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    • 专利摘要:
    Spulenanordnung,die einen ersten und einen zweiten C-förmigen Kern aufweist, wobeijeder C-förmigeKern eine langgestreckte Basis und zwei kürzere Schenkel an den Endender Basis aufweist, auf jede Basis eine Wicklung aufgebracht istund die Enden der Wicklungen an den Schenkeln der Kerne elektrischkontaktiert sind, und wobei die Kerne relativ zueinander so angeordnetsind, daß dieSchenkel der beiden Kerne einander gegenüberliegen.
    公开号:DE102004025076A1
    申请号:DE200410025076
    申请日:2004-05-21
    公开日:2005-12-15
    发明作者:Robert Dr. Weger
    申请人:Minebea Co Ltd；
    IPC主号:H01F27-28
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Spulenanordnung und ein Verfahren zu derenHerstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Spulenanordnung,welche in Hochfrequenzanwendungen als Drossel, beispielsweise alsSpeicherdrossel, oder als Hochfrequenz-Transformator eingesetztwerden kann. Eine möglichekonkrete Anwendung der erfindungsgemäßen Spulenanordnung ist ineinem Schaltnetzteil.
    [0002] EineSpulenanordnung, die als Leistungstransformator in einem Schaltnetzteileingesetzt werden kann, ist beispielsweise beschrieben in dem U.S. Patent5,543,773. Die darin offenbarte Spulenanordnung verwendet eine ersteund eine zweite Wicklung, welche auf einen trapezförmigen Kernaufgebracht und in ein- und derselben Wicklungsebene verschränkt gewickeltsind. Ziel dieser Anordnung ist es, die Dichte des Leckflusses undsomit Verluste der Spulenanordnung zu minimieren, und allgemeiner, Wicklungsleitungsverlustezu minimieren. Zu diesem Zweck wird ein relativ kompliziertes, verschränktes Wickelverfahrenvorgesehen.
    [0003] InduktiveBauelemente haben durch die rasche Entwicklung der Leistungselektronik,beispielsweise auf dem Gebiet der Schaltnetzteiltechnik, stark anBedeutung gewonnen. Der Trend zu höheren Integrationsdichten,die bei Halbleiterbauelementen äußerst erfolgreichwar, ist auch bei magnetischen Bauteilen gefordert. Bei magnetischenBauteilen kann eine Verkleinerung insbesondere durch Vergrößerung derArbeitsfrequenz erzielt werden (Hochfrequenzspulen für Leistungsanwendungenwerden gegenwärtigin einem Bereich zwischen 100 kHz und wenigen MHz hergestellt).Die Forderung nach hoher Arbeitsfrequenz und gutem Wirkungsgradführt zu Wicklungsstrukturenbzw. Spulenanordnungen, die möglichstwenig vom Skin- bzw. Proximityeffekt betroffen sind (siehe auch:IEEE Tagungsband ICIT03: R. Weger, "Resonant Converter with Current ControlledInductances", 2003,Maribor, Slovenia).
    [0004] Konventionellemagnetische Bauteile bestehen aus einem Kern, der den magnetischenFluß führt (beiHochfrequenzanwendungen typischerweise ein Ferritmaterial), undeinem Spulenkörper,der eine oder mehrere Wicklungen trägt. Im allgemeinen wird versucht,den Kern so klein zu wählen,daß sein Wicklungsfenstermöglichstvoll wird. Die resultierenden mehrlagigen Wicklungen verursachenaber erhebliche Verluste durch Skineffekt bzw. Proximityeffekt.
    [0005] Einbekannter Ansatz, induktive Bauelemente kompakter, insbesondereflacher und einfacher fertigbar zu gestalten, wird mit der so genanntenPlanartechnologie verfolgt. Diese setzt inhärent jedoch Windungsgeometrienvoraus, deren Magnetfelder erheblich über den Nahbereich des Bauteilshinauswirken. Diese nachteilige Eigenschaft kommt insbesondere beimagnetischen Bauteilen mit niedriger relativer effektiver magnetischerPermeabilität(z.B. Speicherspulen) zum Tragen und führt zu unerwünschten Induktionswirkungenauf benachbarte Schal tungsteile und zu zusätzlichen Energieverlusten.Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spulenanordnung anzugeben,die sich als Hochfrequenzdrossel, insbesondere als Speicherdrossel,sowie zur Verwendung in Hochfrequenz-Transformatoren eignet, welchebeispielsweise in Schaltnetzteilen zu finden sind. Die erfindungsgemäße Spulenanordnungsoll die beschriebenen Mängeldes Standes der Technik vermeiden. Insbesondere soll die Erfindungzu kompakteren, flacheren und gleichzeitig effizienteren magnetischenBauteilen führen.Die Spulenanordnung soll eine gute Leistungsdichte, einen gutenWirkungsgrad und ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der elektromagnetischenVerträglichkeit (EMV)und der elektromagnetischen Rauschemission (Electromagnetic NoiseEmission) haben.
    [0006] DieseAufgabe wird durch eine Spulenanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch11 gelöst.
    [0007] DieErfindung sieht eine Spulenanordnung vor, welche zwei C-förmige Kerneaufweist, die jeweils eine langgestreckte Basis und zwei kürzere Schenkelan den Enden der Basis umfassen. Auf jede Basis ist eine Wicklungaufgebracht, und die Enden der Wicklungen sind an den Schenkelnder Kerne elektrisch kontaktiert. Die beiden C-förmigen Kerne sind relativ zueinanderso angeordnet, daß ihre Schenkelzueinander weisen und einander mit einem definierten Abstand gegenüberliegen.Die Schenkel sind im Vergleich zur Länge der Basen relativ kurz. BeiVerwendung der Spulenanordnung als Transformator kann der Luftspaltzwischen den C-förmigen Kernengegen Null reduziert werden, indem die Kerne ohne Abstandshalterdirekt zusammengefügt(z.B. zusammengeklebt) werden.
    [0008] Mitder Erfindung wird eine Spulenanordnung geschaffen, die sich sowohlals Drossel als auch als Transformator in Hochfrequenzanwendungenausgezeichnet eignet. Zum Beispiel kann die Spulenanordnung alsSpeicherdrossel in einem Schaltnetzteil verwendet werden. Mit dererfindungsgemäßen Spulenanordnungkönnenausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Leistungsdichte, des Wirkungsgradesund der elektromagnetischen Induktion erreicht werden. Zusätzlich ergibtsich der Vorteil, daß dieerfindungsgemäße Spulenanordnungsehr kompakt und flach ist, so daß sich die Spulenanordnungausgezeichnet fürdie Oberflächenmontage (SMD-Technik)auf Leiterplatten eignet.
    [0009] Inder bevorzugten Ausführungder Erfindung ist der Teil des Ferritkernes, der die Wicklung aufnimmt,entweder mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehenoder mit isolierendem Band umwickelt, so daß kein separater Spulenträger notwendigist. In Sonderfällengeringer Spannungsbelastung der Spule kann auf diese Isolation zwischen Kernund Wicklung auch verzichtet werden. Durch den Verzicht auf Spulenkörper undden einfachen Aufbau verspricht die Spulenanordnung Kostenvorteilegegenüberdem Stand der Technik.
    [0010] Vorzugsweisesind die Wicklungen auf jeden der Kerne einlagig aufgebracht undgleichmäßig über dieLänge derBasis verteilt, wodurch sich besonders gute magnetische Eigenschaftender Spule ergeben und Verluste durch Skineffekt und Proximityeffektminimiert werden.
    [0011] DerDurchmesser des Wicklungsdrahtes sollte die dreifache Skineindringtiefenicht überschreiten.Die Skineindringtiefe ist eine Funktion der Arbeitsfrequenz undder spezifischen Leitfähigkeit. Für Kupferdrahtberechnet man die Skineffekt-Eindringtiefe δ bei realistischen Arbeitstemperaturen(im Bereich von ungefähr25°C – 65°C) näherungsweise wiefolgt:
    [0012] Wenndie Strombelastung einen größeren Drahtquerschnitterfordert, könnenzwei oder mehrere Drähteparallel gewickelt werden (bifilar, trifilar ...) bzw. es kann auchKupferfolie verwendet werden.
    [0013] DieSchenkel der C-förmigenKerne sind vorzugsweise nur geringfügig länger als der Durchmesser derauf die Basen aufgebrachten Wicklungsdrähte und insbesondere nur geringfügig länger alsder Durchmesser einer Wicklungslage. Dies hat den Vorteil, daß die C-förmigen Kernemit ihren Basen relativ nah zusammengebracht werden können undso der Raum von der Spulenanordnung optimal genutzt wird, wobeidurch die einander gegenüberliegenden kurzenSchenkel zwei Luftspalte gebildet werden. Bei der Anwendung alsSpeicherdrossel ist das konstruktionsbedingte Auftreten von zweiLuftspalten ein erheblicher Vorteil, da der magnetische Streuflussvon zwei magnetisch in Serie liegenden Luftspalten erheblich niedrigerist als von einem äquivalentenEinfachluftspalt. Zusätzlichbegünstigtdie verwendete Wicklungsgeometrie ein minimiertes äußeres Streufeld.Einerseits handelt es sich um Stabspulen, deren Spulenlänge erheblichgrößer alsder Spulendurchmesser ist. Solcherlei Stabspulen generieren von vornhereinein geringeres externes Streufeld. Andererseits liegen die beidenStabspulen mit entgegengesetzter magnetischer Polung räumlich dichtbeieinander, sodass sich deren Fernfelder gegenseitig auslöschen.
    [0014] DieSchenkel der C-förmigenKerne sind (mindestens) geringfügiglängerals die Dicke der auf die Basen aufgebrachten Wicklungen. Dies istnotwendig, um den magnetischen Kreis spaltfrei schließen zu können (gegenüberliegendeSchenkel von zwei Kernhälftenberührensich). Wenn ein Luftspalt vorgesehen ist, empfiehlt es sich, dieSchenkel etwa eine Luftspaltbreite länger zu machen als der Wicklungsdurchmesser,um das in Spaltnähestarke Magnetfeld von den Randwindungen der Wicklung fernzuhalten.
    [0015] Wennanwendungsbedingt ein besonders großes Luftspaltvolumen benötigt wird,könnendie zwei Teilspalte durch Einbringen von kurzen I-Kernen auf vierTeilspalte verdoppelt werden. Die Länge des eingebrachten I-Kernessoll möglichstklein andererseits aber wesentlich größer als die resultierende Spaltdistanzsein, mindestens aber das Dreifache der Spaltdistanz. Konstruktionsbedingtentstehen zwischen den gegenüberliegendenSchenkeln der beiden Kernhälftenzwei gleiche Luftspalte. Durch Abstandshalter können die Luftspalte vor demFixieren der Kernhälftenauf jede gewünschteDistanz gebracht werden. Die Abstandshalter können entweder dauerhaft zwischendie Kernhälftengeklebt werden oder nur vorübergehendzwischen die Kernhälften geklemmtsein. Im letzteren Fall empfiehlt sich, eine zusätzliche Fixierung der Kernhälften mittelsEpoxidharz nach Entfernen des Abstandshalters. Die Kernhälften können vordem Lötprozessbeispielsweise mit einer mechanischen Klammer zusammengedrückt werden.
    [0016] DieSchenkel weisen jeweils wenigstens eine elektrisch leitende Oberfläche zumKontaktieren der Wicklungen auf. In einer Ausführung der Erfindung haben dieSchenkel einen rechteckigen Querschnitt. In dieser Ausführung sindvorzugsweise zwei aneinander grenzende Flächen der Schenkel mit einerelektrisch leitenden Kontaktfolie versehen, um die Wicklungen zukontaktieren. Die Basen können auchrunden Querschnitt haben, die Schenkel sind aber wegen der Kontaktierungvorzugsweise rechteckig. Zwischen der Schenkeloberfläche undder elektrisch leitenden Folie ist jeweils eine Isolierung vorgesehen.Die Kontaktflächenauf den Kernhälftenkönnendirekt mit Leiterbahnen verlötetwerden.
    [0017] Soferneine Kernhälftemehr als eine Wicklung trägt,z.B. im Falle einer Bifilarwicklung können die Kontaktierungsflächen auchsegmentiert werden, um die Wicklungsenden getrennt anzuschließen.
    [0018] DieC-förmigenKerne sind vorzugsweise so aufgebaut, daß sich die Schenkel im wesentlichen senkrechtzu den Basen an deren äußeren Endenerstrecken.
    [0019] Mitder erfindungsgemäßen Spulenanordnungkönnenfolgende Vorteile erzielt werden: Die Spulen können miteiner sehr flachen und kompakten Geometrie hergestellt werden, wodurcheine ausgezeichnete Raumausnutzung erzielt wird. In der Praxis eignensich die Spulenanordnungen sowohl als Speicherdrosseln (Serieninduktoren)als auch als Transformatoren. Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbausder Spulenanordnung eignet sich diese sowohl für die Realisierung als miniaturisierte SMD-Drosselspuleoder -Induktor als auch als Leistungs-Induktor im kW-Bereich.
    [0020] Dieeinlagige Spulengeometrie minimiert skineffektbasierte Verlustein der Wicklung. Durch die langgestreckte flache C-Form wird derAnteil des magnetischen Totvolumens in den Schenkeln minimiert, undsomit werden Kernverluste verringert. Die räumliche Aufteilung des Luftspaltesauf zwei Teilspalte reduziert die externen Wirbelfelder in Spaltnähe. Zusätzlich sinddie Teilspalte außerhalbder Wicklungen lokalisiert, so daß Verluste in der Wicklungdurch Streufeldinduktion minimal bleiben. Die Geometrie der Spulenanordnungund die Aufteilung des Luftspaltes auf zwei Teilspalte garantiertminimierte magnetische Streufelder und somit exzellente elektromagnetischeVerträglichkeit.
    [0021] Dieelektromagnetische Emission kann weiter verringert werden, indemder Doppelspalt zwischen den beiden Schenkeln zu einem Vierfachspalt erweitertwird, indem z.B. kurze I-Kerne zwischen die Schenkel der beidenC-Kerne der Spulenanordnung eingefügt werden, wie oben beschrieben.
    [0022] Fernerist bei der erfindungsgemäßen Spulenanordnungdie Längeder Wicklung im Vergleich zu ihrem Durchmesser groß, worauseine schnelle Abnahme äußerer Streufelderresultiert.
    [0023] Einweiterer Vorteil schließlichist der extrem einfache, kompakte und materialsparende Aufbau derSpulenanordnung, die einfache Handhabung und die daraus resultierendengünstigenKosten. Der von der Spulenanordnung eingenommene Raum wird optimalausgefüllt.Es wird kein Platz füreinen Spulenkörperverbraucht. Der von der Wicklung nicht nutzbare Kernbereich am Schenkelwird fürdie Kontaktierung verwendet. Die erfindungsgemäße Spulenanordnung ermöglicht extremflache Magnetbauteile.
    [0024] DieErfindung sieht auch ein Verfahren zum Herstellen einer derartigenSpulenanordnung vor, bei dem auf jede Basis eine Wicklung aufgebrachtwird, die Enden der Wicklungen an den Schenkeln der Kerne elektrischkontaktiert werden und die Kerne nebeneinander so angeordnet werden,daß die Schenkelder beiden Kerne einander mit einem Abstand gegenüberliegen.
    [0025] DerAbstand der Kerne wird vorzugsweise mit Hilfe eines Abstandshalterseingerichtet, welcher zwischen die beiden Kerne eingefügt wird,bevor die Schenkel der Kerne auf einem Träger fixiert werden. Nach demFixieren der Schenkel kann der Abstandshalter wieder entfernt werden.Vorzugsweise werden die Schenkel der Kerne auf eine Leiterplattegelötet.
    [0026] Insbesonderebei großenSpulenanordnungen und geringen Abständen zwischen den Kernen istes vorteilhaft, wenn die einander gegenüberliegenden Schenkel zweierKerne zusätzlichfixiert werden, beispielsweise durch Aufbringen eines Tropfens Epoxidharz.
    [0027] DieErfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungenmit Bezug auf die Zeichnungen nähererläutert.In den Figuren zeigen:
    [0028] 1 eineperspektivische Darstellung eines C-Kerns zur Herstellung einerSpulenanordnung gemäß der Erfindung;
    [0029] 2 eineDraufsicht eines C-Kerns, auf den eine Wicklung aufgebracht ist;
    [0030] 3 eineUnteransicht von zwei bewickelten, einander gegenüberliegendenC-Kernen zum Aufbau einer Spulenanordnung gemäß der Erfindung;
    [0031] 4 eine ähnlicheAnsicht wie 3 von unten, wobei zwischendie C-Kerne Abstandshalter eingebracht sind;
    [0032] 5 eineperspektivische Darstellung eines Kontaktierungskörpers für die erfindungsgemäße Spulenanordnung;
    [0033] 6 eine ähnlicheAnsicht wie 3, wobei zwischen die C-KerneAbstandshalter und I-Kerneeingebracht sind; und
    [0034] 7 eineperspektivische Explosionsdarstellung von zwei einander gegenüberliegenden C-Kernen, die durcheinen Abstandshalter getrennt und durch eine Spannklammer zusammengehalten werden,zum Aufbau einer Spulenanordnung gemäß der Erfindung.
    [0035] Dieerfindungsgemäße Spulenanordnung basiertauf der Verwendung von zwei gleichartigen C-förmigen Kernen oder C-Kernen,welche jeweils eine Spulenhälftebilden. Die C-Kerne sind vorzugsweise aus einem Ferritmaterial hergestellt. 1 zeigteine perspektivische Ansicht eines C-Kerns 10, der einelanggestreckte Basis 12 und zwei von der Basis senkrechtabstehende, vergleichsweise kurze Schenkel 14, 16 anden Enden dieser Basis aufweist. Der C-Kern der erfindungsgemäßen Spulenanordnungist vorzugsweise mit relativ kurzen Schenkeln 14, 16 ausgebildet,die wenig mehr als ein Wicklungsdurchmesser von der Basis 12 vorstehen.Der C-Kern 10 degeneriert somit in Richtung eines I-Kerns.Die gezeigte Struktur des C-Kerns 10 führt zu einem minimalen Platzbedarffür denAufbau der erfindungsgemäßen Spulenanordnung.
    [0036] DieBasis 12 ist vorzugsweise mit einem isolierenden Materialbeschichtet, z.B. mit einem isolierenden Kunststoffbnd oder einerEpoxidbeschichtung. Dies ermöglichtdas direkte Aufbringen einer Wicklung auf den Kern 10 ohnezusätzlicheIsolierung oder Spulenträger.In der gezeigten Ausführung hatder Kern 10 einen rechteckigen Querschnitt. Vorzugsweisesind die Kanten des Kerns 10 geglättet oder abgerundet, um Verletzungenund Beschädigungenvon Material zu vermeiden.
    [0037] In 1 sindneben dem C-Kern 10 isolierende Abstandshalter 18 sowieelektrisch leitende Kontaktfolien 20 dargestellt. Die Kontaktfolien 20 können z.B.aus einer Kupferfolie geschnitten sein. Die elektrisch leitendenKontaktfolien dienen als Kontaktflächen und werden an den Schenkeln 14, 16 des C-Kerns 10 angebracht,z.B. geklebt, wie in 2 gezeigt. Die elektrisch leitendenKontaktfolien 20 sitzen vorzugsweise auf Isolierstücken 18,welche wenig dicker als ein Wicklungsdurchmesser sind. Die Kontaktfolien 20 bedeckenbei der gezeigten Ausführungwenigstens zwei benachbarte, zueinander senkrechte Flächen derSchenkel 14 bzw. 16. Sie dienen zum Kontaktierender Wicklungsenden, wie in 2 dargestellt,sowie zum Befestigen der Spulenanordnung an einem Träger, wiemit Bezug auf 7 erläutert. Die Kontaktfolien 20 können mitden Abstandshaltern 18 auf die C-Kerne 10 aufgeklebtwerden. Sofern ein C-Kern mehr als eine Wicklung trägt, z.B.im Fall einer bifilaren Wicklung oder einer trifilaren Wicklung,könnendie Folien 20 auch segmentiert werden, um die Wicklungsendengetrennt anzuschließen,wie aus 5 ersichtlich.
    [0038] Wiein 2 gezeigt, trägtdie Basis 12 des C-Kerns 10 eine oder mehrereWicklungen, wobei vorzugsweise eine einlagige Wicklung 22 vorgesehenist. Der Draht der Wicklung 22 ist gleichmäßig über dieLänge derBasis 12 des C-Kerns 10 verteilt. Die Enden desWicklungsdrahtes 22 sind jeweils mit den elektrisch leitendenFolien 20 auf den Schenkeln 14 bzw. 16 desKernes z.B. durch Lötenverbunden.
    [0039] Spulenanordnungenfür niederfrequentere Anwendungen,etwa unter 100 kHz, könnenauch eine zweite Wicklungslage aufweisen. Wie erläutert, istes auch möglich,bifilare oder andere multifilare Wicklungen vorzusehen.
    [0040] 3 zeigtzwei bewickelte C-Kerne 10, 10', welche zur Bildung der erfindungsgemäßen Spulenanordnungrelativ zueinander so angeordnet sind, daß ihre Schenkel 14, 16 zueinanderweisen und mit Abstand einander gegenüberliegen. Der Abstand bestimmtdie Breite des Luftspaltes 32. Die beiden bewickelten C-Kernekönnenzum Aufbauen eines magnetischen Elementes, wie eine Drossel oderein Transformator (ohne Luftspalt), verwendet werden.
    [0041] 4 zeigteine ähnlicheDarstellung wie 3, wobei in den Spalt 32 einAbstandshalter 24 eingebracht ist. Durch die Abstandshalterkönnendie Luftspalte 32 vor dem Fixieren der C-Kerne auf jede gewünschte Distanzeingestellt werden. Die Abstandshalter 24 können entwederdauerhaft zwischen die C-Kerne geklebt werden oder nur vorübergehendzwischen den C-Kerneneingeklemmt sein. 6 zeigt eine ähnlicheAnsicht wie die 3 und 4, wobeizwischen die bewickelten C-Kerne 10, 10' jeweils einI-Kern 34 eingefügtist, welcher von den C-Kernen 10, 10' über Abstandshalter 36 getrenntist. Durch das Einbringen der I-Kerne 34 können diezwei Teilspalte zwischen den C-Kernen 10, 10' auf vier Teilspalteverdoppelt werden. Die Länge derI-Kerne 34 sollte möglichstklein, andererseits aber deutlich größer als die resultierende Spaltdistanzsein und vorzugsweise wenigstens das Dreifache der Spaltdistanzbetragen.
    [0042] 7 isteine perspektivische Darstellung eines ersten und eines zweitenbewickelten C-Kerns 10, 10', die auf eineLeiterplatte 30 aufgebracht sind. In 7 sindein Abstandshalter 24 und eine Klammer 26 dargestellt,welche dazu dienen, die C-Kerne 10, 10' in die richtigeLage relativ zueinander zu bringen und darin zu halten.
    [0043] DerAbstandshalter 24 wird zwischen die beiden C-Kerne 10, 10' eingefügt, um denAbstand zwischen den jeweiligen Schenkeln 14, 16, 14', 16' einzustellen.Die so zusammengefügteAnordnung wird durch die Klammer 26 fest zusammen gehalten.Die gesamte Anordnung wird auf Kontaktfeldern (nicht gezeigt) derLeiterplatte 30 plaziert, und die mit Kupferfolie oderdergleichen beschichteten Schenkel 14, 16, 14', 16' der C-Kerne 10, 10' werden aufdie Kontaktfelder gelötet.Anschließendkönnendie Klammer 26 und der Abstandshalter 24 entferntwerden. Sie könnenzur Herstellung weiterer Spulenanordnungen erneut verwendet werden.
    [0044] Soferndie C-Kerne 10, 10' vergleichsweise groß und derSpalt zwischen diesen klein ist, kann es vorteilhaft sein, ein Fixiermittel,beispielsweise einen Tropfen Epoxidkleber, in jeden Spalt 32 einzufügen, umdie Spaltlängezusätzlichzu fixieren.
    [0045] Imfolgenden ist ein Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen Spulenanordnungbeschrieben, wobei ein Fachmann verstehen wird, daß die Erfindungnicht auf die speziellen, hier gemachten Angaben beschränkt ist.Die C-Kerne 10, 10' werden zumIsolieren des Wikkelraums z.B. in einem Tauchverfahren mit Epoxidharzbeschichtet. Selbstverständlichkönnenauch andere Isolatormaterialien verwendet werden, und es ist auchmöglich,die Basen 12 der C-Kerne mit einem Band aus einem isolierendenMaterial zu umwickeln. Die Stirnflächen der Schenkel 14 sollendabei unbeschichtet bleiben. Anschließend werden die Isolatorstücke 18 unddie Kontaktfolien 20 auf die Schenkel 14 geklebt(siehe 1). Die Wicklung wird auf die Basis 12 aufgebracht.Die Wicklungsenden werden mit den Kontaktfolien 20 verlötet (siehe 2).Die bewickelten und kontaktierten C-Kerne 10, 10' werden aufeiner ebenen Platte spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet undmittels der Klammer 26 zusammengedrückt (siehe 7).Sofern im Feldlinienweg der C-Kerne 10, 10' Luftspaltegewünschtsind, wird ein passender Abstandshalter 24, wie in 7 gezeigt,zwischen die Stirnflächender Schenkel 14 eingefügt. Dievon der Klammer 26 mechanisch zusammengehaltene Spulenanordnungkann nun direkt auf eine Leiterplatte 30 plaziert und aufLeiterbahnen aufgelötetwerden.
    [0046] Nachdem Lötvorgangwerden die Klammer 26 und der Abstandshalter 24 entfernt,und der Spalt 32 kann mit einem Epoxidharz gefüllt bzw.fixiert werden.
    [0047] Ineiner weiteren Ausführungder Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Kerne 10, 10' als SMD-Bauteile(SMD = Small Mounted Device) ausgestaltet sind. In der Praxis werdendiese SMD-Kerne durch Pick-and-Place-Maschinen auf eine SMD-Platinegesetzt und im Reflowverfahren verlötet. Bei dieser Technik istes möglich,die Kerne ohne Klammer und Abstandshalter mit einem definierten Abstandzueinander zu positionieren und auf die Platine zu löten.
    [0048] Diein der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbartenMerkmale könnensowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichungder Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutungsein.
    10,10' C-Kerne 12 Basis 14,16, 14', 16' Schenkel 18 Isolatorstücke 20 Kontaktfolie 22 Wicklung 24 Abstandshalter 26 Klammer 28 Kontaktfeld 30 Leiterplatte 32 Spalt 34 I-Kern 36 Abstandshalter
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] Spulenanordnung, die einen ersten und einen zweitenC-förmigenKern (10, 10')aufweist, wobei jeder C-förmigeKern (10, 10')eine langgestreckte Basis (12) und zwei kürzere Schenkel(14, 16, 14', 16') an den Enden der Basis aufweist,auf jede Basis (12) eine Wicklung (22) aufgebrachtist und die Enden der Wicklungen (22) an den Schenkeln(14, 16, 14', 16') der Kerne elektrisch kontaktiertsind, und wobei die Kerne (10, 10') relativ zueinander so angeordnet sind,daß dieSchenkel (14, 16, 14', 16') der beiden Kerne (10, 10') einander gegenüberliegen.
    [2] Spulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß zwischenden Schenkeln der beiden Kerne jeweils ein Spalt (32) gebildetist.
    [3] Spulenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß dieBasen (12) der Kerne (10, 10') mit einemisolierenden Material beschichtet sind.
    [4] Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieWicklungen (22) einlagig aufgebracht sind.
    [5] Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieSchenkel (14, 16, 14', 16') geringfügig länger sind als der Durchmesserder auf die Basen (12) aufgebrachten Wicklungen (22).
    [6] Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieSchenkel (14, 16, 14', 16') jeweils wenigstens eine elektrischleitende Oberflächezum Kontaktieren der Wicklungen (22) aufweisen.
    [7] Spulenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß aufwenigstens eine der Oberflächenjedes Schenkels (14, 16, 14', 16') eine elektrischleitende Kontaktfolie (20) aufgebracht ist, wobei zwischender Schenkeloberflächeund der Folie (20) eine Isolierung (18) vorgesehenist.
    [8] Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieKerne (10, 10')einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
    [9] Spulenanordnung nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,daß dieBasen der Kerne eine runden Querschnitt und die Schenkel einen rechteckigenQuerschnitt aufweisen.
    [10] Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß sichdie Schenkel (14, 16, 14', 16') im wesentlichen senkrecht zuden Basen (12) erstrecken.
    [11] Verfahren zum Herstellen einer Spulenanordnung,die einen ersten und einen zweiten C-förmigen Kern(10, 10')aufweist, wobei jeder C-förmigeKern (10, 10')eine langgestreckte Basis (12) und zwei kürzere Schenkel(14, 16, 14', 16') an den Enden der Basis aufweist,bei dem auf jede Basis (12) eine Wicklung (22)aufgebracht wird, die Enden der Wicklungen (22) an denSchenkeln (14, 16, 14', 16') der Kerne elektrisch kontaktiertwerden und die Kerne (10, 10') nebeneinander so angeordnet werden,daß die Schenkel(14, 16, 14', 16') der beiden Kerne einander gegenüberliegen.
    [12] Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,daß dieBasen (12) der bewickelten Kerne (10, 10') parallel zueinanderausgerichtet werden, ein Abstandshalter (24) zwischen dieKerne eingefügtwird, um einen gewünschtenAbstand zwischen den Schenkeln (14, 16, 14', 16') der Kerneeinzurichten, die Kerne (10, 10') in dieser Position gehalten unddie Schenkel (14, 16, 14', 16') der Kerne auf einem Träger (30)fixiert werden.
    [13] Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,daß nachdem Fixieren der Schenkel (14, 16, 14', 16') der Abstandshalter(24) entfernt wird.
    [14] Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,daß dieSchenkel (14, 16, 14', 16') der Kerne (10, 10') auf eine Leiterplatte(30) gelötetwerden.
    [15] Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurchgekennzeichnet, daß zwischendie einander gegenüberliegendenSchenkel (14, 16, 14', 16') zweier Kerne (10, 10') ein Fixiermittel,insbesondere ein Epoxidharz, eingebracht wird.
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