Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung hochfrequenter Stö rungen zwischen einer ersten Wicklungen und einer zweiten Wicklung eines Transformators, die um einen gemeinsamen Kern gewickelt sind.

Im Stand der Technik wird hierfür beispielsweise eine Schirmwicklung einge- setzt. Die DE3601475 A1 beschäftigt sich mit einem Übertrager, der einfach herzustellen ist und eine hohe Unsymmetriedämpfung aufweist. Die eine Schirmwicklung aus zwei gleichzeitig aufgebrachten Wicklungen vorschlägt, wobei der Anfang der ersten Wicklung und das Ende der zweiten Wicklung mit dem Bezugspotential einer unsymmetrisch betriebenen Wicklung verbun- den sind, während das Ende der ersten Wicklung und der Anfang der zwei- ten Wicklung unbeschaltet bleiben.

In der DE 2832715 A1 offenbart eine typische Anordnung von einem Isolati- onstransformator mit geerdeter Abschirmung zur Vermeidung von Kriechströmen. Die Primärseite ist an das Netz angeschlossen, die Sekundärseite speist das Gerät und ist von einer geerdeten Abschirmung umgeben oder jedenfalls gegenüber der Primärseite abgedeckt. Somit werden Kriechströme von der Primärseite an der Abschirmung abgefangen, ohne an das Gerät zu gelangen.

Diese Maßnahmen verringern zwar die hochfrequenten Störungen, können diese aber nicht in ausreichendem Maß beseitigen. Im Stand der Technik sind weiter Maßnahmen bekannt, die sich aber entweder nicht einfach und kostengünstig realisieren lassen oder aber nicht die gewünschte Wirkung zeigen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereit zu stellen, welche vorbesagte Nachteile überwinden, die kostengünstig herstell- bar ist und die die Reduzierung hochfrequenter Störungen zwischen einer ersten Wicklungen und einer zweiten Wicklung eines Transformators, die um einen gemeinsamen Kern gewickelt sind, weiter optimiert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird daher eine Vorrichtung zur Reduzierung hochfrequen- ter Störungen zwischen einer ersten Wicklungen und einer zweiten Wicklung eines Transformators, die um einen gemeinsamen Kern gewickelt sind vor- geschlagen, wobei die erste Wicklung eine störaussendende Wicklung dar- stellt und zwischen der ersten Wicklung und der zweiten Wicklung eine Schirmwicklung oder eine Schirmfolie angeordnet ist. Ferner sind die

Schirmwicklung und der Kern mit dem Bezugspotential der ersten Wicklung verbunden.

Aufgrund des Verbindens des Kerns mit dem Bezugspotential wird die Redu zierung hochfrequenter Störungen zwischen der ersten Wicklung und der zweiten Wicklung des Transformators verbessert. Die Schirmwicklung und der Kern des Transformators liegen auf diese Weise auf dem gleichen elekt- rischen Bezugspotential, nämlich bevorzugt dem Massepotential der ersten Wicklung, die die hochfrequenten Störungen aussendet.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Schirm wicklung und der Kern einseitig mit dem Bezugspotential der ersten Wicklung verbunden sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in einer bevorzugten Ausführungsvari ante derart ausgebildet, dass das Bezugspotential das Massepotential der ersten Wicklung ist.

Ferner ist eine Ausführung günstig, bei der die Schirmwicklung über eine Ka- pazität C _p si an die erste Wicklung gekoppelt ist. Vorzugsweise ist die Vorrichtung ferner so ausgebildet, dass der Kern über eine Kapazität C _pKi an die erste Wicklung gekoppelt ist.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kern über eine Kapazität C _pK 2 an die zweite Wicklung gekoppelt ist.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Schirmwicklung über eine Kapazität C _pS 2 an die zweite Wicklung gekoppelt ist.

Durch die kapazitive Kopplung zwischen der ersten Wicklung und der Schirmwicklung sowie zwischen der ersten Wicklung und dem Kern werden die hochfrequenten Störungen direkt wieder zur Störquelle zurückgeleitet, ohne sich auf der abzuschirmenden zweiten Wicklung auszubreiten. Beim Einsatz einer Schirmwicklung ohne gleichzeitig den Kern auf das Bezugspo- tential zu bringen kann ein Teil der Störungen über die Kapazität C _pSi auf die Schirmwicklung und danach zur Masse geleitet werden, der Kern wird jedoch aufgrund der parasitären Kapazität C _pKi das Potential der störaussendenden ersten Wicklung annehmen. Diese Störungen werden wiederum durch die Kapazität C _pK 2 zu der zu schirmenden zweiten Wicklung geleitet. Somit ist bei einer Kombination aus Schirmwicklung und den Kern auf Bezugspotential setzen eine deutlich bessere Abschirmung der zweiten Wicklung zu erreichen.

In einer weiteren vorteilhaften Variante ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kern mit dem Bezugspotential der ersten Wicklung durch eine di- rekte galvanische Verbindung mittels eines Anschlussdrahtes verbunden ist.

In einer Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung ist ferner vorgesehen, dass der Kern mit dem Bezugspotential der ersten Wicklung durch eine ka pazitive Verbindung mittels einer leitfähigen Folie, die an einer Seitenfläche des Kerns angeordnet ist, verbunden ist. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Kern mit dem Bezugspotential der ersten Wicklung mittels einer Kontaktfeder verbunden ist.

Vorzugsweise ist die Verbindung mit dem Bezugspotential der ersten Wicklung unmittelbar mit einem Massepin des Transformators hergestellt. In einer günstigen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Schirmwick lung eine einlagige, isolierte Drahtwicklung ist.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Vorrich- tung ausgebildet, dass bei Verwendung einer Schirmfolie diese Schirmfolie eine einlagige, elektrisch leitende Folie ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt die zweite Wick lung eine Wicklungslage um die erste Wicklung herum dar und die Schirm- Wicklung oder die Schirmfolie ist sandwichartig zwischen der ersten Wicklung und der zweiten Wicklung um die erste Wicklung herum angeordnet.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Be schreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ersatzschaltbild einer Vorrichtung zur Reduzierung hochfre quenter Störungen eines Transformators,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Kerns,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Draufsicht des Kerns mit den drei Wick lungen,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Seitenansicht des Kerns mit den drei

Wicklungen,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Verbindung des Kerns mit dem Bezugspotential mittels einer leitfähigen Folie, Fig. 6 eine Seitenansicht der Verbindung des Kerns mit dem Bezugs- potential mittels eines Anschlussdrahts,

Fig. 7 eine Seitenansicht der Verbindung des Kerns mit dem Bezugspotential mittels einer Kontaktfeder.

Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Figuren 1 bis 7 anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei gleiche Be zugszeichen auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinwei- sen.

In Figur 1 ist ein Ersatzschaltbild einer Vorrichtung zur Reduzierung hochfre- quenter Störungen eines Transformators 1 dargestellt. Die erste Wicklung Wi und die zweite Wicklung W ₂ des Transformators 1 sind um den gemeinsa men Kern 2 gewickelt. Die erste Wicklung Wi ist die störaussendende Wick lung und es liegt eine Spannung U1 an. Ferner ist das Bezugspotential B das Massepotential der ersten Wicklung Wi. In der zweiten Wicklung W ₂ wird die Spannung U2 erzeugt. Zwischen der ersten Wicklung Wi und der zweiten Wicklung W ₂ ist eine Schirmwicklung W _s oder eine Schirmfolie W _s angeordnet, die einseitig mit dem Bezugspotential B der ersten Wicklung Wi verbunden ist. Des Weiteren ist der gemeinsame Kern 2 ebenfalls einseitig mit dem Bezugspotential B verbunden. Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante eines Kerns 2 des Transformators 1. Der quaderförmige Kern 2 weist entlang sei ner Längserstreckung zwei rechteckige Durchtrittsöffnungen auf, die sich parallel entlang der Längserstreckung des Kerns 2 erstrecken. Aus diese Weise ist mittig in dem Kern 2 ein Steg 3 zum Umwickeln des Kerns 2 mit einer entsprechenden Wicklung durch die Durchtrittsöffnungen ausgebildet.

Einen Schnitt durch die Draufsicht des Kerns 2 mit den drei Wicklungen Wi, W ₂ , W ₃ zeigt Figur 3. Der Steg 3 des Kerns 2 des Transformators 1 aus Figur 2 ist mit den drei Wicklungen W-i, W ₂ , W _s so umwickelt, dass die zweite Wicklung W ₂ eine Wicklungslage um die erste Wicklung herum darstellt und die Schirmwicklung W _s oder die Schirmfolie W _s sandwichartig zwischen der ersten Wicklung Wi und der zweiten Wicklung W ₂ um die erste Wicklung Wi herum angeordnet ist. Die Wicklungen W-i , W ₂ , Ws sind dabei einlagig.

In Figur 4 ist ein Schnitt durch die Seitenansicht des Kerns 2, der mit den Wicklungen W-i, W ₂ , W _s umwickelt ist, dargestellt. Die Schirmwicklung W _s ist über eine Kapazität C _p si mit der ersten Wicklung W ₁ elektrisch verbunden. Ferner ist der Kern 2 über eine Kapazität C _pKi an die erste Wicklung Wi und über eine Kapazität C _p «2 an die zweite Wicklung W ₂ gekoppelt. Außerdem zeigt Figur 4, dass die Schirmwicklung W _s ebenfalls über eine Kapazität C _pS 2 an die zweite Wicklung W ₂ gekoppelt ist.

Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht der Verbindung des Kerns 2 mit dem Bezugspotential B der ersten Wicklung Wi durch eine kapazitive Verbindung mittels einer leitfähigen Folie 1 1 , die an einer Seitenfläche des Kerns 2 an- geordnet.

Figur 6 zeigt eine Seitenansicht der Verbindung des Kerns 2 mit dem Bezugspotential B der ersten Wicklung Wi durch eine direkte galvanische Ver bindung mittels eines Anschlussdrahtes 12.

Ferner ist in Figur 7 eine Seitenansicht der Verbindung des Kerns 2 mit dem Bezugspotential B mittels einer Kontaktfeder 10 dargestellt.