DE102007042511A1

DE102007042511A1 - Spulentopologie mit nennenswerte Ausmaße aufweisender Gleichtakt- und Gegentaktinduktivität

Info

Publication number: DE102007042511A1
Application number: DE102007042511A
Authority: DE
Inventors: Chingchi Ann Arbor Chen; Michael Novi Degner; Feng Canton Liang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2008-04-03
Also published as: GB2442090A; GB0716255D0; US20080074227A1; CN101197205A; US20110080244A1; US20110080246A1; CN101197205B; US8115582B2

Abstract

Eine Spule (160) weist einen Kern (162) mit einem Fenster (164) auf. Der Kern (162) weist ein erstes Kernelement (168) und ein zweites Kernelement (170) auf. Eine erste Wicklung (176) ist an das erste Kernelement (168) gekoppelt, und eine zweite Wicklung (178) ist an das zweite Kernelement (170) gekoppelt. Ein Querelement (172, 174) ist zumindest teilweise quer über das Fenster (164) gekoppelt und ermöglicht aufgrund seiner Leitfähigkeit Durchflutung (flux flow) zwischen dem ersten Kernelement (168) und dem zweiten Kernelement (170). Eine elektronische Schaltung (100) weist einen Eingangsanschluss (118), eine Spule (102) und einen Ausgangsanschluss (E', F') auf. Die Spule (102) ist an den Eingangsanschluss gekoppelt und weist nur einen einzelnen leitfähigen Kern (162) auf. Die Spule (102) ist so gekoppelt, dass sie sowohl Gleichtakt- als auch Gegentaktrauschen filtert. Der Lastanschluss ist an die Spule (102) gekoppelt und empfängt von dieser gefilterten Gleichtakt- und Gegentaktstrom.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektronische und elektrische Anordnungen und Bauteile für Anwendungen im Fahrzeug- und Nicht-Fahrzeug-Bereich. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Spulentopologien für Gleichtaktfilterschaltungen (Inductor Topologies for Common-Mode (CM) Filtering Circuits) und Gegentaktfilterschaltungen (Differential-Mode (DM) Filtering Circuits) und dergleichen.
In der Industrie kommen Umformer unterschiedlicher Bauarten zum Einsatz. Umformer werden häufig in elektronischen Schaltungen zur Umwandlung von Gleichstrom oder Wechselstrom für die Beaufschlagung von Elektromotoren mit Leistung verwendet. Eine solche Umformung erfolgt beispielsweise bei hybridelektrischen Fahrzeugen, Ventilatorenantrieben, Waschmaschinen, Kühlschränken und verschiedenen anderen Maschinen und Geräten zur Verbesserung der Effizienz und Leistung sowie zur Lärmminderung.
Manche elektronische Schaltungen arbeiten mit hohen Schaltgeschwindigkeiten. Bei hohen Schaltgeschwindigkeiten erzeugen elektronische Schaltungen aufgrund elektromagnetischer Beeinflussung (EBM) Gleichtaktrauschen (CM-Rauschen) und Gegentaktrauschen (DM-Rauschen). Zur Unterdrückung derartigen Rauschens werden Gleichtakt- und Gegentaktfilter eingesetzt. Die theoretisch einfachsten Filtertopologien weisen Kondensatoren und Spulen auf, deren Wicklun gen untereinander nicht gekoppelt sind. In der Praxis werden jedoch normalerweise Spulen verwendet, die zwecks Minimierung der Spulengröße untereinander gekoppelte Wicklungen aufweisen. Je nach Kopplungspolarität der Spulen und Anzahl der verwendeten Spulen lässt sich das Gleichtakt- bzw. Gegentaktrauschen wirkungsvoll unterdrücken. Herkömmlicherweise dient eine erste Spule zur Filterung von Gleichtaktrauschen und eine zweite Spule zur Filterung von Gegentaktrauschen. Aufgrund ihrer Struktur sind einzelne herkömmliche Spulen nicht in der Lage, gleichzeitig Gleichtakt- und Gegentaktrauschen zu filtern.
Es wird angestrebt, die mit dem Einsatz von Gleichtakt- und Gegentaktspulenfiltern einhergehenden Größen, Kosten, Komplexitäten und Gewichte zu verringern, und auf diese Weise auch die damit verbundenen Kosten zu senken. Es besteht daher ein Bedarf an einer verbesserten Technik für ein Filtern von Rauschen mittels Gleichtakt- und Gegentaktspulen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine einen Kern mit einem Fenster aufweisende Spule vorgesehen. Der Kern weist ein erstes Kernelement und ein zweites Kernelement auf. Eine erste Wicklung ist an das erste Kernelement gekoppelt, und eine zweite Wicklung ist an das zweite Kernelement gekoppelt. Ein Querelement oder mehrere Querelemente ist bzw. sind zumindest teilweise quer gekoppelt und ermöglichen aufgrund ihrer Leitfähigkeit Durchflutung (flux flow) zwischen dem ersten Kernelement und dem zweiten Kernelement.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Schaltung zur Verfügung gestellt, die einen Eingangsanschluss, eine Spule und einen Ausgangsanschluss aufweist. Die Spule ist an den Eingangsanschluss gekoppelt und verfügt nur über einen einzelnen leitfähigen Kern. Die Spule ist so gekoppelt, dass sie sowohl Gleichtaktrauschen als auch Gegentaktrauschen filtert. Der Ausgangsanschluss ist an die Spule gekoppelt und empfängt von dieser gefilterten Gleichtakt- und Gegentaktstrom.
Realisierungen der vorliegenden Erfindung bringen mehrere Vorteile mit sich. Ein von einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebotener Vorteil besteht in der Schaffung einer Schaltung mit einer einzelnen Spule, mittels derer sowohl Gleichtakt- auch Gegentaktfilterung von Rauschen aufgrund elektromagnetischer Beeinflussung erreicht werden kann.
Die vorliegende Erfindung bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten, da sie Anordnungen zur Verfügung stellt, die in zahlreichen verschiedenen Anwendungen, elektronischen Schaltungen und Industriezweigen genutzt und dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden können.
Überdies lässt sich mittels der vorliegenden Erfindung die Größe, das Gewicht und die Komplexität von Filterschaltungen für elektromagnetische Beeinflussung reduzieren, wodurch auch die damit verbundenen Kosten gesenkt werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer herkömmlichen, Gleichtakt- und Gegentaktfilterung aufweisenden elektronischen Schaltung mit Spulen, die über einfach gekoppelte Wicklungen verfügen;
2 eine schematische Ansicht einer herkömmlichen, Gleichtakt- und Gegentaktfilterung aufweisenden elektronischen Schaltung mit Spulen, die über zweifach gekoppelte Wicklungen verfügen;
3 eine Seitenansicht einer herkömmlichen Spule mit einem einzelnen Fenster und einer einzelnen Wicklung;
4 eine Seitenansicht einer anderen herkömmlichen Spule mit einem Paar Fenstern und einer einzelnen Wicklung;
5 eine Seitenansicht einer anderen herkömmlichen Spule mit einem einzelnen Fenster und einen Paar Wicklungen;
6 eine beispielhafte elektronische Schaltung mit einer Gegentaktfilterspule gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7A eine Seitendarstellung des magnetischen Flusses einer Gegentaktfilterspule gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7B eine schematische Ansicht einer der Magnetschaltung, die der in 7A dargestellten Gegentaktfilterspule entspricht;
8 eine perspektivische Darstellung einer Gegentaktfilterspule gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule mit einem einzelnen nicht umwickelten Mittelschenkel gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Seitenansicht einer Magnetschaltung, die der in 9 dargestellten Gegentaktfilterspule entspricht;
11 eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule mit einem Kern mit geteiltem Mittelschenkel gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule mit einem Kern mit einem umgebenen und frei beweglichen Mittelschenkel gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule mit einer Durchflutung ermöglichenden äußeren Ummantelung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
14 eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule mit einem den Kern unterteilenden Mittelelement gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In den nachfolgend beschriebenen 1 und 2 sind typische Gleichtakt- und Gegentaktfiltertopologien zur Reduktion von Rauschemissionen aufgrund elektromagnetischer Beeinflussung (EMB) dargestellt. 1 zeigt eine einfache Filtertopologie, die Kondensatoren und Spulen ohne untereinander gekoppelte Wicklungen aufweist. 2 zeigt eine Filtertopologie mit Spulen, deren Wicklungen untereinander gekoppelt sind.
In 1 ist eine schematische Ansicht einer herkömmlichen elektronischen Schaltung 10 mit Gleichtakt- und Gegentaktfilterung gezeigt, wobei die Spulen 12 über einfach gekoppelte Wicklungen verfügen. Die Schaltung 10 weist eine EMB-Stromquellenschaltung (EMI source circuit) 16 und ein Paar spulenbasierter Filterschaltungen auf, nämlich eine Gegentaktfilterschaltung 18 und eine Gleichtaktfilterschaltung 20.
Die EMB-Stromquellenschaltung 16 verfügt über eine Gleichtaktquelle 22, die von der EMB-Quelle 16 erzeugtes EMB-Rauschen darstellt, und ein Paar Gegentaktquellen 24, 26, die von der EMB-Quelle 16 erzeugtes EMB-Rauschen darstellen. Die Gleichtaktquelle 22 verfügt über einen Gleichtaktanschluss 28 und einen Masseanschluss 30. Die EMB-Stromquellenschaltung kann die Form einer Leistungsquelle, einer Last oder einer Kombination daraus haben. Die Gegentaktquellen 24, 26 verfügen über positive Gegentaktanschlüsse 32 und negative Gegentaktanschlüsse 34. Die Impedanz zwischen der Gleichtaktquelle 22 und den Gegentaktquellen 24, 26 wird als eine erste Impedanz Z₁ dargestellt. Die Impedanz Z₁ ist zwischen den Gleichtaktanschluss 28 und einen Gegentaktanschluss 36 gekoppelt, der seinerseits zwischen die Gegentaktquellen 24, 26 gekoppelt ist. Die Impedanzen zwischen den Gegentaktquellen 24, 26 und der Gegentaktfilterschaltung 18 sind als eine als eine zweite Impedanz Z₂ bzw. eine dritte Impedanz Z₃ dargestellt und symbolisiert. Die EMB-Schaltung 16 verfügt über einen Anschluss A und einen Anschluss B, die an die Impedanzen Z₂ bzw. Z₃ gekoppelt sind.
Die Gegentaktfilterschaltung 18 weist einen Gegentaktkondensator C_x und eine Gegentaktspule L_x auf. Der Gegentaktkondensator C_x ist an und über die Anschlüsse A und B und parallel zu den Gegentaktquellen 24, 26 gekoppelt. Die Gegentaktspule L_x verfügt über eine einzelne Wicklung, die in Reihe mit der zweiten Impedanz Z₂ und hinter den Gegentaktkondensator C_x gekoppelt ist. Die Gegentaktfilterschaltung 18 verfügt über Gegentaktanschlüsse C und D, die an die Gegentaktspule L_x und an den Anschluss B und den Gegentaktkondensator C_x gekoppelt sind.
Die Gleichtaktfilterschaltung 20 weist ein Paar von Gleichtaktkondensatoren C_y1 und C_y2 und ein Paar von Gleichtaktspulen L_y1 und L_y2 auf. Die Gleichtaktkondensatoren C_y1 und C_y2 sind miteinander in Reihe geschaltet und mit dem Gegentaktkondensator C_x parallel gekoppelt. Jeder der Gleichtaktkondensatoren C_y1 und C_y2 ist entweder an den Gegentaktanschluss C oder den Gegentaktanschluss D und an Masse gekoppelt. Die erste Gleichtaktspule L_y1 ist an einem ersten Ende 40 an den Gegentaktanschluss C und an den ersten Gleichtaktkondensator C_y1 und an einem zweiten Ende 42 an einen Gleichtaktanschluss E gekoppelt. Die zweite Gleichtaktspule L_y2 ist an einem ersten Ende 44 an den Gegentaktanschluss D und an den zweiten Gleichtaktkondensator C_y2 gekoppelt und an einem zweiten Ende 46 an einen Gleichtaktanschluss F. Die Gleichtaktanschlüsse E und F können Eingangsanschlüsse oder Ausgangsanschlüsse sein und können an eine Last, eine Leistungsquelle oder an eine Kombination hieraus gekoppelt sein. Der Gegentaktfilter 18 und der Gleichtaktfilter 20 sind räumlich austauschbar. Mit anderen Worten, der Gleichtaktfilter 20 kann direkt an die Schaltung 16 und der Gegentaktfilter 18 kann zwischen dem Gleichtaktfilter 20 und den Anschlüssen E, F angeschlossen sein.
In 2 ist eine schematische Ansicht einer herkömmlichen elektronischen Schaltung 10' mit Gleichtakt- und Gegentaktfilterung gezeigt, wobei die Spulen 50 über zweifach gekoppelte Wicklungen verfügen. Die elektronische Schal tung 10' entspricht weitgehend der elektronischen Schaltung 10, wobei jedoch die einfach gewickelte Gegentaktspule L_x durch eine zweifach gewickelte Gegentaktspule L_x' ersetzt wurde und die Gegentaktfilterschaltung 18' als solche ausgebildet ist. Die Spule L_x' verfügt über einen ersten Gegentaktspulenanschluss 52, der an den Anschluss A gekoppelt ist, einen zweiten Gegentaktspulenanschluss 54, der an den Gegentaktanschluss B gekoppelt ist, einen dritten Gegentaktspulenanschluss 56, der an den Gegentaktanschluss C gekoppelt ist, und einen vierten Gegentaktspulenanschluss 58, der an den Anschluss D gekoppelt ist. Der erste Anschluss 52 und der dritte Anschluss 56 sind einer ersten Differentialwicklung 60 zugeordnet. Der zweite Anschluss 54 und der vierte Anschluss 58 sind einer zweiten Differentialwicklung 62 zugeordnet. Außerdem wurden die Gleichtaktspulen L_y1 und L_y2 durch eine einzelne zweifach gewickelte Gleichtaktspule L_y' und ersetzt, und die Gleichtaktfilterschaltung 20' ist als solche ausgebildet. Die Gleichtaktspule L_y' verfügt über eine erste gemeinsame Wicklung 63, die zwischen die Anschlüsse C und E gekoppelt ist und eine zweite gemeinsame Wicklung 65 die zwischen die Anschlüsse D und F gekoppelt ist. Anschlüsse 67 und 69 der Gleichtaktspule L_y' sind an die Gegentaktanschlüsse C bzw. D gekoppelt. Die elektronische Schaltung 10' weist außerdem eine Lastschaltung 51 mit Gegentaktlastimpedanzen Z_DM und Gleichtaktlastimpedanzen Z_CM auf. Wiederum kann der Gegentaktfilter 18 an die Stelle des Gleichtaktfilters 20 platziert werden und umgekehrt. Mit anderen Worten, der Gleichtaktfilter 20 kann an die Schaltung 16 angeschlossen und der Gegentaktfilter 18 kann zwischen dem Gleichtaktfilter 20 und den Anschlüssen F, F angeschlossen werden.
In den 1 und 2 ist die Weiterleitung des Gleichtakt- und Gegentaktrauschens gezeigt. Das Gleichtaktrauschen wird von der Gleichtaktquelle 22 direkt über alle Leitungen zu den Anschlüssen F und F, oder durch und einwärts von den höchsten Potential- und niedrigsten Potentialästen der elektronischen Schaltungen 10 und 10' geleitet. Die Leitung des Gleichtaktrauschens ist durch Gleichtaktrauschleitungen 64 symbolisiert. Das Gegentaktrauschen wird auf eine einer Stromschleife ähnlichen Weise von den negativen oder niedrigeren Potentialpunkten in den elektronischen Schaltungen 10 und 10' zu den positiven oder höheren Potentialpunkten in den elektronischen Schaltungen 10 und 10' geleitet.
Die Leitung des Gegentaktrauschens wird durch Gegentaktrauschleitungen 66 symbolisiert.
Obwohl die Spulen L_x' plus L_y' zusammengenommen eine geringere Größe aufweisen als die Spulen L_x, L_y1 und L_y2 zusammen, sind sie insofern vergleichbar, als sie alle nur dazu in der Lage sind, entweder Gleichtakt- oder Gegentaktrauschen zur unterdrücken. Die Filtereigenschaften der Spule sowie die Eigenschaften der Spule als Gleichtakt- oder Gegentaktfilterspule werden durch die Kopplungspolarität der wechselseitigen Spulenwicklungen bestimmt.
Die 3-5 zeigen Seitenansichten herkömmlicher Spulen. Anhand der 3-5 sowie der damit einhergehenden Erläuterungen wird im Folgenden beispielhaft verdeutlicht, warum traditionelle Spulen nicht gleichzeitig Gleichtakt- und Gegentaktfiltereigenschaften aufweisen können. In 3 ist eine Spule 70 gezeigt, die über einen durchgängigen Kern 71 mit einem einzelnen Fenster 72 und einer einzelnen Wicklung 74 verfügt. In 4 ist eine Spule 75 gezeigt, die über einen durchgängigen Kern 76 mit zwei Fenstern 78 und einer einzelnen Wicklung 80 verfügt. Aufgrund ihrer Strukturen können die in den 3 und 4 gezeigten Spulen 70 und 75 nur als Gegentaktfilter wirken. Da die Strukturen nur über eine einzelne Wicklung verfügen, sind sie zur Blockierung von Gleichtaktrauschen nicht in der Lage. Dagegen kann die in 5 gezeigte zweifach gewickelte Spule 82 zwar so gekoppelt werden, dass sie entweder als effektive Gleichtakt- oder als Gegentaktfiltervorrichtung wirkt, jedoch nicht gleichzeitig. Überdies ist zu beachten, dass das Vorhandensein von Mehrfachwicklungen nicht damit einhergeht, dass sowohl Gegentakt- als auch Gleichtaktrauschen unterdrückt werden kann. Die weiter unten dargestellten Zweifachwicklungsanordnungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verfügen demgegenüber sowohl über Eigenschaften zum Filtern von Gegentakt- als auch von Gleichtaktrauschen.
Die Zweifachwicklungsspule 82 weist Anschlüsse c, d, e und f auf und kann als Zweipolgegentaktspule oder als Vierpolgegentaktspule dienen. Für eine Verwendung der Spule als Zweipolgegentaktspule werden die Spulenanschlüsse d und e zusammengeschlossen, während die Spulenanschlüsse c und f als externe Anschlüsse dienen. Für eine Verwendung als Vierpolgegentaktspule werden die Spulenanschlüsse c, d, e und f beispielsweise auf die Anschlüsse A, D, C bzw. B von 2 abgebildet (mapped). Bei dieser Anordnung induziert der Gegentaktstrom überlagerte magnetomotorische Kräfte (magneto-motive forces (mmfs)) mit hohem Kernfluss (high core flux) und hoher Induktivität. Andererseits induziert der Gleichtaktstrom durch die Wicklungen 84 der Zweifachwicklungsspule 82 gegenseitig sich aufhebende magnetomotorische Kräfte, daher mit einem niedrigen Istfluss und einer geringeren Induktivität.
Um als Gleichtaktspule zu wirken ist die Zweifachwicklungsspule 82 als Gleichtaktdrossel ausgebildet und dient als solche. Im Vergleich zu dem obigen Vierpolgegentaktspulenansatz ist die Polarität der einen Wicklung der Zweifachwicklungsspule umgekehrt. Zum Beispiel können die Spulenanschlüsse d und f vertauscht werden, um die Anschlüsse B bzw. D zu koppeln. Gemäß dieser Anordnung weist die Zweifachwicklungsspule 82 eine hohe Gleichtaktinduktivität, aber eine geringe Gegentaktimpedanz auf.
Die vorliegende Erfindung, die im Folgenden ausführlich beschrieben wird, überwindet die Einschränkungen herkömmlicher Ansätze der Spulentechnik.
Die in den folgenden Figuren verwendeten Bezugsziffern bezeichnen in den verschiedenen Ansichten jeweils dieselben Elemente. Die vorliegende Erfindung kann in der Automobil-, der Luftfahrt-, der Schifffahrt- und der Eisenbahnindustrie sowie in anderen Industriezweigen Anwendung finden, in denen gleichzeitige Gleichtakt- und Gegentaktfilterung in nennenswerten Ausmaß gewünscht wird. Die vorliegende Erfindung kann in gewerblichen und nicht gewerblichen Gebieten Anwendung finden. Die vorliegende Erfindung kann in Geräten, Eisenbahnwagen, Landmaschinen, Hilfseinrichtungen, Kommunikationssystemen sowie einer Vielzahl weiterer Anwendungen und Einrichtungen zum Einsatz kommen.
Außerdem wird eine Vielzahl verschiedener anderer Ausführungsformen in Betracht gezogen, mit Kombinationen, deren Eigenschaften sich von denen der vor liegenden Erfindung unterscheiden, die andere Eigenschaften als die hierin beschriebenen aufweisen oder in denen eine oder mehrere dieser Eigenschaften nicht vorhanden sind. Es ist somit ersichtlich, dass die Erfindung in verschiedenen anderen geeigneten Ausführungsformen ausgeführt werden kann.
In der folgenden Beschreibung sind verschiedene Betriebsparameter und Bauteile einer praktisch ausgeführten Ausführungsform dargestellt. Diese spezifischen Parameter und Bauteile sind als Beispiele genannt, ohne jedoch dadurch den Schutzbereich der Erfindung einzuschränken.
In 6 ist eine beispielhafte elektronische Schaltung 100 mit einer Gegentaktfilterspule 102 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die elektronische Schaltung 100 weist eine EMB-Stromquellenschaltung 104, eine Gegentaktfilterschaltung 106 und Anschlüsse E' und F' auf, die als Ausgangsanschlüsse dienen und die, wie dargestellt, an einen oder mehrere Antriebe 110 bzw. einen oder mehrere Motoren 112 (wobei nur ein Antrieb und ein Motor dargestellt sind) gekoppelt sein können. Die Anschlüsse E und F können zusätzlich oder stattdessen an eine Last oder an eine Leistungsquelle gekoppelt sein. Außerdem können die Anschlüsse E und F je nach Anwendung als Eingangsanschlüsse verwendet werden. Es ist zu beachten, dass die elektronische Schaltung 100 in der Anordnung, Kopplung und Konfiguration ihrer Bauteile nur als Beispiel dient, wobei unter Verwendung einer Gegentaktfilterspule elektrische Schaltungen mit einer unbegrenzten Anzahl anderer Anordnungen, Kopplungen und Konfigurationen ausgebildet werden können. Obwohl die elektronische Schaltung in der Darstellung die Form einer Gegentakttreiberschaltung mit Doppelfilter (dual-filtered drive circuit) und die Gegentaktspule 102 für den Einsatz in einer solchen beschrieben wird, kann die Gegentaktspule 102 auch in anderen, dem Fachmann bekannten elektronischen Schaltungen verwendet und in diesen eingebaut werden, bei denen Gegentakt- und Gleichtaktfilterung erforderlich ist. Überdies ist in 6 zur Darstellung der Verwendung einer Gegentaktfilterspule ein Spulensymbol gezeigt. Das gezeigte Symbol bezeichnet jedoch nicht eine bestimmte Gegentaktfilterspule, sondern bedeutet vielmehr, dass eine der hier beschriebenen oder eine gemäß den hier enthaltenen Ausführungen entwickelte Gegentaktfilterspule in der elektronischen Schaltung 100 Verwendung finden kann.
Die EMB-Schaltung 104 weist eine Gleichtaktrauschquelle 116 auf, die das von der EMB-Schaltung 104 erzeugte Gleichtaktrauschen darstellt. Die Gleichtaktquelle 116 verfügt über einen Versorgungsanschluss 120 und einen Masseanschluss 124. Der Versorgungsanschluss 120 ist mit einer ersten Impedanz Z₁' in Reihe gekoppelt. Der Masseanschluss 124 ist an die Masse 125 gekoppelt. Die erste Impedanz Z₁' verfügt über die ersten Impedanzanschlüsse 126 und 128. Der erste Impedanzanschluss 126 ist an den Versorgungsanschluss 120 gekoppelt. Der erste Impedanzanschluss 128 ist an ein Paar Gegentaktrauschquellen 130, 132, gekoppelt, die das durch die EMB-Schaltung 104 geleitete Gegentaktrauschen darstellen. Eine erste Gegentaktquelle 130 verfügt über erste Gegentaktanschlüsse 134 und 136. Der erste Gegentaktanschluss 136 ist an den ersten Impedanzanschluss 128 gekoppelt. Eine zweite Gegentaktquelle 132 verfügt über zweite Gegentaktanschlüsse 138 und 140. Der zweite Gegentaktanschluss 138 ist an den ersten Impedanzanschluss 128 gekoppelt. Der erste Gegentaktanschluss 134 ist durch eine Impedanz Z2 an einen Quellenanschluss A' gekoppelt. Der zweite Gegentaktanschluss 140 ist durch eine Impedanz Z3 an einen Quellenanschluss B' gekoppelt.
Eine zweite Impedanz Z2' und eine dritte Impedanz Z3' sind an die Gegentaktquellen 130, 132 gekoppelt. Die zweite Impedanz Z2' verfügt über zweite Impedanzanschlüsse 142 und 144. Die dritte Impedanz Z3' verfügt über dritte Impedanzanschlüsse 146 und 148. Der zweite Impedanzanschluss 142 ist an den ersten Gegentaktquellenanschluss 134 gekoppelt. Der dritte Impedanzanschluss 146 ist an den zweiten Gegentaktquellenanschluss 140 gekoppelt.
Die Gegentaktfilterschaltung 106 weist Gleichtakt- und Gegentaktkondensatoren und die Gegentaktspule 102 auf. Ein Differenzkondensator C_x' ist parallel mit den Gegentaktquellen 130, 132 und zwischen den zweiten Impedanzanschluss 144 und den dritten Impedanzanschluss 148 an die Anschlüsse A' und B' gekoppelt. Ein Paar Gleichtaktkondensatoren C_y1' und C_y2' sind miteinander in Reihe und gemeinsam parallel an den Gegentaktkondensator C_x' gekoppelt. Der erste Gleichtaktkondensator C_y1' ist zwischen den Anschluss A' und die Masse 125 gekoppelt. Der zweite Gleichtaktkondensator C_y2' ist zwischen die Masse 125 und den Anschluss B' gekoppelt.
Die Gegentaktspule 102 verfügt über und/oder ist gekoppelt an Spulenanschlüsse s, u, t und v. Die Spulenanschlüsse s und u sind an die Anschlüsse A' bzw. B' gekoppelt. Die Spulenanschlüsse t und v sind and die Anschlüsse E' und F' der elektronischen Schaltung gekoppelt. Abhängig von der Anwendung können die Anschlüsse E' und F' als Eingangs- oder Ausgangsanschlüsse wirken.
Anhand der nachfolgenden 7A und 7B, werden die Spulentopologien und Darstellungen für die Beispielseulen der 8-14 verdeutlicht.
In den 7A und 7B sind eine Seitendarstellung der magnetischen Durchflutung einer Gegentaktspule und eine schematische Seitenansicht einer entsprechenden Magnetschaltung gezeigt. Die Gegentaktspule verfügt über einen Kern 150 mit umwickelten Kernelementen 151, 152 und Seitenelementen 153, 154. Ein Paar von Wicklungen 155 und 156 ist um die umwickelten Kernelementen 151 bzw. 152 gewickelt. Ein Paar von Durchflutungsquerelementen 157, 158 ist zwischen diagonal entgegengesetzte Enden der umwickelten Kernelemente gekoppelt. Die Wicklungen 155, 156 verfügen über Anschlüsse s', t', u' und v', die auf die Anschlüsse s, t, u bzw. v gemäß 6 abgebildet werden können.
Mit zwei Wicklungen und zwei Querelementen verfügt die Gegentaktspule über sechs interne magnetische Kraftlinienwege bzw. Flusswege P_A, P_B, P_C, P_D, P_E und P_F in denen sich jeweils der entsprechende durch Φ_A, Φ_B, Φ_D, Φ_E und Φ_F dargestellte und bezeichnete magnetische Fluss befindet. Das erste Kernelement 151 wirkt als Flussweg P_A und enthält den Fluss Φ_A, das zweite Kernelement 152 wirkt als Flussweg P_B und enthält den Fluss Φ_B, das erste Seitenelement 153 wirkt als Flussweg P_C und enthält den Fluss Φ_C, das zweite Seitenelement 154 wirkt als Flussweg P_D und enthält den Fluss Φ_D, das erste Querelement 157 wirkt als Flussweg P_E und enthält den Fluss Φ_E, und das zweite Querelement 158 wirkt als Flussweg P_F und enthält den Fluss Φ_F. 7B zeigt die entsprechende Magnetschaltung für die Gegentaktspule, wobei die magnetomotorischen Kräfte als entsprechende Spannungsquellen und die Kernreluktanzen als Widerstände modelliert sind. Die entsprechenden Spannungsquellen sind annähernd gleich dem Produkt der Anzahl der Windungen der Wicklungen des betreffenden Kernelements und des Stroms durch diese Wicklung. Die Anzahl der Windungen der Wicklungen für die Gegentaktspule ist durch N₁ und N₂ dargestellt, und die Ströme sind bezeichnet mit I₁ und I₂. Jedes der Kernelemente 151, 152, 153, 154 und der Querelemente 157, 158 verfügt über eine zugeordnete Reluktanz R_A, R_B, R_C, R_D, R_E und R_F.
Der Fluss durch die einzelnen Äste bzw. Elemente in der Gegentaktspule kann mittels bekannter Schaltungstheorien berechnet werden. Den untenstehenden Gleichungen liegt die Annahme zugrunde, dass die Gegentaktspule symmetrisch ist, so dass die Anzahl der Wicklungen N₁ und N₂ gleich ist, die Reluktanz R_A gleich der Reluktanz R_B ist, die Reluktanz R_C gleich der Reluktanz R_D ist und die Reluktanz R_E gleich der Reluktanz R_F ist. Die Definition der Variablen I_X und I_Y der X- und Y-Stromkomponenten beruht auf mathematischen Verknüpfungen der Wicklungsströme I₁ und I₂ und ist folgenden Gleichungen 1-4 zu entnehmen.
Wenn nur die X-Flussstromkomponente vorhanden ist, sind der Fluss Φ_A, der Fluss Φ_B, der Fluss Φ_C und der Fluss Φ_D gleich, während der Fluss Φ_E und der Fluss Φ_F gleich null sind. Dementsprechend kann der Fluss Φ_X durch nachfolgende Gleichung 5 bereitgestellt werden:
Aus Gleichung 5 kann mittels nachfolgender Gleichung 6 die Induktivität L_X bestimmt werden.
Wenn dagegen nur die Y-Flussstromkomponente vorhanden ist, sind Fluss Φ_A, der reziproke Wert von von Fluss Φ_B, Fluss Φ_E und Fluss Φ_F gleich, während Fluss Φ_C und Fluss Φ_D gleich null sind. Fluss Φ_Y wird damit durch nachfolgende Gleichung 7 und die Induktivität L_Y durch nachfolgende Gleichung 8 ausgedrückt:
Gleichungen 6 und 8 zeigen, dass die Induktivitäten L_X und L_Y unabhängig bestimmt werden können. Wie aus Gleichungen 3 und 4 hervorgeht, sind außerdem die Wicklungen 155, 156 so dimensioniert, dass sie, wenn die Ströme die X- und Y-Komponenten enthalten, die Summe oder die Differenz beider Komponenten aufnehmen. In entsprechender Weise sind die Kernflusswege P_A und P_B durch Verknüpfung der Gleichungen 5 und 7 so dimensioniert, dass sie die Summe oder die Differenz der X- und Y-Flusskomponenten aufnehmen. Die Größe der Kernflusswege P_C und P_D ist für die Aufnahme der X-Komponente ausgelegt. Die Kernflusswege P_E und P_F sind für die Durchleitung der Y-Komponente dimensioniert.
In manchen Fällen können einige der Kernelemente eine Null- oder unendliche Reluktanz haben. Zum Beispiel nimmt, wenn die Reluktanz R_C und die Reluktanz R_D gleich null sind, die Topologie der Gegentaktspule die in den 9 und 10 gezeigte Form an.
Es ist zu beachten, dass es sich bei den in den nachfolgend beschriebenen 8 bis 14 dargestellten Gegentaktfilterspulen, die über eine bestimmte Anzahl von Elementen, Wicklungen, Querelementen und Fenstern verfügen, lediglich um Beispiele handelt. Es können andere Kombinationen ausgebildet werden, die über unterschiedliche Anzahlen an Elementen, Wicklungen, Querelemente und Fenstern verfügen.
In 8 ist eine perspektivische Darstellung einer Gegentaktfilterspule 160 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Obwohl viele der Merkmale der Spule 160 nachfolgend mit den Bezeichnungen "Eingang" und "Ausgang" beschrieben werden, handelt es sich dabei um relative Begriffe, wobei die genannten Bezeichnungen je nach Anwendung umgekehrt sein können. Zum Beispiel bestimmen die Wicklungsanschlüsse der Spule, die so gekoppelt sind, dass sie Eingangsstrom erhalten, welche Wicklungsanschlüsse Eingangsanschlüsse sind und welche Ausgangsanschlüsse sind und ebenso, welche Kernelementenden Eingangsenden und welche Ausgangsenden sind.
Die Gegentaktspule 160 verfügt über einen Kern 162 mit einem Fenster 164. Der Kern 162 weist i.A. mehrere Schenkel oder Elemente 166 auf. In der gezeigten Ausführungsform verfügt der Kern 162 über ein erstes umwickeltes Kernelement 168 und ein zweites umwickeltes Kernelement 170. Das erste Kernelement 168 und das zweite Kernelement 170 sind über ein Paar von Querelementen 172, 174 aneinander gekoppelt. Die Querelemente 172, 174 sind quer über das Fenster 164 gekoppelt und sorgen dafür, dass die Anzahl der magnetischen Flusswege gegenüber der Anzahl bei herkömmlichen Spulen erhöht ist.
Das erste Kernelement 168 verfügt über ein erstes leitfähiges Wicklungselement 176 sowie über ein erstes Kerneingangsende 167 und ein erstes Kernausgangsende 169, die sich jeweils auf einer Seite der ersten Wicklung 176 befin den. Das zweite Kernelement 170 verfügt über ein zweites leitfähiges Wicklungselement 178 sowie ein zweites Kerneingangsende 171 und ein zweites Kernausgangsende 173, die sich jeweils auf einer Seite der zweiten Wicklung 178 befinden. Die Wicklungen 176, 178 verfügen über Anschlüsse s'', t'', u'' und v'', die auf die Anschlüsse s, t, u bzw. v von 6 abgebildet werden können.
Zwischen den umwickelten Kernelementen 168 und 170 ist ein Paar seitlicher Kernelemente 180, 181 angeschlossen. Die seitlichen Elemente 180, 181 sind, ebenso wie die umwickelten Kernelemente 168 und 170, einstückig mit dem Kern 162 ausgebildet. Das erste Seitenelement 180 ist an und zwischen das erste Ausgangsende 167 und das zweite Eingangsende 171 gekoppelt. Das zweite Seitenelement 181 ist an und zwischen das erste Eingangsende 169 und das zweite Ausgangsende 173 gekoppelt. Jedes der Seitenelemente 180 und 181 weist eine Lücke 182 auf, so dass der Kern 162 unterbrochen ist. Durch die Lücken 182 in den Seitenelementen 180, 181 entstehen die Seitenelemente M1, M2, M3 und M4. Die Elemente M1 und M2 sind an das erste Kernelement 168 und das zweite Kernelement 170 angeschlossen. In gleicher Weise sind die Elemente M3 und M4 ebenfalls an das erste Kernelement 168 und das zweite Kernelement 170 angeschlossen. Zwischen den Elementen M1 und M2 besteht ein erster Spalt G1. Ein zweiter Spalt G2 besteht zwischen den Elementen M3 und M4. Der Zweck der Spalte G1 und G2 ist es, für eine niedrige Dielektrizitätskonstante zu sorgen, um bei Volllast eine Stromsättigung zu verhindern. Zur Anpassung der effektiven Permeabilität des Kerns oder anderer Eigenschaften können die Spalte G1 und G2 oder andere zusätzliche Spalte verschiedene Größen und Formen aufweisen und mit unterschiedlichen Materialien gefüllt sein. Einige weitere Beispiele für Gegentaktfilterspulen mit verschieden ausgebildeten Spalten sind nachfolgend unter Bezug auf die 11 bis 14 dargestellt.
Die Querelemente 172 und 174 können zahlreiche verschiedene Größen, Formen und Konfigurationen aufweisen. Das erste Querelement 172 ist über die Elemente M1 und M4 an die diagonal entgegen gesetzten Enden 167 und 173 angeschlossen. Das zweite Querelement 174 ist über die Elemente M2 und M3 an die diagonal entgegen gesetzten Enden 169 und 171 angeschlossen.
Der Kern 162, die Kernelemente 168 und 170, die Elemente M1-M4 und die Querelemente 172 und 174 und die Wicklungen 176, 178 können aus üblicherweise für Spulen verwendeten Materialien bestehen. Der Kern 162 kann aus Eisen, Eisenpulver, Ferrit oder anderen für Spulenkerne geeigneten Materialien oder Materialkombinationen bestehen. Die Wicklungen 176, 178 können aus Kupfer, Aluminium, Gold, Silber oder anderen für Wicklungen geeigneten Materialien oder Materialkombinationen bestehen.
In den 9 und 10 sind eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule 190 mit einem einzelnen nicht umwickelten Mittelschenkel 192 und eine schematische Seitenansicht der entsprechenden Magnetschaltung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Gegentaktspule 190 stellt einen Sonderfall der Gegentaktspule 160 mit Nullimpedanz entlang den Flusswegen P_C und P_D dar. Sie verfügt über einen Kern 194 mit einem ersten umwickelten Kernelement 196, einem zweiten umwickelten Kernelement 198 und Seitenelementen 200. Die Impedanz der Seitenelemente 200 kann durch die der Kernelemente 194 und 198 dividiert bzw. mit dieser zusammengefasst werden. Zu beiden Seiten des nicht umwickelten Mittelschenkels 192 befinden sich Fenster 203 und 205. In 10 sind der Fluss Φ_A des ersten umwickelten Kernelements und die entsprechende Reluktanz R_A, der Fluss Φ_B des zweiten umwickelten Kernelements und die entsprechende Reluktanz R_B sowie der Fluss Φ_E/F des Mittelelements und die entsprechende Reluktanz R_E/F dargestellt.
Wenn die Y-Stromkomponente I_Y gleich Null ist, sind die X-Flusskomponente Φ_X und die Induktivität L_X so, wie in den nachfolgenden Gleichungen 9 und 10 dargestellt, wobei der Fluss Φ_E/F gleich Null ist.
Ist dagegen die X-Stromkomponente I_X gleich Null, so sind die Y-Flusskomponente Φ_Y und die Induktivität L_Y so, wie in den nachfolgenden Gleichungen 11 und 12 angegeben.
Die Induktivität L_Y ist gleich oder kleiner als die Induktivität L_X, und der Kernflussweg P_E/F ist so dimensioniert, dass er die Y-Komponente aufnehmen kann.
In den nachfolgend erläuterten 11 bis 14 sind weitere Beispielausführungen von Gegentaktfilterspulen dargestellt. In den 11 bis 14 sind für die einzelnen Gegentaktfilterspulen jeweils die zugehörigen X-Flusskomponenten und die Y-Flusskomponenten gezeigt. Die Darstellung der X-Flusskomponenten erfolgt jeweils mittels Flusslinien 206. Die Darstellung der Y-Flusskomponenten erfolgt jeweils mittels Flusslinien 208.
In 11 ist eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule 210, die einen durchgängigen Kern 212 mit einem geteilten Mittelschenkel 214 aufweist, gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Kern 212 verfügt über umwickelte Kernelemente 216, 218, ein Seitenelement 220 und ein einzelnes Fenster 221. Der Mittelschenkel 214 ist zwischen den Seitenelementen 220 angeschlossen und verfügt über ein erstes Mittelelement 222 und ein zweites Mittelelement 224. Außerdem weist der Mittelschenkel 214 eine Lücke 226 mit einem zugehörigen Spalt G3 zwischen dem ersten Mittelelement 222 und dem zweiten Mittelelement 224 auf. Zur Anpassung der effektiven Permeabilität des Kerns oder anderer Eigenschaften kann der Spalt G3 mit Materialien gefüllt sein.
In 12 ist eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule 230, die einen Kern 232 innerhalb eines diesen umgebenenden, schwimmend angeordneten bzw. frei beweglichen (floating) Mittelschenkels 234 aufweist, gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Überdies verfügt die Gegentaktspule 230 über einen durchgängigen Kern mit umwickelten Kernelementen 236, 238 und Seitenelementen 240. Der frei bewegliche Mittelschenkel 234 ist zwischen den Seitenelementen 240 gekuppelt, jedoch nicht an diesen befestigt und befindet sich innerhalb eines Fensters 241. Ein Paar von Spalten G4 und G5 befindet sich zwischen den länglichen Enden 242 der frei beweglichen Mittelschenkel 234 und der Seitenelemente 240. Obwohl ein Paar von Spalten entlang des Mittelschenkels 234 gezeigt ist, kann jede beliebige Anzahl von Spalten vorhanden sein. Überdies können sich auch entlang des Kerns 230 Spalte befinden. Überdies können zur Anpassung der effektiven Permeabilität des Kerns oder anderer Eigenschaften die Spalten mit Materialien gefüllt sein.
In 13 ist eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule 250 mit einer äußeren, magnetischen Fluss ermöglichenden Ummantelung 252 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Gegentaktspule 250 weist einen durchgängigen Kern 254 mit umwickelten Kernelementen 256, 258 und Seitenelementen 260 auf. Die Ummantelung 252 umgibt den Kern 254. Zwischen den Seitenelementen 260 und der Ummantelung 252 befindet sich ein Paar kleiner Spalte G6 und G7, und zwischen den umwickelten Kernelementen 256, 258 und der Ummantelung 252 befindet sich ein Paar großer Spalte G8 und G9. Bei der Gegentaktspule 250 werden zusätzliche Flusswege statt über einen Mittelschenkel über die Ummantelung 252 zur Verfügung gestellt. Durch den Durchfluss von Strom durch die Wicklungen 270, 272 erzeugter Fluss erzeugt magnetischen Fluss, der wie gezeigt, durch die umwickelten Kernelemente 256, 258 und die Ummantelung 252 zirkuliert. Die Y-Flusskomponenten zirkulieren über die kleinen Spalte G6 und G7 hinweg. Die Ummantelung 252 kann aus mehreren Abschnitten mit dazwischen befindlichen Spalten bestehen. Auch hier können die Spalte mit verschiedenen Materialien gefüllt sein.
In 14 ist eine Seitenansicht einer anderen Gegentaktfilterspule 280 mit einem den Kern unterteilenden Mittelelement 282 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Gegentaktspule 280 weist einen nicht-durchgängigen Kern 284 auf, der über umwickelte Kernelemente 286, 288 und Seitenelemente 290 mit Lücken 292, 294 verfügt. Das Mittelelement 282 ist von den Seitenelementen 290 isoliert oder nicht mit diesen in Kontakt, es unterteilt das Fenster 291 und ist in den den Lücken 292, 294 zugeordneten Spalten angeordnet. Das Mittelelement 282 erstreckt sich zwischen den Seitenelementen 290 und ist jeweils zwischen die Seitenelemente 296 der einzelnen Seitenelemente 290 gekoppelt. Zwischen den einzelnen Seitenelementen 296 und dem Mittelelement 282 befinden sich Spalte G10, G11, G12 und G13.
Die vorliegende Erfindung stellt mehrere Gegentaktfilterspulen und entsprechende elektronische Schaltungen für verschiedene Anwendungen bereit. Durch die beschriebenen Spulen und Schaltungen wird die Anzahl der Spulen, die benötigt werden, um sowohl Gleichtakt- als auch Gegentaktfilterung bereitzustellen, reduziert.

Claims

Spule (160) mit: einem Kern (162), der über ein Fenster (164) verfügt und der: ein erstes Kernelement (168) aufweist; und ein zweites Kernelement (170) aufweist; einer ersten Wicklung (176), die an das erste Kernelement (168) gekoppelt ist; einer zweiten Wicklung (178), die an das zweite Kernelement (170) gekoppelt ist; und wenigstens einem Querelement (172, 174), das wenigstens teilweise quer über das Fenster (164) gekoppelt ist und aufgrund seiner Leitfähigkeit Durchflutung zwischen dem ersten Kernelement (168) und dem zweiten Kernelement (170) ermöglicht.
Spule (160) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Querelemente (172, 174) quer über das erste Kernelement (168) und das zweite Kernelement (170) gekoppelt ist.
Spule (160) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Querelemente (172, 174) zwischen das erste Kernelement (168) und das zweite Kernelement (170) gekoppelt ist.
Spule (160) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Querelemente (172, 174): ein erstes Querelement aufweist, das quer über das Fenster (164) zwischen das erste Kernelement (168) und das zweite Kernelement (170) gekoppelt ist; und ein zweites Querelement aufweist, das quer über das Fenster (164) zwischen das zweite Kernelement (170) und das erste Kernelement (168) gekoppelt ist.
Spule (160) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (162) wenigstens eine Lücke (182) aufweist.
Spule (160) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Querelemente (172, 174) wenigstens eine Lücke aufweist.
Spule (160) nach Anspruch 1, mit: einem ersten Seitenelement das an das erste Kernelement (168) und das zweite Kernelement (170) gekoppelt ist; und einem zweiten Seitenelement, das an das erste Kernelement (168) und das zweite Kernelement (170) gekoppelt ist.
Spule (160) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Querelement zwischen das erste Seitenelement und das zweite Seitenelement gekoppelt ist.
Spule (160) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Querelement (172, 174): ein erstes Querelement aufweist, das ein erstes Eingangsende (167) des ersten Kernelements (168) an ein zweites Ausgangsende (173) des zweiten Kernelements (170) koppelt; und ein zweites Querelement aufweist, das ein zweites Eingangsende (171) des zweiten Kernelements (170) an das erste Ausgangsende (169) des ersten Kernelements (168) koppelt.
Spule (160) nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (162): eine erste Lücke (182) zwischen dem ersten Eingangsende (167) und dem zweiten Ausgangsende (173) aufweist; und eine zweite Lücke (182) zwischen dem ersten Ausgangsende (169) und dem zweiten Eingangsende (171) aufweist.
Spule (160) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kernelement (168) und das zweite Kernelement (170) einstückig als eine einzige durchgängige leitende Schleife ausgebildet sind.
Spule (160) nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kernelement (168) und das zweite Kernelement (170) wenigstens eine leitende Schleife mit wenigstens einer Lücke (182) bilden.
Spule mit: einem Kern, der über ein Fenster verfügt und der: ein erstes Kernelement aufweist; und ein zweites Kernelement aufweist; einer ersten Flussschleife, die das erste Kernelement umfasst und über eine erste Wicklung verfügt; einer zweiten Flussschleife, die das zweite Kernelement umfasst und über eine zweite Wicklung verfügt; und einer dritten Flussschleife, die das erste Kernelement und das zweite Kernelement umfasst.
Spule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens ein Querelement aufweist, das wenigstens teilweise quer über wenigstens das erste Kernelement oder das zweite Kernelement oder über beide Kernelemente gekoppelt ist und aufgrund seiner Leitfähigkeit Durchflutung über wenigstens das erste Kernelement oder das zweite Kernelement oder über beide Kernelemente ermöglicht.
Spule nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Ummantelung (252) aufweist, die wenigstens teilweise den Kern umgibt und aufgrund ihrer Leitfähigkeit Durchflutung durch die erste Flussschleife und die zweite Flussschleie ermöglicht.
Elektronische Schaltung (100) mit: wenigstens einem Eingangsanschluss; einer einzelnen, an den wenigstens einen Eingangsanschluss gekoppelten Spule (102), die nur einen einzelnen leitfähigen Kern aufweist und so gekoppelt ist, dass sie sowohl Gleichtaktrauschen als auch Gegentaktrauschen filtert; und wenigstens einem Ausgangsanschluss, der an die Spule (102) gekoppelt und von dieser gleichtakt- und gegentaktgefilterten Strom empfängt.
Schaltung (100) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (102): ein erstes Kernelement aufweist; ein zweites Kernelement aufweist; eine erste Wicklung aufweist, die an das erste Kernelement gekoppelt ist; eine zweite Wicklung aufweist, die an das zweite Kernelement gekoppelt ist; und wenigstens ein Querelement aufweist, das wenigstens teilweise quer über wenigstens das erste Kernelement oder das zweite Kernelement oder über beide Kernelemente gekoppelt ist und aufgrund seiner Leitfähigkeit Durchflutung über wenigstens das erste Kernelement oder das zweite Kernelement oder über beide Kernelemente ermöglicht.
Schaltung (100) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (102): eine erste Flussschleife aufweist, die ein erstes Kernelement umfasst und über eine erste Wicklung verfügt; eine zweite Flussschleife aufweist, die ein zweites Kernelement umfasst und über eine zweite Wicklung verfügt; and eine dritte Flussschleife aufweist, die das erste Kernelement und das zweite Kernelement umfasst.
Schaltung (100) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, mit: wenigstens einem Antrieb (110), der an den wenigstens einen Ausgangsanschluss gekoppelt ist; und wenigstens einem Motor (112), der an den wenigstens einen Antrieb (110) gekoppelt ist.
Schaltung (100) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (102) wenigstens fünf interne magnetische Flusswege aufweist.