.

1 1 . Ringkernbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Ringkern ein amorphes oder nanokristallines Bandmaterial mit einer Permeabilität zwischen 20000 und 150000 aufweist.

12. Ringkernbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Stegelemente Eisenpulver, Ferrit oder ein zugspannungsinduziertes nano- kristallines Material mit einer Permeabilität zwischen 10 und 200 aufweisen.

13. Ringkernbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der mindestens eines der mindestens zwei Stegelemente Folienpakte oder Laminate aus amorphem oder nanokristallinem Bandmaterial aufweisen.

14. Ringkernbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Stegelemente zumindest miteinander oder zumindest ein Teil der Stegelemente mit dem Ringkern verklebt ist. 15. Strom kompensierte Drossel mit:

einer Ringkernbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Ringkern oder die Steganordnung mit zumindest einer Wicklung bewickelt ist. 16. Strom kompensierte Drossel nach Anspruch 15, bei der mindestens zwei der mindestens einen Wicklung eine gleiche Windungszahl aufweisen.

17. Strom kompensierte Drossel nach Anspruch 15 oder 16, bei der die Steganordnung die Öffnung des Ringkernes in Sektoren unterteilt und der Ringkern in jedem dieser Sektoren eine Wicklung aufweist.

18. Stromkompensierte Drossel nach einem der Ansprüche 15-17, bei der die mindestens eine Wicklung eine oder mehrere Windungen aufweist. 19. Strom kompensierte Drossel nach einem der Ansprüche 15 bis 18, die in ein Kunststoffgehäuse eingelegt ist.

20. Verfahren zur Herstellung einer Ringkernbaugruppe, mit folgenden Schritten:

Einsetzen von mindestens zwei Stegelementen mit einer ersten Seitenfläche und einer zweiten Seitenfläche in eine von einem Ringkern umschlossene Öffnung;

Relatives Verschieben der Stegelemente zueinander in der Öffnung, wobei die Stegelemente entlang der ersten Seitenflächen zueinander verschoben werden bis mindestens zwei der mindestens zwei Stegelemente mit jeweils der zweiten Seitenfläche an einer Innenfläche des Ringkernes anliegen. 21 . Verfahren nach Anspruch 20, bei dem ein weiteres Stegelement zu den mindestens zwei Stegelementen relativ verschoben wird und die mindestens zwei Stegelemente mit der zweiten Seitenfläche an die Innenfläche des Ringkernes gedrückt werden.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 , bei der die mindestens zwei Stegelemente zumindest miteinander oder zumindest eines der mindestens zwei Stegelemente mit dem Ringkern verklebt wird.

Description:
RINGKERNBAUGRUPPE, STROMKOMPENSIERTE DROSSEL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER RINGKERNBAUGRUPPE

Die Erfindung betrifft Ringkernbaugruppen, stromkompensierte Drosseln sowie Verfahren zur Herstellung von Ringkernbaugruppen.

Ringkernbaugruppen werden für viele Anwendungen benötigt und können beispielsweise neben einem eine Öffnung umschließenden Ringkern auch einen in die Öffnung des Ringkernes eingesetzten Steg aufweisen. Beim Einsetzen ei- nes solchen Steges in die Öffnung des Ringkernes muss darauf geachtet werden, dass der Ringkern im Hinblick auf seine spröden Materialeigenschaften nicht beschädigt wird. Dafür wird der Steg in der Regel kleiner als die Öffnung dimensioniert, wodurch Luftspalte zwischen dem Steg und dem Ringkern entstehen. Diese Luftspalte stellen ein Hindernis für einen magnetischen Fluss zwi- sehen Steg und Ringkern dar und verschlechtern die magnetischen Eigenschaften der entsprechenden Ringkernbaugruppe. Ringkernbaugruppen können beispielsweise auch in ström kompensierten Drosseln eingesetzt werden, wodurch sich die verschlechterten magnetischen Eigenschaften auch nachteilig auf die Leistungsfähigkeit der ström kompensierten Drossel auswirken.

Die zu lösende Aufgabe besteht somit darin, eine Ringkernbaugruppe mit einer verbesserten magnetischen Kopplung zwischen dem Ringkern und dem in der Öffnung angeordneten Steg sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Ringkernbaugruppe bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Ringkernbaugruppe nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Ringkernbaugruppe nach Anspruch 20 gelöst. Es wird demnach eine Ringkernbaugruppe vorgestellt, die einen eine Öffnung umschließenden Ringkern mit einer zur Öffnung hin ausgebildeten Innenfläche und eine in die Öffnung eingesetzte Steganordnung aus oder mit mindestens zwei Stegelementen mit jeweils einer ersten Seitenfläche und einer zweiten Seitenfläche aufweist, und bei der mindestens zwei der mindestens zwei Stegelemente mit den ersten Seitenflächen aufeinander liegen und mindestens zwei der mindestens zwei Stegelemente mit den zweiten Seitenflächen an verschiedenen Stellen an der Innenfläche anliegen.

Zusätzlich wird ein Verfahren zur Herstellung einer Ringkernbaugruppe beschrieben, das ein Einsetzen von mindestens zwei Stegelementen mit jeweils einer ersten Seitenfläche und einer zweiten Seitenfläche in eine von einem Ringkern umschlossene Öffnung und ein relatives Verschieben der Stegelemente zueinander in der Öffnung umfasst, wobei die Stegelemente jeweils entlang der ersten Seitenflächen zueinander verschoben werden bis mindestens zwei der mindestens zwei Stegelemente mit jeweils der zweiten Seitenfläche an einer Innenfläche des Ringkernes anliegen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigt:

Figur 1 in Draufsicht eine erste beispielhafte Ringkernbaugruppe mit einer zweiteiligen Steganordnung in einer ersten Stellung,

Figur 2 in Draufsicht die erste Ringkernbaugruppe in einer zweiten Stellung der zweiteiligen Steganordnung, in perspektivischer Ansicht die erste Ringkernbaugruppe in der Stellung nach Figur 2,

Figur 4 in Draufsicht und in perspektivischer Ansicht eine zweite beispielhafte Ringkernbaugruppe mit einer dreiteiligen Steganordnung, Figur 5 in Draufsicht und in perspektivischer Ansicht eine dritte beispielhafte Ringkernbaugruppe mit einer Steganordnung aus zwei z-förmigen Stegelementen,

Figur 6 in Draufsicht und in perspektivischer Ansicht eine vierte beispielhafte Ringkernbaugruppe mit einer Steganordnung aus zwei pris- menförmigen Stegelementen, Figur 7 in Draufsicht und in perspektivischer Ansicht eine fünfte beispielhafte Ringkernbaugruppe mit einer sternförmigen Steganordnung,

Figur 8 in Draufsicht und in perspektivischer Ansicht eine sechste beispielhafte Ringkernbaugruppe mit einer kreuzförmigen Steganordnung,

Figur 9 in Draufsicht und in perspektivischer Ansicht eine siebte beispielhafte Ringkernbaugruppe mit einer Steganordnung aus zwei quaderförmigen Stegelementen, Figur 10 eine Schnittansicht einer achten beispielhaften Ringkernbaugruppe mit einteiliger Steganordnung,

Figur 1 1 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung einer Ringkernbaugruppe,

Figur 12 ein elektrisches Ersatzschaltbild einer beispielhaften kombinierten

Gleichtakt-Gegentakt-Entstördrossel in einem EMV-Filter und

Figur 13 in schematischer Darstellung eine beispielhafte kombinierte Drossel. Figur 1 zeigt in Draufsicht eine erste beispielhafte Ringkernbaugruppe in einer ersten Stellung zweier Teile einer Steganordnung. Die Ringkernbaugruppe um- fasst einen Ringkern 101 , eine Längsachse 100 und eine Steganordnung aus zumindest zwei Stegelementen 1 10 und 120, die in eine vom Ringkern 101 um- schlossene und zylinderförmige Öffnung 102 eingesetzt sind. Die Steganordnung kann auch als Flussleitstück bezeichnet werden, da sie einen Teil des magnetischen Flusses in dem Ringkern zwischen gegenüberliegenden Seiten des Ringkernes 101 ableitet. Der Ringkern 101 kann beispielsweise eine runde, eckige oder elliptische Grundform haben und mit einer Innenfläche 104 an die Öffnung 102 angrenzen.

Die Stegelemente 1 10 und 120 haben jeweils die Form eines dreiseitigen und geraden Prismas mit jeweils einer Grundfläche, einer Deckfläche und drei Mantelflächen, wobei das Stegelement 1 10 drei rechteckige Mantelflächen 1 1 1 , 1 12 und 1 13 und das Stegelement 120 drei rechteckige Mantelflächen, 121 , 122 und 123 aufweist. Bei einem geraden, dreiseitigen Prisma sind die Grundfläche und die Deckfläche jeweils dreieckförmig, wobei Grundfläche und Deckfläche kongruent zueinander sind. Der Abstand zwischen Grundfläche und Deckfläche wird als Höhe des Prismas bezeichnet. Die Mantelflächen 1 1 1 , 1 12 und 1 13 des Stegelementes 1 10 und die Mantelflächen 121 , 122 und 123 des Stegelementes 120 weisen eine erste Seitenlänge auf, die einer angrenzenden Seitenlänge der Dreiecke von Grundfläche (nicht dargestellt) und Deckfläche 1 14 und 124 entspricht. Die Mantelflächen 1 1 1 , 1 12, 1 13, 121 , 122 und 123 weisen bei einem geraden Prisma eine zur ersten Seitenlänge senkrecht verlaufende zweite Seitenlänge auf, die der Höhe des Prismas entspricht. Beispielsweise sind bei einem regelmäßigen, dreiseitigen und geraden Prisma die jeweiligen zweiten Seitenlängen der Mantelflächen 1 1 1 , 1 12, 1 13, 121 , 122 und 123 gleich lang. Bei einem dreiseitigen und geraden Prisma können die zweiten Seitenlängen der Mantelflächen 1 1 1 , 1 12, 1 13, 121 , 122 und 123 unterschiedlich lang sein. Sind die zweiten Seitenlängen der Mantelflächen am dreiseitigen und geraden Prisma ungleich lang, so wird die Mantelfläche des Prismas, dessen zweite Seitenlänge am längste ist, als erste Mantelfläche bezeichnet. Die Mantelfläche des Prismas, dessen zweite Seitenlänge am kürzesten ist, wird als zweite Man- telfläche oder als Stirnfläche bezeichnet. Die Mantelfläche des Prismas, dessen zweite Seitenlänge länger als die zweite Seitenlänge der zweiten Mantelfläche ist und dabei kürzer als die erste Seitenlänge der ersten Mantelfläche ist, wird als dritte Mantelfläche bezeichnet. Die Stegelemente 1 10 und 120 können in die Öffnung 102 eingesetzt werden, so dass die Grundflächen und die Deckflächen der Prismen senkrecht zur Längsachse 100 stehen. Es können dabei die Stegelemente 1 10 und 120 jeweils mit ihrer ersten Mantelfläche 1 1 1 und 121 aufeinanderliegen und Lotrechte der dritten Mantelflächen 1 12 und 122 (durch gestrichelte Linien darge- stellt) in annähernd entgegengesetzte Richtungen zeigen. Die Stegelemente 1 10 und 120 sind so in der Öffnung 102 angeordnet, dass die dritten Mantelflächen in Richtung der Innenfläche 104 des Ringkernes 101 zeigen.

Die Stegelemente 1 10 und 120 können über ihre ersten Mantelflächen 1 1 1 und 121 aneinander abgleiten und dadurch relativ zueinander verschoben werden, wodurch sich die Stegelemente 1 10 und 120 in der Öffnung 102 in Richtung der Innenfläche 104 bewegen. Durch dieses Verschieben kann der Abstand zwischen den zweiten Mantelflächen 1 12 und 122 vergrößert werden und die Stegelemente 1 10 und 120 in eine zweite Stellung verschoben werden, sodass auftretende Luftspalte 131 und 132 zwischen den zweiten Mantelflächen 1 12 und 122 und der Innenfläche 104 verringert bzw. minimiert werden.

In Figur 2 ist die in Figur 1 gezeigte Ringkernbaugruppe in der zweiten Stellung der Stegelemente 1 10 und 120 dargestellt. In dieser zweiten Stellung sind die Stegelemente 1 10 und 120 unter Flächenkontakt der ersten Mantelflächen 1 1 1 und 121 soweit relativ zueinander verschoben worden, dass die zweiten Mantelflächen 1 12 und 122 an der Innenfläche 104 des Ringkernes 101 anliegen. Die zweiten Mantelflächen 1 12 und 122 liegen an gegenüberliegenden Seiten des Ringkerns 101 an. Für eine Minimierung des Luftspaltes und damit gute magnetische Kopplung zwischen den zweiten Mantelflächen 1 12 und 122 und dem Ringkern 101 können die zweiten Mantelflächen 1 12 und 122 geometrisch an die Kontur der Innenfläche 104 des Ringkernes 101 angepasst sein, indem zum Beispiel die zweite Mantelflächen 1 12 und 122 gekrümmt sind. Figur 3 zeigt in perspektivischer Ansicht die erste Ringkernbaugruppe in der zweiten Stellung. Der Ringkern 101 kann eine Höhe 140 aufweisen, die der Höhe der prismenförmigen Stegelemente 1 10 und 120 entspricht. Die Höhe der prismenförmigen Stegelemente 1 10 und 120 kann jedoch auch kleiner als die Höhe des Ringkernes 101 sein.

In den Figuren 4 bis 9 werden weitere beispielhafte Ringkernbaugruppen beschrieben. Die oben im Hinblick auf die erste Ringkernbaugruppe erläuterten Eigenschaften und funktionellen Zusammenhänge gelten auch für die im Folgenden beschriebenen Ringkernbaugruppen sofern nicht explizit etwas anderes dargelegt ist.

Figur 4 zeigt in der linken Darstellung in Draufsicht und in der rechten Darstellung in perspektivischer Ansicht eine zweite beispielhafte Ringkernbaugruppe, die einen eine zylinderförmige Öffnung 402 umschließenden Ringkern 401 mit einer Längsachse 400 sowie eine Steganordnung aus drei Stegelementen 410, 420 und 430 aufweist. Der Ringkern 401 grenzt mit einer Innenfläche 405 an die Öffnung 402 an. Die Stegelemente 410, 420 und 430 können jeweils die Form eines dreiseitigen, geraden Prismas oder jeweils die Form eines regelmäßigen, dreiseitigen und geraden Prismas haben. Die prismenförmigen Stegelemente 410, 420 und 430 weisen jeweils eine Grundfläche, eine Deckfläche und drei rechteckförmige Mantelflächen auf. Die rechteckigen Mantelflächen weisen jeweils eine erste Seitenlänge, die der Höhe des Prismas entspricht und jeweils eine zweite Seitenlänge auf. Die Mantelflä- che mit der längsten zweiten Seitenlänge wird hierin als erste Mantelfläche bezeichnet. Die Mantelfläche mit der kürzesten zweiten Seitenlänge wird als zweite Mantelfläche bezeichnet. Die verbleibende Mantelfläche der prismenförmigen Stegelemente 410, 420 und 430 wird jeweils als dritte Mantelfläche bezeichnet.

Die Stegelemente 410, 420 und 430 werden in die Öffnung 402 eingesetzt und sind so zueinander angeordnet, dass sowohl ihre Grundflächen als auch ihre Deckflächen miteinander fluchten. Außerdem sind die Grundflächen und Deckflächen der prismenförmigen Stegelemente 410, 420 und 430 parallel zur Längsachse 400 orientiert. Das Stegelement 430 ist so zwischen den Stegelementen 410 und 420 angeordnet, dass eine erste Mantelfläche des Stegelementes 430 auf der ersten Mantelfläche des Stegelementes 410 und eine zweite Mantelfläche des Stegelementes 430 auf der ersten Mantelfläche des Stegelementes 420 aufliegt. Die Stegelemente 410 und 420 liegen dabei mit ih- rer zweiten Mantelfläche an gegenüberliegenden Seiten der Innenfläche 405 an.

Das Stegelement 430 kann wie ein Keil zwischen die Stegelemente 410 und 420 gedrückt werden, wodurch das prismenförmige Stegelement 430 mit seiner ersten und seiner zweiten Mantelfläche entlang der ersten Mantelflächen der Stegelemente 410 und 420 abgleitet wird. Durch dieses Abgleiten liegen die Stegelemente 410 und 420 beim Einsetzen des Stegelementes 430 in die Öffnung 402 an der Innenfläche 405 des Ringkernes 401 an und die Steganordnung wird in der Öffnung 402 fixiert. Die prismenförmigen Stegelemente 410, 420 und 430 können so modifiziert werden, dass sich die eingesetzten Stegelemente selbst gegen Herausfallen aus der Öffnung 402 hemmen. Dazu kann das Stegelement 430 die Form eines dreiseitigen und geraden Prismas aufweisen, bei dem die Grundfläche und die Deckfläche die Form eines gleichschenkligen Dreieckes haben und eine erste Mantelfläche und eine zweite Mantelfläche einen Winkel zwischen 5° und 150° einschließen. In entsprechender Weise können auch die Stegelemente 410 und 420 an die Form des Stegelementes 430 angepasst werden, wobei der eingeschlossene Winkel zwischen einer ersten und einer zweiten Mantelfläche der Stegelemente 410 und 420 entsprechend der Form des Stegelementes 430 verkleinert werden kann. Die beschriebene Selbsthemmung wird durch den spitzen Winkel zwischen der ersten Mantelfläche und der zweiten Mantelfläche des Stegelementes 430 erreicht. In diesem Fall wirkt das Stegelement 430 gegenüber den Stegelementen 410 und 420 wie ein spitz zulaufender Keil. Bei ei- nem solchen spitz zulaufenden Keil ist die Reibkraft zwischen jeweils einer ersten und einer zweiten Mantelfläche des Stegelements 430 und einer ersten Mantelflächen der Stegelemente 410 und 420 größer als eine Kraft, die parallel zur Längsachse 400 und entgegen der Stegelemente 410 und 420 auf das Stegelement 430 wirkt und ansonsten das Stegelement 430 aus der Öffnung 402 drückt.

Figur 5 zeigt in der linken Darstellung in Draufsicht und in der rechten Darstellung in perspektivischer Ansicht eine dritte beispielhafte Ringkernbaugruppe mit einer zugehörigen Steganordnung. Die Ringkernbaugruppe umfasst einen eine Öffnung 502 umschließenden rechteckförmigen Ringkern 501 mit einer Längsachse 500. Der Ringkern 501 grenzt mit einer Innenfläche 503 an die Öffnung 502 an, in die eine in Draufsicht x-förmige Steganordnung eingesetzt ist.

Die x-förmige Steganordnung weist zwei Stegelemente 510 und 520 auf, die in Draufsicht jeweils annähernd die Form eines Z-Profils aufweisen. Die Stegelemente 510 und 520 können baugleich sein. Die Z-Profile weisen jeweils einen ersten Flansch 51 1 und 521 und einen zweiten Flansch 512 und 522 auf, die über jeweils einen Mittelsteg 513 und 523 miteinander verbunden sind. Eine Breite des Z-Profils, die einer Ausdehnung des Profils in Richtung der Längsachse 500 entspricht, kann betragsmäßig einer Höhe des Ringkernes 501 ent- sprechen.

Die Stegelemente 510 und 520 können im Bereich ihres Mittelsteges 513 und 523 jeweils eine Nut aufweisen, die sich über die halbe Breite des Z-Profils erstreckt. Die Stegelemente 510 und 520 können durch Ineinanderstecken der beiden Nuten so miteinander verbunden werden, dass sie sich über ihre Mittelstege 513 und 523 zueinander und um die Längsachse 500 drehen lassen. Die Kinematik der Stegelemente 510 und 520 lässt sich mit derjenigen einer Schere mit zwei beweglichen Klingen vergleichen. Die Stegelemente 510 und 520 entsprechen dabei den beiden Klingen, die um eine Achse zueinander drehbar sind. Im vorliegenden Fall entspricht die Achse der Längsachse 500.

Zum Einsetzen der Stegelemente 510 und 520 in die Öffnung 502 können die Stegelemente 510 und 520 so zueinander verdreht werden, dass jeweils ein erster Flansch 51 1 und 521 flächensymmetrisch zu einem zweiten Flansch 512 und 522 orientiert ist. Nach dem Einsetzen können die Stegelemente in entgegengesetzte Richtung um die Längsachse 500 gedreht werden, so dass jeweils ein Stegelement 510 oder 520 mit dem ersten Flansch 51 1 , 521 und mit dem zweiten Flansch 512, 522 an gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 502 an der Innenfläche 503 anliegt. Die Stegelemente 510 und 520 können an Kontakt- bereichen mit der Innenfläche 503 beispielsweise durch Abschrägen von Kanten an die Kontur der Innenfläche 503 angepasst sein.

Figur 6 zeigt in der linken Darstellung in Draufsicht und in der rechten Darstellung in perspektivischer Ansicht eine vierte beispielhafte Ringkernbaugruppe. Die Ringkernbaugruppe umfasst einen ein Langloch 602 umschließenden Ring- kern 601 mit einer Längsachse 600. Der Ringkern 601 grenzt mit einer Innenfläche 603 an das Langloch 602 an. In das Langloch 602 ist eine Steganordnung senkrecht zur Längsachse 600 eingesetzt. Die Steganordnung umfasst Stegelemente 610 und 620, die jeweils die Form eines regelmäßigen, dreiseitigen und geraden Prismas aufweisen. Die Stegelemente 610 und 620 sind so im Langloch 602 angeordnet, dass sie mit jeweils einer ersten Mantelfläche aufeinander liegen und die Grundflächen und die Deckflächen parallel zur Längsachse 600 im Langloch 602 verlaufen. Die Stegelemente 610 und 620 können mit jeweils einer zweiten Mantelfläche an gegenüberliegenden Seiten der Innenfläche 603 des Ringkernes 601 anliegen, wobei die zweiten Mantelflächen in entgegengesetzter Richtung voneinander orientiert sind und Lotrechte der zweiten Mantelflächen parallel zueinander verlaufen.

Befinden sich die Stegelemente 610 und 620 im Langloch 602, so können sie so gegeneinander verschoben werden, dass die ersten Mantelflächen aneinander abgleiten und die Stegelemente 610 und 620 mit den zweiten Mantelflächen an der Innenfläche 603 des Ringkernes 601 anliegen. Die Stegelemente 610 und 620 können dazu jeweils entlang der Längsachse 600 und aufeinander zu verschoben werden.

Figur 7 zeigt in der linken Darstellung in Draufsicht und in der rechten Darstellung in perspektivischer Ansicht eine fünfte beispielhafte Ringkernbaugruppe. Die Ringkernbaugruppe umfasst einen eine zylinderförmige Öffnung 702 umschließenden Ringkern 701 mit einer Längsachse 700. Der Ringkern 701 umfasst außerdem eine Oberseite 750 und eine der Oberseite 750 gegenüberliegende Unterseite 751 . Oberseite 750 und Unterseite 751 sind entlang der Längsachse 700 voneinander beabstandet. Der Ringkern 701 grenzt mit einer Innenfläche 703 an die Öffnung 702 an. In die Öffnung 702 kann eine in Draufsicht sternförmige Steganordnung eingesetzt werden, die Stegelemente 710, 720, 730 und 740 umfasst. Das Stegelement 740 kann drei Schenkel 741 , 742 und 743 aufweisen, wobei zwischen zwei in Bezug auf die Längsachse 700 benachbarte Schenkel ein Winkel von 120° eingeschlossen ist. Die Schenkel 741 , 742 und 743 sind somit gleichmäßig um die Längsachse 700 verteilt und erstrecken sich ausgehend von der Längsachse 700 senkrecht zu dieser in Richtung der Innenfläche 703. Die Schenkel 741 , 742 und 743 weisen an der der Unterseite 751 zugewandten Seite des Ringkernes 701 Seitenflächen auf, deren Lotrechte mit der Längs- achse 700 jeweils einen 45° Winkel einschließen.

Die Stegelemente 710, 720 und 730 der Steganordnung können annähernd die geometrische Form eines regelmäßigen, dreiseitigen und geraden Prismas aufweisen und baugleich sein, wobei jeweils eine Seitenfläche der Stegelemente 710, 720 und 730, welche der Innenfläche 703 des Ringkernes zugewandt ist, geometrisch an die Kontur der Innenfläche 703 des Ringkernes 701 angepasst ist. Beispielsweise können die der Innenfläche 703 zugewandten Seitenflächen der Stegelemente 710, 720 und 730 gekrümmte Seitenflächen sein. Die

Stegelemente 710, 720 und 730 werden so in den Ringkern 701 eingelegt, dass die Seitenflächen der Stegelemente 710, 720 und 730, die in Richtung der Oberseite 750 orientiert sind, zur Unterseite 751 und zur Längsachse 700 des Ringkernes 701 hin abfallen. Die drei Stegelemente 710, 720 und 730 sind in einem Winkel von jeweils 120° zur Längsachse 700 des Ringkernes angeordnet und sind annähernd komplementär zu den abgeschrägten Schenkeln des Stegelementes 740.

Beim Einsetzen des Stegelementes 740 in die Öffnung gleiten die Stegelemente 710, 720 und 730 mit jeweils einer Seitenfläche an einem der abgeschrägten Schenkel des ersten Stegelementes 740 ab. Durch Eindrücken des Stegelementes 740 in die Öffnung des Ringkerns 701 werden die Stegelemente 710, 720 und 730 gegen eine Innenfläche 703 des Ringkernes 701 gedrückt, die Steganordnung dadurch zusammengesetzt und im Ringkern 701 fixiert.

Figur 8 zeigt in der linken Darstellung in Draufsicht und in der rechten Darstel- lung in perspektivischer Ansicht eine sechste beispielhafte Ringkernbaugruppe. Die Ringkernbaugruppe umfasst einen eine zylinderförmige Öffnung 802 umschließenden Ringkern 801 mit einer Längsachse 800. Der Ringkern 801 grenzt mit einer Innenfläche 803 an die Öffnung 802 an. In der Öffnung 802 kann eine in Draufsicht kreuzförmige Steganordnung eingesetzt sein. Die Steganordnung kann fünf Stegelemente 810, 820, 830, 840 und 850 umfassen und die Stegelemente 810, 820, 830 und 840 können Abschnitte eines Rechteckwinkelprofiles sein. Die Stegelemente 810, 820, 830 und 840 sind so in der Öffnung 802 angeordnet, dass sie in Draufsicht eine L-Form aufweisen. Die Stegelemente 810, 820, 830 und 840 können baugleich sein.

Jedes Stegelement 810, 820, 830 und 840 hat eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche und zwei Stirnflächen. Die erste und die zweite Seitenfläche der Stegelemente 810, 820, 830 und 840 sind jeweils die äußeren Schenkelflächen der L-förmigen Stegelemente 810, 820, 830 und 840, die bei einem Recht- eckprofil einen Winkel von 270° einschließen. In der Öffnung 802 sind die

Stegelemente 810, 820, 830 und 840 so angeordnet, dass eine erste Seitenfläche eines jeden Stegelementes 810, 820, 830 und 840 einer zweiten Seitenfläche eines weiteren Stegelementes 810, 820, 830 und 840 gegenüberliegt. Eine erste Seitenfläche eines Stegelementes und eine zweiten Seitenfläche eines weiteren Stegelementes 810, 820, 830 und 840 könne in einem Abstand 843 voneinander angeordnet sein, wodurch die Stegelemente 810, 820, 830 und 840 auch im Bereich der Längsachse 800 des Ringkernes 801 nicht direkt aneinander liegen. Das Stegelement 850 kann ein Stab sein, der so in die Öffnung 802 eingebracht ist, dass die Längsachse des Stabes mit der Längsachse 800 zusammenfällt und das Stegelement 850 zwischen den Stegelementen 810, 820, 830 und 840 angeordnet ist. Der Stab kann an seinen beiden Enden angefast sein oder entlang seiner Längsachse konisch zulaufen. Durch die angefaste oder konische Form des Stabes wird ein Eintreiben des Stabes in die Öffnung 802 und zwi- sehen die Stegelemente 810, 820, 830 und 840 erleichtert. Nach dem Einsetzen des Stabes zwischen die Stegelemente 810, 820, 830 und 840 in der Öffnung 802 liegen die Stegelemente 810, 820, 830 und 840 mit ihren Stirnflächen an der Innenfläche 803 an. Figur 9 zeigt in der linken Darstellung in Draufsicht und in der rechten Darstellung in perspektivischer Ansicht eine siebte beispielhafte Ringkernbaugruppe. Die Ringkernbaugruppe umfasst einen eine zylinderförmige Öffnung 902 umschließenden Ringkern 901 mit einer Längsachse 900. Der Ringkern 901 grenzt mit einer Innenfläche 903 an die Öffnung 902 an. In der Öffnung 902 kann eine Steganordnung eingesetzt sein, die zwei quaderförmige oder plattenförmige Stegelemente 910 und 920 umfasst.

Jedes der Stegelemente 910 und 920 weist eine erste Seitenfläche und eine zur ersten Seitenfläche senkrecht angeordnete zweite Seitenfläche auf, wobei die erste Seitenfläche eine deutlich größere Fläche als die zweite Seitenfläche aufweisen kann. In der Öffnung 902 liegen die quaderförmigen Stegelemente 910 und 920 mit ihren ersten Seitenflächen zumindest teilweise aufeinander. Die Seitenflächen der Stegelemente 910 und 920 verlaufen parallel zur Längsachse 900 und die beiden Stegelemente 910 und 920 sind in der Öffnung 902 senkrecht zur Längsachse 900 übereinander gestapelt. Die Stegelemente 910 und 920 können in der Öffnung 902 entlang ihrer ersten Seitenflächen aneinander abgleiten und so zueinander verschoben werden, dass die zweiten Seitenflächen an der Innenfläche 903 anliegen. Die beschriebenen Ringkernbaugruppen weisen jeweils einen Ringkern und eine Steganordnung auf, die zwei oder mehrere Stegelemente aufweist. Diese Stegelemente und damit auch die Steganordnung schneiden eine Längsachse des Ringkernes und teilen dadurch eine Öffnung des Ringkerns in zumindest zwei Sektoren. Im Bereich eines jeden dieser Sektoren kann der Ringkern mit beispielsweise einer Wicklung mit einer oder mehreren Windungen bewickelt werden.

In Abhängigkeit der Anzahl an Sektoren ergeben sich Ringkernbaugruppen für ein oder mehrphasige Drosseln. Die Ringkernbaugruppen der Figuren 1 -4, 6 und 9 eignen sich jeweils für den Einsatz in einer ein- oder mehrphasigen Dros- sei. Die Ringkernbaugruppe der Figur 7 eignet sich für den Einsatz in einer dreiphasigen Drossel. Die Ringkernbaugruppen der Figuren 5 und 8 eignen sich jeweils für den Einsatz in einer vierphasigen Drossel.

Figur 10 zeigt in Schnittansicht eine Ringkernbaugruppe zur Illustration von auf- tretenden Luftspalten zwischen Steganordnung und Ringkern. Die Ringkernbaugruppe weist einen Ringkern 1001 und eine einteilige Steganordnung 1010 auf, die in einer Öffnung 1002 des Ringkernes 1001 angeordnet ist. Der Ringkern 1001 kann ein Quader sein und eine Innenfläche 1003 aufweisen. Die Steganordnung 1010 weist eine erste und eine zweite Seitenfläche 1012 und 1013 auf, wobei die erste und zweite Seitenfläche 1012 und 1013 zwei gegenüberliegende Seitenflächen der Steganordnung 1010 sind. Die erste und die zweite Seitenfläche 1012 und 1013 sind über einen Abstand 101 1 voneinander beabstandet, der einer Seitenlänge der Steganordnung 1010 entspricht. Der Abstand 101 1 ist kleiner als der Durchmesser 1030, wodurch sich zwischen der Innenflä- che 1003 und der ersten und der zweiten Seitenfläche 1012 und 1013 zwei Luftspalte mit einer Breite 1021 und einer Breite 1022 ergeben. Die Ringkernbaugruppe kann in ein Kunststoffgehäuse 1040 eingelegt werden, wodurch ein Bruch oder eine Beschädigung des zu Sprödbrüchen neigenden nanokristalli- nen Ringkernes 1001 verhindert wird. Die Steganordnung kann eine Länge 101 1 mit einer Toleranz von +/- 0,3mnn aufweisen. Der Durchmesser 1030 kann eine Toleranz von +/- 0,2mm aufweisen und die Breiten 1021 und 1022 der Luftspalte betragen bei einer solchen Ringkernbaugruppe mit einteiliger Steganordnung 1010 als Montagetoleranz zum Fügen mindestens 0,6mm (je 0,3mm). Für die Breiten 1021 und 1022 der Luftspalte ergibt sich somit zusammen eine Toleranz zwischen 0,6mm und 1 ,6mm. Die Toleranz beinhaltet neben Herstellungstoleranzen von Ringkern und Steganordnung beispielsweise auch, dass die Außengeometrie der einteiligen Steganordnung 1010 nicht an die Geometrie einer Innenfläche 1003 des Ringkernes 1001 angepasst ist.

Die in den Figuren 1 -9 beschriebenen Ringkerne können amorphes oder nano- kristallines Material aufweisen, wobei die Steganordnung ein Quader aus Eisenpulver sein kann. Darüber hinaus können die Ringkerne auch Ringbandkerne sein, die amorphes oder nanokristallines Bandmaterial mit Permeabilitäten zwischen 20 und 150000 oder zwischen 20000 und 150000 aufweisen. Die Ringkerne können durch Tränkung oder Imprägnierung verfestigt sein. Beispielsweise kann der Ringkern in einem Lack oder einem Harz (z.B. Epoxydharz) getränkt werden.

Die beschriebenen Stegelemente können niederpermeables Magnetmaterial, wie Metallpulver, Ferrit oder Eisenpulver aufweisen. Alternativ dazu können die Stegelemente auch Laminate oder Folienpakete aus amorphem oder nanokris- tallinem Bandmaterial oder zugspannungsinduziertes nanokristallines Material aufweisen. Das Material der Stegelemente kann eine Permeabilität zwischen 10 und 200 oder zwischen 10 und 1000 aufweisen. Die Wicklungen der beschriebenen Drosseln können beispielsweise aus Kupferleitern wie etwa isoliertem Kupferdraht sein. Die Stegelemente der beschriebenen Ringkernbaugruppen können sowohl miteinander als auch jeweils mit dem Ringkern zumindest stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig verbunden sein. Insbesondere können zumindest die Stegelemente miteinander oder zumindest ein Teil der Stegelemente mit dem Ringkern verklebt sein, wobei kleinere, noch verbleibende Luftspalte zwischen Steganordnung und Ringkern vom Klebstoff ausgefüllt werden.

Alle beschriebenen Ringkernbaugruppen und Drosseln können in ein Gehäuse eingelegt werden, wobei das Gehäuse ein ein- oder mehrteiliges Kunststoffge- häuse sein kann mit beispielsweise einem Gehäuseunterteil und einem Gehäuseoberteil. Ein Ringkern oder zumindest ein Stegelement kann mit zumindest einem Teil des Gehäuses beispielsweise durch Verkleben verbunden sein, wobei beim Zusammensetzen des Gehäuses dann zumindest ein Stegelement in die Öffnung mit eingebracht werden kann.

Figur 1 1 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung einer Ringkernbaugruppe. Das Verfahren umfasst ein Einsetzen zweier o- der mehrerer Stegelemente einer Steganordnung in eine von einem Ringkern umschlossene Öffnung (Schritt 1 101 ), wobei die Stegelemente jeweils eine erste Seitenfläche aufweisen und die Stegelemente mit ihren ersten Seitenflächen aufeinander liegen. Nach dem Einsetzen werden die Stegelemente entlang der ersten Seitenflächen relativ zueinander verschoben bis zumindest zwei der Stegelemente mit jeweils einer zweiten Seitenfläche an einer Innenfläche des Ringkernes anliegen (Schritt 1 102). Die Stegelemente können beispiels- weise unter Einsatz eines speziellen Werkzeuges soweit zueinander verschoben werden, dass zwischen den Stegelementen und der Innenfläche des Ringkernes (nahezu) keine Luftspalte oder Luftspalte gewünschter Größe auftreten.

Umfasst die Steganordnung ein oder mehrere Stegelemente, so kann ein erstes Stegelement jeweils relativ zu einem zweiten und einem dritten Stegelementen verschoben werden, so dass das zweite und das dritte Stegelement mit jeweils einer Seitenfläche an der Innenfläche des Ringkernes anliegen.

Figur 12 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild einer beispielhaften Drosselan- Ordnung in einem EMV-Filter. Die Schaltung weist eine für Gegentaktdrossel 1210, auch als Differential Mode Choke (DMC), bekannt, und eine Gleichtaktdrossel 1220, auch als Common Mode Choke (CMC) oder stromkompensierte Drossel bekannt, auf. Gegentaktdrossel 1210 und Gleichtaktdrossel 1220 wirken dabei als Entstörfilter für Gegentaktstörungen bzw. Gleichtaktstörungen. Unter Gleichtaktstörungen werden Störströme bezeichnet, die gleichsinnig zueinander in einer Hin- und Rückleitung fließen. Hingegen werden Störströme, die gegensinnig zueinander in einer Hin- und Rückleitung fließen, als Gegentaktstörungen bezeichnet. Die in Figur 12 gezeigte Schaltung einschließlich der hinzugefügten Kapazitäten 1240, 1250 und 1260 bildet ein Tiefpassfilter, wobei Stör- ströme gegen Masse 1270 abfließen. In einfachen Fällen kann eine Kombination aus Gleichtaktdrossel und Gegentaktdrossel allein durch eine genügend hohe Streuinduktivität der Gleichtaktdrossel realisiert werden. Im Regelfall ist diese Streuinduktivität allerdings nicht ausreichend. Die Gegentaktdrossel 1210 ist im Ersatzschaltbild in Reihe zur Gleichtaktdrossel 1220 geschaltet und beide werden dabei von einem gemeinsamen Laststrom durchflössen. Das Magnetmaterial einer in der Drossel verbauten Ringkernbaugruppe kann so gewählt sein, dass der Laststrom die Ringkernbaugruppe nicht in Sättigung bringt. Die Dämpfung des Störstromes wird durch die Induktivität bzw. Impedanz der Gegentaktdrossel 1210 bewirkt. Sofern der Laststrom das Magnetmaterial nicht in Sättigung bringt, bleibt insbesondere für hochfrequente Störströme diese Impedanz erhalten.

Die Gleichtaktdrossel 1220 umfasst eine Ringkernbaugruppe und eine oder mehrere Wicklungen beispielsweise mit jeweils einer oder mehreren Windungen. Die Ringkernbaugruppe kann eine der in Verbindung mit den Figuren 1 -9 beschnebenen Ringkernbaugruppen sein. Die Wicklungen werden vom Laststrom gegensinnig durchflössen. Die Gleichtaktdrossel 1220 ist zum Beispiel so ausgestaltet, dass sie eine gerade Anzahl von Wicklungen mit gleicher Windungszahl aufweist, so können sich die magnetischen Felder in dem Ringkern der Drossel gegenseitig aufheben. Folglich weist die Drossel für den Laststrom nur eine geringe Induktivität auf, wohingegen die Induktivität der Drossel für gleichsinnig auftretende Störströme aufgrund sich addierender magnetischer Felder hoch ist. Die Gleichtaktdrossel 1210 und die Gegentaktdrossel 1220 sind in dem dargestellten Ersatzschaltbild zwei verschiedene Funktionseinheiten. Eine Verringerung der Gleichtaktstörungen und der Gegentaktstörungen ist dabei umso effektiver möglich, je niedriger die charakteristischen Impedanzen der Anwendung in Bezug zu den Impedanzen der Gleichtaktdrossel 1210 und der Gegentaktdros- sei 1220 sind. Zu den charakteristischen Impedanzen sind zum Beispiel der

Wellenwiderstand, der Quellenwiderstand und der Abschlusswiderstand zu zählen.

Wie bereits dargelegt wurde, reicht die Streuinduktivität der Gleichtaktdrossel meist nicht aus, um dadurch zusätzlich die Funktionalität einer Gegentaktdrossel zu erreichen. In Figur 13 ist eine kombinierte Gleichtakt-Gegentakt-Drossel dargestellt, die die Funktionalitäten einer Gleichtaktdrossel und einer Gegentaktdrossel in einem Bauelement vereint und deren Ersatzschaltbild mit dem in Figur 12 gezeigten Ersatzschaltbild im Wesentlichen übereinstimmt. Die kombi- nierte Drossel hat zum Beispiel eine Ringkernbaugruppe mit einem Ringkern 1301 und einer Steganordnung 1310, wobei die Ringkernbaugruppe auch eine der in Verbindung mit den Figuren 1 -9 beschriebenen Ringkernbaugruppen sein kann. Im dargestellten Beispiel ist der Ringkern 1301 an zwei gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einer Wicklung 1320 für die Hinleitung und 1330 für die Rückleitung mit gleicher Windungszahl versehen, und weist zudem eine Masseleitung 1340 auf. Die Steganordnung 1310 dient dazu, die Streuinduktivität des Ringkernes 1310 um einen vordefinierbaren Anteil zu erhöhen. Die Streuinduktivität ist also höher als desselben Ringkernes ohne Steganordnung. Bei kombinierten Gleichtakt-Gegentakt-Drosseln kann die Permeabilität des Materials der Ringkernbaugruppe in Abhängigkeit von der maximalen Stärke der Störströme, zum Beispiel des Gegentaktstromes gewählt werden.

Über die beiden Wicklungen 1320 und 1330 wird ein Laststrom gegensinnig geleitet, der zur Ausbildung weitgehend sich aufhebender magnetischer Felder in der Ringkernbaugruppe führt. Die magnetische Feldstärke Hioad des magneti- sehen Feldes weist in der Nähe einer Wicklung eine Orientierung im Uhrzeigersinn und in der Nähe der anderen Wicklung eine Orientierung gegen den Uhrzeigersinn auf. Dadurch heben sich die magnetischen Felder in etwa auf und es ergibt sich in Folge eine resultierende magnetische Feldstärke von annähernd null. Das bedeutet eine geringe Induktivität für den Laststrom.

Neben dem Laststrom kann auch ein oder mehrere Störströme die Ausbildung des magnetischen Feldes in der Ringkernbaugruppe beeinflussen. Bei getakteten Schaltungen treten Störströme als Laststrom-Ripple oder als Gleichtaktstrom auf. Die dadurch verursachte magnetische Feldstärke Hnoise kann in Teil- Wicklungen innerhalb der Ringkernbaugruppe gleich- oder gegenphasig vorliegen. Im Fall von„gleichphasig" ist sie in einer Richtung orientiert, dass bedeutet die Ringkernbaugruppe hat eine hohe Induktivität für den Störstrom. Im Fall von „gegenphasig" sind die Störströme wie der Laststrom gerichtet, die resultierende Feldstärke ist nahezu Null (Kompensation), daher werden sie wie der Laststrom von der Gleichtaktdrossel nicht wesentlich beeinflusst. Für deren

Dämpfung ist die Gegentaktdrossel vorgesehen. Diese wird aus der Streuinduktivität - verstärkt durch den magnetischen Mittelsteg - gebildet.

Damit eine kombinierte Gleichtakt-Gegentakt-Drossel effektiv gegenüber Gleichtaktstörungen und Gegentaktstörungen wirken kann, sind hohe Anforderungen an die Herstellung einer solchen kombinierten Drossel zu stellen. Dies gilt insbesondere für die Reduktion der Luftspalte zwischen dem Ringkern 1301 und der Steganordnung 1310. Sie haben einen erheblichen Einfluss auf die effektive Permeabilität des Gegentakt-Drosselkreises. Durch den Einsatz einer Ringkernanordnung, wie in Verbindung mit den Figuren 1 -9 beschrieben, kön- nen die auftretenden Luftspalte reduziert beziehungsweise nahezu eliminiert werden. Außerdem kann der Luftspalt in engen Toleranzen exakt eingestellt werden.

Die effektive Permeabilität des Gegentakt-Magnetkreises eines der beschriebe- nen Ringkerne errechnet sich näherungsweise nach folgender Gleichung:

_ l

eff — l | dggp

In dieser Gleichung entspricht ma t der Permeabilität des Materials der Stegan- Ordnung, wobei der Wert dem Permeabilitätswert entspricht, der bei einer Induktivitätsmessung an einem geschlossenen Ringkern aus diesem Material ermittelt wurde. Die aufsummierte Länge der Luftspalte zwischen Ringkern und Steganordnung ist mit d gap bezeichnet. Der Ringkern wirkt dabei bei gegensinnigen Störströmen wie ein magnetischer Kurzschluss. Daraus folgt, dass die ef- fektive Eisenweglänge LFe der Länge der Steganordnung entspricht.

Aus obiger Gleichung ist zudem der Zusammenhang zwischen der Größe der Luftspalte und der erreichbaren Permeabilität einer Ringkernbaugruppe zu ersehen und die Vorteile von reduzierten Luftspalten im Hinblick auf die Leis- tungsfähigkeit einer kombinierten Gleichtakt-Gegentakt-Drossel zu ersehen. Soll die effektive Permeabilität peff-Werte im Bereich der Materialpermeabilität der Steganordnung aufweisen, so müssen die Luftspalte entsprechend klein sein. Dadurch ergibt sich die gewünschte Streuung der Induktivität für den Gegentakt-Magnetkreis. Um die Induktivität des Gegentakt-Magnetkreises um den Faktor 2 bis 5 gegenüber der Streuinduktivität des Gleichtakt-Magnetkreises zu steigern, sollte die Sunnnne aus beiden Luftspalten wesentlich kleiner als 1 mm sein.

Das Erfordernis von möglichst geringen Luftspalten ist anhand des folgenden Rechenbeispiels erkennbar. Setzt man in Gleichung eine LFe = 30mm, eine Mmat = 26 und eine μ θ Α = 15 bis 26 ein, so ergibt sich für jeden Luftspalt eine maximale Größe von 180μιτι. Die maximale Größe von 360μιτι für beide Luftspalte kann sich anteilsmäßig auf beide Luftspalte verteilen. Die erreichten Herstellungstoleranzen für Ringkerne und auch die Herstellungstoleranz für einteilige Steganordnungen führen beim Einsatz von einteiligen Steganordnungen zu einer zu erwartenden Größe der Luftspalte von 1 mm bis 1 ,5mm. Für die Summe aus beiden Luftspalten ergibt sich somit eine maximale Größe von bis zu 3mm. Eingesetzt in Gleichung 1 ergibt das einen Wert für μ θ Α zwischen 7 und 26, der einer Induktivität entspricht, die gegenüber der vorhandenen Streuinduktivität vernachlässigbar ist.

Der Einsatz einer Ringkernbaugruppe nach einer der Figuren 1 -9 in einer kombinierten Gleichtakt-Gegentakt-Drossel gestattet deutlich höhere Werte von μ θ Α. Dies gilt auch insoweit, dass zwei- oder mehrteilige Steganordnungen lokal einen geringeren Eisenquerschnitt aufweisen können, der gleichzeitig noch von der momentanen Stellung der Stegelemente zueinander abhängig ist. Unter einem Eisenquerschnitt wird dabei die Querschnittsfläche senkrecht zur Orientierung der Steganordnung in der Öffnung des Ringkernes verstanden.

Nimmt der Eisenquerschnitt ab, so nehmen auch die erreichbaren Werte von eff ab. Bei zwei- und mehrteiligen Steganordnungen wird dieser Effekt aber durch die Reduktion der Luftspalte zwischen Ringkern und Steganordnung wieder annähernd kompensiert, da sie zu einer Erhöhung der Werte von μ θ Α führt.