Titel

Elektrisches Filterelement und elektrischer Stromrichter

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Filterelement sowie einen elektrischen Stromrichter mit einem solchen elektrischen Filterelement.

Stand der Technik

Elektrische Stromrichter, insbesondere Wechselrichter, finden in zahlreichen technischen Gebieten Einsatz. Beispielsweise werden solche Wechselrichter in elektrischen Antriebssystemen von Elektro- oder Hybridfahrzeugen verwendet. Die dabei eingesetzten Wechselrichter, insbesondere getaktete Wechselrichter, wie zum Beispiel Pulswechselrichter (PWR) erzeugen naturgemäß elektrisch Gleichtakt- und Gegentaktstörungen. Um diese Störungen zu minimieren, müssen in der Regel geeignete Filtervorrichtungen vorgesehen sein, die die Emission von Störgrößen in Richtung eines Versorgungsnetzes, wie zum

Beispiel dem Hochvoltnetz eines Elektrofahrzeuges, reduzieren. Hierzu existieren bereits zahlreiche Richtlinien und Vorschriften, die eine maximal zulässige Emission von Störungen vorgeben.

Die Druckschrift DE 10 2010 054 005 Al offenbart ein elektrisches Gerät mit einem Wechselrichter und einem EMV-Filter. Das EMV-Filter umfasst

Entstörkondensatoren und eine Gleichtaktunterdrückungsdrossel mit einem magnetisch wirksamen Kern. Die Gleichtaktanschlüsse des Wechselrichters sind über die Gleichtaktunterdrückungsdrossel mit Stromversorgungsanschlüssen und über die Entstörkondensatoren mit einem Masseanschluss verbunden.

Offenbarung der Erfindung Die vorliegende Erfindung offenbart ein Elektrisches Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine elektrische Stromrichteranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.

Demgemäß ist vorgesehen:

Ein elektrisches Filterelement mit einem ersten dielektrischen

Leiterplattensubstrat, einem zweiten dielektrischen Leiterplattensubstrat, einem ringförmigen magnetischen Kern und einer ersten Anzahl von inneren

elektrischen Verbindungselementen. Der ringförmige magnetische Kern ist zwischen dem ersten Leiterplattensubstrat und dem zweiten Leiterplattensubstrat angeordnet. Die inneren elektrischen Verbindungselemente sind in einem Innenbereich des ringförmigen magnetischen Kerns angeordnet. Jedes innere elektrische Verbindungselement ist hierbei insbesondere dazu ausgelegt, einen elektrischen Anschlusspunkt auf dem ersten Leiterplattensubstrat mit einem korrespondierenden elektrischen Anschlusspunkt auf dem zweiten

Leiterplattensubstrat elektrisch zu verbinden.

Weiterhin ist vorgesehen:

Ein elektrischer Stromrichter mit einem erfindungsgemäßen elektrischen

Filterelement.

Vorteile der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass elektrische Stromrichter, wie beispielsweise Pulswechselrichter, naturgemäß elektrische Gleichtakt- und Gegentaktstörungen hervorrufen können. Zur Reduktion dieser Störungen sind in der Regel speziell angepasste Filtervorrichtungen erforderlich. Konventionell ausgestaltete Filtervorrichtungen erfordern dabei einen hohen konzeptionellen Aufwand. Die Filtervorrichtungen zur Minimierung der Gleichtakt- und Gegentaktstörgrößen führen daher zu einem hohen Kostenaufwand und sind in der Regel auch mit einem signifikanten Bedarf an Bauraum verbunden.

Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und ein elektrisches Filterelement bereitzustellen, welches eine effiziente Filterung von Wechselspannungsanteilen auf einer Gleichspannungsleitung ermöglicht. Hierzu schafft die vorliegende Erfindung ein induktives Bauelement, welches aufgrund seiner speziellen Konstruktion mit geringem Bauraumvolumen eine Filterung von Wechselspannungsanteilen ermöglicht. Die spezielle konstruktive Ausgestaltung des Filterelements ermöglicht dabei aufgrund der verwendeten dielektrischen Leiterplatten eine sehr gute Basis für Anschlusselemente, um das Filterelement am Eingang und Ausgang mit weiteren Baugruppen elektrisch zu verbinden. Darüber hinaus kann durch die spezielle Anordnung des magnetischen Kerns zwischen den beiden Leiterplatten ein Stromverlauf realisiert werden, der einem induktiven

Bauelement mit mehreren elektrischen Windungen entspricht.

Auf diese Weise kann die Induktivität des Filterelements angepasst werden. Hierdurch werden die Filtereigenschaften des Bauelements zur Filterung von Wechselspannungsanteilen gesteigert. Somit kann auf geringem Bauraum eine hohe Induktivität realisiert werden, was eine effiziente Filterung von

Wechselspannungsanteilen bei geringem Bauraumvolumen ermöglicht.

Darüber hinaus bieten die verwendeten Leiterplattensubstrate eine

hervorragende Basis für die Anordnung weiterer Bauelemente. Insbesondere können auf den Leiterplatten zusätzliche Bauelemente angebracht werden. Diese zusätzlichen Bauelemente können ebenfalls zur Filterung von Störeinflüssen eingesetzt werden. Dabei können die zusätzlichen Bauelemente auf den einzelnen Leiterplatten, wie auch der magnetische Kern und die Leitungsführung zwischen den einzelnen Leiterplatten an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Auf diese Weise kann je nach Anwendungsfall stets eine optimale Anpassung der Filtereigenschaften realisiert werden.

Bei dem ersten und zweiten dielektrischen Leiterplattensubstrat kann es sich jeweils um ein beliebiges Leiterplattensubstrat handeln. Insbesondere können beispielsweise konventionelle Leiterplattensubstrate eingesetzt werden, wie sie zum Beispiel im Bereich von gedruckten Schaltungen Anwendung finden. Die Basis für derartige dielektrische Leiterplattensubstrate bilden beispielsweise Trägersubstrate aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie zum Beispiel Epoxidharz oder ähnlichem. Sofern auf den dielektrischen Leiterplattensubstraten weitere elektrisch leitfähige Strukturen angebracht werden sollen, können diese beispielsweise aus elektrisch leitfähigem Kupfer, Silber oder einem anderen elektrisch leitfähigen Material realisiert werden. Die elektrisch leitfähigen Strukturen können beispielsweise die einzelnen Verbindungselemente des elektrischen Filterelements in geeigneter

Weise miteinander verbinden. Darüber hinaus können durch die leitfähigen Strukturen auch weitere Bauelement, wie zum Beispiel Kondensatoren, elektrische Widerstände oder elektrische Anschlusselemente kontaktiert werden. Die elektrisch leitfähigen Strukturen auf den dielektrischen

Leiterplattensubstraten können dabei entweder auf den Seiten angebracht werden, die dem magnetischen Kern abgewandt sind, oder auch auf den Seiten des Leiterplattensubstrats, die dem magnetischen Kern zugewandt sind. Auch ist es grundsätzlich möglich, sowohl auf den dem magnetischen Kern zugewandten Seiten als auch auf den dem magnetischen Kern abgewandten Seiten der Leiterplattensubstrate jeweils elektrisch leitfähige Strukturen anzubringen.

Bei dem ringförmigen magnetischen Kern kann es sich um einen beliebigen magnetischen Kern handeln. Der magnetische Kern weist dabei einen materialfreien Innenbereich. Somit kann der ringförmige magnetische Kern beispielsweise die Form eines Hohlzylinders, eines Toroids oder ähnlichem aufweisen. Der magnetische Kern muss hierbei nicht zwangsläufig eine kreisförmige Außengeometrie aufweisen. Auch beispielsweise rechteckförmige oder quadratische Querschnitte mit einem materialfreien Innenbereich sind als magnetischer Kern möglich. Darüber hinaus kann der magnetische Kern selbstverständlich auch eine beliebige andere Struktur aufweisen, welche einen materialfreien Innenbereich aufweist.

Bei den elektrischen Verbindungselementen kann es sich um beliebige elektrisch leitfähige Elemente handeln, welche dazu ausgelegt sind, eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den beiden dielektrischen Leiterplattensubstraten bereitzustellen. Insbesondere sind die inneren elektrischen Verbindungselemente dabei in dem materialfreien Innenbereich des magnetischen Kerns angeordnet. Beispielsweise kann es sich bei den elektrischen Verbindungselementen um elektrisch leitfähige Stäbe, beispielsweise um stabförmige Elemente aus einem elektrisch leitfähigen Metall handeln. Es versteht sich dabei, dass ein einzelnes elektrisch leitfähiges Verbindungselement auch aus mehreren einzelnen, parallel angeordneten Verbindungselementen bestehen kann, um zum Beispiel die Stromtragfähigkeit zu erhöhen. Die Verbindungselemente können mit den Anschlusspunkten auf den Leiterplattensubstraten beispielsweise verlötet, verschweißt oder auf beliebige andere Weise elektrisch verbunden werden. Beispielsweise sind auch Kontaktierungen mittels eines Pressverfahrens oder ähnlichem möglich.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des elektrischen Filterelements wird somit ein elektrischer Stromfluss von dem ersten dielektrischen

Leiterplattensubstrat durch den Innenbereich eines magnetischen Kerns zu einem zweiten dielektrischen Leiterplattensubstrat realisiert. Auf diese Weise kann ein induktives Bauelement geschaffen werden, welches die oben beschriebenen Vorteile ermöglicht.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektrische Filterelement eine zweite Anzahl von äußeren elektrischen Verbindungselementen. Die äußeren elektrischen Verbindungselemente sind in einem Außenbereich des ringförmigen magnetischen Kerns angeordnet. Jedes äußere elektrische Verbindungselement ist dabei dazu ausgelegt, jeweils einen Anschlusspunkt auf dem ersten

Leiterplattensubstrat mit einem korrespondierenden Anschlusspunkt auf dem zweiten Leiterplattensubstrat elektrisch zu verbinden. Darüber hinaus kann das erste Leiterplattensubstrat eine erste elektrisch leitfähige Struktur aufweisen, und das zweite Leiterplattensubstrat kann eine zweite elektrisch leitfähige Struktur aufweisen. Die erste elektrisch leitfähige Struktur kann jeweils einen

Anschlusspunkt eines inneren elektrischen Verbindungselementes mit einem Anschlusspunkt eines korrespondierenden äußeren elektrischen

Verbindungselementes koppeln. Analog kann die zweite elektrisch leitfähige Struktur dazu ausgelegt sein, jeweils einen Anschlusspunkt eines äußeren elektrischen Verbindungselementes mit einem korrespondierenden

Anschlusspunkt eines weiteren inneren elektrischen Verbindungselementes elektrisch zu koppeln. Auf diese Weise kann eine elektrische Leitungsstruktur an dem magnetischen Kern geschaffen werden, die jeweils mehreren Windungen um den magnetischen Kern herum entspricht. Insbesondere kann für einen Gleichstrom der elektrische Strom im Innenbereich des magnetischen Kerns jeweils in eine erste Richtung fließen, und im Außenbereich in eine zweite, entgegengesetzte Richtung fließen. Hierdurch kann ein elektrisches Filterelement geschaffen werden, welches jeweils mehrere Windungen für die Induktivität des Filterelements aufweist.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektrische Filterelement einen ersten Kondensator, der auf dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat angeordnet ist. Der erste Kondensator kann an einem ersten Anschluss mit einem ersten inneren Verbindungselement elektrisch gekoppelt sein und an einem zweiten Anschluss mit einem zweiten inneren Verbindungselement elektrisch gekoppelt sein. Auf diese Weise kann zwischen zwei inneren elektrischen Verbindungselementen des Filterelements eine Kapazität vorgesehen werden. Diese Kapazität kann ebenfalls zur Filterung von

Wechselspannungsstörungen eingesetzt werden. Analog ist es auch möglich, einen weiteren Kondensator auf dem zweiten dielektrischen Leiterplattensubstrat vorzusehen, der ebenfalls zwischen zwei inneren Verbindungselementen angeordnet ist. Derartige Kondensatoren werden auch als X- Kondensatoren bezeichnet.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektrische Filterelement einen zweiten Kondensator und einen dritten Kondensator. Der zweite Kondensator kann auf dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat angeordnet sein, und an einem ersten Anschluss mit einem ersten inneren Verbindungselement elektrisch gekoppelt sein, sowie mit einem zweiten Anschluss mit einem Bezugspotenzial elektrisch gekoppelt sein. Analog kann der dritte Kondensator ebenfalls auf dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat angeordnet sein. Der dritte

Kondensator kann mit einem ersten Anschluss mit einem zweiten inneren Verbindungselement elektrisch gekoppelt sein mit einem zweiten Anschluss mit einem Bezugspotenzial elektrisch gekoppelt sein. Auf diese Weise können zwischen einzelnen inneren Verbindungselementen und einem Bezugspotenzial Kondensatoren, sogenannte Y- Kondensatoren, vorgesehen sein. Diese ermöglichen ebenfalls eine Filterung von Wechselspannungsstörungen.

Analog zu der beschriebenen Anordnung der Y- Kondensatoren auf dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat, können zusätzlich oder alternativ auch Y- Kondensatoren oder X- Kondensatoren auf dem zweiten dielektrischen

Leiterplattensubstrat angeordnet sein. Durch die Verwendung der Filterkondensatoren auf dem dielektrischen

Leiterplattensubstrat können die einzelnen Leiterplattensubstrate entsprechend der jeweiligen Anwendung individuell konfektioniert werden. Dies ermöglicht einen flexiblen und modularen Aufbau von Filterelementen für jeweils

unterschiedliche Anwendungsfälle.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das erste Leiterplattensubstrat eine erste Anschlusseinrichtung mit mehreren Anschlusselementen. Die

Anschlusseinrichtung kann dazu ausgelegt sein, mit einer elektrischen

Spannungsquelle verbunden zu werden. Insbesondere kann jedes

Anschlusselement der Anschlussvorrichtung mit einem inneren

Verbindungselement elektrisch gekoppelt sein. Beispielsweise kann die

Anschlusseinrichtung zwei Anschlusselemente aufweisen, die mit den jeweiligen Anschlusselementen einer Gleichspannungsquelle elektrisch verbunden werden können.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Innenbereich des ringförmigen

magnetischen Kerns mit einem dielektrischen Füllmaterial ausgefüllt. Bei dem Füllmaterial kann es sich beispielsweise um eine dielektrische Gießmasse wie zum Beispiel ein Kunstharz o.ä. handeln. Durch das Ausfüllen des Innenbereichs des ringförmigen Kerns kann einerseits die Stabilität des elektrischen

Filterelements erhöht werden. Darüber hinaus kann das dielektrische

Filtermaterial beispielsweise einer verbesserten Entwärmung des Filterelements dienen.

Gemäß einer Ausführungsform weist der magnetische Kern eine geschlossene ringförmige Struktur auf. Beispielsweise kann der magnetische Kern als ein toroidförmiges oder hohlzylinderförmiges Bauelement ausgeführt sein.

Insbesondere kann der magnetische Kern aus einem einzigen Materialstück realisiert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der magnetische Kern mindestens einen Luftspalt auf. Zusätzlich oder alternativ kann der magnetische Kern auch voneinander getrennte ferromagnetische Teilchen umfassen. Ein derartiger Kern mit voneinander getrennten ferromagnetischen Teilchen wird auch als Kern mit einem sogenannten verteilten Luftspalt bezeichnet. Durch diskrete oder verteilte Luftspalte können die induktiven Eigenschaften des elektrischen Filterelements entsprechend angepasst werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektrische Filterelement eine Kühleinrichtung. Die Kühleinrichtung kann thermisch mit dem magnetischen Kern gekoppelt sein. Insbesondere kann die Kühleinrichtung dazu ausgelegt sein, den magnetischen Kern und/oder die inneren sowie äußeren Verbindungselemente und/oder die weiteren Bauelemente auf den dielektrischen

Leiterplattensubstraten zu entwärmen. Bei der Kühleinrichtung kann es sich sowohl um eine aktive oder alternativ auch um eine passive Kühleinrichtung handeln. Insbesondere sind beispielsweise luft- oder flüssigkeitsgekühlte Kühleinrichtungen möglich.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen,

Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

Fig. 1: einen Querschnitt durch ein elektrisches Filterelement gemäß einer

Ausführungsform;

Fig. 2: einen Querschnitt durch ein elektrisches Filterelement gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 3: eine Draufsicht auf elektrisches Filterelement gemäß einer

Ausführungsform; Fig. 4: eine Draufsicht auf ein elektrisches Filterelement gemäß einer weiteren Ausführungsform; und

Fig. 5: eine schematische Darstellung eines Blockschaltbilds eines

elektrischen Stromrichters mit einem Filterelement gemäß einer Ausführungsform.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein elektrisches Filterelement 1 gemäß einer Ausführungsform. Das Filterelement 1 umfasst ein erstes dielektrisches

Leiterplattensubstrat 11 und ein zweites dielektrisches Leiterplattensubstrat 12. Bei den dielektrischen Leiterplattensubstraten 11, 12 kann es sich dabei um ein beliebiges Leiterplattensubstrat handeln, wie es beispielsweise für gedruckte Schaltungen oder ähnliches eingesetzt wird. Beispielsweise kann das

Leiterplattensubstrat auf Basis eines Kunstharzes oder ähnlichem ausgeführt sein. Zwischen dem ersten Leiterplattensubstrat 11 und dem zweiten

Leiterplattensubstrat 12 ist ein ringförmiger magnetischer Kern 13 angeordnet. Der ringförmige magnetische Kern 13 weist einen materialfreien Innenbereich 13a auf. Weiterhin umfasst das Filterelement 1 eine Anzahl von einem oder mehreren inneren Verbindungselemente 21, 22. Vorzugsweise umfasst das Filterelement 1 mehrere innere Verbindungselemente 21, 22. Insbesondere bei Gleichspannungsanwendungen kann das Filterelement 1 eine gerade Anzahl von inneren Verbindungselementen 21, 22 aufweisen. Auf diese Weise kann einer positiven und einer negativen Polarität jeweils eine gleiche Anzahl von inneren Verbindungselementen 21, 22 zugeordnet werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung ermöglicht somit einen elektrischen

Stromfluss zwischen dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat 11 und dem zweiten dielektrischen Leiterplattensubstrat 12 durch den Innenbereich 13a des magnetischen Kerns 13. Gegebenenfalls kann der Innenbereich 13a des magnetischen Kerns 13 mit einem dielektrischen Füllmaterial ausgefüllt werden (hier nicht dargestellt). Beispielsweise kann der Innenbereich 13a des magnetischen Kerns 13 mit einer dielektrischen Gussmasse, wie zum Beispiel einem Kunstharz oder ähnlichem ausgefüllt werden. Auf diese Weise kann die Anordnung beispielsweise mechanisch stabilisiert werden. Darüber hinaus kann gegebenenfalls durch das dielektrische Füllmaterial eine Entwärmung insbesondere der inneren Verbindungselemente 21, 22 gesteigert werden.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein elektrisches Filterelement 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Für die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform gelten auch die zuvor im Zusammenhang mit Fig. 1 gemachten Ausführungen.

Das Filterelement 1 gemäß Fig. 2 umfasst neben den inneren

Verbindungselementen 21-24 auch äußere Verbindungselemente 31, 32. Dabei kann jeweils ein inneres Verbindungselement 21, 22 auf dem zweiten

dielektrischen Leiterplattensubstrat 12 mit einem korrespondierenden äußeren Verbindungselement 31, 32 elektrisch verbunden werden. Dies kann

beispielsweise mittels einer geeigneten elektrischen Leiterbahnstruktur auf dem zweiten dielektrischen Leiterplattensubstrat 12 realisiert werden. Darüber hinaus kann jedes äußere elektrische Verbindungselement 31, 32 mittels einer geeigneten elektrischen Leiterbahnstruktur auf dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat 11 mit einem jeweils weiteren korrespondierenden inneren Verbindungselement 23, 24 elektrisch verbunden werden. Die elektrischen Verbindungen zwischen den inneren Verbindungselementen 21-24 und den elektrisch leitfähigen Strukturen 15-18 auf den dielektrischen

Leiterplattensubstraten 11, 12 sowie den äußeren Verbindungselementen 31, 32 können auf beliebige Weise erfolgen. Beispielsweise kann dies mittels

Lötverbindung, mittels Schweißverbindung oder auch mittels Pressverbindung oder ähnlichem realisiert werden.

Auf diese Weise kann jeweils mittels eines inneren Verbindungselementes 21,

22, einer elektrisch leitfähigen Struktur 17, 18 auf dem zweiten dielektrischen Leiterplattensubstrat 12, einem äußeren elektrischen Verbindungselement 31,

32, einer weiteren elektrisch leitfähigen Struktur 15, 16 auf dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat 11 sowie einem weiteren inneren elektrischen Verbindungselement 23, 24 ein Stromverlauf über mehrere Windungen um den magnetischen Kern 13 herum realisiert werden. Der Stromfluss ist hierbei nicht auf den hier dargestellten Verlauf mit zwei Windungen beschränkt - maßgeblich für die Betrachtung der Windungen ist die Anzahl der inneren

Verbindungselemente 21-24. Vielmehr können auch mehr als zwei Windungen durch entsprechende mehrfache Verbindung von inneren und äußeren

Verbindungselementen realisiert werden. Beispielsweise kann auch ein

Stromverlauf mit beispielsweise drei inneren Verbindungselementen und zwei äußeren Verbindungselementen oder in allgemeiner Form mittels n inneren Verbindungselementen und n-1 äußeren Verbindungselementen realisiert werden. Insbesondere können bei Gleichspannungsanwendungen für jeweils den positiven und den negativen Anschluss, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, zwei korrespondierende Verbindungsverläufe realisiert werden.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Filterelement 1 gemäß einer Ausführungsform. Das Filterelement 1 umfasst eine

Anschlusseinrichtung 40 mit einem ersten Anschlusselement 41 und einem zweiten Anschlusselement 42. Beispielsweise kann an die Anschlusselemente 41 und 42 der positive und der negative Anschluss einer Gleichspannungsquelle angeschlossen werden. Darüber hinaus kann in einem Bereich G ein

Bezugspotenzial angeschlossen werden. Das erste Anschlusselement 41 der Anschlusseinrichtung 40 ist mit einem inneren Verbindungselement 21 elektrisch gekoppelt. Analog ist das zweite Anschlusselement 42 der Anschlusseinrichtung 40 mit einem weiteren inneren Verbindungselement 22 elektrisch gekoppelt. Auf dem hier nicht dargestellten zweiten dielektrischen Leiterplattensubstrat 12 ist das erste innere Verbindungselement 21 mit einem ersten äußeren

Verbindungselement 31 elektrisch verbunden. Analog ist das zweite innere Verbindungselement 22 mit einem zweiten äußeren Verbindungselement 32 elektrisch verbunden.

Weiterhin ist auf dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat 11, wie hier dargestellt, das erste äußere Verbindungselement 31 mit einem dritten inneren Verbindungselement 23 elektrisch verbunden und das zweite äußere

Verbindungselement 32 ist auf dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat 11 mit dem vierten inneren Verbindungselement 24 elektrisch verbunden.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht des Filterelements 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Für die in Fig. 4 dargestellte

Ausführungsform gelten auch die zuvor im Zusammenhang mit Fig. 3 gemachten Ausführungen. Darüber hinaus ist in Fig. 4 zu erkennen, dass auf dem ersten Leiterplattensubstrat 11 noch weitere Bauelemente angeordnet sein können. Beispielsweise kann zwischen einem positiven Anschluss 41 und einem negativen Anschluss 42 des Filterelements 1 ein erster Filterkondensator 51 angeordnet sein. Ein solcher Kondensator wird beispielsweise als X-Kondensator bezeichnet. Weiterhin kann beispielsweise auch zwischen dem positiven

Anschluss 41 und dem Bezugspotenzial G sowie zwischen dem negativen Anschluss 42 und dem Bezugspotenzial G jeweils ein zweiter bzw. dritter Filterkondensator 52, 53 angeordnet sein. Derartige Kondensatoren werden beispielsweise auch als Y- Kondensatoren bezeichnet. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch noch weitere Bauelemente insbesondere weitere

Kondensatoren, Widerstände oder ähnliches auf dem ersten Leiterplattensubstrat 11 möglich.

Analog zu den Bauelementen auf dem ersten Leiterplattensubstrat 11 können zusätzlich oder alternativ auch auf dem zweiten Leiterplattensubstrat 12 ebenfalls weitere Bauelemente insbesondere Filterkondensatoren oder ähnliches vorgesehen sein. Insbesondere können auf dem ersten Leiterplattensubstrat 11 und auf dem zweiten Leiterplattensubstrat 12 jeweils gleiche oder gleichartige Bauelemente für einen symmetrischen Aufbau vorgesehen sein.

Auf diese Weise lässt sich ein erfindungsgemäßes Filterelement 1 durch die einfache Kombination eines ersten dielektrischen Leiterplattensubstrats 11 mit bereits zuvor angebrachten Bauelementen, eines zweiten dielektrischen

Leiterplattensubstrats 12 mit ebenfalls zuvor angebrachten Bauelementen sowie dem magnetischen Kern 13 und den Verbindungselementen 21-24 sowie 31, 32 auf einfache Weise jeweils ein individuell angepasstes Filterelement 1

realisieren.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaltbilds eines elektrischen Stromrichters 2 mit einem elektrischen Filterelement 1, wie es in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen bereits erläutert wurde. Das

Filterelement 1 kann dabei beispielsweise mit Anschlüssen auf dem ersten dielektrischen Leiterplattensubstrat 11 mit einer elektrischen

Gleichspannungsquelle 3 elektrisch gekoppelt werden. Weiterhin kann das Filterelement 1 mit Anschlüssen auf dem zweiten dielektrischen

Leiterplattensubstrat 12 mit dem Eingang eines elektrischen Stromrichters 2, beispielsweise eines Wechselrichters oder eines Gleichspannungswandlers elektrisch verbunden werden.

Insbesondere bei hohen elektrischen Leistungen kann das elektrische

Filterelement 1 mittels einer aktiven oder passiven Kühleinrichtung entwärmt werden. Hierbei ist insbesondere auch eine thermische Kopplung des

Filterelements 1 mit dem elektrischen Stromrichter 2, insbesondere mit einer Kühleinrichtung des Stromrichters 2 möglich. Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung ein elektrisches

Filterelement zur Filterung von Wechselspannungsstörungen. Das elektrische Filterelement umfasst zwei dielektrische Leiterplattensubstrate mit einem zwischen den Leiterplattensubstraten angeordneten magnetischen Kern. Der magnetische Kern weist einen materialfreien Innenbereich auf, in dem elektrische Verbindungselemente zwischen den beiden dielektrischen

Leiterplattensubstraten vorgesehen sind. Weiterhin können auch in einem Außenbereich des magnetischen Kerns elektrische Verbindungselemente zwischen den beiden dielektrischen Leiterplattensubstraten vorgesehen sein.