Common Mode Chokes – Was ist das und wofür werden sie benötigt?

Common Mode Chokes, auch Gleichtaktdrosseln genannt, sind in modernen elektronischen Schaltungen unverzichtbare Bauelemente. Sie sorgen dafür, dass elektronische Geräte störungsfrei arbeiten und elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) gewährleistet ist.

Was ist ein Common Mode Choke?

Ein Common Mode Choke ist eine spezielle Drosselspule, die Störungen herausfiltert. Sie besteht aus zwei oder mehr Wicklungen auf einem gemeinsamen Kern. Anders als bei einer einfachen Induktivität wirken die Wicklungen so zusammen, dass Gleichtaktstörungen – also gleichphasige Störsignale auf mehreren Leitungen – effektiv unterdrückt werden. Die Signale, die das Nutzsignal darstellen, werden hingegen nahezu ungehindert weitergeleitet.

Warum sind Common Mode Chokes wichtig?

In jedem elektronischen Gerät entstehen hochfrequente Störungen. Diese können durch schnelle Schaltvorgänge, Taktgeneratoren oder Motoransteuerungen verursacht werden. Gelangen solche Störungen ungefiltert nach außen, stören sie andere Geräte oder führen dazu, dass Normen zur elektromagnetischen Verträglichkeit nicht eingehalten werden. Ein Common Mode Choke reduziert diese Störungen erheblich. Dadurch können Entwickler sicherstellen, dass ihre Geräte EMV‑Richtlinien erfüllen und zuverlässig arbeiten.

Wie funktioniert eine Gleichtaktdrossel?

Das Prinzip ist elegant: Die Ströme des Nutzsignals fließen in entgegengesetzter Richtung durch die Wicklungen. Dadurch heben sich ihre magnetischen Felder im Kern weitgehend auf, sodass der Nutzstrom kaum beeinflusst wird. Gleichtaktstörungen hingegen fließen in gleicher Richtung durch beide Wicklungen. Diese Felder addieren sich, die Induktivität wirkt stark und die Störungen werden gedämpft. Auf diese Weise filtert die Gleichtaktdrossel Störungen, ohne das gewünschte Signal zu beeinträchtigen.

Typische Einsatzmöglichkeiten

Common Mode Chokes finden sich in nahezu allen Geräten, die mit Netzspannung betrieben werden oder empfindliche Signalleitungen enthalten. Typische Beispiele sind Schaltnetzteile, LED‑Treiber, Industrie‑Steuerungen und Kommunikationsmodule. Auch in USB‑Schnittstellen, CAN‑Bus‑Systemen oder Ethernet‑Ports sind sie oft verbaut. Immer dann, wenn Entwickler eine gute EMV erreichen wollen, ist der Einsatz einer Gleichtaktdrossel sinnvoll.

Vorteile im Entwicklungsprozess

Die Verwendung eines Common Mode Chokes bringt mehrere Vorteile. Zum einen verbessert sie die Störunterdrückung, wodurch weniger aufwendige Maßnahmen in anderen Schaltungsteilen notwendig sind. Zum anderen können Entwickler kompaktere Designs realisieren, weil weniger externe Filterstufen benötigt werden. Darüber hinaus lassen sich Prüf- und Zertifizierungsprozesse beschleunigen, da die EMV‑Anforderungen leichter erfüllt werden.