BE1030569B1

BE1030569B1 - Coreless planar transformer

Info

Publication number: BE1030569B1
Application number: BE20225413A
Authority: BE
Inventors: Peter Scholz; Christian Reinhold
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2024-01-08
Also published as: BE1030569A1; WO2023232458A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen planaren Übertrager, welcher eine parallel zu einer gemeinsamen Ebene angeordnete Abfolge von mehreren Lagen, bei welcher eine leitfähige Lage und eine isolierende Lage jeweils abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet sind, sodass zwischen jeweils zwei leitfähigen Lagen jeweils eine isolierende Lage angeordnet ist, und eine Mehrzahl von galvanisch voneinander getrennten Stromkreisen sowie eine Mehrzahl von Leiterwicklungen umfasst. Jeder Stromkreis umfasst wenigstens eine Leiterwicklung. Jede Leiterwicklung ist jeweils parallel zu der gemeinsamen Ebene verlaufend jeweils als Leiterbahnstruktur einer leitfähigen Lage ausgebildet. Der planare Übertrager zeichnet sich dadurch aus, dass er ein magnetkernloser Übertrager ist und zumindest eine parallel zu der gemeinsamen Ebene angeordnete erste Schirmfläche aufweist, welche zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage ausbildet und zum elektromagnetischen Abschirmen zumindest einer der Mehrzahl von Leiterwicklungen gegenüber einem Bereich außerhalb des planaren Übertragers ausgebildet ist.The present invention relates to a planar transformer which has a sequence of several layers arranged parallel to a common plane, in which a conductive layer and an insulating layer are each arranged alternately one after the other, so that an insulating layer is arranged between each two conductive layers, and comprises a plurality of galvanically isolated circuits and a plurality of conductor windings. Each circuit includes at least one conductor winding. Each conductor winding is designed as a conductor track structure of a conductive layer, running parallel to the common plane. The planar transformer is characterized in that it is a magnetic coreless transformer and has at least one first shield surface arranged parallel to the common plane, which forms at least part of a conductive layer and for electromagnetically shielding at least one of the plurality of conductor windings from an area outside the planar transformer is formed.

Description

Kernloser planarer ÜbertragerCoreless planar transformer

Die vorliegende Erfindung betrifft einen planaren Übertrager, welcher eine parallel zu einer gemeinsamen Ebene angeordnete Abfolge von mehreren Lagen aufweist, bei welcher eine leitfähige Lage und eine isolierende Lage jeweils abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet sind, sodass zwischen jeweils zwei leitfähigen Lagen jeweils eine isolierende Lage angeordnet ist. Der planare Übertrager umfasst ferner eineThe present invention relates to a planar transformer which has a sequence of several layers arranged parallel to a common plane, in which a conductive layer and an insulating layer are each arranged alternately one after the other, so that an insulating layer is arranged between each two conductive layers. The planar transformer further includes a

Mehrzahl von galvanisch voneinander getrennten Stromkreisen sowie eine Mehrzahl von Leiterwicklungen. Jeder Stromkreis umfasst wenigstens eine Leiterwicklung und jede Leiterwicklung ist jeweils parallel zu der gemeinsamen Ebene verlaufend jeweils als Leiterbahnstruktur einer leitfähigen Lage ausgebildet.A plurality of galvanically isolated circuits and a plurality of conductor windings. Each circuit includes at least one conductor winding and each conductor winding is designed as a conductor track structure of a conductive layer, running parallel to the common plane.

Aus dem Stand der Technik sind Übertrager, einschl. Transformatoren, zur galvanisch getrennten Übertragung von Leistung, von Energie und/oder von Daten-, Informations- und/oder anderen Signalen bekannt. Diese aus dem Stand der Technik bekanntenTransformers, including transformers, for the galvanically isolated transmission of power, energy and/or data, information and/or other signals are known from the prior art. These are known from the prior art

Übertrager werden üblicherweise entweder durch Bewicklung eines geschlossenenTransformers are usually made either by winding a closed

Kerns, beispielsweise eines Ringkerns, mit einem elektrischen Leiter gebildet oder durch Einbringen mehrerer Kernteile in einen Wickelkörper oder in eine Leiterplatte, der bzw. die die notwendigen Leiterwicklungen enthält. Die Kernteile werden anschließend, in der Regel durch Kleben oder Klammern, mechanisch zu einem geschlossenen Körper zusammengefügt. Heutzutage besitzen Übertrager oftmals einenCore, for example a toroidal core, formed with an electrical conductor or by introducing several core parts into a winding body or into a circuit board which contains the necessary conductor windings. The core parts are then mechanically assembled into a closed body, usually by gluing or clamping. Nowadays transformers often have one

Aufbau in Planartechnik, typischerweise in Leiterplattentechnologie, undStructure in planar technology, typically in circuit board technology, and

Leiterwicklungen in Multilayertechnik.Conductor windings in multilayer technology.

Die EP 0 715 322 A1 beschreibt z.B. einen Übertrager bzw. Transformator, dessenEP 0 715 322 A1 describes, for example, a transformer whose

Leiterbahnen vollständig in Planartechnik mit Lagenaufbau gefertigt ist, bei dem dieConductor tracks are manufactured entirely using planar technology with a layer structure in which the

Leiterwicklungen in einer zu einem Stück zusammengefügten Leiterplatte untergebracht sind, die von einem geschlossenen Magnetkern umgeben wird.Conductor windings are housed in a printed circuit board assembled into one piece, which is surrounded by a closed magnetic core.

Die EP 2 637 183 A2 beschreibt z.B. einen planaren Übertrager bzw. Planarübertrager, der sich folglich durch eine grundsätzlich flache Bauweise auszeichnet, wobei sich der dort beschriebene aus zwei planaren magnetischen Körpern und zwei galvanisch getrennten Wicklungen zusammensetzt. Durch die Verwendung von zwei magnetischenEP 2 637 183 A2, for example, describes a planar transformer or planar transformer, which is therefore characterized by a fundamentally flat design, the one described there being composed of two planar magnetic bodies and two galvanically isolated windings. By using two magnetic

Körpern, die als Kernteile aufwändig miteinander verbunden werden müssen, ergibt sich jedoch eine dennoch verhältnismäßig große Bauhöhe.However, bodies that have to be laboriously connected to one another as core parts still have a relatively large overall height.

Die EP 3 576 113 B1 betrifft einen Planartransformator mit einem Magnetkern und mit einer ersten Wicklung, einer zweiten Wicklung sowie einer dritten und viertenEP 3 576 113 B1 relates to a planar transformer with a magnetic core and with a first winding, a second winding and a third and fourth

Wicklung, die zwischen der ersten Wicklung und der zweiten Wicklung angeordnet sind. Die dritte und vierte Wicklung umfassen jeweils eine Abschirmwindung, die mindestens 30 Prozent von einem Wicklungsfenster des Planartransformators abdeckt.Winding, which are arranged between the first winding and the second winding. The third and fourth windings each include a shield winding that covers at least 30 percent of a winding window of the planar transformer.

Die Abschirmwindungen sind so angeordnet, dass sie zusammen mindestens 50 Prozent des Wicklungsfensters abdecken, wobei eine der Abschirmwindungen auf der innerenThe shielding turns are arranged so that together they cover at least 50 percent of the winding window, with one of the shielding turns on the inner

Hälfte des Wicklungsfensters und die andere der Abschirmwindungen an der äußerenHalf of the winding window and the other of the shielding turns on the outer one

Hälfte des Wicklungsfensters angeordnet ist. Die Wicklungen sind dabei umHalf of the winding window is arranged. The windings are around

Öffnungen, die den Magnetkern aufnehmen, herumgewickelt.Openings that accommodate the magnetic core are wrapped around.

Die CN 111883345 A beschreibt einen Planartransformator mit einerThe CN 111883345 A describes a planar transformer with a

Sekundärspulenschicht, einer ersten und zweiten Abschirmschicht und einersecondary coil layer, a first and second shielding layer and a

Primärspulenschicht, die alle auf einer Leiterplatte angeordnet sind. DiePrimary coil layer, all arranged on a circuit board. The

Sekundärspulenschicht umfasst zumindest einen Teil einer Sekundärspule mit einem sekundären statischen Punktende. Die erste Abschirmschicht umfasst N1 Kreise von ersten Abschirmspulenabschnitten, von denen jeder ein erstes abschirmendes statischesSecondary coil layer includes at least a portion of a secondary coil with a secondary static point end. The first shield layer includes N1 circles of first shield coil sections, each of which has a first shielding static

Punktende und ein erstes freies abschirmendes Ende umfasst. Die zweitePoint end and a first free shielding end includes. The second

Abschirmschicht umfasst einen zweiten Abschirmspulenabschnitt von N2 Kreisen, der ein zweites abschirmendes statisches Punktende und ein zweites freies abschirmendesShield layer includes a second shield coil section of N2 circles, which has a second shielding static point end and a second free shielding end

Ende umfasst. Die einzelnen Schichten haben Öffnungen zum Aufnehmen einesend includes. The individual layers have openings to accommodate a

Transformatorkerns.transformer core.

Vor dem Hintergrund des Standes der Technik ist es zumindest eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen planaren Übertrager aufzuzeigen, der bei einem schichtartigen Aufbau mit einer Mehrzahl von darin angeordneten, galvanisch voneinander getrennten Stromkreisen besonders kompakt aufgebaut und mit besonders geringer Bauhöhe ausgestattet ist, wobei die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)Against the background of the prior art, it is at least one object of the present invention to demonstrate a planar transformer which, with a layer-like structure with a plurality of electrical circuits arranged therein and galvanically isolated from one another, has a particularly compact structure and is equipped with a particularly low overall height, the electromagnetic compatibility (EMC)

unter Einhaltung der geforderten Mindestabstände bezüglich der elektrischen Isolation zusätzlich zu einer weiteren Reduzierung der Bauhöhe verbessert wird. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, EMV-basierte Störaussendungen undwhile maintaining the required minimum distances in terms of electrical insulation, in addition to further reducing the overall height. In particular, it is an object of the present invention to eliminate EMC-based interference emissions and

Störeinkopplungen zu reduzieren und für eine geringe kapazitive Kopplung zwischen den jeweiligen Leiterwicklungen zu sorgen.To reduce interference coupling and to ensure a low capacitive coupling between the respective conductor windings.

Die Lösung der Erfindung ist durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 wiedergegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen undThe solution of the invention is represented by an object with the features of independent claim 1. Advantageous designs and

Weiterentwicklungen sind Gegenstand der weiteren Merkmale der Unteransprüche.Further developments are the subject of the further features of the subclaims.

Dementsprechend betrifft die Lösung gemäß der Erfindung einen planaren Übertrager, der eine parallel zu einer gemeinsamen Ebene angeordnete Abfolge von mehrerenAccordingly, the solution according to the invention relates to a planar transformer which has a sequence of several arranged parallel to a common plane

Lagen, bei welcher eine leitfähige Lage und eine isolierende Lage jeweils abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet sind, sodass zwischen jeweils zwei leitfähigen Lagen jeweils eine isolierende Lage angeordnet ist, und eine Mehrzahl von galvanisch voneinander getrennten Stromkreisen sowie eine Mehrzahl von Leiterwicklungen umfasst. Jeder Stromkreis umfasst wenigstens eine Leiterwicklung. Jede Leiterwicklung ist jeweils parallel zu der gemeinsamen Ebene verlaufend als Leiterbahnstruktur einer leitfähigen Lage ausgebildet. Der planare Übertrager zeichnet sich dadurch aus, dass er ein magnetkernloser Übertrager ist und zumindest eine parallel zu der gemeinsamenLayers in which a conductive layer and an insulating layer are each arranged alternately one after the other, so that an insulating layer is arranged between each two conductive layers, and comprises a plurality of electrical circuits that are galvanically isolated from one another and a plurality of conductor windings. Each circuit includes at least one conductor winding. Each conductor winding is designed as a conductor track structure of a conductive layer, running parallel to the common plane. The planar transformer is characterized by the fact that it is a magnetic coreless transformer and has at least one transmitter parallel to the common one

Ebene verlaufende erste Schirmfläche aufweist. Die erste Schirmfläche bildet zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage aus und ist ferner zum elektromagnetischenHas a flat first screen surface. The first shield surface forms at least part of a conductive layer and is also electromagnetic

Abschirmen zumindest einer der Mehrzahl von Leiterwicklungen gegenüber einemShielding at least one of the plurality of conductor windings from one another

Bereich außerhalb des planaren Übertragers ausgebildet.Area formed outside the planar transformer.

Der planare Übertrager erstreckt sich über eine Fläche, deren Länge und Breite um einThe planar transformer extends over an area whose length and width are one

Vielfaches größer als die Höhe, in die sich der planare Übertrager erstreckt, bzw. als dieMultiple times greater than the height to which the planar transformer extends, or rather than that

Dicke des planaren Übertragers sind. Die von dem planaren Übertrager umfassteThickness of the planar transformer are. The one comprised by the planar transformer

Abfolge von mehreren Lagen umfasst mindestens zwei leitfähige Lagen und mindestens eine zwischen diesen angeordnete isolierende Lage. Insbesondere weist die Abfolge von mehreren Lagen jedoch mindestens vier leitfähige Lagen auf, und zwar zwei leitfähigeSequence of several layers includes at least two conductive layers and at least one insulating layer arranged between them. In particular, however, the sequence of several layers has at least four conductive layers, namely two conductive ones

Außenlagen und eine Mehrzahl von leitfähigen Innenlagen, die von den leitfähigenOuter layers and a plurality of conductive inner layers from the conductive

Außenlagen jeweils umgeben sind.Outer layers are each surrounded.

Dadurch dass der erfindungsgemäße planare Übertrager keinen magnetischen Kern umfasst, kann er besonders klein und kompakt ausgestaltet sein. So muss weder Platz für den magnetischen Kern selbst in dem planaren Übertrager vorgesehen werden, was in der Regel gleichbedeutend mit einer größeren Höhe des planaren Übertragers ist, noch müssen in den einzelnen Lagen des planaren Übertragers Öffnungen für einen durchdringenden magnetischen Kern vorgesehen werden. Die Leiterwicklungen der galvanisch voneinander getrennten Stromkreise des planaren Übertragers sind folglich nicht um einen Teilbereich eines Magnetkerns gewickelt, wie dies üblicherweise derBecause the planar transmitter according to the invention does not include a magnetic core, it can be designed to be particularly small and compact. There is no need to provide space for the magnetic core itself in the planar transmitter, which usually means a greater height for the planar transmitter, nor do openings for a penetrating magnetic core need to be provided in the individual layers of the planar transmitter. The conductor windings of the galvanically isolated circuits of the planar transformer are therefore not wound around a portion of a magnetic core, as is usually the case

Fall ist. Dies hat u.a. den Vorteil einer größeren nutzbaren Fläche der jeweiligen leitfähigen Lagen, sodass beispielsweise galvanisch voneinander getrenntecase is. This has, among other things, the advantage of a larger usable area of the respective conductive layers, so that, for example, they are galvanically separated from one another

Leiterwicklungen derselben leitfähigen Lage auch nebeneinander angeordnet sein können, solange die geforderten Mindestisolationsabstände eingehalten werden. DieConductor windings of the same conductive layer can also be arranged next to one another as long as the required minimum insulation distances are maintained. The

Leiterwicklungen des erfindungsgemäßen planaren Übertragers sind allesamt alsConductor windings of the planar transformer according to the invention are all as

Leiterbahnstrukturen einer jeweiligen leitfähigen Lage des planaren Übertragers ausgebildet, was den planaren Übertrager u.a. kostengünstiger macht. DieConductor track structures of a respective conductive layer of the planar transformer are formed, which makes the planar transformer, among other things, more cost-effective. The

Anforderungen an eine elektrische Isolation, z.B. die Einhaltung von geforderten Luft- und Kriechstrecken, werden dabei stets berücksichtigt. Der erfindungsgemäße planareRequirements for electrical insulation, e.g. compliance with the required clearance and creepage distances, are always taken into account. The planar according to the invention

Übertrager stellt somit einen Leiterplattenübertrager dar, dessen leitfähige Lagen, welche zumindest die als Leiterbahnstrukturen ausgebildeten Leiterwicklungen und ggf. auch weitere Leiterbahnen umfassen, als Leiterplatten bzw. Leiterplattenschichten aufgefasst werden können. Insbesondere kann der planare Übertrager beispielsweise eine mehrschichtige Leiterplatte (PCB) sein.The transformer therefore represents a circuit board transformer whose conductive layers, which include at least the conductor windings designed as conductor track structures and possibly also other conductor tracks, can be understood as circuit boards or circuit board layers. In particular, the planar transformer can be, for example, a multilayer printed circuit board (PCB).

Die Verwendung von zumindest einer ersten Schirmfläche, insbesondere von mehrerenThe use of at least one first screen surface, in particular several

Schirmflächen, verbessert die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des planarenShield surfaces, improves the electromagnetic compatibility (EMC) of the planar

Übertragers und verringert sowohl eine von dem planaren Übertrager ausgehende elektromagnetische Abstrahlung, d.h. eine elektromagnetische Störausstrahlung, als auch eine elektromagnetische oder elektrische Störeinkopplung von außen in den planaren Übertrager. Eine jeweilige Schirmfläche, einschließlich der erstenTransformer and reduces both electromagnetic radiation emanating from the planar transformer, i.e. electromagnetic interference radiation, as well as electromagnetic or electrical interference coupling from outside into the planar transformer. A respective screen area, including the first

Schirmfläche, bildet dabei stets zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage des planaren Übertragers aus und bewirkt in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Anordnung innerhalb des planaren Übertragers eine elektromagnetische Abschirmung zumindest einer Leiterwicklung gegenüber dem Bereich außerhalb des planaren Übertragers. 5Shield surface always forms at least part of a conductive layer of the planar transformer and, depending on their respective arrangement within the planar transformer, causes electromagnetic shielding of at least one conductor winding from the area outside the planar transformer. 5

Dabei ist die erste Schirmfläche, und vorzugsweise auch jede weitere Schirmfläche des planaren Übertragers insbesondere jeweils als zumindest ein Teil einer leitfähigen Lage zum elektromagnetischen Abschirmen so angeordnet, dass sie zumindest eineThe first shield surface, and preferably also each further shield surface of the planar transformer, is arranged in particular as at least a part of a conductive layer for electromagnetic shielding in such a way that they have at least one

Leiterwicklung derselben leitfähigen Lage zumindest teilweise umgibt, was zu einem elektromagnetischen Abschirmen der Leiterwicklung in im Wesentlichen radialerConductor winding at least partially surrounds the same conductive layer, resulting in electromagnetic shielding of the conductor winding in a substantially radial direction

Richtung führt, und/oder dass sie zumindest eine Leiterwicklung einer anderen leitfähigen Lage zumindest teilweise bedeckt, was zu einem elektromagnetischenDirection leads, and / or that it at least partially covers at least one conductor winding of another conductive layer, resulting in an electromagnetic

Abschirmen der Leiterwicklung in einer Richtung senkrecht zur jeweiligen, dieShielding the conductor winding in a direction perpendicular to the respective one

Leiterwicklung umfassenden leitfähigen Lage führt. D.h. die von einer jeweiligenConductor winding comprehensive conductive layer leads. I.e. that of a respective

Schirmfläche abzuschirmende Leiterwicklung kann ein Teil der gleichen leitfähigenConductor winding to be shielded can be part of the same conductive

Lage, welche auch die Schirmfläche umfasst, oder auch ein Teil einer anderen leitfähigen Lage sein. So kann die erste Schirmfläche bzw. eine jeweilige weitereLayer, which also includes the shield surface, or be part of another conductive layer. So the first screen surface or a respective further one can

Schirmfläche beispielsweise in einem äußeren Bereich einer leitfähigen Lage angeordnet sein und zumindest teilweise eine Leiterwicklung derselben leitfähigenShield surface can be arranged, for example, in an outer region of a conductive layer and at least partially a conductor winding of the same conductive

Lage, d.h. einer diese Leiterwicklung und die Schirmfläche umfassenden leitfähigenLayer, i.e. a conductive one comprising this conductor winding and the shielding surface

Lage, umgeben, wobei die Schirmfläche diese Leiterwicklung insbesondere zumindest teilweise flächig in Umfangsrichtung umgibt und diese in radialer Richtung nach außen hin begrenzt und somit entsprechend elektromagnetisch abschirmt. Ergänzend oder auch alternativ dazu kann die erste Schirmfläche bzw. eine jeweilige Schirmfläche zumindest eine Leiterwicklung einer anderen leitfähigen Lage, welche die Schirmfläche nicht umfasst, elektromagnetisch abschirmen, indem sie diese Leiterwicklung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, bedeckt, und zwar bei einer Draufsicht auf die jeweiligen Lagen des planaren Übertragers, d.h. senkrecht zu den jeweiligen leitfähigenPosition, surrounded, wherein the shield surface surrounds this conductor winding in particular at least partially in the circumferential direction and limits it in the radial direction towards the outside and thus shields it accordingly electromagnetically. In addition or alternatively, the first shield surface or a respective shield surface can electromagnetically shield at least one conductor winding of another conductive layer, which does not include the shield surface, by covering this conductor winding at least partially, in particular completely, in a top view of the respective layers of the planar transformer, i.e. perpendicular to the respective conductive ones

Lagen bzw. senkrecht zur gemeinsamen Ebene der Abfolge der Lagen. In diesem Fall schirmt die Schirmfläche die Leiterwicklung im Wesentlichen in einer Richtung senkrecht zur Schirmfläche hin nach außen elektromagnetisch ab. Dabei kann der planare Übertrager beispielsweise derart ausgebildet sein, dass die erste Schirmfläche und jede weitere Schirmfläche jeweils zwischen zumindest 70 Prozent bis zu 100Layers or perpendicular to the common plane of the sequence of layers. In this case, the shield surface electromagnetically shields the conductor winding from the outside essentially in a direction perpendicular to the shield surface. The planar transformer can, for example, be designed in such a way that the first shield area and each additional shield area are between at least 70 percent and up to 100 percent

Prozent der durch die Außenkonturen einer jeweiligen Leiterwicklung aufgespanntenPercent of the spanned by the outer contours of a respective conductor winding

Fläche bedeckt.Area covered.

Aus den zuvor aufgeführten Merkmalen einer ersten und einer jeweiligen weiterenFrom the previously listed characteristics of a first and a respective further one

Schirmfläche geht hervor, dass eine Schirmfläche im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht mit einer leitfähigen Lage gleichzusetzen ist, die vollständig bzw. ausschließlich eine Abschirmschicht aus elektrisch leitfähigem Material ausbildet, sich parallel zu den die Leiterwicklungen tragenden Schichten eines Übertragers erstreckt und eineShield surface shows that a shield surface in the sense of the present invention is not to be equated with a conductive layer which completely or exclusively forms a shielding layer made of electrically conductive material, extends parallel to the layers of a transformer carrying the conductor windings and a

Abschirmung über die gesamte Fläche des planaren Übertragers nach außen hin bewirkt. *Shielding over the entire surface of the planar transformer from the outside. *

In Weiterbildung kann bei einem erfindungsgemäßen planaren Übertrager, dessenIn a further development, in a planar transformer according to the invention, its

Abfolge von mehreren Lagen zwei leitfähige Außenlagen und eine Mehrzahl von leitfähigen Innenlagen, die von den leitfähigen Außenlagen jeweils umgeben sind, umfasst, vorgesehen sein, dass die erste Schirmfläche und wenigstens eineSequence of several layers comprises two conductive outer layers and a plurality of conductive inner layers, which are each surrounded by the conductive outer layers, provided that the first shield surface and at least one

Leiterwicklung jeweils einen Teil einer selben der leitfähigen Innenlagen des planarenConductor winding each forms part of one of the same conductive inner layers of the planar

Übertragers ausbilden, wobei die erste Schirmfläche die wenigstens eine Leiterwicklung zumindest teilweise umgibt, und zwar in Umfangsrichtung zumindest teilweise umgibt bzw. begrenzt. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die erste Schirmfläche zumindest einen Teil einer der zwei leitfähigen Außenlagen des planaren Übertragers ausbildet, wobei die erste Schirmfläche zumindest eine Leiterwicklung dieser leitfähigen Außenlage zumindest teilweise umgibt und/oder zumindest eineForm a transformer, wherein the first shield surface at least partially surrounds the at least one conductor winding, at least partially surrounding or delimiting it in the circumferential direction. Alternatively, it can also be provided that the first shield surface forms at least part of one of the two conductive outer layers of the planar transformer, wherein the first shield surface at least partially surrounds at least one conductor winding of this conductive outer layer and/or at least one

Leiterwicklung einer anderen leitfähigen Lage, d.h. einer nicht die erste Schirmfläche umfassende leitfähigen Lage, zumindest teilweise bedeckt.Conductor winding of another conductive layer, i.e. a conductive layer that does not encompass the first shield surface, is at least partially covered.

Weiterhin kann der erfindungsgemäße planare Übertrager auch beispielsweise eine zweite Schirmfläche aufweisen, wobei die erste Schirmfläche und die zweiteFurthermore, the planar transformer according to the invention can also have, for example, a second screen surface, the first screen surface and the second

Schirmfläche einen Teil derselben leitfähigen Lage ausbilden und voneinander elektrisch isoliert sind. Die erste und die zweite Schirmfläche können insbesondere jeweils dazu ausgebildet sein, dieselbe Leiterwicklung oder verschiedeneShield surface form part of the same conductive layer and are electrically insulated from each other. The first and second shield surfaces can in particular each be designed to have the same conductor winding or different ones

Leiterwicklungen anderer leitfähiger Lagen zumindest teilweise zu bedecken und diese somit in Richtung senkrecht zur jeweiligen leitfähigen Lage nach außen hin elektromagnetisch abzuschirmen. Ferner können die erste und/oder die zweiteTo at least partially cover conductor windings of other conductive layers and thus electromagnetically shield them from the outside in the direction perpendicular to the respective conductive layer. Furthermore, the first and/or the second

Schirmfläche jeweils dazu ausgebildet sein, dieselbe Leiterwicklung oder auch verschiedene Leiterwicklungen zumindest teilweise zu umgeben und in radialerShield surface can each be designed to at least partially surround the same conductor winding or different conductor windings and in a radial direction

Richtung nach außen hin elektromagnetisch abzuschirmen.To shield electromagnetically from the outside.

Ergänzend oder alternativ dazu kann der erfindungsgemäße planare Übertrager auch beispielsweise eine dritte Schirmfläche aufweisen, welche zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage ausbildet und mit einer Leiterwicklung einer anderen leitfähigen Lage über eine Durchkontaktierung elektrisch verbunden ist. Demnach kann an die dritteIn addition or alternatively, the planar transformer according to the invention can also have, for example, a third shield surface, which forms at least part of a conductive layer and is electrically connected to a conductor winding of another conductive layer via a plated-through hole. Accordingly, it can go to the third

Schirmfläche und an die mit dieser verbundenen leitfähigen Lage dasselbe Potential angelegt werden.The same potential is applied to the shield surface and to the conductive layer connected to it.

In einer Weiterbildung kann der planare Übertrager zumindest eine weitereIn a further development, the planar transformer can have at least one more

Schirmfläche aufweisen, wobei die erste Schirmfläche und die zumindest eine weitereHave a screen surface, the first screen surface and the at least one further

Schirmfläche zumindest einen Teil jeweils einer von mindestens zwei verschiedenen leitfähigen Lagen ausbilden und über mindestens eine Durchkontaktierung miteinander verbunden sind. Die mindestens eine Durchkontaktierung kann z.B. in etwa der Mitte der jeweiligen zwei verschiedenen leitfähigen Lagen des planaren Übertragers oder in einem Außenbereich der jeweiligen zwei verschiedenen leitfähigen Lagen angeordnet sein. Vorzugsweise sind die erste und die zumindest eine weitere Schirmfläche über eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen miteinander verbunden.The shield surface forms at least part of one of at least two different conductive layers and is connected to one another via at least one plated-through hole. The at least one through-hole can be arranged, for example, approximately in the middle of the respective two different conductive layers of the planar transformer or in an outer area of the respective two different conductive layers. Preferably, the first and the at least one further shield surface are connected to one another via a plurality of plated-through holes.

Weiterhin kann zumindest die erste Schirmfläche des planaren Übertragers eineFurthermore, at least the first shield surface of the planar transformer can have a

Unterbrechung, insbesondere einen Schlitz, aufweisen. Durch einen auf einerHave an interruption, in particular a slot. Through one on one

Schirmfläche ausgebildeten Schlitz können Wirbelströme abgeschwächt werden, durch welche Verluste bei der Signal- und/oder Energieübertragung hervorgerufen werden.Eddy currents can be weakened in the slot formed on the shield surface, which cause losses in signal and/or energy transmission.

Weiterhin kann der planare Übertrager zusätzlich zu der ersten Schirmfläche, und auch zusätzlich oder alternativ zu der zweiten Schirmfläche, zumindest eine weitereFurthermore, the planar transmitter can have at least one additional one in addition to the first screen surface, and also in addition or alternatively to the second screen surface

Schirmfläche aufweisen, wobei jede weitere Schirmfläche des planaren Übertragers jeweils zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage ausbildet derart, dass jede leitfähigeHave a shield surface, each additional shield surface of the planar transmitter forming at least part of a conductive layer in such a way that each conductive

Lage des planaren Übertragers jeweils mindestens eine Schirmfläche umfasst, welche zumindest eine Leiterwicklung derselben leitfähigen Lage zumindest teilweise umgibt und/oder zumindest eine Leiterwicklung einer anderen leitfähigen Lage zumindest teilweise bedeckt. Ergänzend oder alternativ dazu bildet jede weitere Schirmfläche des planaren Übertragers jeweils zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage derart aus, dass eine Summe der Flächen der ersten Schirmfläche und jeder weiteren Schirmfläche des planaren Übertragers mindestens einer Summe der durch die Außenkonturen der jeweiligen Leiterwicklungen des planaren Übertragers aufgespannten Flächen entspricht. Der Einsatz von möglichst vielen Schirmflächen innerhalb des planarenPosition of the planar transformer each comprises at least one shield surface, which at least partially surrounds at least one conductor winding of the same conductive layer and / or at least partially covers at least one conductor winding of another conductive layer. In addition or as an alternative to this, each further shielding surface of the planar transformer forms at least a part of a conductive layer in such a way that a sum of the surfaces of the first shielding surface and each further shielding surface of the planar transformer is at least a sum of those spanned by the outer contours of the respective conductor windings of the planar transformer corresponds to areas. The use of as many shielding surfaces as possible within the planar

Übertragers, die jeweils zum elektromagnetischen Abschirmen zumindest einerTransformer, each for electromagnetic shielding at least one

Leiterwicklung entsprechend angeordnet sind, führt zu einer verbesserten EMV des planaren Umformers, d.h. zu einem geringeren Einfluss von elektromagnetischen und elektrischen Störabstrahlungen und Störeinkopplungen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn Schirmflächen in den äußeren Bereichen der jeweiligen leitfähigen Lagen, insbesondere der leitfähigen Innenlagen, angeordnet sind, sodass sie dieConductor windings are arranged accordingly, leads to improved EMC of the planar converter, i.e. to a lower influence of electromagnetic and electrical interference radiation and interference coupling. This is particularly the case when shielding surfaces are arranged in the outer regions of the respective conductive layers, in particular the conductive inner layers, so that they

Leiterwicklungen derselben leitfähigen Lagen zumindest teilweise umgeben und inConductor windings of the same conductive layers are at least partially surrounded and in

Umfangsrichtung nach außen hin begrenzen. Ferner ist dies der Fall, wennLimit the circumferential direction to the outside. Furthermore, this is the case if

Schirmflächen zumindest einen Teil der leitfähigen Außenlagen des planarenShield surfaces at least part of the conductive outer layers of the planar

Übertragers ausbilden, sodass sie zumindest die leitfähigen Lagen der Abfolge vonForm transformer so that they at least have the conductive layers of the sequence of

Lagen jeweils in einer Richtung senkrecht zur Fläche der jeweiligen leitfähigen Lagen begrenzen. Unter der Voraussetzung einer solchen Anordnung von Schirmflächen mit möglichst effektiver Abschirmwirkung von Leiterwicklungen gilt somit, dass der planare Übertrager gegenüber einem Bereich außerhalb des planaren Übertragers, d.h. gegenüber der Außenwelt, umso effektiver abgeschirmt wird, je größer die Summe der von den Schirmflächen des planaren Übertragers jeweils eingenommenen Flächen ist.Limit layers in a direction perpendicular to the surface of the respective conductive layers. Assuming such an arrangement of shielding surfaces with the most effective shielding effect of conductor windings, the planar transformer is shielded more effectively from an area outside the planar transformer, i.e. from the outside world, the larger the sum of the shielding surfaces of the planar transformer respectively occupied areas.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen planaren Übertragers umfasst eine leitfähige Lage, insbesondere eine leitfähige Innenlage, zwei galvanisch getrennteIn a further development of the planar transformer according to the invention, a conductive layer, in particular a conductive inner layer, comprises two galvanically separated ones

Leiterwicklungen, welche nebeneinander angeordnet sind. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass aufgrund des fehlenden Magnetkerns mehr Fläche der jeweiligen leitfähigen Lagen genutzt werden kann. Dadurch, dass zwei galvanisch getrennte Leiterwicklungen auf derselben Lage angeordnet sind, ergibt sich eine geringe kapazitive Kopplung der Wicklungen. Dies trägt dazu bei, die EMV des planarenConductor windings that are arranged next to each other. This is made possible in particular by the fact that more area of the respective conductive layers can be used due to the missing magnetic core. The fact that two galvanically isolated conductor windings are arranged on the same layer results in a low capacitive coupling of the windings. This helps reduce the EMC of the planar

Übertragers zu verbessern, insbesondere EMV-Störaussendungen, zu reduzieren und dieTo improve the transformer, in particular to reduce EMC interference emissions and the

Empfindlichkeit gegenüber Störeinkopplungen zu erhöhen.To increase sensitivity to interference interference.

Alternativ oder in Kombination dazu sind galvanisch voneinander getrennteAlternatively or in combination, there are galvanically isolated ones

Leiterwicklungen zweier verschiedener leitfähiger Lagen, welche nur durch eine dazwischen angeordnete isolierende Lage voneinander getrennt sind, so angeordnet, dass sie sich an keiner Stelle gegenseitig bedecken. Unter dem Begriff derConductor windings of two different conductive layers, which are only separated from one another by an insulating layer arranged between them, are arranged in such a way that they do not cover each other at any point. Under the concept of

Leiterwicklung ist im Rahmen der Erfindung der „gewickelte Teil“ einerWithin the scope of the invention, conductor winding is the “wound part” of a

Leiterbahnstruktur zu verstehen. Eine etwaige als Leiterbahnstruktur ausgebildeteUnderstand conductor track structure. Any designed as a conductor track structure

Anschlussleitung zum Verbinden einer Leiterwicklung mit einem Anschluss ist hingegen nicht von einer Leiterwicklung im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst.However, connecting cable for connecting a conductor winding to a connection is not included in a conductor winding in the sense of the present invention.

D.h. galvanisch voneinander getrennte Leiterwicklungen, insbesondereI.e. conductor windings that are galvanically isolated from one another, in particular

Leiterwicklungen von unmittelbar aufeinanderfolgenden leitfähigen Lagen mit nur einer dazwischen angeordneten isolierenden Lage, sind vorteilhafterweise stets so angeordnet, dass sie sich bei einer Draufsicht auf die Abfolge der Lagen, d.h. in Richtung senkrecht zu den jeweiligen leitfähigen Lagen bzw. senkrecht zur gemeinsamen Ebene derConductor windings of immediately successive conductive layers with only one insulating layer arranged between them are advantageously always arranged in such a way that they are in a plan view of the sequence of layers, i.e. in the direction perpendicular to the respective conductive layers or perpendicular to the common plane of the

Abfolge der Lagen, nicht direkt übereinander befinden. Jedoch kann es zu einer geringfügigen Überlappung zwischen einer Leiterwicklung einer leitfähigen Lage und einer Anschlussleitung einer anderen leitfähigen Lage mit dazwischenliegender isolierender Lage kommen. In diesem Fall befinden sich ein geringfügiger Bereich einerSequence of layers, not directly on top of each other. However, there may be a slight overlap between a conductor winding of one conductive layer and a connecting line of another conductive layer with an insulating layer in between. In this case there is a slight area of one

Leiterwicklung einer leitfähigen Lage und ein Teil einer Anschlussleitung einer anderen leitfähigen Lage bei einer Draufsicht auf die Abfolge der Lagen, d.h. in Richtung senkrecht zu den jeweiligen leitfähigen Lagen, direkt übereinander und bedecken sich gegenseitig. Da dieser Überlappungsbereich aber sehr klein ist, sind damit keine wesentlichen Einschränkungen hinsichtlich der EMV des planaren Übertragers verbunden. Insgesamt betrachtet kann auf die zuvor beschriebene Weise die kapazitiveConductor winding of a conductive layer and a part of a connecting line of another conductive layer in a top view of the sequence of layers, i.e. in the direction perpendicular to the respective conductive layers, directly above one another and covering each other. However, since this overlap area is very small, there are no significant restrictions with regard to the EMC of the planar transformer. Overall, in the manner described above, the capacitive

Kopplung zwischen den entsprechenden Leiterwicklungen bzw. deren Windungen reduziert werden, was folglich einen Beitrag zur Verbesserung der EMV des planarenCoupling between the corresponding conductor windings or their turns can be reduced, which consequently contributes to improving the EMC of the planar

Ùbertragers leistet.transmitter provides.

Jedoch ist in einer weiteren Ausgestaltung des planaren Übertragers gemäß derHowever, in a further embodiment of the planar transformer according to

Erfindung auch denkbar, dass galvanisch getrennte Leiterwicklungen, die sich auf unmittelbar aufeinanderfolgenden leitfähigen Lagen, d.h. mit nur einer dazwischen angeordneten isolierenden Lage, befinden, zumindest teilweise direkt übereinander angeordnet sind. In diesem Fall können andere Faktoren, z.B. der Platzbedarf derInvention also conceivable that galvanically isolated conductor windings, which are located on immediately successive conductive layers, i.e. with only one insulating layer arranged in between, are at least partially arranged directly one above the other. In this case, other factors, e.g. the space required by the

Leiterwicklungen, die Gütefaktoren der Windungen der Leiterwicklungen und der damit einhergehende Wirkungsgrad, positiv beeinflusst werden, um auf diese alternativeConductor windings, the quality factors of the turns of the conductor windings and the associated efficiency, can be positively influenced in order to use this alternative

Weise für eine Verbesserung der EMV des planaren Übertragers zu sorgen.Way to improve the EMC of the planar transformer.

Ergänzend oder alternativ dazu kann in einer Weiterbildung des planaren Übertragers zumindest einer, vorzugsweise jeder, der galvanisch voneinander getrenntenIn addition or as an alternative to this, in a further development of the planar transformer, at least one, preferably each, of the galvanically isolated transformers can be used

Stromkreise des planaren Übertragers zwei Leiterwicklungen umfassen, welche symmetrisch, insbesondere spiegelsymmetrisch, zueinander aufgebaut sind.Circuits of the planar transformer include two conductor windings, which are constructed symmetrically, in particular mirror-symmetrically, to one another.

Insbesondere im Fall, dass jeder Stromkreis des planaren Übertragers symmetrisch aufgebaute Leiterwicklungen umfasst, können Gleichtaktstörungen, wie sie z.B. beiIn particular, in the case that each circuit of the planar transformer includes symmetrically constructed conductor windings, common mode interference, such as that found in

Störeinkopplungen auf mit dem planaren Übertrager verbundene Schaltungsteile auftreten können, von Übertrager nicht übertragen bzw. weitergeleitet werden.Interference coupling into circuit parts connected to the planar transformer can occur and cannot be transmitted or forwarded by the transformer.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der erfindungsgemäße magnetkernlose planareIn summary, it can be said that the coreless planar magnetic core according to the invention

Übertrager eine Anordnung galvanisch getrennter Leiterwicklungen nebeneinander und über mehrere Lagen bzw. Schichten hinweg ermöglicht, die zu einer geringen kapazitiven Kopplung der Leiterwicklungen führt. Ferner ermöglicht eine jeweiligeTransformer enables an arrangement of galvanically separated conductor windings next to each other and across several layers or layers, which leads to a low capacitive coupling of the conductor windings. Furthermore, a respective one enables

Schirmfläche von vorzugsweise mehreren Schirmflächen, welche zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage ausbildet und insbesondere in einem Außenbereich einer leitfähigen Lage angeordnet ist und/oder zumindest einen Teil einer leitfähigenShield surface of preferably a plurality of shield surfaces, which forms at least part of a conductive layer and is in particular arranged in an outer area of a conductive layer and/or at least part of a conductive layer

Außenlage ausbildet, eine elektromagnetische Abschirmung gegenüber dem Bereich außerhalb des Übertragers, indem sie zumindest eine Leiterwicklung des planarenOuter layer forms electromagnetic shielding from the area outside the transformer by providing at least one conductor winding of the planar

Übertragers nach außen hin elektromagnetisch abschirmt.Transformer electromagnetically shielded from the outside.

Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad und damit verbunden eine hoheIn order to achieve the highest possible efficiency and therefore a high level of efficiency

Wicklungsgüte und eine hohe magnetische Kopplung zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn die von dem planaren Übertrager zu übertragenden Signale eine Frequenz im zweistelligen MHz-Bereich, z.B. 50 MHz, aufweisen. Der erfindungsgemäße planareTo achieve winding quality and high magnetic coupling, it is advantageous if the signals to be transmitted by the planar transformer have a frequency in the two-digit MHz range, e.g. 50 MHz. The planar according to the invention

Übertrager ist insbesondere für Anwendungen geeignet, bei denen eine galvanischeTransformer is particularly suitable for applications where a galvanic

Trennung der Leiterwicklungen mit moderatem Leistungsbedarf erforderlich ist.Separation of the conductor windings with moderate power requirements is required.

Beispiele hierfür sind u.a. Sensorschaltungen und Ansteuerungen vonExamples of this include sensor circuits and controls

Halbleiterbauelementen wie Leistungs-Feldeffekttransistoren und Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode, sog. IGBTs.Semiconductor components such as power field effect transistors and bipolar transistors with insulated gate electrodes, so-called IGBTs.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegendenFurther advantages, features and possible applications of the present

Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen davon sowie der dazugehörigen Figuren deutlich. Es zeigen:Invention will become clear from the following description of embodiments thereof and the associated figures. Show it:

Figur 1: eine schematische Darstellung eines beispielhaften Aufbaus einer mehrschichtigen Leiterplatte gemäß dem Stand der Technik,Figure 1: a schematic representation of an exemplary structure of a multilayer printed circuit board according to the prior art,

Figur 2: eine schematische Darstellung der einzelnen Lagen eines planarenFigure 2: a schematic representation of the individual layers of a planar

Übertragers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,Transformer according to a first embodiment of the invention,

Figur 3: eine schematische Darstellung der einzelnen Lagen eines planarenFigure 3: a schematic representation of the individual layers of a planar

Übertragers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,Transformer according to a second embodiment of the invention,

Figur 4: eine schematische Darstellung der einzelnen Lagen eines planarenFigure 4: a schematic representation of the individual layers of a planar

Übertragers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, undTransformer according to a third embodiment of the invention, and

Figur 5: eine schematische Darstellung der einzelnen Lagen eines planarenFigure 5: a schematic representation of the individual layers of a planar

Übertragers gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.Transformer according to a fourth embodiment of the invention.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Aufbaus einer mehrschichtigen Leiterplatte gemäß dem Stand der Technik, wobei ein solcher Aufbau auch für einen planaren Übertrager im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die in Figur 1 skizzierte mehrschichtige Leiterplatte umfasst eine parallel zu einer gemeinsamen Ebene angeordnete beispielhafte Abfolge von vier leitfähigenFigure 1 shows a schematic representation of an exemplary structure of a multilayer printed circuit board according to the prior art, such a structure also being able to be used for a planar transformer within the scope of the present invention. The multilayer printed circuit board sketched in Figure 1 comprises an exemplary sequence of four conductive circuit boards arranged parallel to a common plane

Lagen 1, 2, 3, 4 und fünf isolierenden Lagen 8. Die leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 sind üblicherweise, wie auch in dem dargestellten Beispiel, aus Kupfer hergestellt. Die isolierenden Lagen 8 umfassen sogenannte Kerne bzw. Cores oder Prepregs, welche jeweils ein mit Harz getränktes Glasgewebe beschreiben. Bei der in Figur 1 gezeigtenLayers 1, 2, 3, 4 and five insulating layers 8. The conductive layers 1, 2, 3, 4 are usually made of copper, as in the example shown. The insulating layers 8 include so-called cores or prepregs, which each describe a glass fabric soaked in resin. In the one shown in Figure 1

Abfolge sind eine leitfähige Lage 1, 2, 3, 4 und eine isolierende Lage 8 jeweils abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet, sodass sich zwischen jeweils zwei der leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 jeweils eine isolierende Lage 8, die zumindest ein sogenanntes Prepreg umfasst, befindet. Die leitfähigen Lagen 1 und 4 bilden leitfähigeIn this sequence, a conductive layer 1, 2, 3, 4 and an insulating layer 8 are each arranged alternately one after the other, so that between each two of the conductive layers 1, 2, 3, 4 there is an insulating layer 8, which comprises at least one so-called prepreg, located. The conductive layers 1 and 4 form conductive

Außenlagen und umgeben die leitfähigen Lagen 2 und 3, welche somit als leitfähigeOuter layers and surround the conductive layers 2 and 3, which are therefore considered conductive

Innenlagen bezeichnet werden. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 stellt die zwischen den leitfähigen Innenlagen 2, 3 angeordnete isolierende Lage 8 den sogenannten Kern der mehrschichtigen Leiterplatte dar, welcher als ein zwischen den zwei als Kupferfolien ausgebildeten leitfähigen Innenlagen 2, 3 vorverpresster und ausgehärteter Prepreg ausgebildet ist. Die zwischen einer leitfähigen Innenlage 2, 3 und einer leitfähigen Außenlage 1, 4 jeweils angeordneten isolierenden Schichten 8 bzw.inner layers are called. 1, the insulating layer 8 arranged between the conductive inner layers 2, 3 represents the so-called core of the multilayer circuit board, which is designed as a pre-pressed and cured prepreg between the two conductive inner layers 2, 3 designed as copper foils. The insulating layers 8 or

Prepregs können je nach Anwendungsbereich unterschiedliche Dicken aufweisen. Auf den leitfähigen Außenlagen 1, 4 ist im Beispiel der Figur 1 jeweils eine isolierendePrepregs can have different thicknesses depending on the application. In the example in Figure 1, there is an insulating layer on each of the conductive outer layers 1, 4

Schicht 8 angeordnet, welche als ein auf die jeweiligen leitfähigen Außenlagen 1, 4 aufgebrachter Lötstopplack ausgebildet ist. In einer weiteren, nicht gezeigtenLayer 8 is arranged, which is designed as a solder mask applied to the respective conductive outer layers 1, 4. In another, not shown

Ausführungsform einer mehrschichtigen Leiterplatte mit vier leitfähigen Lagen können jedoch auch beispielsweise zwei Kerne mit einem zwischen den zwei Kernen angeordneten Prepreg als isolierende Lage angeordnet sein. Ferner ist auch denkbar, dass eine oder mehrere der isolierenden Lagen aus beispielsweise zwei oder mehrHowever, in an embodiment of a multilayer circuit board with four conductive layers, two cores can also be arranged, for example, with a prepreg arranged between the two cores as an insulating layer. Furthermore, it is also conceivable that one or more of the insulating layers consist of, for example, two or more

Prepregs bzw. Teilschichten aufgebaut ist, wenn dies für den vorgesehenenPrepregs or partial layers are constructed if this is intended

Anwendungsbereich zweckdienlich ist, beispielsweise um erhöhteArea of application is appropriate, for example increased

Isolationsanforderungen sicherzustellen.Ensure insulation requirements.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines planaren Übertragers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der planare Übertrager 10 eine parallel zu einer gemeinsamen Ebene angeordnete Abfolge von mehreren Lagen, imFigure 2 shows a schematic representation of a planar transmitter according to a first embodiment of the invention, in which the planar transmitter 10 has a sequence of several layers arranged parallel to a common plane, i.e

Beispiel der Figur 2 vier leitfähige Lagen 1, 2, 3, 4 und zumindest drei isolierendeExample of Figure 2 four conductive layers 1, 2, 3, 4 and at least three insulating ones

Lagen (nicht in Figur 2 gezeigt), umfasst. Die vier leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 des planaren Übertragers 10 sind in Figur 2 jeweils einzeln gezeigt, wobei die in denLayers (not shown in Figure 2). The four conductive layers 1, 2, 3, 4 of the planar transformer 10 are each shown individually in FIG

Figuren 2-5 jeweils dargestellte rechteckige Umrandung eine jeweilige Ebene symbolisiert, in welcher die jeweilige leitfähige Lage 1, 2, 3, 4 jeweils parallel zu der gemeinsamen Ebene verlaufend angeordnet ist. Der planare Übertrager 10 ist anhand der Zusammensetzung dieser vier leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 in Figur 2 unten rechts skizziert. Dabei wurde der Übersichtlichkeit halber auf eine Darstellung jeweils einer zwischen den leitfähigen Lagen 1 und 2, den leitfähigen Lagen 2, 3 sowie den leitfähigen Lagen 3 und 4 angeordneten isolierenden Lage verzichtet. Der in Figur 2 skizzierte Aufbau des planare Übertragers 10 entspricht jedoch grundsätzlich imThe rectangular border shown in Figures 2-5 symbolizes a respective plane in which the respective conductive layer 1, 2, 3, 4 is arranged in each case running parallel to the common plane. The planar transformer 10 is sketched at the bottom right in Figure 2 based on the composition of these four conductive layers 1, 2, 3, 4. For the sake of clarity, an insulating layer arranged between the conductive layers 1 and 2, the conductive layers 2, 3 and the conductive layers 3 and 4 has not been shown. However, the structure of the planar transformer 10 outlined in FIG. 2 basically corresponds to

Wesentlichem einem in Figur 1 skizzierten Aufbau, bei dem eine leitfähige Lage 1, 2, 3, 4 und eine isolierende Lage 8 jeweils abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet sind, sodass zwischen jeweils zwei leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 jeweils eine isolierende Lage 8 angeordnet ist. Eine zwischen jeweils zwei leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 angeordnete isolierende Lage kann aus einem Prepreg, aber auch aus zwei oder mehr Prepregs aufgebaut sein, wobei sich die jeweiligen Prepregs in ihrer Dicke voneinander unterscheiden können, aber nicht müssen. Die zwei leitfähigen Lagen 1 und 4 sind im1, in which a conductive layer 1, 2, 3, 4 and an insulating layer 8 are each arranged alternately one after the other, so that an insulating layer 8 is arranged between each two conductive layers 1, 2, 3, 4 is. An insulating layer arranged between two conductive layers 1, 2, 3, 4 can be made up of one prepreg, but also of two or more prepregs, whereby the respective prepregs can, but do not have to, differ from one another in their thickness. The two conductive layers 1 and 4 are in

Beispiel der Figur 2 die äußeren leitfähigen Lagen 1, 4 des planaren Übertragers 10, begrenzen folglich zumindest die in der Abfolge umfassten leitfähigen Lagen und werden im Folgenden daher auch als leitfähige Außenlagen 1, 4 bezeichnet. Die leitfähigen Lagen 2 und 3 hingegen werden von den leitfähigen Außenlagen 1, 4 jeweils umgeben und werden daher im Folgenden auch als leitfähige Innenlagen des planarenExample of Figure 2, the outer conductive layers 1, 4 of the planar transformer 10, consequently limit at least the conductive layers included in the sequence and are therefore also referred to below as conductive outer layers 1, 4. The conductive layers 2 and 3, on the other hand, are each surrounded by the conductive outer layers 1, 4 and are therefore referred to below as the conductive inner layers of the planar

Übertragers 10 bezeichnet. Grundsätzlich kann der planare Übertrager 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung neben den zwei leitfähigen Außenlagen 1, 4 jedoch auch eine Mehrzahl von leitfähigen Innenlagen, d.h. insbesondere auch mehr als zwei leitfähige Innenlagen, welche von diesen leitfähigen Außenlagen 1, 4 umgeben sind, aufweisen. Zudem können optional auch zwei weitere, die zwei leitfähigenTransformer 10 referred to. In principle, according to a further embodiment of the invention, the planar transmitter 10 can, in addition to the two conductive outer layers 1, 4, also have a plurality of conductive inner layers, i.e. in particular more than two conductive inner layers, which are surrounded by these conductive outer layers 1, 4. In addition, two more, the two conductive ones, can optionally be used

Außenlagen 1, 4 nach außen hin begrenzende isolierende Lagen vorgesehen sein, welche insbesondere als Lötstopplack ausgebildet sein können und die leitfähigenOuter layers 1, 4 insulating layers delimiting the outside can be provided, which can in particular be designed as a solder mask and which are conductive

Außenlagen 1, 4 jeweils bedecken, wie in Figur 1 beispielhaft dargestellt.Outer layers 1, 4 each cover, as shown as an example in Figure 1.

Der erfindungsgemäße planare Übertrager 10 umfasst zudem eine Mehrzahl von galvanisch voneinander getrennten Stromkreisen, gemäß der in Figur 2 gezeigtenThe planar transformer 10 according to the invention also includes a plurality of electrical circuits that are galvanically isolated from one another, according to those shown in FIG

Ausführungsform zwei galvanisch voneinander getrennte Stromkreise Il, I2, und eineEmbodiment two galvanically isolated circuits Il, I2, and one

Mehrzahl von Leiterwicklungen 21, 22, 31, 32. Jeder der zwei Stromkreise 11, I2 umfasst wenigstens eine Leiterwicklung, im Beispiel der Figur 2 jeweils zweiPlurality of conductor windings 21, 22, 31, 32. Each of the two circuits 11, I2 comprises at least one conductor winding, in the example of Figure 2 two each

Leiterwicklungen 21, 31 bzw. 22, 32, wobei jede Leiterwicklung jeweils parallel zu der gemeinsamen Ebene verlaufend als Leiterbahnstruktur 55 einer leitfähigen Lage ausgebildet ist. Gemäß Figur 2 umfasst der erste Stromkreis 11 die Leiterwicklungen 21, 31 und der zweite Stromkreis I2 die beispielhaft in Form eines „Tennisschlägers“ ausgebildeten Leiterwicklungen 22, 32, wobei die Leiterwicklungen 21, 22, jeweils alsConductor windings 21, 31 or 22, 32, each conductor winding being designed as a conductor track structure 55 of a conductive layer, running parallel to the common plane. According to Figure 2, the first circuit 11 includes the conductor windings 21, 31 and the second circuit I2 the conductor windings 22, 32, which are designed, for example, in the form of a “tennis racket”, the conductor windings 21, 22, each as

Leiterbahnstrukturen 55 der leitfähigen Innenlage 2 und die Leiterwicklungen 31, 32 jeweils als Leiterbahnstrukturen 55 der leitfähigen Innenlage 3 ausgebildet sind. Im zusammengebauten Zustand des planaren Übertragers 10 sind sowohl dieConductor track structures 55 of the conductive inner layer 2 and the conductor windings 31, 32 are each designed as conductor track structures 55 of the conductive inner layer 3. In the assembled state of the planar transformer 10, both

Leiterwicklungen 21, 22 der leitfähigen Innenlage 2 als auch die Leiterwicklungen 31, 32 der leitfähigen Innenlage 3 galvanisch voneinander getrennt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die insbesondere aus Kupferfolie ausgestanzten Leiterbahnstrukturen, welche jeweils Leiterwicklungen einesConductor windings 21, 22 of the conductive inner layer 2 as well as the conductor windings 31, 32 of the conductive inner layer 3 are electrically separated from one another. This can be achieved, for example, in that the conductor track structures, in particular punched out of copper foil, each have conductor windings

Stromkreises des planaren Übertragers ausbilden, im Rahmen der Herstellung des planaren Übertragers mit zumindest einer isolierenden Lage bzw. einem Prepreg verpresst werden, sodass sich infolgedessen isolierendes Material des Pregregs in der leitfähigen Lage zwischen den einzelnen Leiterbahnstrukturen befindet. Die erforderlichen Mindestisolationsabstände, wie z.B. Luft- und Kriechstrecken, zwischen den jeweiligen Leiterwicklungen 21, 22 der leitfähigen Innenlage 2 und zwischen den jeweiligen Leiterwicklungen 31, 32 der leitfähigen Innenlage 3 sind dabei stets eingehalten.Form the circuit of the planar transformer, are pressed with at least one insulating layer or a prepreg as part of the production of the planar transformer, so that as a result insulating material of the pregreg is located in the conductive layer between the individual conductor track structures. The required minimum insulation distances, such as clearance and creepage distances, between the respective conductor windings 21, 22 of the conductive inner layer 2 and between the respective conductor windings 31, 32 of the conductive inner layer 3 are always maintained.

Wie anhand der in Figur 2 gezeigten einzelnen leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 zu sehen, fehlt es dem planaren Übertrager 10 an einem Magnetkern, d.h. der planare Übertrager 10 ist ein magnetkernloser Übertrager. Dies hat den Vorteil, dass der planare Übertrager 10 besonders klein und kompakt ausgestaltet werden kann, insbesondere da dieAs can be seen from the individual conductive layers 1, 2, 3, 4 shown in Figure 2, the planar transformer 10 lacks a magnetic core, i.e. the planar transformer 10 is a transformer without a magnetic core. This has the advantage that the planar transformer 10 can be made particularly small and compact, especially since the

Bauhöhe des planaren Übertragers 10 aufgrund des fehlenden Magnetkerns imOverall height of the planar transformer 10 due to the missing magnetic core

Vergleich zu einem planaren Übertrager mit Magnetkern verringert werden kann.Compared to a planar transformer with a magnetic core can be reduced.

Zudem steht eine größere Fläche für die Anordnung der Leiterwicklungen 21, 22, 31, 32 zur Verfügung, verglichen mit einem von den geometrischen Abmessungen her gleichen planaren Übertrager mit Magnetkern, da u.a. die einzelnen leitfähigen Lagen 1,In addition, a larger area is available for the arrangement of the conductor windings 21, 22, 31, 32, compared to a planar transformer with a magnetic core that has the same geometric dimensions, since, among other things, the individual conductive layers 1,

2, 3, 4 des erfindungsgemäßen planaren Übertragers 10 keine Durchgangsöffnungen für2, 3, 4 of the planar transformer 10 according to the invention no through openings for

Teilbereiche eines Magnetkerns aufweisen müssen, um welche die Leiterwicklungen jeweils herumgewickelt werden müssen. Dies macht den erfindungsgemäBen planarenMust have partial areas of a magnetic core around which the conductor windings must be wound. This makes the inventive planar

Übertrager 10 u.a. auch kostengünstiger. So ist es wie im Beispiel der Figur 2 möglich, dass eine leitfähige Lage des planaren Übertragers zwei galvanisch voneinander getrennte Leiterwicklungen umfasst, welche nebeneinander angeordnet sind, wie dieTransformer 10, among other things, also cheaper. So, as in the example of Figure 2, it is possible for a conductive layer of the planar transformer to comprise two galvanically separated conductor windings, which are arranged next to one another, as shown

Leiterwicklungen 21, 22 der leitfähigen Lage 2 und die Leiterwicklungen 31, 32 der leitfähigen Lage 3. Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise eine geringere kapazitiveConductor windings 21, 22 of the conductive layer 2 and the conductor windings 31, 32 of the conductive layer 3. This advantageously results in a lower capacitive

Kopplung der Leiterwicklungen 21, 22 bzw. 31, 32, welche zu einer Erhöhung derCoupling of the conductor windings 21, 22 or 31, 32, which leads to an increase in the

EMV des planaren Übertragers, und somit zu einer Reduzierung von elektromagnetischen und elektrischen Störaussendungen und Störeinkopplungen beiträgt.EMC of the planar transformer, and thus contributes to a reduction in electromagnetic and electrical interference emissions and interference coupling.

Der erfindungsgemäße planare Übertrager 10 gemäß Figur 2 stellt somit einenThe planar transformer 10 according to the invention according to FIG. 2 thus represents one

Leiterplattenübertrager dar, dessen Leiterwicklungen 21, 22, 31, 32 und evtl. weitereCircuit board transformer, its conductor windings 21, 22, 31, 32 and possibly others

Leiterbahnen wie Anschlussleitungen jeweils Bestandteile einer leitfähigen Lage 1, 2,3, 4 des planaren Übertragers 10 sind, wobei diese leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 alsConductor tracks such as connecting lines are each part of a conductive layer 1, 2, 3, 4 of the planar transformer 10, these conductive layers 1, 2, 3, 4 being

Leiterplattenschichten aufgefasst werden können. Insbesondere handelt es sich bei dem planaren Übertrager 10 gemäß Figur 2 um eine mehrschichtige Leiterplatte (PCB), wie sie in Figur 1 beispielhaft skizziert ist.Circuit board layers can be understood. In particular, the planar transformer 10 according to FIG. 2 is a multilayer printed circuit board (PCB), as is sketched as an example in FIG.

Weiterhin umfasst der erfindungsgemäBe planare Übertrager 10 zumindest eine parallel zu der gemeinsamen Ebene verlaufende erste Schirmfläche S1, welche zumindest einenFurthermore, the planar transformer 10 according to the invention comprises at least one first shield surface S1 which runs parallel to the common plane and which has at least one

Teil einer leitfähigen Lage 1, 2, 3, 4 ausbildet und welche ferner zum elektromagnetischen Abschirmen zumindest einer der Mehrzahl von Leiterwicklungen 21, 22, 31, 32 gegenüber einem Bereich auBerhalb des planaren Übertragers 10 ausgebildet ist. Insbesondere ist die erste Schirmfläche S1, und vorzugsweise auch jede weitere Schirmfläche S2, S3, S4 des planaren Übertragers 10, als zumindest ein Teil einer leitfähigen Lage 1, 2, 3, 4 so angeordnet, dass sie zumindest eine Leiterwicklung derselben leitfähigen Lage 1, 2, 3, 4 zumindest teilweise umgibt und zudem oder alternativ dazu zumindest eine Leiterwicklung einer anderen leitfähigen Lage 1, 2, 3, 4 zumindest teilweise bedeckt.Part of a conductive layer 1, 2, 3, 4 and which is further designed to electromagnetically shield at least one of the plurality of conductor windings 21, 22, 31, 32 from an area outside the planar transformer 10. In particular, the first shield surface S1, and preferably also each further shield surface S2, S3, S4 of the planar transformer 10, is arranged as at least part of a conductive layer 1, 2, 3, 4 in such a way that it has at least one conductor winding of the same conductive layer 1, 2, 3, 4 at least partially surrounds and also or alternatively at least partially covers at least one conductor winding of another conductive layer 1, 2, 3, 4.

Demzufolge umfasst eine jeweilige leitfähige Lage 1, 2, 3, 4 des planaren Übertragers 10 stets zumindest eine leitfähige Struktur, insbesondere jedoch mehrere leitfähigeAs a result, a respective conductive layer 1, 2, 3, 4 of the planar transformer 10 always comprises at least one conductive structure, but in particular several conductive ones

Strukturen, wobei eine solche leitfähige Struktur als eine Schirmfläche, eineStructures, such a conductive structure as a shield surface, a

Leiterwicklung oder auch eine Anschlussleitung ausgebildet sein kann.Conductor winding or a connecting cable can be formed.

Gemäß der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform weist der planare Übertrager 10 beispielhaft vier Schirmflächen S1, S2, S3 und S4 auf. Die erste Schirmfläche S1 bildet zumindest einen Teil der leitfähigen Lage 1 aus, d.h. einer ersten leitfähigen AuBenlage, und eine zweite Schirmfläche S2 bildet zumindest einen Teil der leitfähigen Lage 4 aus, d.h. einer zweiten leitfähigen AuBenlage. Sowohl die erste Schirmfläche S1 als auch die zweite Schirmfläche S2 sind als zumindest ein Teil der jeweiligen leitfähigenAccording to the embodiment shown in Figure 2, the planar transformer 10 has, for example, four shield surfaces S1, S2, S3 and S4. The first shielding surface S1 forms at least a part of the conductive layer 1, i.e. a first conductive outer layer, and a second shielding surface S2 forms at least a part of the conductive layer 4, i.e. a second conductive outer layer. Both the first shield surface S1 and the second shield surface S2 are at least part of the respective conductive

AuBenlagen 1 und 4 zum elektromagnetischen Abschirmen so angeordnet, dass sie zumindest die Leiterwicklungen 21, 31 des ersten Stromkreises 11, welche jeweils einenOuter layers 1 and 4 for electromagnetic shielding are arranged so that they cover at least the conductor windings 21, 31 of the first circuit 11, each of which has one

Teil einer anderen leitfähigen Lage, nämlich der leitfähigen Innenlage 2 bzw. der leitfähigen Innenlage 3, ausbilden, vollständig bedecken und darüber hinaus auch diePart of another conductive layer, namely the conductive inner layer 2 or the conductive inner layer 3, form, completely cover and also the

Leiterwicklungen 22, 32 des zweiten Stromkreises I2, welche ebenfalls einen Teil der leitfähigen Innenlage 2 bzw. 3 ausbilden, zumindest teilweise bedecken, und zwar beiConductor windings 22, 32 of the second circuit I2, which also form part of the conductive inner layer 2 or 3, at least partially cover, namely at

Draufsicht auf die Abfolge der Lagen des planaren Übertragers 10, d.h. in Richtung senkrecht zu den jeweiligen leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 bzw. senkrecht zur gemeinsamen Ebene der Abfolge der Lagen. Die erste und zweite Schirmfläche S1, S2 ermöglichen somit eine elektromagnetische Abschirmung der Leiterwicklungen 21, 31 und 22, 32 nach außen hin, d.h. gegenüber einem außerhalb des planaren Übertragers 10 liegenden Bereich, wodurch die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des planaren Übertragers 10 verbessert wird. Die erste Schirmfläche S1 und auch die zweiteTop view of the sequence of layers of the planar transformer 10, i.e. in the direction perpendicular to the respective conductive layers 1, 2, 3, 4 or perpendicular to the common plane of the sequence of layers. The first and second shield surfaces S1, S2 thus enable electromagnetic shielding of the conductor windings 21, 31 and 22, 32 from the outside, i.e. from an area lying outside the planar transformer 10, whereby the electromagnetic compatibility (EMC) of the planar transformer 10 is improved . The first screen area S1 and also the second

Schirmfläche S2 haben in der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform jeweils eineScreen surface S2 each has one in the embodiment shown in Figure 2

Unterbrechung, die in Form eines Schlitzes 51 ausgestaltet ist. Der jeweilige Schlitz 51 sorgt dafür, dass Wirbelströme, die Verluste bei der Übertragung von Signalen hervorrufen, abgeschwächt werden. Zudem sind die erste Schirmfläche S1 und die zweite Schirmfläche S2, welche zumindest einen Teil einer der zwei verschiedenen leitfähigen Lagen 1, 4 ausbilden, über mindestens eine Durchkontaktierung 52 miteinander verbunden. In Figur 2 ist eine solche Durchkontaktierung 52 beispielhaft in etwa im Mittelpunkt des planaren Übertragers 10 und eine weitere solcheInterruption, which is designed in the form of a slot 51. The respective slot 51 ensures that eddy currents, which cause losses in the transmission of signals, are attenuated. In addition, the first shield surface S1 and the second shield surface S2, which form at least part of one of the two different conductive layers 1, 4, are connected to one another via at least one plated-through hole 52. In Figure 2, such a via 52 is, for example, approximately in the center of the planar transformer 10 and another such

Durchkontaktierung beispielhaft im äußeren Bereich der jeweiligen ersten und zweitenThrough-plating, for example, in the outer area of the respective first and second

Schirmfläche S1, S2 angeordnet. Es können jedoch auch noch weitere, nicht in Figur 2 gezeigte Durchkontaktierungen zum elektrischen Verbinden der ersten und zweitenScreen surface S1, S2 arranged. However, there can also be further plated-through holes, not shown in FIG. 2, for electrically connecting the first and second

Schirmfläche S1 und S2 miteinander vorgesehen sein. Demnach kann an die erste und die zweite Schirmfläche S1, S2 insbesondere ein gleiches Potential angelegt werden, um eine elektromagnetisches Abschirmen der Leiterwicklungen 21, 22, 31, 32 gegenüber einem Bereich außerhalb des planaren Übertragers 10 zu bewirken.Shield surfaces S1 and S2 may be provided together. Accordingly, in particular, an equal potential can be applied to the first and second shield surfaces S1, S2 in order to effect electromagnetic shielding of the conductor windings 21, 22, 31, 32 from an area outside the planar transformer 10.

Wie in Figur 2 dargestellt, so kann der planare Übertrager 10 auch weitereAs shown in Figure 2, the planar transformer 10 can also do more

Schirmflächen, die jeweils zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage ausbilden, hier eine dritte und vierte Schirmfläche S3, S4 als jeweiliger Teil der leitfähigen Innenlagen 2 bzw. 3, umfassen. Dabei bilden die weiteren Schirmflächen S3, S4 insbesondere jeweils einen äußeren Bereich bzw. Randbereich der leitfähigen Innenlagen 2 bzw. 3 aus, sodass die weitere Schirmfläche S3 die Leiterwicklungen 21, 22 der leitfähigenShield surfaces, each of which forms at least part of a conductive layer, here a third and fourth shield surface S3, S4 as respective parts of the conductive inner layers 2 and 3, respectively. The further shielding surfaces S3, S4 in particular each form an outer region or edge region of the conductive inner layers 2 and 3, respectively, so that the further shielding surface S3 forms the conductor windings 21, 22 of the conductive

Innenlage 2 und die weitere Schirmfläche S4 die Leiterwicklungen 31, 32 der leitfähigen Innenlage 3 zumindest teilweise umgibt, und zwar zumindest teilweise inInner layer 2 and the further shielding surface S4 at least partially surrounds the conductor windings 31, 32 of the conductive inner layer 3, at least partially in

Umfangsrichtung umgibt. Wie auch die erste und die zweite Schirmfläche S1, S2, so können auch die weiteren Schirmflächen S3, S4, welche ebenfalls jeweils zumindest einen Teil einer von zwei verschiedenen leitfähigen Lagen 2, 3 ausbilden, über zumindest eine Durchkontaktierung innerhalb der jeweiligen Schirmfläche S3, S4 miteinander verbunden sein (nicht in Figur 2 dargestellt). Darüber hinaus bilden die jeweiligen Schirmflächen S1, S2, S3, S4 insbesondere jeweils zumindest einen Teil der jeweiligen leitfähigen Lagen 1, 2, 3 und 4 derart aus, dass die Summe der Flächen der ersten, zweiten, dritten und vierten Schirmfläche S1, S2, S3, S4 des planarenCircumferential direction surrounds. Like the first and second shield surfaces S1, S2, the further shield surfaces S3, S4, which also each form at least part of one of two different conductive layers 2, 3, can also be provided via at least one plated-through hole within the respective shield surface S3, S4 be connected to each other (not shown in Figure 2). In addition, the respective shield surfaces S1, S2, S3, S4 in particular each form at least a part of the respective conductive layers 1, 2, 3 and 4 such that the sum of the areas of the first, second, third and fourth shield surfaces S1, S2, S3, S4 of the planar

Übertragers 10 mindestens einer Summe der durch die AuBenkonturen der jeweiligenTransformer 10 at least a sum of the outer contours of the respective

Leiterwicklungen 21, 22, 31, 32, des planaren Übertragers 10 aufgespannten Flächen entspricht.Conductor windings 21, 22, 31, 32, of the planar transformer 10 correspond to spanned surfaces.

Figur 2 zeigt einen beispielhaften symmetrischen Aufbau des planaren Übertragers 10.Figure 2 shows an exemplary symmetrical structure of the planar transformer 10.

Dies bedeutet, dass die Leiterwicklungen 21 und 31 sowie die Leiterwicklungen 22 und 32 des planaren Übertragers 10 symmetrisch, insbesondere spiegelsymmetrisch,This means that the conductor windings 21 and 31 as well as the conductor windings 22 and 32 of the planar transformer 10 are symmetrical, in particular mirror-symmetrical,

zueinander aufgebaut sind. Ein solcher symmetrische Aufbau hat den Vorteil, dassare constructed to each other. Such a symmetrical structure has the advantage that

Gleichtaktstörungen, welche z.B. bei Störeinkopplungen auf mit dem planarenCommon mode interference, which occurs e.g. in the case of interference coupling with the planar

Übertrager verbundene Schaltungsteile auftreten können, von dem planaren Übertrager nicht übertragen bzw. weitergeleitet werden. Wie in Figur 2 zu sehen, sind dieCircuit parts connected to the transformer can occur and are not transmitted or forwarded by the planar transformer. As can be seen in Figure 2, the

Leiterwicklungen 21, 31 Teilwicklungen des ersten Stromkreises Il und dieConductor windings 21, 31 partial windings of the first circuit Il and the

Leiterwicklungen 22, 32 Teilwicklungen des zweiten Stromkreises I2. DieConductor windings 22, 32 partial windings of the second circuit I2. The

Leiterwicklungen 21, 31 des ersten Stromkreises 11 sind mittels Durchkontaktierungen auf die leitfähige Außenlage 1 geführt und über entsprechende Anschlussleitungen der leitfähigen Außenlage 1 zu einem ersten Anschluss 21A, einem zweiten Anschluss 31B und einem Mittelabgriff 28 geführt. Ebenso sind die Leiterwicklungen 22, 32 des zweiten Stromkreises I2 über die Anschlüsse 22A, 32B und den Mittelabgriff 29 nach außen geführt, und zwar auf die leitfähigen Außenlagen 1, 4.Conductor windings 21, 31 of the first circuit 11 are guided to the conductive outer layer 1 by means of plated-through holes and are guided via corresponding connection lines of the conductive outer layer 1 to a first connection 21A, a second connection 31B and a center tap 28. Likewise, the conductor windings 22, 32 of the second circuit I2 are led outwards via the connections 22A, 32B and the center tap 29, namely onto the conductive outer layers 1, 4.

Der in Figur 2 skizzierte planare Übertrager 10 kann durch eine Signalquelle gespeist werden. Die Signalquelle ist dann vorzugsweise so angeschlossen, dass derThe planar transformer 10 sketched in FIG. 2 can be fed by a signal source. The signal source is then preferably connected in such a way that the

Mittelabgriff einer Leiterwicklung, z.B. der Mittelabgriff 28 der Leiterwicklungen 21, 31, an einen Pol der Signalquelle angeschlossen wird, welcher einen geringerenCenter tap of a conductor winding, e.g. the center tap 28 of the conductor windings 21, 31, is connected to a pole of the signal source which has a lower

Spannungshub aufweist als die anderen Pole. Als Pol mit geringem bzw. geringeremHas a voltage swing than the other poles. As a pole with little or less

Spannungshub wird üblicherweise ein Pol bezeichnet, der ein sogenanntes „EMV- ruhiges“ Potential bzw. „kaltes“ Potential führt. Die anderen Pole, welche ein sogenanntes „nicht EM V-ruhiges“ Potential bzw. „heiBes“ Potential führen, können an die weiteren Anschlüsse, z.B. die Anschlüsse 21A, 22A, 31B, 32B, angeschlossen werden. Dabei sind die an die Mittelabgriffe 28, 29 angeschlossenen Leiterwicklungen so angeordnet, dass diese zueinander benachbart sind, und die an die weiterenA voltage swing is usually referred to as a pole that carries a so-called “EMC quiet” potential or “cold” potential. The other poles, which carry a so-called “non-EMV-quiet” potential or “hot” potential, can be connected to the other connections, e.g. the connections 21A, 22A, 31B, 32B. The conductor windings connected to the center taps 28, 29 are arranged so that they are adjacent to one another, and those to the others

Anschlüsse 21A, 31B, 22A, 32B angeschlossenen Leiterwicklungen so angeordnet, dass diese eine möglichst große Entfernung zueinander aufweisen. Durch eine solcheConductor windings connected to connections 21A, 31B, 22A, 32B are arranged so that they are as far apart as possible. Through such a thing

Maßnahme können Störaussendungen noch weiter verringert werden und dieWith this measure, interference emissions can be reduced even further

Empfindlichkeit gegenüber Störeinkopplungen reduziert werden. Ferner sind dieSensitivity to interference interference can be reduced. Furthermore, they are

Anschlüsse 22A, 32B und der Mittelabgriff 29 so positioniert, dass die gefordertenConnections 22A, 32B and the center tap 29 positioned so that the required

Luft- und Kriechstrecken zwischen den galvanisch getrennten Leiterwicklungen 21 und 22 der leitfähigen Lage 2 bzw. Leiterwicklungen 31 und 32 der leitfähigen Lage 3 eingehalten werden.Clearance and creepage distances between the galvanically isolated conductor windings 21 and 22 of the conductive layer 2 or conductor windings 31 and 32 of the conductive layer 3 are maintained.

Wicklungsgüte und eine hohe magnetische Kopplung zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn die von dem planaren Übertrager 10 zu übertragenden Signale eine hoheTo achieve winding quality and a high magnetic coupling, it is advantageous if the signals to be transmitted by the planar transformer 10 have a high level

Frequenz, vorzugsweise im zweistelligen MHz-Bereich, z.B. 50 MHz, aufweisen. Der erfindungsgemäße planare Übertrager 10 ist insbesondere für Anwendungen geeignet, bei denen eine galvanische Trennung der Leiterwicklungen, in Figur 2 derFrequency, preferably in the two-digit MHz range, e.g. 50 MHz. The planar transformer 10 according to the invention is particularly suitable for applications in which there is galvanic isolation of the conductor windings, in Figure 2

Leiterwicklungen 21, 31 und 22, 32, mit moderatem Leistungsbedarf erforderlich ist.Conductor windings 21, 31 and 22, 32, with moderate power requirements is required.

Die in den Figuren 3-5 dargestellten Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen planaren Übertragers unterscheiden sich von der in Figur 2 dargestellten und zuvor beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen planaren Übertragers sowie auch untereinander im Wesentlichen in der jeweiligen Anordnung der einzelnenThe exemplary embodiments of a planar transformer according to the invention shown in Figures 3-5 differ from the embodiment of the planar transformer according to the invention shown and previously described in Figure 2 and also from one another essentially in the respective arrangement of the individual ones

Leiterwicklungen der galvanisch voneinander getrennten Stromkreise und in der jeweiligen Anordnung der zumindest ersten Schirmfläche S1 sowie weitererConductor windings of the galvanically separated circuits and in the respective arrangement of the at least first shield surface S1 and others

Schirmflächen S2, S3, S4. Den Beispielen der Figuren 2-5 ist hingegen allesamt gemeinsam, dass der darin skizzierte planare Übertrager 10 stets ein magnetkernloserShield areas S2, S3, S4. What the examples in Figures 2-5 all have in common is that the planar transformer 10 sketched therein is always a magnetic coreless one

Übertrager ist, dessen Leiterwicklungen jeweils als Leiterbahnstrukturen 55 einer leitfähigen Lage 1, 2, 3, 4 des planaren Übertragers 10 ausgebildet sind. Ferner haben die Ausführungsbeispiele der Figuren 2-5 gemeinsam, dass der planare Übertrager 10 jeweils beispielhaft vier leitfähige Lagen 1, 2, 3, 4 umfasst, wobei die leitfähigen Lagen 1 und 4 jeweils leitfähige Außenlagen sind, welche eine Mehrzahl von beispielhaften zwei leitfähigen Innenlagen 2, 3 umgeben. An dieser Stelle sei jedoch angemerkt, dass es auch weitere, von der Erfindung umfasste Ausführungsbeispiele eines planarenTransformer is, the conductor windings of which are each designed as conductor track structures 55 of a conductive layer 1, 2, 3, 4 of the planar transformer 10. Furthermore, the exemplary embodiments of Figures 2-5 have in common that the planar transmitter 10 each comprises, for example, four conductive layers 1, 2, 3, 4, wherein the conductive layers 1 and 4 are each conductive outer layers, which have a plurality of exemplary two conductive inner layers 2, 3 surrounded. At this point, however, it should be noted that there are also further exemplary embodiments of a planar system covered by the invention

Übertragers gibt, bei denen der planare Übertrager z.B. nur zwei leitfähige Lagen oder aber mehr als vier leitfähige Lagen, und somit mehr als zwei leitfähige Innenlagen, umfasst.There are transformers in which the planar transformer comprises, for example, only two conductive layers or more than four conductive layers, and thus more than two conductive inner layers.

Darüber hinaus weist der in den Figuren 2-5 beispielhaft skizzierte planare Übertrager 10 stets eine erste Schirmfläche S1 und eine zweite Schirmfläche S2, und insbesondere noch weitere Schirmflächen S3, S4, S5 auf. Die jeweiligen Schirmflächen S1, S2, S3,In addition, the planar transformer 10 sketched as an example in FIGS. 2-5 always has a first shield surface S1 and a second shield surface S2, and in particular further shield surfaces S3, S4, S5. The respective shield areas S1, S2, S3,

S4, S5 des planaren Übertragers 10 bilden stets jeweils zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage 1, 2, 3, 4 aus, d.h. eine jeweilige Schirmfläche S1, S2, S3, S4, SS ist stets ein Bestandteil einer leitfähigen Lage 1, 2, 3, 4 des planaren Übertragers 10. Dabei sind die erste Schirmfläche S1 und auch die weiteren Schirmflächen S2, S3, S4, S5 jeweils zum elektromagnetischen Abschirmen zumindest einer Leiterwicklung gegenüber einem Bereich auBerhalb des planaren Übertragers 10 ausgebildet und dazu jeweils derart angeordnet, dass sie jeweils zumindest eine Leiterwicklung derselben leitfähigen Lage zumindest teilweise umgeben und ergänzend oder auch alternativ dazu zumindest eine Leiterwicklung einer anderen leitfähigen Lage zumindest teilweise bedecken.S4, S5 of the planar transformer 10 always form at least part of a conductive layer 1, 2, 3, 4, i.e. a respective shield surface S1, S2, S3, S4, SS is always a component of a conductive layer 1, 2, 3 , 4 of the planar transformer 10. The first shield surface S1 and also the further shield surfaces S2, S3, S4, S5 are each designed to electromagnetically shield at least one conductor winding from an area outside the planar transformer 10 and are each arranged in such a way that they are each at least partially surround at least one conductor winding of the same conductive layer and, in addition or alternatively, at least partially cover at least one conductor winding of another conductive layer.

Die jeweiligen Leiterwicklungen und Schirmflächen des planaren Übertragers 10 können dabei auf verschiedene Weise als jeweilige Bestandteile einer der jeweiligen vier leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 innerhalb des planaren Übertragers angeordnet sein, solange die jeweiligen geforderten Mindestisolationsabstände eingehalten werden, wie anhand der weiteren in Figuren 3-5 gezeigten Ausführungsbeispiele dargestellt und imThe respective conductor windings and shielding surfaces of the planar transformer 10 can be arranged in various ways as respective components of one of the respective four conductive layers 1, 2, 3, 4 within the planar transformer, as long as the respective required minimum insulation distances are maintained, as based on the further in Examples of embodiments shown in Figures 3-5 are shown and in

Folgenden beschrieben.described below.

Figur 3 zeigt vier leitfähige Lagen 1, 2, 3, 4 eines erfindungsgemäßen planarenFigure 3 shows four conductive layers 1, 2, 3, 4 of a planar according to the invention

Übertragers 10 mit zwei galvanisch voneinander getrennten Stromkreisen I1, I2 gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei eine jeweilige zwischen jeweils zwei der leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 angeordnete isolierende Lage der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Im Gegensatz zu Figur 2 ist der planare Übertrager 10 gemäß Figur 3 als asymmetrischer Übertrager ausgebildet und die zwei Stromkreise I1, I2 umfassen jeweils nur eine Leiterwicklung 11, 23. Die Leiterwicklung 11 des ersten StromkreisesTransformer 10 with two galvanically isolated circuits I1, I2 according to a second embodiment, wherein a respective insulating layer arranged between two of the conductive layers 1, 2, 3, 4 is not shown for the sake of clarity. In contrast to Figure 2, the planar transformer 10 according to Figure 3 is designed as an asymmetrical transformer and the two circuits I1, I2 each include only one conductor winding 11, 23. The conductor winding 11 of the first circuit

Il ist zusammen mit den jeweiligen Anschlüssen 11A und 11B zum Anschließen derIl is together with the respective terminals 11A and 11B for connecting the

Leiterwicklung 11 als Leiterbahnstruktur 55 der leitfähigen Lage 1, d.h. einer leitfähigen Außenlage, ausgebildet. Die Leiterwicklung 11 ist mittels einerConductor winding 11 is designed as a conductor track structure 55 of the conductive layer 1, i.e. a conductive outer layer. The conductor winding 11 is by means of a

Durchkontaktierung 54, die sich in etwa im Mittelpunkt der leitfähigen Lage 1 befindet,Through-hole 54, which is located approximately in the center of the conductive layer 1,

mit einer auf der leitfähigen Innenlage 3 als Leiterbahn ausgebildeten Anschlussleitung 35 verbunden, welche wiederum mittels einer weiteren Durchkontaktierung 54 auf der leitfähigen Innenlage 3 mit dem auf der leitfähigen Außenlage 1 angeordnetenconnected to a connecting line 35 designed as a conductor track on the conductive inner layer 3, which in turn is arranged on the conductive inner layer 3 with the one on the conductive outer layer 1 by means of a further plated-through hole 54

Anschluss 11B der Leiterwicklung 11 verbunden ist. Hingegen ist die Leiterwicklung 23 des zweiten Stromkreises I2 als Leiterbahnstruktur 55 der leitfähigen Lage 2, d.h. einer leitfähigen Innenlage, ausgebildet, und zwar beispielhaft in Form eines „ Tennisschlägers“. Der Leiterwicklung 23 sind ebenfalls zwei Anschlüsse 23A und 23B zugeordnet, die so angeordnet sind, dass die geforderten Luft- und Kriechstrecken zwischen den galvanisch getrennten Leiterwicklungen 11 und 23 eingehalten werden können. Zudem sind die zwei galvanisch getrennten Leiterwicklungen 11 und 23 der durch nur eine dazwischen angeordnete isolierende Lage voneinander getrennten leitfähigen Lagen 1, 2, und somit der unmittelbar aufeinanderfolgenden leitfähigenConnection 11B of the conductor winding 11 is connected. On the other hand, the conductor winding 23 of the second circuit I2 is designed as a conductor track structure 55 of the conductive layer 2, i.e. a conductive inner layer, for example in the form of a “tennis racket”. The conductor winding 23 is also assigned two connections 23A and 23B, which are arranged in such a way that the required clearance and creepage distances between the galvanically isolated conductor windings 11 and 23 can be maintained. In addition, the two galvanically isolated conductor windings 11 and 23 of the conductive layers 1, 2, which are separated from one another by only one insulating layer arranged between them, and thus of the immediately successive ones are conductive

Lagen 1, 2, beispielhaft so angeordnet, dass sie sich an keiner Stelle gegenseitig bedecken, d.h. dass sie sich an keiner Stelle direkt übereinander befinden, und zwar bei einer Draufsicht auf die Abfolge der Lagen des planaren Übertragers 10, d.h. inLayers 1, 2, for example, arranged so that they do not cover each other at any point, i.e. that they are not directly above one another at any point, namely in a top view of the sequence of the layers of the planar transmitter 10, i.e. in

Richtung senkrecht zu den jeweiligen leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 bzw. senkrecht zur gemeinsamen Ebene der Abfolge der Lagen. Hierbei sei angemerkt, dass unter demDirection perpendicular to the respective conductive layers 1, 2, 3, 4 or perpendicular to the common plane of the sequence of layers. It should be noted that under the

Begriff der Leiterwicklung der „gewickelte Teil“ einer Leiterbahnstruktur verstanden wird, wobei eine etwaige als Leiterbahnstruktur ausgebildete Anschlussleitung zumThe term conductor winding is understood to mean the “wound part” of a conductor track structure, with any connecting cable designed as a conductor track structure being connected to the conductor track structure

Verbinden einer Leiterwicklung mit einem Anschluss, beispielsweise dieConnecting a conductor winding to a terminal, for example the

Anschlussleitung 35 der leitfähigen Innenlage 3, im Rahmen der vorliegendenConnecting line 35 of the conductive inner layer 3, within the scope of the present

Erfindung nicht von dem Begriff der Leiterwicklung umfasst ist. Dass die galvanisch voneinander getrennten Leiterwicklungen 11, 23 der zwei verschiedenen, durch nur eine dazwischen angeordnete isolierende Lage voneinander getrennten leitfähigen Lagen 1, 2 so angeordnet sind, dass sie sich an keiner Stelle gegenseitig bedecken, hat den Vorteil, dass die kapazitive Kopplung zwischen den Leiterwicklungen 11 und 23 reduziert werden kann, was wiederum zu einer Verbesserung der EMV des planaren Übertragers 10 beiträgt.Invention is not covered by the term conductor winding. The fact that the galvanically separated conductor windings 11, 23 of the two different conductive layers 1, 2, which are separated from each other by only one insulating layer arranged between them, are arranged in such a way that they do not cover each other at any point, has the advantage that the capacitive coupling between the Conductor windings 11 and 23 can be reduced, which in turn contributes to improving the EMC of the planar transformer 10.

Ferner ist die erste Schirmfläche S1 im Ausführungsbeispiel der Figur 3 als zumindest ein Teil der leitfähigen Außenlage 1 zum elektromagnetischen Abschirmen so angeordnet ist, dass die erste Schirmfläche S1 die Leiterwicklung 11 derselben leitfähigen Außenlage 1 teilweise umgibt und dadurch in Umfangsrichtung nach außen hin abschirmt. Zudem bedeckt die erste Schirmfläche S1 die Leiterwicklung 23 der anderen leitfähigen Lage 2 zumindest teilweise. Wie in Figur 3 zu sehen, weist die ersteFurthermore, the first shielding surface S1 in the exemplary embodiment of FIG. 3 is arranged as at least a part of the conductive outer layer 1 for electromagnetic shielding in such a way that the first shielding surface S1 partially surrounds the conductor winding 11 of the same conductive outer layer 1 and thereby shields it from the outside in the circumferential direction. In addition, the first shield surface S1 at least partially covers the conductor winding 23 of the other conductive layer 2. As can be seen in Figure 3, the first

Schirmfläche S1 eine Unterbrechung 50 auf, um Wirbelströme und damit einhergehenden Verluste auf ein hinnehmbares Maß zu begrenzen. Ferner weist der planare Übertrager 10 eine zweite Schirmfläche S2 auf, welche zumindest einen Teil der leitfähigen Außenlage 4 ausbildet. Die zweite Schirmfläche S2 bedeckt dieScreen surface S1 has an interruption 50 in order to limit eddy currents and the associated losses to an acceptable level. Furthermore, the planar transformer 10 has a second shield surface S2, which forms at least part of the conductive outer layer 4. The second screen area S2 covers the

Leiterwicklung 23 einer anderen leitfähigen Lage, nämlich der leitfähigen Innenlage 2 zumindest teilweise und bedeckt ferner auch die Leiterwicklung 11 der leitfähigenConductor winding 23 of another conductive layer, namely the conductive inner layer 2, at least partially and also covers the conductor winding 11 of the conductive one

Außenlage 1 zumindest teilweise, gemäß Figur 3 sogar nahezu vollständig. Die zweiteOuter layer 1 at least partially, according to Figure 3 even almost completely. The second

Schirmfläche S2 ist somit geeignet, eine elektromagnetische Abschirmung derShield area S2 is therefore suitable for electromagnetic shielding

Leiterwicklung 23 und der Leiterwicklung 11 gegenüber dem an die zweiteConductor winding 23 and the conductor winding 11 compared to the second

Schirmfläche S2 angrenzenden Bereich außerhalb des planaren Übertragers 10 zu bewirken. Darüber hinaus umfasst der planare Übertrager 10 gemäß Figur 3 eine weitere, dritte Schirmfläche S3, die zumindest einen Teil der leitfähigen Innenlage 2 ausbildet und die die ebenfalls von der leitfähigen Innenlage 2 umfasste Leiterwicklung 23 in Umfangsrichtung zumindest teilweise, in Figur 3 beinahe vollständig, umgibt und dadurch folglich elektromagnetisch abschirmt. Die Schirmflächen S1, S2 und S3, welche die verschiedenen leitfähigen Lagen 1, 2, 4 zumindest teilweise ausbilden, sind beispielhaft über mehrere Durchkontaktierungen 52 miteinander verbunden. DieseTo effect the area adjacent to the shield surface S2 outside the planar transformer 10. In addition, the planar transformer 10 according to Figure 3 includes a further, third shield surface S3, which forms at least part of the conductive inner layer 2 and which at least partially surrounds the conductor winding 23, which is also comprised by the conductive inner layer 2, in the circumferential direction, almost completely in Figure 3 and therefore provides electromagnetic shielding. The shield surfaces S1, S2 and S3, which at least partially form the various conductive layers 1, 2, 4, are connected to one another, for example, via several plated-through holes 52. This

Durchkontaktierungen 52 befinden sich in Figur 3 beispielhaft in den Randbereichen der jeweiligen Lagen.Vias 52 are located in FIG. 3, for example, in the edge regions of the respective layers.

Die drei Schirmflächen S1, S2, S3 des in Figur 3 skizierten planaren Übertragers bilden somit jeweils zumindest einen Teil einer der leitfähigen Lagen 1, 2 und 4 aus, und zwar insbesondere derart, dass eine Summe der Flächen der ersten Schirmfläche S1 und der weiteren zweiten und dritten Schirmfläche S2, S3 des planaren Übertragers 10 mindestens einer Summe der durch die AuBenkonturen der jeweiligen Leiterwicklungen 11, 23 des planaren Übertragers 10 aufgespannten Flächen entspricht.The three shielding surfaces S1, S2, S3 of the planar transformer sketched in FIG and third shield area S2, S3 of the planar transformer 10 corresponds to at least a sum of the areas spanned by the outer contours of the respective conductor windings 11, 23 of the planar transformer 10.

Auch wenn in Figur 3 nicht explizit dargestellt, kann der planare Übertrager 10 auch eine vierte Schirmfläche aufweisen, welche beispielsweise zumindest einen Teil der leitfähigen Innenlage 3 ausbildet, wie anhand des schraffierten Bereichs skizziert, sodass jede der leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 des planaren Übertragers 10 jeweils mindestens eine Schirmfläche umfasst. Diese vierte Schirmfläche kann beispielsweise die Leiterwicklung 23 der leitfähigen Innenlage 2 zumindest teilweise bedecken und/oder die Anschlussleitung 35 der leitfähigen Innenlage 3 zumindest teilweise umgeben und nach außen hin elektromagnetisch abschirmen.Even if not explicitly shown in Figure 3, the planar transformer 10 can also have a fourth shield surface, which, for example, forms at least part of the conductive inner layer 3, as outlined using the hatched area, so that each of the conductive layers 1, 2, 3, 4 of the planar transformer 10 each comprises at least one screen surface. This fourth shield surface can, for example, at least partially cover the conductor winding 23 of the conductive inner layer 2 and/or at least partially surround the connecting line 35 of the conductive inner layer 3 and shield it electromagnetically from the outside.

Im Gegensatz zu Figuren 2, 3 und auch 5 stellt Figur 4 vier leitfähige Lagen 1, 2, 3, 4 eines erfindungsgemäßen planaren Übertragers 10 mit vier galvanisch voneinander getrennten Stromkreisen I1, I2, 13, 14 gemäß einer dritten Ausführungsform dar, wobei der planare Übertrager 10 einen asymmetrischen Aufbau hat. Der erste Stromkreis I1 umfasst eine Leiterwicklung 12 der leitfähigen Außenlage 1 mit den Anschlüssen 12A und 12B. Die Leiterwicklung 12 ist über den Anschluss 12B in diesemIn contrast to Figures 2, 3 and 5, Figure 4 shows four conductive layers 1, 2, 3, 4 of a planar transformer 10 according to the invention with four galvanically separated circuits I1, I2, 13, 14 according to a third embodiment, the planar Transformer 10 has an asymmetrical structure. The first circuit I1 includes a conductor winding 12 of the conductive outer layer 1 with the connections 12A and 12B. The conductor winding 12 is in this via the connection 12B

Ausführungsbeispiel mittels Durchkontaktierung 54 zur leitfähigen Innenlage 3 mit einer von der leitfähigen Innenlage 3 umfassten Anschlussleitung 35 verbunden, von welcher der erste Stromkreis Il mittels einer weiteren Durchkontaktierung 54 zur leitfähigen Außenlage 1 oder 4 geführt werden kann. Der zweite Stromkreis I2 umfasst eine Leiterwicklung 24, die als Leiterbahnstruktur 55 der leitfähigen Innenlage 2 ausgebildet ist und über einen beispielhaft als Leiterbahn der leitfähigen Innenlage 2 ausgebildeten Anschluss 24A in Richtung des äußeren Randbereichs des planarenEmbodiment is connected by means of through-plating 54 to the conductive inner layer 3 to a connecting line 35 encompassed by the conductive inner layer 3, from which the first circuit II can be led to the conductive outer layer 1 or 4 by means of a further through-plating 54. The second circuit I2 comprises a conductor winding 24, which is designed as a conductor track structure 55 of the conductive inner layer 2 and via a connection 24A, which is designed, for example, as a conductor track of the conductive inner layer 2, in the direction of the outer edge region of the planar

Übertragers 10 geführt ist. Der dritte Stromkreis I3 umfasst eine ebenfalls von der leitfähigen Innenlage 2 umfasste und als Leiterbahnstruktur 55 der leitfähigen Innenlage 2 ausgebildete Leiterwicklung 25 mit einem Anschluss 25A, der ebenfalls beispielhaft als Leiterbahn der leitfähigen Innenlage 2 ausgebildet ist. Die zwei galvanisch getrennten Leiterwicklungen 24, 25 sind somit von dergleichen leitfähigen Lage 2 derTransformer 10 is performed. The third circuit I3 comprises a conductor winding 25, which is also comprised by the conductive inner layer 2 and is designed as a conductor track structure 55 of the conductive inner layer 2, with a connection 25A, which is also designed, for example, as a conductor track of the conductive inner layer 2. The two galvanically isolated conductor windings 24, 25 are therefore made of the same conductive layer 2

Abfolge umfasst und sind ferner nebeneinander angeordnet, und zwar unter Einhaltung der geforderten Mindestisolationsabstände. Zudem sind die Leiterwicklungen 24, 25 jeweils von der Leiterwicklung 12 auf der leitfähigen Außenlage 1 galvanisch getrennt und so angeordnet, dass sich die jeweiligen Leiterwicklungen 24, 25 und dieSequence includes and are also arranged next to each other, in compliance with the required minimum isolation distances. In addition, the conductor windings 24, 25 are each galvanically isolated from the conductor winding 12 on the conductive outer layer 1 and arranged in such a way that the respective conductor windings 24, 25 and the

Leiterwicklung 12 bei einer Draufsicht auf die Abfolge der Lagen, d.h. in einerConductor winding 12 in a top view of the sequence of layers, i.e. in one

Richtung senkrecht zu den jeweiligen leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 bzw. senkrecht zur gemeinsamen Ebene der Abfolge der Lagen, an keiner Stelle gegenseitig bedecken.Direction perpendicular to the respective conductive layers 1, 2, 3, 4 or perpendicular to the common plane of the sequence of layers, do not cover each other at any point.

Hingegen kann es durchaus zu einem gegenseitigen Bedecken eines jeweiligen Bereichs der Anschlüsse 24A, 25A, welche die Leiterwicklungen 24, 25 der leitfähigen Innenlage 2 in Richtung des äußeren Randbereichs des planaren Übertragers führen, und derOn the other hand, it can certainly lead to a mutual covering of a respective area of the connections 24A, 25A, which lead the conductor windings 24, 25 of the conductive inner layer 2 in the direction of the outer edge area of the planar transformer, and the

Leiterwicklung 12 der leitfähigen Außenlage 1 kommen, um die Leiterwicklungen leitfähiger Innenlagen 2, 3 in einen äußeren Bereich des planaren Übertragers 10 zu führen. Der vierte Stromkreis I4 umfasst eine Leiterwicklung 33, welche alsConductor winding 12 of the conductive outer layer 1 comes in order to guide the conductor windings of conductive inner layers 2, 3 into an outer region of the planar transformer 10. The fourth circuit I4 includes a conductor winding 33, which as

Leiterbahnstruktur 55 der leitfähigen Innenlage 3 ausgebildet ist und einen Anschluss 33A hat, der beispielhaft als Leiterbahn der leitfähigen Innenlage 3 ausgebildet ist.Conductor track structure 55 of the conductive inner layer 3 is formed and has a connection 33A, which is designed, for example, as a conductor track of the conductive inner layer 3.

Auch die Leiterwicklung 33 ist von der Leiterwicklung 12 der leitfähigen Außenlage 1 galvanisch getrennt und so angeordnet, dass sich die Leiterwicklung 33 und dieThe conductor winding 33 is also galvanically isolated from the conductor winding 12 of the conductive outer layer 1 and arranged in such a way that the conductor winding 33 and the

Richtung senkrecht zu den jeweiligen leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 bzw. zur gemeinsamen Ebene der Abfolge der Lagen, an keiner Stelle gegenseitig bedecken.In the direction perpendicular to the respective conductive layers 1, 2, 3, 4 or to the common plane of the sequence of layers, do not cover each other at any point.

Dadurch, dass die Leiterwicklung 12 im Verhältnis zu den von dieser galvanisch getrennten Leiterwicklungen 24, 25, 33 so angeordnet ist, dass sich deren Leiterbahnen nicht unmittelbar übereinander befinden, kann die parasitäre kapazitive Kopplung zwischen den galvanisch getrennten Leiterwicklungen verringert werden, sodass sich das Störaussendungs- und Störfestigkeitsverhalten des planaren Übertragers verbessert.Because the conductor winding 12 is arranged in relation to the conductor windings 24, 25, 33 that are galvanically isolated from it in such a way that their conductor tracks are not directly above one another, the parasitic capacitive coupling between the galvanically isolated conductor windings can be reduced, so that the emission of interference is reduced - and interference immunity behavior of the planar transformer improved.

Die Leiterwicklungen 24, 25 und 33 sind im Ausführungsbeispiel der Figur 4 als eigenresonante Leiterwicklungen ausgeführt, welche jeweils nur mit einem Anschluss 24A, 25A, 33A an eine umgebende Schaltung angebunden werden können. Ferner haben die Leiterwicklungen 24, 25 und 33 ein offenes Ende ihrer Leiterbahn. Die eigenresonanten Leiterwicklungen 24, 25 und 33 bilden in Figur 3 beispielhaft zusammen eine Sekundärwicklung mit einem Mittelabgriff entsprechend demIn the exemplary embodiment in FIG. 4, the conductor windings 24, 25 and 33 are designed as self-resonant conductor windings, which can each only be connected to a surrounding circuit with one connection 24A, 25A, 33A. Furthermore, the conductor windings 24, 25 and 33 have an open end of their conductor track. In Figure 3, the self-resonant conductor windings 24, 25 and 33 together form, for example, a secondary winding with a center tap corresponding to that

Anschluss 33A und den weiteren Anschlüssen 24A, 25A. Während dieseConnection 33A and the other connections 24A, 25A. While this

Sekundärwicklung mittels einer ersten Schirmfläche S1 elektromagnetisch abgeschirmt wird, wird die Primärwicklung, welche die Leiterwicklung 12 umfasst, von einer zweiten Schirmfläche S2 elektromagnetisch abgeschirmt, wie im Folgenden beschrieben.Secondary winding is electromagnetically shielded by means of a first shield surface S1, the primary winding, which includes the conductor winding 12, is electromagnetically shielded by a second shield surface S2, as described below.

Der planare Übertrager 10 gemäß Figur 4 umfasst ferner eine erste Schirmfläche S1, welche zumindest einen Teil der leitfähigen Außenlage 4 ausbildet und welche ferner zum elektromagnetischen Abschirmen zumindest einer Leiterwicklung, im Beispiel derThe planar transformer 10 according to Figure 4 further comprises a first shield surface S1, which forms at least part of the conductive outer layer 4 and which further serves to electromagnetically shield at least one conductor winding, in the example of

Figur 4 sogar drei Leiterwicklungen 24, 25 und 33, ausgebildet ist. Dazu ist die ersteFigure 4 even has three conductor windings 24, 25 and 33. This is the first one

Schirmfläche S1 so angeordnet, dass sie im Beispiel der Figur 4 eine rechteckige Fläche der leitfähigen Außenlage 4 ausbildet, welche die Leiterwicklung 33 der durch nur eine isolierende Lage von der leitfähigen Außenlage 4 getrennten leitfähigen Innenlage 3 sowie die Leiterwicklungen 24, 25 der anderen leitfähigen Innenlage 2 zumindest teilweise bedeckt, und zwar in Figur 4 insbesondere im Wesentlichen vollständig bedeckt. Die erste Schirmfläche S1 bewirkt folglich ein elektromagnetisches4, which forms a rectangular surface of the conductive outer layer 4, which contains the conductor winding 33 of the conductive inner layer 3, which is separated from the conductive outer layer 4 by only one insulating layer, as well as the conductor windings 24, 25 of the other conductive inner layer 2 at least partially covered, in particular essentially completely covered in Figure 4. The first shield surface S1 consequently causes an electromagnetic effect

Abschirmen der Leiterwicklungen 24, 25, 33 gegenüber einem Bereich außerhalb des planaren Übertragers 10, der an die erste Schirmfläche S1 angrenzt.Shielding the conductor windings 24, 25, 33 from an area outside the planar transformer 10, which adjoins the first shield surface S1.

Ferner umfasst der planare Übertrager 10 eine zweite Schirmfläche S2, die imFurthermore, the planar transformer 10 includes a second shield surface S2, which is in

Ausführungsbeispiel der Figur 4 zumindest einen Teil derselben leitfähigen AuBenlage 4 ausbildet, d.h. die leitfähige AuBenlage 4 umfasst die erste Schirmfläche S1 und auch die von der ersten Schirmfläche S1 elektrisch isolierte zweite Schirmfläche S2. Die zweite Schirmfläche S2 ist zu der ersten Schirmfläche S1 beabstandet angeordnet und umgibt die erste Schirmfläche S1 beispielhaft in Form eines viereckigen Rahmens. In einem Bereich dieses viereckigen Rahmens weist die zweite Schirmfläche S2 eine4 forms at least part of the same conductive outer layer 4, i.e. the conductive outer layer 4 comprises the first shield surface S1 and also the second shield surface S2 which is electrically insulated from the first shield surface S1. The second screen surface S2 is arranged at a distance from the first screen surface S1 and surrounds the first screen surface S1, for example in the form of a square frame. In an area of this square frame, the second screen surface S2 has a

Unterbrechung 50 auf, um darin induzierte Wirbelströme zu reduzieren. Wie bei einemInterruption 50 to reduce eddy currents induced therein. Like one

Vergleich der leitfähigen AuBenlagen 4 und 1 in Figur 4 erkennbar, dient die zweiteComparison of the conductive outer layers 4 and 1 can be seen in Figure 4, the second one serves

Schirmfläche S2 dazu, die Leiterwicklung 12 der leitfähigen AuBenlage 1 elektromagnetisch abzuschirmen. Dafür ist die zweite Schirmfläche S2 derart parallel zu der als Leiterbahnstruktur 55 der leitfähigen AuBenlage 1 ausgebildeten Leiterwicklung 12 angeordnet, dass sie die Leiterwicklung 12 bei Draufsicht auf die Abfolge der Lagen 1, 2, 3, 4 zumindest teilweise bedeckt, und zwar gemäß Figur 4 im Wesentlichen vollständig bedeckt, abgesehen von den um den Anschluss 12A der Leiterwicklung 12 ausgebildeten Bereich.Shield surface S2 serves to electromagnetically shield the conductor winding 12 of the conductive outer layer 1. For this purpose, the second shield surface S2 is arranged parallel to the conductor winding 12 designed as a conductor track structure 55 of the conductive outer layer 1 in such a way that it at least partially covers the conductor winding 12 when viewed from above of the sequence of layers 1, 2, 3, 4, namely according to Figure 4 essentially completely covered, apart from the area formed around the connection 12A of the conductor winding 12.

Zudem umfasst der planare Übertrager 10 gemäß Figur 4 eine dritte Schirmfläche S3, die im Gegensatz zu der ersten und zweiten Schirmfläche S1, S2 zumindest einen Teil der leitfähigen Innenlage 2 ausbildet und die Leiterwicklung 24 derselben leitfähigenIn addition, the planar transformer 10 according to Figure 4 includes a third shield surface S3, which, in contrast to the first and second shield surfaces S1, S2, forms at least part of the conductive inner layer 2 and the conductor winding 24 of the same conductive

Innenlage 2 teilweise umgibt, insbesondere teilweise in Umfangsrichtung umgibt. Somit schirmt die dritte Schirmfläche S3 die Leiterwicklung 24 in radialer Richtung nach außen bzw. gegenüber einem Bereich außerhalb des planaren Übertragers 10 ab. BeiInner layer 2 partially surrounds, in particular partially surrounds in the circumferential direction. The third shield surface S3 thus shields the conductor winding 24 in the radial direction outwards or from an area outside the planar transformer 10. At

Draufsicht auf die Abfolge der Lagen, d.h. in Richtung senkrecht zu den jeweiligen leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 bzw. senkrecht zur gemeinsamen Ebene der Abfolge derTop view of the sequence of layers, i.e. in the direction perpendicular to the respective conductive layers 1, 2, 3, 4 or perpendicular to the common plane of the sequence

Lagen, bedeckt die dritte Schirmfläche S3 ferner auch einen kleinen Bereich derLayers, the third screen surface S3 also covers a small area of the

Leiterwicklung 12 der durch nur eine isolierende Lage von der leitfähigen Innenlage 2 getrennten leitfähigen Außenlage 1, und zwar im Wesentlichen genau den um denConductor winding 12 of the conductive outer layer 1, which is separated from the conductive inner layer 2 by only one insulating layer, essentially exactly around the

Anschluss 12A der Leiterwicklung 12 ausgebildeten Bereich, der durch die zweiteConnection 12A of the conductor winding 12 formed area through the second

Schirmfläche S2 nicht bedeckt ist. Zudem umfasst der planare Übertrager 10 gemäßScreen surface S2 is not covered. In addition, the planar transformer 10 according to

Figur 4 zumindest eine vierte Schirmfläche S4, welche zumindest einen Teil, insbesondere einen im äußeren Bereich bzw. Randbereich angeordneten Teil, der leitfähigen Innenlage 3 ausbildet. Die vierte Schirmfläche S4 umgibt die Leiterwicklung 33 sowie die Anschlussleitung 35 teilweise und kann ferner auch weitere Leiterbahnen derselben leitfähigen Lage 3 teilweise umgeben. Die vierte Schirmfläche S4 dient somit der elektromagnetischen Abschirmung der Leiterwicklung 33 in radialer Richtung bzw.4 at least a fourth shield surface S4, which forms at least a part, in particular a part arranged in the outer region or edge region, of the conductive inner layer 3. The fourth shield surface S4 partially surrounds the conductor winding 33 and the connecting line 35 and can also partially surround other conductor tracks of the same conductive layer 3. The fourth shield surface S4 thus serves to electromagnetically shield the conductor winding 33 in the radial direction or

Umfangsrichtung nach außen hin und schirmt ferner auch die Anschlussleitung 35 und optional auch weitere Leiterbahnen auf der leitfähigen Innenlage 3 ab.Circumferential direction outwards and also shields the connecting line 35 and optionally also other conductor tracks on the conductive inner layer 3.

Darüber hinaus kann der planare Übertrager 10 der Figur 4 noch weitere Schirmflächen aufweisen, wobei jede weitere Schirmfläche zumindest einen Teil einer der leitfähigenIn addition, the planar transformer 10 of FIG. 4 can have additional shielding surfaces, with each additional shielding surface representing at least part of one of the conductive ones

Lagen 1, 2, 3, 4, beispielsweise der leitfähigen Innenlage 3 und/oder der leitfähigenLayers 1, 2, 3, 4, for example the conductive inner layer 3 and/or the conductive

Außenlage 1, ausbildet, sodass sie zumindest eine Leiterwicklung derselben leitfähigenOuter layer 1, so that it has at least one conductor winding of the same conductive

Lage zumindest teilweise umgibt und/oder zumindest eine Leiterwicklung einer anderen leitfähigen Lage zumindest teilweise bedeckt. So ist im Ausführungsbeispiel der Figur 4 eine weitere, fünfte Schirmfläche S5 als zumindest ein Teil der leifähigen Außenlage 1 zu sehen, welche die Leiterwicklung 12 zumindest teilweise umgibt, und zwar inLayer at least partially surrounds and / or at least partially covers at least one conductor winding of another conductive layer. 4, a further, fifth shield surface S5 can be seen as at least part of the conductive outer layer 1, which at least partially surrounds the conductor winding 12, specifically in

Umfangsrichtung bzw. in radialer Richtung teilweise umgibt. Weiterhin wäre beispielsweise eine weitere Schirmfläche als zumindest ein weiterer Teil der leitfähigenCircumferential direction or in the radial direction partially surrounds. Furthermore, for example, a further shield surface would be at least another part of the conductive one

Außenlage 1 denkbar, welche bei Draufsicht auf die Abfolge der Lagen zumindest eine der Leiterwicklungen 24, 25 und 33 zumindest teilweise bedeckt. Weiterhin ist es z.B.Outer layer 1 is conceivable, which at least partially covers at least one of the conductor windings 24, 25 and 33 when looking at the sequence of layers from above. Furthermore, it is e.g.

denkbar, dass der planare Übertrager eine weitere Schirmfläche als zumindest ein Teil der leitfähigen Innenlage 2 aufweist, welche zumindest die Leiterwicklung 25 derselben leitfähigen Lage 2 zumindest teilweise umgibt. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn eine Schirmfläche eine Unterbrechung, beispielsweise in Form eines Schlitzes, aufweist, um Wirbelströme und damit einhergehenden Verluste auf ein hinnehmbaresIt is conceivable that the planar transformer has a further shield surface as at least a part of the conductive inner layer 2, which at least partially surrounds at least the conductor winding 25 of the same conductive layer 2. It is particularly advantageous if a shield surface has an interruption, for example in the form of a slot, in order to reduce eddy currents and the associated losses to an acceptable level

Maß zu begrenzen.to limit dimensions.

Eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen planaren Übertragers 10 ist inA fourth embodiment of a planar transformer 10 according to the invention is shown in FIG

Figur 5 skizziert, welche die beispielhaften vier leitfähigen Lagen 1, 2, 3, 4 dieses planaren Übertragers 10 abbildet, welche parallel zu einer gemeinsamen Ebene in einerFigure 5 outlines, which depicts the exemplary four conductive layers 1, 2, 3, 4 of this planar transformer 10, which are parallel to a common plane in one

Abfolge nacheinander folgend angeordnet sind. Der planare Übertrager 10 gemäß Figur 5 umfasst zwei galvanisch voneinander getrennte Stromkreise Il und I2. Der ersteSequence are arranged one after the other. The planar transformer 10 according to FIG. 5 comprises two electrical circuits Il and I2 that are galvanically isolated from one another. The first

Stromkreis Il weist zwei Leiterwicklungen 26, 36 auf, die zueinander symmetrisch aufgebaut sind. Die Leiterwicklung 26 der leitfähige Innenlage 2 ist beispielhaft inCircuit II has two conductor windings 26, 36, which are constructed symmetrically to one another. The conductor winding 26 of the conductive inner layer 2 is, for example, in

Form eines „Tennisschlägers‘ ausgebildet und hat einen Anschluss 26A und einenFormed in the shape of a “tennis racket” and has a connection 26A and a

Mittelabgriff 38. Der Mittelabgriff 38 ist mittels Durchkontaktierung auf die leitfähigeCenter tap 38. The center tap 38 is connected to the conductive via through-plating

Innenlage 3 geführt und wird auf der leitfähigen Innenlage 3 zum Mittelabgriff 38 derInner layer 3 guided and is on the conductive inner layer 3 to the center tap 38

Leiterwicklung 36, die ebenfalls in Form eines „Tennisschlägers‘ und alsConductor winding 36, which is also in the form of a “tennis racket” and as

Leiterbahnstruktur 55 der leitfähigen Innenlage 3 mit ihrem Anschluss 36B ausgebildet — ist. Sowohl der Mittelabgriff 38 als auch die Anschlüsse 26A, 36B sind beispielhaft über Durchkontaktierungen jeweils auf die leitfähige Außenlage 1 geführt. Der zweiteConductor track structure 55 of the conductive inner layer 3 is formed with its connection 36B. Both the center tap 38 and the connections 26A, 36B are, for example, routed to the conductive outer layer 1 via plated-through holes. The second

Stromkreis I2 des planaren Übertragers 10 umfasst eine Leiterwicklung 41, die alsCircuit I2 of the planar transformer 10 includes a conductor winding 41, which is as

Leiterbahnstruktur 55 der leitfähigen Außenlage 4 ausgebildet ist. Die Leiterwicklung 41 hat einen Anschluss 42, welcher mittels einer Durchkontaktierung zu der Lage 1 von dieser aus anschließbar ist, sowie einen weiteren, etwa im Mittelpunkt der leitfähigenConductor track structure 55 of the conductive outer layer 4 is formed. The conductor winding 41 has a connection 42, which can be connected to layer 1 from this by means of a through-contact, as well as another, approximately in the center of the conductive

Außenlage 4 angeordneten Anschluss 41A, der über eine Durchkontaktierung 53 auf die leitfähige Außenlage 1 geführt ist und auf dieser mit einer dritten Schirmfläche S3 elektrisch verbunden ist. Diese dritte Schirmfläche S3 bildet zumindest einen Teil der leitfähigen Außenlage 1 aus, hat einen Anschluss S3A und bildet zusammen mit derOuter layer 4 arranged connection 41A, which is guided via a plated-through hole 53 to the conductive outer layer 1 and is electrically connected thereto with a third shield surface S3. This third shield surface S3 forms at least part of the conductive outer layer 1, has a connection S3A and, together with the

Leiterwicklung 41 der anderen leitfähigen Außenlage 4 eine Einheit. Die galvanisch getrennten Leiterwicklungen 26 und 41 auf den zwei verschiedenen leitfähigen Lagen 2 und 4 sowie die galvanisch getrennten Leiterwicklungen 36 und 41 auf den zwei unmittelbar nacheinander folgenden leitfähigen Lagen 3 und 4 sind stets so angeordnet sind, dass sie sich an keiner Stelle gegenseitig bedecken, d.h. dass sie sich bei einerConductor winding 41 of the other conductive outer layer 4 is a unit. The galvanically isolated conductor windings 26 and 41 on the two different conductive layers 2 and 4 as well as the galvanically isolated conductor windings 36 and 41 on the two immediately successive conductive layers 3 and 4 are always arranged in such a way that they do not cover each other at any point, i.e. that they are with one

Lagen, an keiner Stelle direkt übereinander befinden. Wie beispielhaft in Figur 4 zu sehen, wird lediglich eine von der Leiterwicklung 41 zu dem Anschluss 42 verlaufendeLayers are not directly above one another at any point. As can be seen by way of example in FIG. 4, only one line running from the conductor winding 41 to the connection 42 is used

Anschlussleitung 35, nicht jedoch der gewickelte Teil der Leiterwicklung 41, von denConnecting line 35, but not the wound part of the conductor winding 41, from the

Leiterwicklungen 26 und 36 bedeckt. Wie zuvor bereits erwähnt, dient dies dazu, parasitäre kapazitive Kopplungen zwischen den jeweils galvanisch getrenntenConductor windings 26 and 36 covered. As already mentioned, this serves to avoid parasitic capacitive couplings between the galvanically isolated

Leiterwicklungen 26, 41 bzw. 36, 41 zu reduzieren. Ferner sind die Anschlüsse 26A, 36B und der Mittelabgriff 38 so angeordnet, dass die geforderten Luft- undConductor windings 26, 41 or 36, 41 to reduce. Furthermore, the connections 26A, 36B and the center tap 38 are arranged so that the required air and

Kriechstrecken eingehalten werden.Creep distances must be maintained.

In einer nicht dargestellten, alternativen Ausführungsform können galvanisch getrennteIn an alternative embodiment, not shown, galvanically isolated ones can be used

Leiterwicklungen verschiedener leitfähiger Lagen, insbesondere auch unmittelbar aufeinanderfolgender leitfähiger Lagen mit nur einer dazwischen angeordneten isolierenden Lage, bei einer Draufsicht auf die Abfolge der Lagen auch teilweise direkt übereinander angeordnet sein, d.h. sich zumindest teilweise gegenseitig bedecken und somit einen Überlappungsbereich haben. Damit geht zwar eine größere kapazitiveConductor windings of different conductive layers, in particular directly successive conductive layers with only one insulating layer arranged between them, can also be partially arranged directly one above the other in a plan view of the sequence of layers, i.e. at least partially cover each other and thus have an overlap area. This means a larger capacitive

Kopplung dieser galvanisch getrennten Leiterwicklungen einher. Ist diese größere kapazitive Kopplung jedoch hinnehmbar, kann hierdurch der induktive Koppelfaktor erhöht werden. Außerdem kann die damit einhergehende größere kapazitive Kopplung dieser galvanisch getrennten Leiterwicklungen auch auf andere Weise kompensiert werden, beispielsweise durch entsprechend erhöhte Gütefaktoren der Leiterwicklungen und ein damit zusammenhängender erhöhter Wirkungsgrad.Coupling of these galvanically isolated conductor windings. However, if this larger capacitive coupling is acceptable, the inductive coupling factor can be increased. In addition, the associated greater capacitive coupling of these galvanically isolated conductor windings can also be compensated for in other ways, for example by correspondingly increased quality factors of the conductor windings and an associated increased efficiency.

Was die Anordnung von jeweiligen Schirmflächen bei der in Figur 4 skizziertenAs for the arrangement of the respective screen surfaces in the one outlined in Figure 4

Ausführungsform des erfindungsgemäßen planaren Übertragers 10 betrifft, so ist die erste Schirmfläche S1 beispielhaft als zumindest ein Teil einer der zwei leitfähigenAs far as the embodiment of the planar transformer 10 according to the invention is concerned, the first shield surface S1 is exemplary as at least a part of one of the two conductive ones

Innenlagen, und zwar der leitfähigen Innenlage 2, ausgebildet und umgibt dieInner layers, namely the conductive inner layer 2, are formed and surround them

Leiterwicklung 26 derselben leitfähigen Lage, d.h. der leitfähigen Innenlage 2, zumindest teilweise, und zwar in Umfangsrichtung bzw. in radialer Richtung. DieConductor winding 26 of the same conductive layer, i.e. the conductive inner layer 2, at least partially, namely in the circumferential direction or in the radial direction. The

Leiterwicklung 26 wird somit durch die erste Schirmfläche S1 in Umfangsrichtung nach außen hin begrenzt und elektromagnetisch abgeschirmt, was zu einer verbesserten EMV des planaren Übertragers 10 beiträgt. Darüber hinaus umfasst der planare Übertrager 10 eine zweite Schirmfläche S2, welche zumindest einen Teil der leitfähigen Außenlage 4 ausbildet und die Leiterwicklung 41 derselben leitfähigen Lage, d.h. der leitfähigenConductor winding 26 is thus limited to the outside in the circumferential direction by the first shield surface S1 and is electromagnetically shielded, which contributes to improved EMC of the planar transformer 10. In addition, the planar transformer 10 includes a second shield surface S2, which forms at least part of the conductive outer layer 4 and the conductor winding 41 of the same conductive layer, i.e. the conductive one

Außenlage 4, teilweise umgibt, und zwar in Umfangsrichtung bzw. in radialer Richtung teilweise umgibt. Ferner umfasst der planare Übertrager gemäß Figur 5 eine weitere, vierte Schirmfläche S4, die zumindest einen Teil der leitfähigen Außenlage 1 ausbildet, und zwar im äußeren Bereich bzw. Randbereich der leitfähigen Außenlage 1. In der beispielhaften Ausführungsform der Figur 5 umgibt die vierte Schirmfläche S4 teilweise die dritte Schirmfläche S3 in radialer Richtung, wobei die dritte SchirmflächeOuter layer 4, partially surrounds, specifically in the circumferential direction or in the radial direction. Furthermore, the planar transmitter according to FIG. 5 comprises a further, fourth shield surface S4, which forms at least a part of the conductive outer layer 1, namely in the outer region or edge region of the conductive outer layer 1. In the exemplary embodiment of FIG. 5, the fourth shield surface surrounds S4 partially the third screen surface S3 in the radial direction, the third screen surface

S3 wiederum mit der Leiterwicklung 41 der leitfähigen Außenlage 4 über eineS3 in turn with the conductor winding 41 of the conductive outer layer 4 via a

Durchkontaktierung 53 elektrisch verbunden ist. Die erste Schirmfläche S1, zweiteThrough-hole 53 is electrically connected. The first screen area S1, second

Schirmfläche S2 und vierte Schirmfläche S4, welche jeweils zumindest teilweise verschiedene leitfähige Lagen 1, 2, 4 ausbilden, sind in Figur 5 beispielhaft mittels mehrerer Durchkontaktierungen 52, wie in Figur 5 beispielhaft dargestellt, elektrisch miteinander verbunden, wobei sich die Durchkontaktierungen 52 jeweils im äußerenShield surface S2 and fourth shield surface S4, which each at least partially form different conductive layers 1, 2, 4, are electrically connected to one another in FIG

Bereich der jeweiligen leitfähigen Lagen 1, 2, 4 befinden. Dass die leitfähige Außenlage 1 zwei voneinander getrennte Schirmflächen S3 und S4 statt eine einzige Schirmfläche umfasst, hat den Vorteil, dass sich mehr Freiheiten hinsichtlich der zu verwendendenArea of the respective conductive layers 1, 2, 4 are located. The fact that the conductive outer layer 1 comprises two separate shielding surfaces S3 and S4 instead of a single shielding surface has the advantage that there is more freedom with regard to the shielding surfaces to be used

Signalquelle ergeben. So kann die dritte Schirmfläche S3 beispielsweise mit einersignal source. For example, the third screen area S3 can have one

Versorgungsspannung verbunden werden, während die vierte Schirmfläche S4 mitSupply voltage are connected, while the fourth shield surface S4 with

Masse verbunden werden kann, wie es üblicherweise bei Schirmflächen wie den inGround can be connected, as is usually the case with shielding surfaces such as those in

Figuren 2-4 gezeigten Schirmflächen S1, S2, S3, S4, S5 der Fall ist.Figures 2-4 shown screen surfaces S1, S2, S3, S4, S5 is the case.

Die erste Schirmfläche S1 ist in den Figuren 2-5 jeweils lediglich beispielhaft einer bestimmten Schirmfläche zugeordnet und kann im Rahmen der Erfindung auch einer jeweils anderen Schirmfläche, z.B. der jeweils als zweite Schirmfläche S2 bezeichnetenThe first screen area S1 is assigned to a specific screen area in FIGS

Schirmfläche, entsprechen. Die in den Figuren 2-5 vorgenommene Zuordnung der ersten Schirmfläche S1 dient somit lediglich der Veranschaulichung von verschiedenen möglichen Anordnungen innerhalb des planaren Übertragers 10. Grundsätzlich kann die erste Schirmfläche S1, wie auch die zweite, dritte usw. Schirmfläche, zumindest einenScreen area, correspond. The assignment of the first screen surface S1 made in Figures 2-5 therefore merely serves to illustrate various possible arrangements within the planar transformer 10. In principle, the first screen surface S1, as well as the second, third, etc. screen surface, can have at least one

Teil einer beliebigen der leitfähigen Lagen des planaren Übertragers 10 ausbilden und eine elektromagnetische Abschirmung zumindest einer Leiterwicklung des planarenForm part of any of the conductive layers of the planar transformer 10 and provide electromagnetic shielding for at least one conductor winding of the planar

Übertragers 10 bewirken. Dabei gilt, dass die EMV des planaren Übertragers umso mehr verbessert wird, je mehr Schirmflächen auf den einzelnen Lagen jeweils so angeordnet sind, dass sie die Leiterwicklungen des planaren Übertragers bestmöglich gegenüber dem Bereich außerhalb des planaren Übertragers elektromagnetisch abschirmen können.Transformer 10 effect. The EMC of the planar transformer is improved the more the more shielding surfaces on the individual layers are arranged in such a way that they can electromagnetically shield the conductor windings of the planar transformer from the area outside the planar transformer in the best possible way.

Zusammenfassend wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein planarer Übertrager bereitgestellt, der aufgrund seines fehlenden Magnetkerns äußerst kompakt und mit nur sehr geringer Bauhöhe ausgestaltet werden kann. Aufgrund von nicht vorhandenenIn summary, within the scope of the present invention, a planar transformer is provided which, due to its lack of a magnetic core, can be designed to be extremely compact and with only a very low overall height. Due to non-existent

Durchgangsöffnungen zum Aufnehmen eines Magnetkernteils steht auf den einzelnen leitfähigen Lagen des planaren Übertragers jeweils mehr Fläche zum Anordnen vonThrough openings for receiving a magnetic core part, there is more area for arranging on the individual conductive layers of the planar transformer

Leiterwicklungen und zudem auch zum Anordnen von Schirmflächen innerhalb des planaren Übertragers zur Verfügung. Durch verschiedene Maßnahmen hinsichtlich derConductor windings and also for arranging shielding surfaces within the planar transformer. Through various measures regarding the

Anordnung der Leiterwicklungen, z.B. keine Anordnung von direkt übereinander angeordneten galvanisch getrennten Leiterwicklungen oder ein Anordnen von galvanisch getrennten Leiterwicklungen auf derselben Lage nebeneinander, können kapazitive Kopplungen zwischen galvanisch getrennten Leiterwicklungen des planarenArrangement of the conductor windings, e.g. no arrangement of galvanically isolated conductor windings arranged directly one above the other or arranging galvanically isolated conductor windings on the same layer next to one another, can cause capacitive couplings between galvanically isolated conductor windings of the planar

Übertragers verringert werden. Ferner trägt die Anordnung von Schirmflächen zum elektromagnetischen Abschirmen von Leiterwicklungen des planaren Übertragers, wie zuvor beispielhaft beschrieben, wesentlich dazu bei, die elektromagnetischeTransformer can be reduced. Furthermore, the arrangement of shielding surfaces for the electromagnetic shielding of conductor windings of the planar transformer, as previously described by way of example, contributes significantly to the electromagnetic

Verträglichkeit des planaren Übertragers zu verbessern. Dabei bildet eine jeweiligeTo improve the compatibility of the planar transformer. A respective one forms

Schirmfläche zumindest einen Teil einer leitfähigen Lage des planaren Übertragers derart aus, dass sie zumindest eine Leiterwicklung derselben leitfähigen Lage zumindest teilweise umgibt und somit in radialer Richtung nach außen hin abschirmt, und entweder in Kombination oder alternativ dazu, dass sie zumindest eine Leiterwicklung einer anderen leitfähigen Lage wenigstens teilweise bedeckt, und zwar bei Draufsicht auf die Abfolge der jeweiligen Lagen, wodurch eine elektromagnetische Abschirmung nach außen hin in der Richtung der Abfolge der Lagen erfolgt.Shield surface at least a part of a conductive layer of the planar transformer in such a way that it at least partially surrounds at least one conductor winding of the same conductive layer and thus shields it in the radial direction to the outside, and either in combination or alternatively that it at least one conductor winding of another conductive one Layer at least partially covered, namely in a plan view of the sequence of the respective layers, whereby electromagnetic shielding to the outside takes place in the direction of the sequence of layers.

Bezugszeichenliste 1 leitfähige Lage, Außenlage 2 leitfähige Lage, Innenlage 3 leitfähige Lage, Innenlage 4 leitfähige Lage, Außenlage 8 isolierende LageList of reference numbers 1 conductive layer, outer layer 2 conductive layer, inner layer 3 conductive layer, inner layer 4 conductive layer, outer layer 8 insulating layer

Planarer Übertrager 11 Leiterwicklung 10 IIA Anschluss zu Leiterwicklung 11 11B Anschluss zu Leiterwicklung 11 12 Leiterwicklung 12A Anschluss zu Leiterwicklung 12 12B Anschluss zu Leiterwicklung 12 21 Leiterwicklung 21A Anschluss zu Leiterwicklung 21 28 Mittelabgriff Leiterwicklungen 21, 31 29 Mittelabgriff Leiterwicklungen 22, 32 22 Leiterwicklung 22A Anschluss zu Leiterwicklung 22 23 Leiterwicklung 23A Anschluss zu Leiterwicklung 23 23B Anschluss zu Leiterwicklung 23 24 Leiterwicklung 24A Anschluss zu Leiterwicklung 24 25 Leiterwicklung 25A Anschluss zu Leiterwicklung 25 26 Leiterwicklung 26A Anschluss zu Leiterwicklung 26 31 Leiterwicklung 31B Anschluss zu Leiterwicklung 31 32 LeiterwicklungPlanar transformer 11 conductor winding 10 IIA connection to conductor winding 11 11B connection to conductor winding 11 12 conductor winding 12A connection to conductor winding 12 12B connection to conductor winding 12 21 conductor winding 21A connection to conductor winding 21 28 center tap conductor windings 21, 31 29 center tap conductor windings 22, 32 22 conductor winding 22A connection to conductor winding 22 23 conductor winding 23A connection to conductor winding 23 23B connection to conductor winding 23 24 conductor winding 24A connection to conductor winding 24 25 conductor winding 25A connection to conductor winding 25 26 conductor winding 26A connection to conductor winding 26 31 conductor winding 31B connection to conductor winding 31 32 conductor winding

32B Anschluss zu Leiterwicklung 32 33 Leiterwicklung 33A Anschluss zu Leiterwicklung 33 35 Anschlussleitung 36 Leiterwicklung 36B Anschluss zu Leiterwicklung 36 38 Mittelabgriff Leiterwicklungen 26, 36 41 Leiterwicklung 41A Anschluss zu Leiterwicklung 41 42 Anschluss zu Leiterwicklung 41 50 Unterbrechung 51 Schlitz 52 Durchkontaktierung zum elektrischen Verbinden von Schirmflächen 53 Durchkontaktierung zum elektrischen Verbinden einer Schirmfläche mit einer32B connection to conductor winding 32 33 conductor winding 33A connection to conductor winding 33 35 connection cable 36 conductor winding 36B connection to conductor winding 36 38 center tap conductor windings 26, 36 41 conductor winding 41A connection to conductor winding 41 42 connection to conductor winding 41 50 interruption 51 slot 52 through-hole for electrically connecting shield surfaces 53 through-hole for electrically connecting a shield surface to a

Leiterwicklung 54 Durchkontaktierung zum elektrischen Verbinden einer Leiterwicklung mit einer weiteren Leiterbahnstruktur 55 LeiterbahnstrukturConductor winding 54 through-hole for electrically connecting a conductor winding to another conductor track structure 55 conductor track structure

Il Stromkreis 12 StromkreisIl circuit 12 circuit

B Stromkreis 14 StromkreisB circuit 14 circuit

S1 erste Schirmfläche s2 zweite Schirmfläche s3 dritte SchirmflächeS1 first screen area s2 second screen area s3 third screen area

S3A Anschluss zu dritter Schirmfläche s4 vierte SchirmflächeS3A connection to third shield area s4 fourth shield area

S5 fünfte SchirmflächeS5 fifth screen area

Claims

Patent claims

1. Planar transformer (10) comprising a sequence of several layers (1, 2, 3, 4, 8) arranged parallel to a common plane, in which a conductive layer (1, 2, 3, 4) and an insulating layer ( 8) are arranged alternately one after the other, so that an insulating layer (8) is arranged between two conductive layers (1, 2, 3, 4), and a plurality of electrical circuits (11, I2, 13, 14) that are galvanically isolated from one another. and a plurality of conductor windings (11, 12, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 36, 41), each circuit (11, I2, 13, 14) having at least one conductor winding (11 , 12, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 36, 41) and each conductor winding (11, 12, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 36, 41) each running parallel to the common plane as a conductor track structure (55) of a conductive layer (1, 2, 3, 4), characterized in that - the planar transformer (10) is a magnetic coreless transformer and - the planar transformer (10) has at least one first shield surface (S1) running parallel to the common plane, which forms at least part of a conductive layer (1, 2, 3, 4) and which is used for electromagnetically shielding at least one of the plurality of conductor windings ( 11, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33) is formed opposite an area outside the planar transformer (10).

2. Planar transformer (10) according to claim 1, characterized in that the first shield surface (S1) is arranged as at least part of a conductive layer (1, 2, 3, 4) for electromagnetic shielding in such a way that it has at least one conductor winding ( 11, 26) of the same conductive layer (1, 2, 3, 4) at least partially surrounds and / or at least one conductor winding (21, 22, 23, 24, 25, 31, 32, 33) of another conductive layer (1, 2 , 3, 4) at least partially covered.

3. Planar transformer (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the sequence of several layers (1, 2, 3, 4) two conductive outer layers (1, 4) and a plurality of conductive inner layers (2, 3) , which are each surrounded by the conductive outer layers (1, 4).

4. Planar transformer (10) according to claim 3, characterized in that the first shield surface (S1) and at least one conductor winding (26) each form a part of one of the same conductive inner layers (2, 3) of the planar transformer (10), where the first shield surface (S1) which at least partially surrounds at least one conductor winding (26).

5. Planar transformer (10) according to claim 3, characterized in that the first shield surface (S1) forms at least part of one of the two conductive outer layers (1, 4) of the planar transformer (10), the first shield surface (S1) being at least a conductor winding (11) of this conductive outer layer (1, 4) at least partially surrounds and / or at least partially covers at least one conductor winding (21, 24, 25, 33) of another conductive layer (1, 2, 3, 4).

6. Planar transformer (10) according to one of claims 1-5, characterized in that the planar transformer (10) has a second screen surface (S2), the first screen surface (S1) and the second screen surface (S2) being part of the same form a conductive layer (1, 2, 3, 4) and are electrically insulated from each other and / or that the planar transformer (10) has a third shield surface (S3), which forms at least part of a conductive layer (1) and with a conductor winding (41) is electrically connected to another conductive layer (4) via a plated-through hole (53).

7. Planar transformer according to one of claims 1-6, characterized in that the planar transformer (10) has at least one further screen surface (S2, S3, S4, S5), the first screen surface (S1) and the at least one further screen surface (S2, S3, S4, S5) form at least a part of one of at least two different conductive layers (1, 2, 3, 4) and are connected to one another via at least one plated-through hole (52).

8. Planar transformer (10) according to one of claims 1-7, characterized in that at least the first shield surface (S1) has an interruption (50), in particular a slot (51).

9. Planar transformer (10) according to one of claims 1-8, characterized in that the planar transformer (10) has at least one further screen surface (S2, S3, S4, S5), each further screen surface (S2, S3, S4 , S5) of the planar transformer (10) each forms at least part of a conductive layer (1, 2, 3, 4) in such a way that each conductive layer (1, 2, 3, 4) of the planar transformer (10) each has at least a shield surface (S1, S2, S3, S4, S5) which at least partially surrounds at least one conductor winding (11, 23, 24, 26, 33, 41) of the same conductive layer (1, 2, 3, 4) and/or at least one conductor winding (12, 21, 23, 24, 25, 31, 33) of another conductive layer (1, 2, 3, 4) is at least partially covered and / or - that a sum of the areas of the first shield area (S1) and each further shield surface (S2, S3, S4, S5) of the planar transformer (10) at least one sum of the outer contours of the respective conductor windings (11, 12, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33 , 36, 41) of the planar transformer (10) corresponds to the spanned surfaces.

10. Planar transformer (10) according to one of claims 1-9, characterized in that a conductive layer (1, 2, 3, 4), in particular a conductive inner layer (2, 3), two galvanically separated conductor windings (21, 22 , 24, 25, 31, 32), which are arranged next to each other, and / or that galvanically separated conductor windings (11, 23, 12, 24, 25, 33, 26, 36, 41) of two different conductive layers (1 , 2, 3, 4), which are separated from each other by only one insulating layer (8) arranged between them, are arranged in such a way that they do not cover each other at any point, and / or that at least one of the electrical circuits (T1 , I2) of the planar transformer (10), preferably each of the galvanically isolated ones

Circuits (11, I2) of the planar transformer (10), two conductor windings (21, 31, 22,

32, 26, 36), which are constructed symmetrically, in particular mirror-symmetrically, to one another.