Funktionsweise von Gleichtaktdrosseln

Lassen Sie uns die Funktion und den Betrieb einer Gleichtaktdrossel und die Art und Weise untersuchen, wie sie unerwünschte Störungen reduziert.

Differenzielle Störungen

Zunächst untersuchen wir die differentiellen Störungen. Bei differentiellen Störungen tritt im Gerät bei jeder Signalübertragung von der Leitungsseite eine gleich große Rückkopplung auf der Neutralleiterseite auf. Alles, was von Ihrer Leitung (oder der Oberseite) zurück durch den Neutralleiter (Unterseite) fließt, sollte sich gegenseitig auslöschen. Im Differenzmodus treten bei gleicher Signalauslöschung keine unerwünschten Störungen auf. Wenn diese Übertragungsarten nicht symmetrisch und auslöschend sind, tritt differentielles Rauschen auf.

Gleichtaktrauschen

Bei Gleichtaktstörungen treten Störungen gleichzeitig von beiden Eingangsseiten (Leitung und Neutralleiter) ein und aus, werden aber auch zur Erde zurückgekoppelt. Ziel ist es, diese unerwünschten Störungen zu erfassen und ihre Übertragung und Rückkopplung zur Erde zu verhindern. Dazu müssen sowohl die Leitungs- als auch die Neutralleiter-Signalströme erfasst und über ein gemeinsames Bauteil, beispielsweise einen Magnetkern, als Wärme abgeleitet werden. Bei einer Gleichtaktdrossel sind Leitungs- und Neutralleiterwicklungen auf einen einzigen Kern gewickelt.

Wenn Sie eine stromkompensierte Drossel zur Reduzierung von Gleichtaktstörungen (Interferenzmuster oder unerwünschtes Rauschen) verwenden, benötigen Sie eine hohe Impedanz bei den unerwünschten Frequenzen, um diese Störungen zu unterdrücken. Auf dieser Folie stellt die blaue Linie eine Gleichtaktunterdrückung dar. Die gestrichelte rote Linie unten stellt eine Gegentaktunterdrückung dar. Obwohl es sich um eine Gleichtaktdrossel handelt, verfügt sie auch über eine Gegentaktunterdrückung auf verschiedenen Frequenzebenen. Sie sehen dort ebenfalls einen schwarzen Balken. Das ist beispielsweise eine Übertragungsfrequenz.

Stellen Sie sich vor, Sie übertragen einen gewünschten Datenträger (auch „Signal“ genannt) mit einer bestimmten Frequenz. Liegt bei dieser Frequenz Rauschen vor, möchten Sie dieses Rauschen (unerwünschte Frequenzen) eliminieren, ohne das Signal zu verzerren. Normalerweise handelt es sich bei dem Rauschen um Gleichtaktrauschen. Die Lösung zur Reduzierung (wenn nicht sogar Eliminierung) der unerwünschten Rauschfrequenzen besteht in der Verwendung einer Gleichtaktdrossel mit hoher Impedanz, die nur die unerwünschten Frequenzen aussendet. Mit der richtigen Gleichtaktdrossel wird das Rauschen reduziert, das gewünschte Signal jedoch nicht beeinträchtigt.

Gleichtaktdrossel vs. Einzeldrossel

Manchmal ist eine Gleichtaktimpedanz, aber eine sehr geringe Differenzialimpedanz erforderlich. Vergleichen Sie verschiedene Teile von Gleichtaktdrosseln. Es besteht ein erheblicher Unterschied zwischen einer einzelnen Drossel zur Differenzialunterdrückung und einer stromkompensierten (oder Gleichtaktdrossel) zur Gleichtaktunterdrückung. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Teilen besteht darin, dass die Gleichtaktdrossel zwei oder mehrere Wicklungen hat, d. h. Sie können eine Wicklung mit drei oder mehr Leitungen haben. Es sind auch vier Leitungsträger möglich, aber alle Wicklungen befinden sich auf einem gemeinsamen Kern.

Bei einer Gleichtaktdrossel hält das Kernmaterial die Wicklungen miteinander verbunden. Im Gegensatz dazu haben Einzeldrosseln oder Einzelwicklungsinduktoren nur eine Wicklung auf einem Kern. Dieses Diagramm zeigt den Unterschied der Gleichtaktimpedanz. Natürlich verfügt eine Gleichtaktdrossel über Gleichtaktimpedanzen, um unerwünschtes Gleichtaktrauschen zu unterdrücken. Für eine Kommunikations- oder Signalanwendung wäre eine sehr geringe Differenzialrauschunterdrückung der Gleichtaktdrossel von Vorteil. Obwohl wir von Gleichtaktdrosseln sprechen, verfügt jede Gleichtaktdrossel auch über eine Differenzialimpedanz. Es ist wichtig, dass die Differenzialunterdrückung nicht auf der Frequenz des übertragenen Signals liegt, um das Signal nicht zu verzerren.