Was ist eine Gleichtaktdrossel?
Gleichtaktdrosseln sind Filter zur Reduzierung des so genannten Gleichtaktrauschens.
Gleichtaktrauschen ist eine Art von Rauschen, das sich über Strom- und Signalleitungen ausbreitet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es von der Bezugserde zum Verdrahtungsträger und wieder zurück zur Bezugserde fließt.
Gleichtaktdrosseln enthalten in ihrem Inneren eine Induktivität, die den Rauschfluss sofort unterbricht, wenn er fließt.
Gleichtaktdrosseln spielen eine wichtige Rolle bei der Rauschunterdrückung und bei EMV-Maßnahmen in elektronischen Geräten.
Anwendungen von Gleichtaktdrosseln
Viele elektronische Geräte werden EMV-Maßnahmen unterzogen, damit sie auch bei Störbeeinflussung normal arbeiten können.
EMV steht für Elektromagnetische Verträglichkeit. Das bedeutet, dass das Produkt so konstruiert ist, dass es keine elektromagnetischen Störungen verursacht oder empfängt, und selbst wenn dies der Fall ist, ist es so konstruiert, dass es normal funktioniert.
Zu diesen EMV-Maßnahmen gehören elektronische Geräte wie Haushaltsgeräte, Büroautomatisierungsgeräte und Fahrzeugmaschinen.
Insbesondere werden Gleichtaktstörspulen verwendet, um Gleichtaktstörungen zu beseitigen, was im Folgenden erläutert wird.
Funktionsweise von Gleichtaktdrosseln
Leitungsgebundenes Rauschen, das über Strom- und Signalleitungen übertragen wird, wird in zwei Kategorien unterteilt: Differenzialrauschen und Gleichtaktrauschen.
In einem elektrischen Schaltkreis, der auf einer Platine aufgebaut ist, fließt der von einem Teil des Schaltkreises erzeugte Strom zunächst durch die Last und kehrt dann über einen anderen Weg zurück. Dies wird als Differenzialmodus bezeichnet, und das Rauschen, das auf diese Weise fließt, heißt Differenzialmodusrauschen.
Andererseits gibt es einen Weg, bei dem der Strom nicht durch die Schaltung fließt, sondern aufgrund der Kapazität zwischen der Bezugserde und der Verdrahtung auf der Platine dazwischen, und der Strom kehrt von der gegenüberliegenden Seite zur Bezugserde zurück. Dies wird als Gleichtakt bezeichnet.
Normalerweise ist die Kapazität zwischen der Bezugserde und der Leiterplattenschaltung so klein, dass bei niederfrequenten Signalen kein Strom fließt, aber bei hochfrequenten Störungen kann das Gleichtaktrauschen aufgrund der geringeren Impedanz leicht übertragen werden.
Gleichtaktdrosseln sind Filter, die das Gleichtaktrauschen unterdrücken.
Die Spule besteht aus zwei Leitern, die um einen runden Kern gewickelt sind.
Wenn der Strom in den beiden Leitern in entgegengesetzte Richtungen fließt (Differentialbetrieb), sind die magnetischen Flüsse entgegengesetzt gerichtet und heben sich gegenseitig auf. Daher funktioniert er nicht als Filter.
Wenn die Ströme jedoch in dieselbe Richtung fließen (Gleichtakt), verstärken sich die magnetischen Flüsse gegenseitig und wirken wie eine Drosselspule, wodurch das Rauschen gefiltert wird.