Ohne die Hidden Champions an der Peripherie kann kein "Star" auf einer Platine funktionieren. Teil 5 der Themenreihe widmet sich stromkompensierten Drosseln, dank denen sich Einphasen-Hochstromanwendungen kompakt auf der Leiterplatte realisieren lassen.

Erst mit stromkompensierten Drosseln lassen sich Einphasen-Hochstromanwendungen ganz kompakt auf der Leiterplatte realisieren. Durch den vertikalen Aufbau benötigt eine solche Drossel weniger Platz. (Bild: Schurter / Hüthig)

Wie die meisten Elektronik-Baugruppen wird auch der Leistungsteil vermehrt mit diskreten Komponenten auf der Leiterplatte aufgebaut. Durch die hohe Integrationsdichte zum Erreichen einer kompakten Bauform können aber thermische Probleme aufgrund der hohen Ströme auf der Leiterplatte entstehen. EMV-Störungen können sich wegen der fehlenden räumlichen Trennung auf benachbarte Baugruppen auswirken. Deshalb ist ein kompaktes Filter auf der Leiterplatte mit diskreten Komponenten oftmals die beste Lösung. Eine stromkompensierte Drossel mit Kondensatoren stellt die effizienteste Maßnahme zur Unterdrückung von EMV-Störungen dar.

Die stromkompensierte Drossel – auch Gleichtaktdrossel genannt – ist eine Spule beziehungsweise Induktivität zur Begrenzung von Strömen in elektrischen Leitungen, zur Zwischenspeicherung von Energie, zur Impedanzanpassung oder zur Filterung. Sie wird im Bereich der Stromversorgungen elektrischer und elektronischer Geräte in der Leistungselektronik eingesetzt.

Die Serie DKIV-1 von Schurter ist für Einphasen-Anwendungen bei Nennströmen von 10 A bis 50 A ausgelegt. Trotz der hohen Ströme benötigt die vertikale (also stehende) Drossel nur eine kleine Stellfläche auf der Leiterplatte. Dadurch wird ein kompakter Aufbau mit hoher Leistung möglich. Die stromkompensierten Drosseln sind kompakt und leicht, die Kontaktierung erfolgt mittels Durchsteckkontakten (THT). Die Kombination einer vertikalen (DKIV) mit einer horizontalen Drossel (DKIH) in mehrstufigen Filtern verringert eine gegenseitige Beeinflussung der magnetischen ­Felder der einzelnen Drosseln. Die stromkompensierten Drosseln DKIV-1 entsprechen der Norm IEC 60938. Mit einer Nennspannung von 300 VAC oder 450 VDC sind sie für fast jede Anwendung geeignet. Die DKIV-1-Serie ist für Stromstärken von 10 bis 50 A, 300 VAC gemäss IEC und UL und 10 bis 50 A, 250 VAC gemäss CSA zertifiziert und sind für den Temperaturbereich von -40 °C bis +100 °C ausgelegt. Die Drosseln verfügen über ENEC- und cURus-Zulassungen. Erhältlich sind die Drosseln mit Ferrit- oder nanokristallinen Kernen.

In unserer Themenreihe Hidden Champions der Elektronik widmen wir uns den Komponenten, die selten im Rampenlicht stehen. Denn die Stars einer Platine können  ohne die Hidden Champions an der Peripherie nicht funktionieren. Passive Bauelemente, Kühlkörper, Kabel, Stecker, einfachere Logik-ICs etc. werden immer wieder gern übersehen oder gelten als „langweilig“, sind aber essenziell wichtig. Genau um solche Hidden Champions geht es hier.

Zum Portfolio gehören auch die horizontal ausgeführten Drosseln DKIH-1 für Einphasen-AC- oder DC-Anwendungen, DKIH-3 für Dreiphasen-Anwendungen (beide für 10 A bis 50 A) und DKIH-4 für Dreiphasen-Anwendungen mit Neutralleiter (10 A bis 40 A). Zusätzlich zu den Standardprodukten sind auf Anfrage anwenderspezifische Pin-Konfigurationen oder Ausführungen erstellbar.

Für die Drosseln bietet Schurter auch praxiserprobte Versuchsleiterplatten an. Mit diesen lässt sich im Rahmen eines iterativen Prozesses direkt eine Filterschaltung für Ein- oder Dreiphasensysteme aufbauen und einmessen, ohne dabei Anpassungen am Layout der eigenen Leiterplatte machen zu müssen.

Zu starke elektromagnetische Interferenzen können etwa zu einem Versagen elektronischer Bremssysteme führen. Um Interferenzen zu reduzieren, kommen Entstörfilter zum Einsatz. Mehr zum Thema erfahren Sie hier.

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