Die Erfindung betrifft ein passives elektrotechnisches Bauelement

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 201 206 171 A1 ist ein Trennelement für eine Ringkerndrossel bekannt. Das Trennelement ist zweiteilig aufgebaut und das erste Teil kann in das zweite Teil eingerastet werden.

Aus der japanischen Patentzusammenfassung JP 03062506 A ist eine Gleichtaktdrossel (common mode choke) bekannt.

Eine weitere Gleichtaktdrossel ist aus der US-Offenlegungsschrift US 2008/0129438 A1 bekannt.

Mit der Erfindung soll ein passives elektrotechnisches Bauelement verbessert werden.

Erfindungsgemäß ist hierzu ein passives elektrotechnisches Bauelement mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Ein erfindungsgemäßes passives elektrotechnisches Bauelement ist zur Dämpfung von Gleichtakt- und Gegentaktstörungen auf wenigstens zwei zu dem Bauelement führenden elektrischen Leitungen vorgesehen und weist zwei Ringkerne auf, wobei auf jedem Ringkern wenigstens zwei Wicklungen angeordnet sind. Die beiden Wicklungen auf dem ersten Ringkern sind so gewickelt und/oder verschaltet, dass eine hohe Dämpfung von Gleichtaktsignalen auf den elektrischen Leitungen erzielt wird. Die Wicklungen auf dem zweiten Ringkern sind so gewickelt und/oder verschaltet, dass eine hohe Dämpfung von Gegentaktstörungen auf den elektrischen Leitungen erzielt wird.

Als Gleichtaktstörungen werden Störungen bezeichnet, die auf wenigstens zwei Leitungen, über die auch ein Nutzsignal geführt wird, im Wesentlichen die gleiche Signalhöhe aufweisen. Gleichtaktstörungen können infolgedessen nicht zwischen den beiden Leitungen gemessen werden. Darüber hinaus sind Gegentaktstörungen bekannt. Gegentaktstörungen weisen auf wenigstens zwei Leitungen, auf denen auch ein Nutzsignal geführt wird, eine unterschiedliche Spannungshöhe auf. Gegentaktstörungen können infolgedessen zwischen den beiden Leitungen, die auch das Nutzsignal führen, gemessen werden. Sowohl Gleichtaktstörungen als auch Gegentaktstörungen beeinträchtigen die Qualität und Nutzbarkeit des Nutzsignals. Das erfindungsgemäße passive elektrotechnische Bauelement ermöglicht die gleichzeitige Dämpfung von Gegentakt- und Gleichtaktstörungen. Das erfindungsgemäße elektrotechnische Bauelement kombiniert eine Gleichtaktdrossel mit einer Gegentaktdrossel. Die Gleichtaktdrossel weist einen ersten Ringkern auf, auf dem zwei Wicklungen angeordnet sind. Die Gegentaktdrossel weist einen zweiten Ringkern auf, auf dem ebenfalls zwei Wicklungen angeordnet sind. Die Wicklungen auf dem ersten Ringkern der Gleichtaktdrossel sind so gewickelt und/oder verschaltet, dass sich die magnetischen Flüsse, verursacht durch die Gleichtaktstörungen auf den unterschiedlichen Leitungen und damit auf den unterschiedlichen Wicklungen, im Ringkern addieren, so dass dadurch die Gleichtaktstörungen gedämpft werden. Die auf dem ersten Ringkern durch das Nutzsignal erzeugten magnetischen Flüsse löschen sich dahingegen gegenseitig aus, so dass praktisch keine Dämpfung des Nutzsignals hervorgerufen wird. In dem zweiten Ringkern der Gegentaktdrossel erzeugen die Gegentaktstörungen auf den unterschiedlichen Leitungen und damit auf den unterschiedlichen Wicklungen magnetische Flüsse, die sich gegenseitig addieren. Dadurch werden am zweiten Ringkern der Gegentaktdrossel Gegentaktstörungen gedämpft. Das Material des zweiten Ringkerns ist so gewählt, dass es erst spät in die Sättigung geht, um die Sättigung des zweiten Ringkerns im Normalbetrieb zu vermeiden. Die Induktivitäten der Gegentaktdrossel müssen so gewählt werden, dass das Nutzsignal nicht zu stark gedämpft wird, sondern nur die Gegentaktstörungen. Dies ist möglich, weil die Gegentaktstörungen und das Nutzsignal in einem anderen Frequenzbereich liegen.

In Weiterbildung der Erfindung ist der erste Ringkern aus Ferrit gebildet, insbesondere aus Mangan-Zink-Ferrit.

Dadurch kann eine hohe Gleichtaktdämpfung in der Gleichtaktdrossel erzielt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist der zweite Ringkern aus Eisen gebildet, insbesondere aus Eisenpulver.

Ein Ringkern aus Eisen bzw. Eisenpulver weist eine hohe Sättigung auf. Dadurch kann eine Sättigung der Gegentaktdrossel im Normalbetrieb vermieden werden, so dass die Induktivität groß genug für eine Dämpfung des Gegentaktstörsignals ist.

In Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Ringkerne auf einer gemeinsamen Basis angeordnet. Dadurch wird eine sehr kompakte Anordnung ermöglicht.

In Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Ringkerne parallel zueinander und so angeordnet, dass ihre Durchgangsöffnungen fluchten.

Auch dadurch wird eine sehr kompakte und raumsparende Anordnung erzielt.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die beiden Ringkerne die gleichen geometrischen Abmessungen auf, Durchmesser und Material des für alle Wicklungen verwendeten Wicklungsdrahts sind gleich und/oder die Windungszahl aller Wicklungen ist gleich.

Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemäße passive elektrotechnische Bauelement automatisiert in hohen Stückzahlen kostengünstig herstellen.

In Weiterbildung der Erfindung weist das passive elektrotechnische Bauelement zwei Ringkerne und eine Basis auf, auf der die Ringkerne angeordnet sind, wobei auf jedem Ringkern zwei räumlich voneinander getrennte Wicklungen angeordnet sind, so dass auf jedem Ringkern eine erste Wicklung auf einem ersten Winkelbereich des Ringkerns und eine zweite Wicklung auf einem zweiten Winkelbereich des Ringkerns angeordnet ist, wobei der erste und der zweite Winkelbereich voneinander verschieden sind und nicht überlappen, wobei ein Halte- und Trennelement vorgesehen ist, das einerseits mit der Basis verbunden ist und andererseits in den Innenraum jedes Ringkerns eingreift, wobei das Halte- und Trennelement einstückig ausgebildet ist, wobei das Halte- und Trennelement zwei Trennabschnitte aufweist, wobei ein erster Trennabschnitt an wenigstens zwei voneinander beabstandeten Kontaktstellen am Innenumfang des ersten Ringkerns anliegt und dadurch auf dem Innenumfang des ersten Ringkerns den ersten Winkelbereich für die erste Wicklung auf dem ersten Ringkern und den zweiten Winkelbereich für die zweite Wicklung auf dem ersten Ringkern voneinander trennt und wobei ein zweiter Trennabschnitt an wenigstens zwei voneinander beabstandeten Kontaktstellen am Innenumfang des zweiten Ringkerns anliegt und dadurch auf dem Innenumfang des zweiten Ringkerns den ersten Winkelbereich für die erste Wicklung auf dem zweiten Ringkern und den zweiten Winkelbereich für die zweite Wicklung auf dem zweiten Ringkern voneinander trennt.

Mittels eines einzigen Halte- und Trennelements können dadurch sowohl die beiden Ringkerne in Position auf der Basis gehalten als auch die beiden Wicklungen auf dem ersten Ringkern voneinander getrennt werden. Darüber hinaus können auch die beiden Wicklungen auf dem zweiten Ringkern mittels des Halte- und Trennelements voneinander getrennt werden. Das erfindungsgemäße passive elektrotechnische Bauelement ist dadurch auch für Netzanwendungen mit einer Spannung von beispielsweise 250 V geeignet. Dies deshalb, da durch die Trennung der beiden Wicklungen auf dem ersten Ringkern und die Trennung der beiden Wicklungen auf dem zweiten Ringkern ein Kurzschluss zwischen den beiden Wicklungen auf dem ersten Ringkern und den beiden Wicklungen auf dem zweiten Ringkern zuverlässig vermieden wird. Dies auch dann, wenn das Bauelement starken Beschleunigungen oder auch Vibrationen ausgesetzt wird.

In Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Ringkerne parallel zueinander angeordnet, wobei zwischen einer ersten Seitenfläche des ersten Ringkerns und einer zweiten Seitenfläche des zweiten Ringkerns, die der ersten Seitenfläche des ersten Ringkerns zugewandt ist, ein Anlageabschnitt des Halte- und Trennelements angeordnet ist, und wobei die erste Seitenfläche des ersten Ringkerns und die zweite Seitenfläche des zweiten Ringkerns an dem Anlageabschnitt anliegen.

Mittels des Halte- und Trennelements können dadurch die beiden Ringkerne in einem exakt definierten Abstand zueinander gehalten werden, da sowohl der erste Ringkern als auch der zweite Ringkern an dem Anlageabschnitt des Halte- und Trennelements anliegen.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Halte- und Trennelement plattenförmig ausgebildet.

Auf diese Weise kann das Halte- und Trennelement kostengünstig hergestellt werden und die elastischen Eigenschaften des Halte- und Trennelements können durch einfache Einschnitte oder Ausnehmungen in dem Halte- und Trennelement bestimmt werden.

In Weiterbildung der Erfindung sind zumindest die Trennabschnitte des Halte- und Trennelements elastisch verformbar ausgebildet.

Auf diese Weise lassen sich die Trennabschnitte beispielsweise zusammendrücken und in die Ringkerne einführen. Nach dem Loslassen federn die Trennabschnitte dann wieder auf und liegen dadurch sicher an einer ersten Kontaktstelle und an einer zweiten Kontaktstelle am Innenumfang des Ringkerns an. Beispielsweise können die Trennabschnitte in den Innenraum des Ringkerns eingeklipst werden.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Trennabschnitte jeweils mit wenigstens einem Einschnitt versehen, der sich von einer Berandung des Halte- und Trennelements in den Trennabschnitt hineinerstreckt. ¹ Auf diese Weise kann, je nach Länge des Einschnitts, eine Elastizität des Trennabschnitts eingestellt werden.

In Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Trennabschnitte miteinander verbunden und eine langgestreckte Ausnehmung/Durchgangsöffnung erstreckt sich von dem ersten Trennabschnitt bis in den zweiten Trennabschnitt hinein.

Auch auf diese Weise kann die elastische Verformbarkeit der beiden Trennabschnitte eingestellt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist jeder Trennabschnitt mit zwei Einschnitten versehen, die sich von einer Berandung des Trennabschnitts geradlinig in Richtung auf den gegenüberliegenden Trennabschnitt in den Trennabschnitt hineinerstrecken und dass die langgestreckte Ausnehmung/Durchgangsöffnung parallel zu den zwei Einschnitten angeordnet ist.

Auf diese Weise werden an jedem Trennabschnitt zwei federnde Rastarme gebildet, die dann beim Einschieben in den Innenraum eines Ringkerns zunächst einfedern und nach Erreichen der vorgesehenen Endposition wieder auffedern können.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein freies Ende der Trennabschnitte mit jeweils wenigstens einer Rastnase versehen, um eine Seitenfläche des jeweiligen Ringkerns zu hintergreifen.

Auf diese Weise kann das Halte- und Trennelement in den Innenumfang eines Ringkerns eingerastet werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist das freie Ende jedes Trennabschnitts mit zwei gegenüberliegenden Rastnasen versehen, um die Seitenfläche des jeweiligen Ringkerns an zwei gegenüberliegenden Stellen zu hintergreifen.

Auf diese Weise kann jeder Trennabschnitt zum Einführen in einen Ringkern einfach so weit zusammengedrückt werden, dass der Abstand zwischen den zwei gegenüberliegenden Rastnasen etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Ringkerns. Nach dem Einschieben und wenn die Rastnasen den Innenraum des Ringkerns vollständig durchquert haben, können die Rastnasen wieder radial nach außen auffedern und den Trennabschnitt dadurch sicher in dem Ringkern fixieren. In Weiterbildung der Erfindung ist das Halte- und Trennelement mit einem Fußabschnitt in eine Ausnehmung der Basis eingesteckt.

Dadurch kann das Halte- und Trennelement in sehr einfacher Weise an der Basis fixiert werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Halteabschnitt elastisch verformbar ausgebildet.

Das Halte- und Trennelement kann dadurch in sehr einfacher Weise und reversibel an der Basis befestigt werden. Beispielsweise werden die beiden Ringkerne im fertig gewickelten Zustand auf die Trennabschnitte des Halte- und Trennelements aufgerastet und dann wird das Halte- und Trennelement mit seinem Fußabschnitt an der Basis befestigt. Dies kann jeweils werkzeuglos und gegebenenfalls vollautomatisiert erfolgen.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Halteabschnitt mit wenigstens einem Einschnitt versehen, der sich von einer Berandung des Halte- und Trennelements in den Halteabschnitt hineinerstreckt.

Auf diese Weise kann eine elastische Verformbarkeit des Halteabschnitts sichergestellt werden, insbesondere bei einem plattenförmigen Halte- und Trennelement.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Halte- und Trennelement als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet.

Auf diese Weise ist eine kostengünstige Herstellung in großen Stückzahlen problemlos möglich. Der verwendete Kunststoff sollte die gewünschten elektrisch isolierenden Eigenschaften aufweisen.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Basis mit von Seitenflächen der Basis ausgehenden Einschnitten versehen, um Wicklungsdrähte zu einer Unterseite der Basis zu führen.

Auf diese Weise müssen die Wicklungsdrähte nicht über den Umriss der Basis hinausstehen. Dadurch wird die Handhabung des erfindungsgemäßen passiven Bauelements erleichtert und insbesondere sind die Wicklungsdrähte geschützt angeordnet.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine den Ringkernen abgewandte Unterseite der Basis mit Kontaktflächen oder Kontaktstiften versehen. Beispielsweise ist eine Unterseite der Basis mit Kontaktflächen versehen und als SMD-Teil ausgebildet. Die Wicklungsdrähte sind dann zu den Kontaktflächen geführt und mit diesen elektrisch verbunden. Alternativ können an der Unterseite der Basis auch Kontaktstifte vorgesehen sein, die dann ebenfalls mit den Wicklungsdrähten elektrisch verbunden sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 den schematischen elektrischen Aufbau des erfindungsgemäßen passiven Bauelements,

Fig. 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen passiven Bauelements von schräg oben,

Fig. 3 eine erste Schnittansicht des Bauelements der Fig. 2,

Fig. 4 eine zweite Schnittansicht des Bauelements der Fig. 2,

Fig. 5 eine Ansicht von schräg vorne des Halte- und Trennelements des erfindungsgemäßen passiven Bauelements der Fig. 2,

Fig. 6 eine Vorderansicht des Halte- und Trennelements der Fig. 5 und

Fig. 7 eine Ansicht des passiven elektrotechnischen Bauelements der Fig. 2 von schräg unten.

Fig. 1 zeigt den schematischen elektrischen Aufbau des erfindungsgemäßen passiven Bauelements. Das erfindungsgemäße Bauelement weist eine Gleichtaktdrossel CMC (Common Mode Choke) und eine Gegentaktdrossel DMC (Differential Mode Choke) auf. Die Gleichtaktdrossel CMC ist zum Dämpfen von Gleichtaktsignalen auf den elektrischen Leitungen 1 , 2 vorgesehen, die zu dem erfindungsgemäßen passiven Bauteil 10 führen. An den Anschlüssen 3, 4 können die beiden Leitungen dann weitergeführt werden.

Als Gleichtaktstörungen auf den beiden Leitungen 1 , 2 werden Signale bezeichnet, die auf beiden Leitungen 1 , 2 im Wesentlichen dieselbe Spannung aufweisen. Gleichtaktstörungen entstehen beispielsweise dadurch, dass die beiden Leitungen 1 , 2 jeweils für sich gesehen als Antenne wirken. Gleichtaktstörungen auf den Leitungen 1 , 2 sind nicht durch eine Messung zwischen den beiden Leitungen 1 , 2 feststellbar, da sie ja auf beiden Leitungen 1 , 2 im Wesentlichen dieselbe Spannung bzw. dasselbe Potential aufweisen.

Die Gleichtaktdrossel CMC weist einen schematisch dargestellten Ringkern 12 und eine erste Wicklung 14 und eine zweite Wicklung 16 auf dem ersten Ringkern 12 auf. Die beiden Wicklungen 14, 16 sind so auf den Ringkern 12 gewickelt, dass sich der magnetische Fluss, der durch die Gleichtaktstörung auf der Leitung 1 im ersten Ringkern 12 hervorgerufen wird, und der magnetische Fluss, der durch die Gleichtaktstörung auf der Leitung 2 im ersten Ringkern 12 hervorgerufen wird, addieren. Dadurch wird die elektrische Energie der Gleichtaktstörung in magnetische Energie umgesetzt und dann im ersten Ringkern 12 gedämpft. Der erste Ringkern 12 besteht aus Ferrit. Als vorteilhaft im Rahmen der Erfindung hat sich Mangan-Zink-Ferrit herausgestellt.

Die beiden Wicklungen 14, 16 auf dem ersten Ringkern 12 weisen die gleiche Windungszahl auf und bestehen auch aus dem gleichen Draht mit derselben Dicke und dem gleichen ohmschen Widerstand. Die beiden Wicklungen 14, 16 sind auf dem Ringkern 12 mit dem gleichen Wicklungssinn gewickelt, so dass sich bei Gleichtaktsignalen die durch die beiden Wicklungen 14, 16 erzeugten magnetischen Flüsse im Ringkern 12 addieren.

Alternativ können die beiden Wicklungen 14, 16 auf dem ersten Ringkern 12 auch einen unterschiedlichen Wicklungssinn aufweisen. In diesem Fall muss dann aber die Gleichtaktdrossel CMC anders mit den beiden Leitungen 1 , 2 verbunden werden, um wieder zu erreichen, dass der durch die Gleichtaktstörung auf den beiden Leitungen 1 , 2 erzeugte magnetische Fluss sich im ersten Ringkern 12 addiert. Dies könnte beispielsweise dadurch geschehen, dass die Leitung 1 nicht an den in Fig. 1 linken oberen Anschluss der Gleichtaktdrossel CMC angeschlossen wird, sondern an den in Fig. 1 rechten oberen Anschluss der Gleichtaktdrossel CMC.

Wird auf den beiden Leitungen 1 , 2 ein Nutzsignal transportiert, so weist dieses Nutzsignal zwischen den beiden Leitungen 1, 2 einen Potenzialunterschied auf. Das Nutzsignal kann also zwischen den beiden Leitungen 1 , 2 gemessen werden. Trifft nun ein Nutzsignal über die beiden Leitungen 1 , 2 an der Gleichtaktdrossel CMC auf, so löschen sich die magnetischen Flüsse der durch das Nutzsignal in den beiden Wicklungen 14, 16 erzeugten magnetischen Flüsse gegenseitig aus. Das Nutzsignal wird somit praktisch nicht durch die Gleichtaktdrossel CMC gedämpft. Das erfindungsgemäße Bauteil 10 weist weiter eine Gegentaktdrossel DMC (Differential Mode Choke) auf. Die Gegentaktdrossel DMC weist einen zweiten Ringkern 18, eine erste Wicklung 20 auf dem zweiten Ringkern 18 und eine zweite Wicklung 22 auf dem zweiten Ringkern 18 auf. Die Wicklungen 20, 22 sind auf dem zweiten Ringkern 18 in gleicher Weise gewickelt wie die beiden Wicklungen 14, 16 auf dem ersten Ringkern 12. Um die Wirkung einer Gegentaktdrossel DMC zu erzielen, wird aber der Ausgang der ersten Wicklung 14 auf dem ersten Ringkern 12, in Fig. 1 also der rechts oben gelegene Anschlusspunkt, mit dem in Fig. 1 an der rechten oberen Seite der Gegentaktdrossel DMC gelegenen Anschlusspunkt verbunden. Der Ausgang rechts unten der Gleichtaktdrossel CMC wird hingegen mit dem links unten liegenden Anschluss der Gegentaktdrossel DMC verbunden.

Mit anderen Worten wird somit das durch die Gleichtaktdrossel CMC hindurchgelaufene Signal in umgekehrter Richtung durch die erste Wicklung 20 auf dem zweiten Ringkern 18 hindurchgeleitet, das von der Gleichtaktdrossel CMC kommende Signal wird hingegen in der gleichen Richtung wie in der Gleichtaktdrossel CMC durch die zweite Wicklung 22 der Gegentaktdrossel DMC hindurchgeleitet. Dies führt dazu, dass sich die magnetischen Flüsse eines Gegentaktsignals, das durch die erste Wicklung 20 und die zweite Wicklung 22 auf dem zweiten Ringkern 18 geleitet wird, auf dem zweiten Ringkern 18 addieren. Dadurch werden Gegentaktstörungen auf den beiden Leitungen in der Gegentaktdrossel DMC gedämpft.

Als Gegentaktstörung wird ein Signal bezeichnet, das zwischen den beiden Leitungen 1, 2 eine Potentialdifferenz aufweist. Da dies auch beim Nutzsignal auf den beiden Leitungen 1 , 2 der Fall ist, muss die Gegentaktdrossel DMC so bemessen sein, dass in der Hauptsache Gegentaktstörungen gedämpft werden und nicht das Nutzsignal. Dies ist durch geeignete Festlegung der Induktivitäten der beiden Wicklungen 20, 22 auf dem zweiten Ringkern 18 möglich, da die Gegentaktstörungen in der Regel eine andere Frequenz haben als das Nutzsignal. Dadurch, dass der zweite Ringkern 18 aus Eisen besteht, speziell aus Eisenpulver hergestellt ist, geht das Material des zweiten Ringkerns 18 erst bei großen magnetischen Flüssen in die Sättigung. Dadurch kann Sättigung des zweiten Ringkerns 18 im Normalbetrieb vermieden werden, so dass die Induktivität groß genug für einen Dämpfung der Gegentaktstörungen ist.

Von dem erfindungsgemäßen Bauteil 10 weg führen die beiden Leitungen 3, 4. Auf den beiden Leitungen 3, 4 ist im Wesentlichen nur noch das Nutzsignal vorhanden, da Gleichtaktstörungen in der Gleichtaktdrossel CMC gedämpft werden und Gegentaktstörungen in der Gegentaktdrossel DMC. Die beiden Wicklungen 20, 22 auf dem zweiten Ringkern 18 weisen die gleiche Windungszahl auf und bestehen aus dem gleichen Draht mit der gleichen Dicke und dem gleichen Ohm’schen Widerstand. Bei dem erfindungsgemäßen Bauteil 10 bestehen die Wicklungen 14, 16 auf dem ersten Ringkern 12 und die Wicklungen 20, 22 auf dem zweiten Ringkern 18 aus dem gleichen Wicklungsdraht mit dem gleichen Durchmesser und dem gleichen ohmschen Widerstand und weisen auch alle die gleiche Windungszahl auf.

Wie nachfolgend noch erläutert werden wird, sind die Wicklungen 14, 16 auf dem ersten Ringkern 12 und die Wicklungen 20, 22 auf dem zweiten Ringkern 18 räumlich voneinander getrennt auf dem ersten Ringkern 12 bzw. dem zweiten Ringkern 18 angeordnet. Dadurch ist das erfindungsgemäße Bauteil 10 auch für Netzanwendungen mit Spannungen von beispielsweise 250 V gut geeignet. Dies wird dadurch erreicht, dass die erste Wicklung 14 auf einem anderen Winkelbereich des ersten Ringkerns 12 aufgewickelt ist als die zweite Wicklung 16. Die erste Wicklung 20 auf dem zweiten Ringkern 18 ist auf einem anderen Winkelbereich des zweiten Ringkerns 18 gewickelt als die zweite Wicklung 22. Die unterschiedlichen Winkelbereiche überlappen sich nicht.

Um die räumliche und elektrische Trennung der Wicklungen 14, 16 auf dem ersten Ringkern 12 bzw. der Wicklungen 20, 22 auf dem zweiten Ringkern 18 sicherzustellen, wird ein Halte- und Trennelement eingesetzt, das nachfolgend noch erläutert wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Bauteil 10 wird ein passives elektrotechnisches Bauteil bereitgestellt, mit dem sich sowohl Gleichtaktstörungen als auch Gegentaktstörungen dämpfen lassen.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des erfindungsgemäßen passiven Bauteils 10 in einer Ansicht von schräg oben.

Das erfindungsgemäße passive Bauteil 10 weist die Gleichtaktdrossel CMC und die Gegentaktdrossel DMC auf. Die Gleichtaktdrossel CMC und die Gegentaktdrossel DMC sind nebeneinander auf einer Basis 24 angeordnet. Die Basis 24 ist quaderförmig in Form einer dicken Platte ausgebildet. Die Basis 24 ist an ihren Seitenkanten mit mehreren Einschnitten 26 versehen, durch die jeweils ein Wicklungsdraht auf die Unterseite der Basis 24 geführt ist. Auf der in Fig. 2 verdeckten Unterseite der Basis 24 sind mehrere Kontaktstifte 28 angeordnet, die wiederum mit jeweils einem Wicklungsdraht verbunden sind, siehe auch Fig. 7. Die Gleichtaktdrossel CMC weist den ersten Ringkern 12 auf, der bei der dargestellten Ausführungsform aus Ferrit besteht. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht der erste Ringkern 12 aus Mangan-Zink-Ferrit. Auf den ersten Ringkern 12 ist die erste Wicklung 14 aufgewickelt und die zweite Wicklung 16. Die erste Wicklung 14 und die zweite Wicklung 16 sind dadurch voneinander getrennt, dass sie auf unterschiedlichen Winkelbereichen des ersten Ringkerns 12 aufgewickelt sind, wobei sich diese Winkelbereiche nicht überlappen.

Die Gegentaktdrossel DMC weist den zweiten Ringkern 18 auf, der aus Eisen gebildet ist, bei der dargestellten Ausführungsform aus Eisenpulver. Der zweite Ringkern 18 weist die gleichen geometrischen Abmessungen auf wie der erste Ringkern 12. Die beiden Ringkerne 12, 18 sind so auf der Basis 24 angeordnet, dass ihre Mittelachsen fluchtend zueinander angeordnet sind.

Auf dem zweiten Ringkern 18 der Gegentaktdrossel DMC sind die erste Wicklung 20 und die zweite Wicklung 22 aufgewickelt. Die erste Wicklung 20 und die zweite Wicklung 22 sind auf voneinander verschiedene Winkelbereiche des zweiten Ringkerns 18 aufgewickelt, wobei sich diese Winkelbereiche nicht überlappen.

Durch das Aufwickeln auf verschiedene Winkelbereiche sind die erste Wicklung 14 und die zweite Wicklung 16 auf dem ersten Ringkern 12 räumlich voneinander getrennt und die erste Wicklung 20 und die zweite Wicklung 22 auf dem zweiten Ringkern 18 sind ebenfalls räumlich voneinander getrennt. Um zu verhindern, dass die Drähte der ersten Wicklung 14 und der zweiten Wicklung 16 auf dem ersten Ringkern 12 und die Drähte der ersten Wicklung 20 und der zweiten Wicklung 22 auf dem zweiten Ringkern 18 miteinander in Kontakt kommen, ist zusätzlich noch ein Halte- und Trennelement 30 vorgesehen. Das Halte- und Trennelement 30 erstreckt sich sowohl in den Innenraum des ersten Ringkerns 12 als auch in den Innenraum des zweiten Ringkerns 18 und liegt an zwei einander gegenüberliegenden Kontaktstellen am Innenumfang des ersten Ringkerns 12 und an zwei gegenüberliegenden Kontaktstellen am Innenumfang des zweiten Ringkerns 18 an. Auch dann, wenn das erfindungsgemäße Bauteil 10 hohen Beschleunigungen oder auch Vibrationen ausgesetzt ist, beispielsweise beim Einsatz in einem Fahrzeug, können die Wicklungen 14, 16, 20, 22 nicht so weit auf dem jeweiligen Ringkern 12, 18 verrutschen, dass Drähte unterschiedlicher Wicklungen miteinander in Kontakt kommen. Das passive Bauteil 10 ist dadurch auch für Netzanwendungen mit Spannungen von beispielsweise 250 V oder mehr geeignet.

Das Halte- und Trennelement 30 hält auch die beiden Ringkerne 12, 18 zueinander in Position und auch in Position zu der Basis 24. Dies wird nachfolgend noch erläutert. Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Bauteils 10. Die Schnittebene verläuft in Fig. 2 zwischen dem ersten Ringkern 12 und dem zweiten Ringkern 18, so dass bei dem Blick auf diese Schnittebene gemäß Fig. 3 nur noch der erste Ringkern 12 mit der ersten Wicklung 14 und der zweiten Wicklung 16 zu erkennen ist. Das Halte- und Trennelement 30 ist geschnitten dargestellt. Ein Halteabschnitt 32 des Halte- und Trennelements 30 ist in einem Sackloch der Basis 24 angeordnet. Der Halteabschnitt 32 ist in das Sackloch 34 in der Basis eingeklemmt.

In der Ansicht der Fig. 3 sind zwei Kontaktstifte 28 auf der Unterseite der Basis 24 zu erkennen, die mit Wicklungsdrähten verbunden sind.

Fig. 4 zeigt eine weitere Schnittansicht des erfindungsgemäßen Bauteils 10, wobei die Schnittebene in der Ansicht der Fig. 4 die Mittelachse des ersten Ringkerns 12 und des zweiten Ringkerns 18 enthält. In der Schnittansicht der Fig. 4 sind somit der erste Ringkern 12, der zweite Ringkern 18 und die Basis 24 zu erkennen und das Halte- und Trennelement 30 ist parallel zu seinen Seitenflächen in der Mitte durchgeschnitten.

Bereits erläutert wurde der Halteabschnitt 32 des Halte- und Trennelements 30, der in dem Sackloch 34 der Basis 24 eingeklemmt ist. Der Halteabschnitt 32 ist hierzu gabelförmig ausgebildet und weist zwei Einschnitte auf. Die beiden in Fig. 4 links bzw. rechts angeordneten Abschnitte des Halteabschnitts 32 können dadurch elastisch ein Stück weit nach innen verformt werden. Dadurch wird die Klemmwirkung in der Ausnehmung 34 erreicht. Im Rahmen der Erfindung kann der Halteabschnitt 32 selbstverständlich auch in die Ausnehmung 34 eingeklebt werden oder in geeigneter Weise mit der Wandung der Ausnehmung 34 verschweißt werden. Das Halte- und Trennelement 30 kann als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein.

In Fig. 4 ist weiter zu erkennen, dass das Halte- und Trennelement einen Anlageabschnitt 36 aufweist, der T-förmig ausgebildet ist. An den beiden Stirnseiten des Querbalkens des Anlageabschnitts 36 liegt der erste Ringkern 12 bzw. der zweite Ringkern 18 an. Mittels des Anlageabschnitts 36 werden somit die beiden Ringkerne 12, 18 in einem definierten Abstand voneinander gehalten.

In den Innenraum des ersten Ringkerns 12 erstreckt sich ein erster Trennabschnitt 38 des Halte- und Trennelements. In den Innenraum des zweiten Ringkerns 18 erstreckt sich ein zweiter Trennabschnitt 40 des Halte- und Trennelements 30. Jeder der Trennabschnitte 38, 40 ist elastisch dahingehend verformbar, dass sich in der Darstellung der Fig. 4 der Trennabschnitt 38 von oben nach unten ein Stück weit zusammendrücken lässt und der Trennabschnitt 40 ebenfalls in Richtung von oben nach unten ein Stück weit zusammendrücken lässt.

Es ist in Fig. 4 zu erkennen, dass im Bereich des Trennabschnitts 38 ein oberer Rastarm 42 am Innenumfang des ersten Ringkerns 12 anliegt und ein untenliegender Rastarm 44 ebenfalls am Innenumfang des Ringkerns 12 anliegt. Der Rastarm 42 weist eine sich in Fig. 4 nach oben, von der Basis weg erstreckende Rastnase 46 auf. Der in Fig. 4 unten liegende Rastarm 44 weist eine sich in Richtung auf die Basis 24 zu, in Fig. 4 also nach unten erstreckende Rastnase 48 auf. Wird der Trennabschnitt 38 in den Innenumfang des ersten Ringkerns 12 eingeschoben, so werden zunächst die beiden Rastarme 42, 44 ein Stück weit aufeinander zubewegt, bis die Rastnasen 46, 48 am Innenumfang des ersten Ringkerns 12 an gegenüberliegenden Kontaktstellen anliegen. Der Trennabschnitt 38 wird dann parallel zur Mittelachse des ersten Ringkerns 12 in dessen Innenraum hineingeschoben, bis die Rastnasen 46, 48 den Innenraum des ersten Ringkerns 12 wieder verlassen und radial nach außen in die in Fig. 4 dargestellte Position bewegt werden. Die Rastarme 42, 44 schnappen infolgedessen radial nach außen und der Ringkern 12 ist dann in der in Fig. 4 dargestellten Position relativ zum Halte- und Trennelement 30 fixiert. Dies dadurch, dass sich der Ringkern 12 in Fig. 4 nicht nach links bewegen kann, da diese Bewegung durch die Rastnasen 46, 48 verhindert wird. Der erste Ringkern 12 kann sich auch nicht in Fig. 4 nach rechts bewegen, da er in dieser Richtung durch den Anlageabschnitt 36 des Halte- und Trennelements 30 an einer Bewegung gehindert wird.

In gleicher Weise wird der Trennabschnitt 40 in den Innenraum des zweiten Ringkerns 18 hineinbewegt, bis die Position der Fig. 4 erreicht ist. Der Trennabschnitt 40 ist in gleicher Weise ausgebildet wie der Trennabschnitt 38. Der zweite Ringkern 18 wird in seiner Position relativ zum Halte- und Trennelement der Fig. 4 dadurch gehalten, dass die Rastnasen an den Rastarmen des Trennabschnitts 40 eine Bewegung nach außen, in Fig. 4 also nach rechts, verhindern und der Anlageabschnitt 36 eine Bewegung des Ringkerns 18 in Richtung auf den ersten Ringkern zu, in Fig. 4 also nach links, verhindert. Beide Ringkerne 12, 18 liegen auf der Oberseite der Basis 24 auf und werden durch das Halte- und Trennelement 30 daran gehindert, sich von der Oberfläche der Basis wegzubewegen.

In Fig. 4 ist auch zu erkennen, dass das Halte- und Trennelement 30 die Wicklungen auf den Ringkernen 12 bzw. 18 voneinander trennt und verhindert, dass die Wicklungsdrähte der Wicklungen sich einander berühren, wenn sie sich beispielsweise relativ zu den Ringkernen 12, 18 verschieben. Fig. 5 zeigt das Halte- und Trennelement 30 in einer Ansicht von schräg vorne. Zu erkennen ist der Halteabschnitt 32, der in die Ausnehmung 34 der Basis 24 eingesteckt wird, siehe Fig. 4. Weiter ist der Anlageabschnitt 36 zu erkennen, an dessen Querbalken die Innenseiten der beiden Ringkerne 12, 18 anliegen, siehe Fig. 4. An dem in Fig. 5 linken Trennabschnitt 38 sind die beiden Rastarme 42 und 44 zu erkennen, wobei der Rastarm 42 die vom Halteabschnitt 32 weg gerichtete Rastnase 46 aufweist und der Rastarm 44 die dem Halteabschnitt 32 zugewandte Rastnase 48. Die Rastnasen 46, 48 verhindern, dass der erste Ringkern 12 sich von dem Halte- und Trennelement 30 wegbewegt.

Der Trennabschnitt 40 liegt gegenüber dem Trennabschnitt 38 und ist symmetrisch zum Trennabschnitt 38 aufgebaut, wobei die Symmetrieebene mittig durch den Anlageabschnitt 36 und den Halteabschnitt 32 verläuft.

Zwischen dem Anlageabschnitt 36 und dem Halteabschnitt 32 ist eine ovale Ausnehmung 50 zu erkennen, die sich in den Trennabschnitt 38 und den Trennabschnitt 40 hineinerstreckt. Zusammen mit den Einschnitten 52, die parallel zu der Ausnehmung 50 verlaufen, stellt die Ausnehmung 50 eine elastische Verformbarkeit der Trennabschnitte 38, 40 sicher, so dass die Rastarme 42, 44 des Trennabschnitts 38 und die Rastarme des Trennabschnitts 40 beim Einschieben in den Innenraum der Ringkerne 12, 18 aufeinander zubewegt werden können und dann nach Durchqueren des Innenraums wieder auffedern können, siehe Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf das Halte- und Trennelement 30 der Fig. 5.

Fig. 7 zeigt das erfindungsgemäße passive Bauelement 10 in einer Ansicht von schräg unten. An der Unterseite der Basis 24 sind insgesamt sechs Kontaktstifte 28 zu erkennen, die beispielsweise in passende Durchgangsöffnungen einer Leiterplatte eingesteckt werden können. Mit den Kontaktstiften 28 können dann die Leitungen 1, 2, 3, 4, siehe Fig. 1 , verbunden werden. Mit den in Fig. 7 mittleren Kontaktstiften 28 sind die Wicklungsdrähte von jeweils zwei Wicklungen verbunden, um die in Fig. 1 schematisch dargestellte Verschaltung der Gleichtaktdrossel CMC und der Gegentaktdrossel DMC zu realisieren.