CN117461100A - 带有环芯和smd端子的电感组件 - Google Patents
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Abstract
本文描述了一种电感组件。根据一个实施例,电感组件包括环形磁芯,以及至少两个缠绕在磁芯上的绕组,以及多个接触脚。它们具有用于插入绕组的导线端部的开口,以及用于电感组件的表面安装的接触面。接触面位于具有规定平整度的连接面中,其中,在接触脚中的开口与连接面间隔,并且设计成使得导线端部相对于连接面的位置和角度偏差被各自的接触脚所补偿。每个接触脚与插入相应的接触脚的开口的导线端部(20)材料锁合连接。
Description
技术领域
本描述涉及适用于表面安装(surface-mounted devices,SMD)的电感组件的领域。
背景技术
具有封闭软磁芯(环芯)的电感组件(变压器、扼流圈等)广泛应用于各种应用。软磁芯周围通常缠绕一个或多个绕组导线(通常是铜线)线圈。软磁芯可以设置在塑料外壳中,保护芯不受机械应力、灰尘和湿气的影响。这样的外壳也被称为“芯槽”。
电感组件通常通过通孔安装技术(through-hole technology)或表面安装技术(surface-mounting technology)安装在印刷电路板(printed circuit board,PCB)上。在许多应用中,表面安装是可取的或必要的,其允许使用机器人进行全自动贴装和回流焊接,从而产生显著的成本效益。适用于表面安装的组件称为SMD组件(surface mounteddevices)。
SMD组件的一个挑战是SMD端子的平整度(共面性),因为在焊接之前,所有端子都必须安全地浸入电路板上的焊膏中。在SMD组件的SMD端子的端部,允许与完美平面的偏差相对较小(例如,最大100μm)。在回流焊接过程中,应保持上述共面性。
SMD组件通常相对较小,例如电阻、二极管或集成电路(例如,在塑料小轮廓封装(PSOP)中)。由于表面安装技术通常比通孔安装技术便宜,用户越来越多地要求将更大的组件(如电感组件)设计为SMD组件。
对于具有环芯的电感,对于水平设计(环芯在安装状态下与电路板平行),绕组导线的端部的引出大致可分为三组:
第一,对于具有细线绕组(例如直径小于0.5mm)的组件,通常需要单独的连接引脚(引脚)来进行SMD安装。由于连接引脚在环芯的缠绕过程中会产生干扰,因此通常使用连接引脚固定在其上的另一塑料部件,例如外壳或底板。缠绕后,将外壳或缠绕的环芯安装在底板上,将导线引导到连接引脚上,并通过例如焊接的方式与连接引脚连接。连接引脚通常具有比导线更大的横截面,这使得SMD触点的强度和稳定性高于导线端部本身的“引脚”。
第二,对于由中等强度的导线(例如直径在0.5mm至3-4mm之间)组成的绕组的组件,目前的解决方案非常有限。由于导线在连接到普通引脚时会弯曲引脚,从而改变引脚的共面性,因此需要更复杂的解决方案。例如,可以使用两端引脚,其中,一端的导线焊接到引脚上,引脚的另一侧形成SMD触点。将引脚连接到例如2mm厚的导线上需要如此刚性地固定引脚,以获得所需的共面性,而普通的塑料部件是难以实现这一点。
第三,对于具有粗线绕组(例如直径大于4mm)的组件,表面安装存在问题,由于端子的热容较高,导致回流焊接过程变得更加困难,并且电路板中具有所需电流承载能力的导体路径复杂且昂贵。
特别是在电动交通和可再生能源领域,需要使用扼流圈等电气部件来承受高电流。因此,其可以具有由相对较粗的导线制成的绕组,以实现必要的电流承载能力。对于较大的电感组件(就其电性能和几何尺寸而言),例如具有粗线绕组的扼流圈,一方面从(相对较粗的)绕组导线形成SMD连接触点,另一方面以相对较小公差将它们共面布置在一个平面中的间隔较大的连接位置上,这是具有挑战性的。然而,如上所述,共面性对于确保组件的所有SMD触点在(回流)焊接过程中位于施加到电路板上的焊膏层内并且可以可靠地焊接是很重要的。
为了制造电感组件,例如扼流圈,可以使用影响接触表面的平整度(共面性)的各种材料和制造工艺。例如,所使用的具有特定机械性能(例如,刚度、弹性、屈服强度、残余应力等)的部件和材料在电感组件的制造和随后的焊接过程中会对连接面的共面性产生负面影响。此外,制造过程,例如施加粗线绕组(粗线绕组的绕组过程),导致被绕组体以及绕组导线本身的机械应力。这些过程也会对SMD接触面的共面性产生负面影响。
在SMD技术提供的大多数电感组件设计中,SMD端子基于集成在线圈体或塑料外壳中的接触引脚。在这种情况下,平整度主要由以下事实决定:触点(销)具有相对较小的距离(例如,放置在30×30mm2的表面上),同时具有高刚度和高屈服强度。此外,当使用细线绕组(<0.5mm)时,SMD触点的平整度仅受施加导线绕组的轻微影响。对于尺寸较大(尺寸在30×30mm2至400×400mm2或更大之间)的电感组件,其绕组导线通常较粗(导线直径在0.5至12mm或更大之间),几何关系起着重要作用。
由于较大的组件尺寸以及由此产生的相对较宽的SMD接触面、材料刚度、材料翘曲和材料残余应力的影响明显大于较小的组件尺寸。例如,在SMD端子距离较远的情况下,塑料外壳的几个角度的固有翘曲可能导致SMD接触面的高度差达到毫米的数量级。由于使用了粗线,情况进一步恶化。由于用于缠绕磁芯的导线的高成形力,施加了显著的机械载荷,最终导致组件及其SMD连接面的进一步变形。因此,SMD连接面的共面性的通常要求(例如,偏离理想平面小于100μm)不再容易实现。根据上述问题,发明者提出了改进具有磁芯和SMD端子的电感组件的任务。
发明内容
上述任务由根据权利要求1或14的部件以及根据权利要求12的方法来解决。各种实施例和改进方案是待决权利要求的主题。
本文描述了一种电感组件。根据一个实施例,电感组件包括环形磁芯,以及至少两个缠绕在磁芯上的绕组,以及多个接触脚。它们具有用于插入绕组的导线端部的开口,以及用于电感组件的表面安装的接触面。接触面位于具有规定平整度的连接面中,其中,在接触脚中的开口与连接面间隔,并且设计成使得导线端部相对于连接面的位置和角度偏差被各自的接触脚所补偿。每个接触脚与插入相应的接触脚的开口的导线端部(20)材料锁合连接。
根据另一实施例,电感组件包括环形磁芯和至少一个缠绕在磁芯上的绕组,其由圆形横截面的绕组导线组成。组件还包括带有一个或多个连接元件的三个连接载体,其中,绕组导线的导线端部被引导到相应的连接元件的下侧,并且其中,连接元件的下侧位于用于表面安装的连接平面中。
此外,还描述了一种用于制造电感组件的方法。根据一个实施例,方法包括围绕磁芯制造至少两个绕组,放置接触脚,每个接触脚具有用于电感组件的表面安装的接触面,使得接触脚的接触面位于具有规定平整度的连接面中,以及将导线端部插入接触脚的相应的开口。其中,在接触脚中的开口与连接面间隔,并且设计成使得导线端部相对于连接面的位置和角度偏差被各自的接触脚所补偿。方法还包括将接触脚与相应的导线端部的材料锁合连接。
附图说明
下面用插图更详细地解释了各种实施例。所述表示不一定是按比例表示的,并且本发明不仅限于所述方面。相反,重点是说明所提出的实施例的基本原则。
图1示出了具有接触脚的线圈的绕组的导线端部的示例,该接触脚具有用于表面安装的接触面(SMD接触面)。
图2示出了图1中的接触脚如何补偿导线端部的位置误差(相对于目标位置的角度和距离误差)。
图3和图4示出了图1中接触脚的不同设计和修改。
图5至图7示出了用于具有SMD接触面的电感组件的接触脚的各种替代设计。
图8示出了接触脚及其与绕组一端的连接的另一个示例。
图9示出了自动光学检测装置的布置,该装置用于验证在焊接过程后电感组件的SMD连接润湿情况的正确性。
图10示出了在将接触脚牢固地连接(例如焊接)到相应的导线端部之前,用于将多个接触脚正确地共面对齐的载体。
图11示出了在将接触脚牢固地连接(例如焊接)到相应的导线端部之前,将接触脚定位在参考平面上,以确保接触脚的SMD接触面共面。
图12示出了具有三个绕组的电感组件的一般示例。
图13示出了可布置在图12中的组件的内孔中的分离器,其具有带有连接元件的连接载体,绕组导线的导线端部被引导到该连接元件并在该连接元件中形成用于表面安装的SMD触点。
图14示出了图13的连接元件的第一示例。
图15示出了连接元件的替代设计。
图16示出了图13中的连接元件(倒置)的横截面,其中插入了绕组导线。
图17示出了安装在印刷电路板上、处于焊接状态的图16的连接元件的横截面。
图18示出了具有两个线圈的电感组件,其中,一个连接载体上覆盖着非接触式导体片(虚拟导线段)。
图19示出了连接载体安装在环芯上的的实施例。
图20示出了一个实施例,其中环芯被布置在芯槽中,连接载体被固定到芯槽上。
图21示出了图16的连接元件的侧面图。
图22示出了环芯安装在直立位置的示例的俯视图。
具体实施方式
这里描述的一些实施例使得具有环芯和粗线绕组的电感组件能够以这样一种方式设计,即几乎与组件的规格和尺寸无关,可以提供平面度/共面度约为100μm或更小的共面可焊SMD连接面。
这里描述的一些实施例使得具有环芯和中径导线绕组的电感组件可以设计为SMD组件,并将其焊接到SMD电路板上,而无需使用外壳或带有连接引脚的中间载体。在这些实施例中,这是通过将导线端部本身用作端子来实现的。
在这些实施例中,这种经济的解决方案是可能的,因为共面性问题(即端子的高度差异)是通过使用正好三个连接载体(每个连接载体都配备一个或多个触点)来解决的。导线绕组的电连接分布在正好三个连接载体上,与数量无关。由于多个连接点可以紧靠在一个载体上,因此它们之间的高度差异可以忽略不计。三个连接载体彼此明确地定义了一个平面,因此不可避免地静态地固定在电路板上。如果两个或两个以上的电触点(彼此相对靠近)连接到连接载体上,这些触点之间的高度差很小,该高度差可能在制造过程中以及在安装过程中由于载体部件的轻微扭曲或扭曲而产生的,因此仍能满足共面性要求(例如小于100μm)。如果必须由电绝缘材料制成的载体部件现在由例如塑料制成,则进一步的优化是可能的。在许多应用中,需要一个分离器来安全地隔离绕组,其也是由塑料制成的。当这两个功能结合在一起时,只需要一个(单一的)塑料部件,这导致了非常低廉的制造。对于在较高电压域中使用的共模扼流圈(Common-Mode Chokes,CMC),通常需要分离器。
在此描述的实施例中,术语环芯或环形芯不一定意味着圆形芯,而仅仅意味着该芯描述了闭合曲线,在适当情况下具有气隙。因此,环芯也可以是椭圆形的。在电感组件的水平安装中,环芯的纵轴与安装该组件的印刷电路板正常。在直立安装的情况下,环芯的纵轴平行于印刷电路板。通常,“下侧”是指组件在安装状态下朝向或接触印刷电路板的一侧。
首先,详细说明了具有粗线绕组的电感组件的实施例。在下文所述的方法中,SMD接触面所需的共面性是通过首先通过所有必要的制造过程来实现的,以便在不制造SMD接触面的情况下制造具有粗线绕组的电感组件。只有在此之后,预组装的补偿元件--以下称为接触脚--才通过材料锁合连接方法连接到(粗)绕组导线的端部,而没有(或仅具有轻微的)机械应力。这些接触脚具有SMD接触面。
不需要进一步的机械制造工艺来使用导线绕组端部来重塑和形成SMD触点,这可能对单个SMD接触面的共面性产生负面影响。单独连接到导线端部的接触脚一方面承担补偿特定材料特性(例如,残余应力引起的翘曲、收缩、尺寸稳定性等)的任务,另一方面吸收和中和由于以前的制造工艺而引起的导线长度和/或角度差异的任务。同时,通过使用诸如钎焊或焊接等材料锁合连接工艺,避免了用于实现SMD接触面的进一步的负面机械影响。因此,具有SMD接触面的接触脚用于将电感组件的绕组导线端部的任何错误位置与SMD连接面解耦,而SMD接触面位于接触脚的SMD连接面中。
为了给电感组件提供粗线绕组,绕组的线圈可以例如通过手动绕组工艺或自动化工艺施加。为此,可以将导线线圈的单个导线段或预组装的单个导线段连接在一起,以产生一个绕组的完整线圈。对于具有粗线绕组的组件,导线的尺寸通常在直径0.5mm到20mm之间,也使用裸露的、电镀的和漆包线绝缘的导线。在实践中,以这种方式或用另一种方法生产的绕组总是具有绕组端部(绕组导线的端部),这些端部在长度和角度上彼此相差如此之大,以至于粗线的端部本身不能用作SMD接触面。为了补偿这些偏差,使用了上述接触脚。
图1示意性地示出了(粗)线绕组20的端部插入其中的接触脚10的示例。在所示的示例中,接触脚具有近似截锥体的形状,其较小的覆盖面具有一个开口,通过该开口,导线端部20可以插入到截锥体的内部。在截锥体与开口相对的一侧上,截锥体可以具有圆周腹板(项圈),以增加也形成SMD接触面的基面11。截锥体的内部足够大,以补偿导线端部20的任何长度或角度偏差(相对于所需的SMD连接面)。在本示例中,接触脚10必须补偿长度偏差h。在将导线端部20插入接触脚10中的开口处(连接点21),接触脚10可以连接到导线端部20(例如,通过钎焊或焊接)。
截锥体的最小内径d大于导线端部的直径20,以便能够补偿角度偏差β,而不必使导线端部弯曲。这种情况如图2所示。
为了能够将绕组导线的端部20连接到接触脚10,接触脚中的开口具有与导线端部20的横截面的轮廓相对应的一定轮廓。在图1和图2所示的示例中,该轮廓是圆形的。然而,不同形状的轮廓,如正方形或长方形也是可能的。此外,轮廓也可以设计成这样一种方式,即多个导线端部可以平行地插入一个接触脚中。接触脚也可以有多个开口(每个开口具有相同或不同的轮廓),供多个导线端部使用。
接触脚具有端侧(截锥体的较窄端的覆盖面)和可选的横向/径向轮廓或开口12,用于容纳导线绕组端部。各种实施例如图3的图(a)、(b)和(c)所示。开口12可使导线端部20轴向或径向插入到各自的接触脚中。图(a)和图(b)从不同的角度显示了相同的部分。图3的图(c)示出了与图(a)相似的接触脚,但具有横向开口12。在图(b)中,在接触脚相对于开口的端部可以识别上述腹板/项圈。这形成SMD接触面11。不同接触脚的接触面11以高精度与SMD安装平面(例如由印刷电路板的表面定义)共面。图4、图(a)和(b)从两个不同的角度(从顶部和从底部)示出了另一个实施例。在本示例中,接触脚不具有截锥体形状,而是具有梯形侧面,类似于截锥体或双楔形。在较窄端设置具有矩形轮廓的开口,以便能够插入具有相应矩形横截面的绕组导线。
接触脚的形状及其SMD连接面可以具有不同的形状,并且可以根据应用、成本和制造技术进行修改/优化。图5-7显示了接触脚的各种进一步设计。除了图3和图4中的简单几何形状外,具有三个腿的接触脚(见图5)、S形接触脚(见图6)或任何其他形状接触脚(见图7)也是可能的。接触面的形状可以是单个或多部分的,并且几乎具有任何(平面)形状。所有示例的共同之处在于用于插入导线端部20的开口,以及补偿导线端部20相对于SMD接触面的期望平面的长度和角度偏差的可能性。其同时表示绕组的一匝的一部分的接触脚10的另一个实施例,如图8所示。同样在这种情况下,插入绕组导线的导线端部20的开口位于SMD接触面11所在平面的上方,以便进行长度和/或角度补偿。
在许多应用中,要求接触脚10或其至少一部分超过整个电感组件的外轮廓,以确保特别是在焊接过程之后,接触脚是可见的并且不被电感组件遮蔽。这使得在焊接过程之后使用AOI(Automatic Optical Inspection)系统对电路板上的组件进行光学检测或验证变得更加容易。
图9中的示例示出了AOI系统以直角“注视”待组装电路板的情况。在所示示例中,接触脚在电感组件的外轮廓上突出距离x,因此使用AOI可以很容易地检测组件和接触面的正确焊接。不过,也有AOI可以以一定角度(斜)观察电路板。
在本示例中,导电和导热的铜基合金用于接触脚10的制造,并且可以使用不同的工业方法来制造。根据有关成形、技术性能和经济方面的边界条件,可以使用冲压、压花和弯曲工艺,也可以使用切削工艺。此外,例如,对于小批量和复杂几何形状,使用增材制造工艺(3D打印)的制造是可能的。为了确保与印刷电路板的安全焊接,接触脚可以有选择地或完全地设有镀镍和镀锡。
基本上,对应于绕组端部20的数量,在各自的绕组端部20上安装相应数量的接触脚10。为了确保SMD接触面(参见图1,接触面11)的共面性,在将接触脚10固定到导线端部20之前,将接触脚10插入载体30中,该载体30确保接触脚的SMD接触面的共面对齐。载体可以具有“梳状物”的结构,其中,载体30(梳状物)的平行腹板可以形成使得接触脚位于两腹板之间的限定位置(特别是具有共面SMD接触面)。这种情况如图10所示,其中,图10的图(a)是侧视图,图(b)是透视图。在进一步的步骤中,导线端部20和相关联的接触脚通过钎焊或焊接紧密地连接在一起之前,可以用各种方法将接触脚固定在载体上(例如,夹紧)。然后移除载体30。载体30不是电感组件的一部分,并且仅在制造过程中需要。
根据图10,在制造电感组件时,组件的绕组端部20垂直向上,并且接触脚10从顶部连接到导线端部20上。如上所述,对于接触脚10的共同对齐,使用载体30/梳子,该载体30/梳子确保接触脚的SMD接触面的共面对齐。然后,该位置的接触脚通过例如钎焊或焊接连接到绕组端部。接触脚10的内部可以部分地从顶部填充焊料。
一种替代的制造方法如图11所示,其中,组件的绕组端部反向向下,并从顶部插入接触脚10,而接触脚位于满足规定平面度要求的(参考)平面50上。参考平面的任务是通过重力或其他辅助装置使接触脚彼此共面。然后,接触脚10与导线端部紧密连接。在这个示例中,激光焊接是一个可行的选择。
确保SMD接触面的共面性(在相对较窄的公差内)的任务也可以通过确保电感组件始终与电路板的三个点(即小区域)精确地接触来解决,因为三个点的轴承是静态确定的,共面性的要求是自动满足的。图12说明了具有环形磁芯K和围绕磁芯K缠绕的三个线圈2a、2b和2c(绕组)的电感组件,形成三相共模扼流圈(CMC,电流补偿扼流圈)。在本示例中,三个线圈2a、2b和2c具有相同的匝数,并布置在环芯K的三个基本上相等的扇区中。这种具有三个线圈的CMC本身是已知的。
图13说明了用于三相CMC的三部分分离器3。在所示的示例中,分离器由三个部分组成,每个部分偏移120°,并在一个中心点相互连接。在各个分离器的端部可以集成三个连接载体4a、4b、4c。连接载体分别包括两个连接元件5a、5b、6a、6b和7a、7b,图13仅示意性地表示,即不详细地表示。这些连接元件具有拉长形状的载体,其两侧包含凹槽,每个凹槽可以容纳线圈之一的绕组导线的导线端部。在本示例中,电感组件具有三个线圈2a-c(见图12),因此有六个导线端部(每个线圈各两个),可以分配给六个连接元件5a、5b、6a、6b和7a、7b。
由于导线横向和向下突出在载体上,以下功能是可能的:(1)导线端部与电路板的焊接点是开放的,这意味着其可以从上面看到,因此可以用AOI检查焊接质量。(2)导线位于底部,因此在所有载体上自动形成最低点,并且在组装电路板时必然浸入焊膏中。因此,确保了电接触,并且在没有塑料部件与焊料或电路板接触的情况下进行焊接。
具有集成连接载体4a、4b、4c的分离器3可以从下面插入先前缠绕的环芯(见图12),然后将导线端部弯曲就位并插入连接元件5a、5b、6a、6b和7a、7b。在图14中,从下面的视图中示出了连接载体4a的示例(因此,可以看到安装后连接到电路板的一侧)。连接载体4b和4c可以具有相同的结构。在载体4a的连接元件5b中插入了绕组(例如绕组2a)的导线端部20,(尚未)在连接元件5a中插入导线。导线端部20在半圆凹槽9中的导向允许精确插入,从而规定了导线端部20的位置和高度。导线端部20在每个连接元件5a、5b处围绕腹板51呈U形引导,并返回到可通过夹具将导线端部固定在其上的夹紧面8。因此,在焊接之前,在处理和运输组件过程中,可以防止导线端部弹出。在焊接过程中,围绕腹板51的U形导线导致与电路板的接触面增加(加倍)。
在具有三个绕组2a-c的CMC中,连接载体的布置需要六个触点。为了保持空气和爬电距离的距离,构成线圈的导线和不同绕组的连接载体(导线端部)必须相互安全隔离。为了保持不同电压域之间的必要距离,线圈(例如线圈2a)的两个连接载体/导线端部20被引导到连接载体的连接元件(例如连接载体4a的连接元件5a和5b)。为此,必须将绕组2a中位于环芯K的内孔的导线端部引导到另一导线端部所在的同一连接载体4a(参见图13和14,连接载体4a具有两个连接元件5a、5b)。为此,三部分分离器3可选地具有支撑及导向结构(图14中未示出)。
图15示出了连接载体4a的另一实施方式。与图14一样,图15是从下面看的视图。在图15中,为了简单起见,仅示出了连接元件中的一个(连接元件5a,未示出的连接元件5b是镜像对称构造的)。此外,为了更好地表示导向凹槽9,在图15中没有绘制导线端部20。导线端部20沿碗形凹槽9被引导到连接元件5a的外端,并固定在夹紧面8下。夹紧面8相对于凹槽9向上倾斜,以便在表面安装时,导线本身而不是塑料部件牢固地连接到电路板上。
在图16中,(在横截面上)示出了具有插入凹槽9中的导线的连接元件(连接元件5b)的臂。在该图示中,可以看到从导线端部20到连接元件5b的比例,以及横向(凸起a)和向下(凸起B)的凸起。在图17中,图16的连接元件5b(再次在横截面上)与电路板60上的焊点一起示出。在回流过程之后,焊料12通过润湿与导线端部20形成物质锁合,从而在绕组2a的一端与电路板60上的导体路径13之间形成导电连接。
在图18中,具有两个线圈2a和2b的电流补偿扼流圈(CMC)的示例在下图中示出。由于在两个绕组中只有四个导线端部用于接触,而扼流圈必须正好位于电路板11上的三个点,因此三部分分离器3的第三子腹板必须覆盖不与其中一个绕组电接触的“虚拟导线段”14。这允许在没有电接触的情况下进行焊接。由于三个双焊点,因此可以对称地安装到扼流圈的重心,并与电路板牢固地连接。连接载体4a、4b和4c在此构造,如图14的示例中所示。这个概念也可以用于只有一个线圈的扼流圈(因此只有两个绕组导线端部),这需要额外的虚拟导线段。
图19示出了环芯电感的示例,其中连接载体4a、4b、4c不是作为三部分分离器的一部分(如图13),而是作为单独的部件固定在环芯K上。连接载体4a-c可以沿环芯K的圆周均匀分布(例如,彼此之间的角距离为120°)。例如,为了清晰起见,不显示位于连接载体之间的线圈。例如,在绕组之后,可以通过适当的卡扣连接将连接载体4a-c固定到芯K上。然后,连接载体4a-c不能干扰绕组过程。除其他外,所示的变体对于不需要三部分分离器进行隔离的应用是有用的。
图20示出了环芯电感的进一步实施方式的示例,其中连接载体4a、4b、4c作为芯槽(芯外壳)的固定部件布置在环芯K上,例如以120°的角距离。为了清晰起见,本示例中也没有显示绕组。
在图21中,图14的连接元件5a的实施例在侧视图中示出。在本示例中,导线引导向下弯曲,导致导线相对于SMD连接面的角度α和导线端部20的凸形。因此,在回流过程中熔化焊料时达到了规定的毛细力,这代表了润湿的优点。
图22示出了一个具有三个绕组和SMD连接载体的直立安装在电路板上的扼流圈的示例(俯视图)。扼流圈的基本设计与图12中的示例相似。因此,绕组2a-c的导线端部向下引导,并连接到如上所述构成底板15的一部分的连接载体4a-c。三个连接载体以这样一种方式分布在底板15上,即通过彼此之间的最大距离产生优化的稳定性。
Claims (26)
1.一种电感组件,包括以下部件:
环形磁芯,以及
至少两个缠绕在磁芯上的绕组;
多个接触脚(10),其包括用于插入所述绕组的导线端部(20)的开口(12),
其中,每个所述接触脚(10)包括用于所述电感组件的表面安装的接触面(11),所述接触面(11)位于具有规定平整度的连接面(50)中,
其中,在所述接触脚(10)中的所述开口(12)与所述连接面(50)间隔,并且设计成使得所述导线端部(20)相对于所述连接面(50)的位置和角度偏差(h,β)被各自的所述接触脚(10)所补偿,以及
其中,每个接触脚(10)与插入相应的接触脚的所述开口的所述导线端部(20)材料锁合连接。
2.根据权利要求1所述的电感组件,
其中,所述接触脚具有近似截锥体的形状,所述开口位于截锥体的较窄端,以及
其中,在截锥体的较宽端,一个圆周腹板形成所述接触脚(10)的所述接触面(11)。
3.根据权利要求1所述的电感组件,
其中,所述接触脚的形状使得所述开口(12)所在的接触脚的一个区域与所述连接面隔开,并且至少另一个区域形成位于所述连接面(50)中的所述接触脚的所述接触面(11)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电感组件,
其中,所述接触脚(10)的所述开口(12)具有与所述导线端部的横截面相适应的轮廓。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电感组件,
其中,所述接触脚的至少部分凸出于所述电感组件的外轮廓,使得所述接触脚超过所述电感组件的外轮廓的部分可以由从上方指向所述连接面的摄像头检测。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电感组件,
其中,所述接触脚(10)由铜或铜合金组成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电感组件,
其中,所述绕组由绝缘铜线组成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电感组件,
其中,至少一个绕组由多个相互连接的导线段组成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电感组件,
其中,所述接触脚包括镀锡和/或镀镍。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电感组件,
其中,所述接触脚通过钎焊或焊接连接到各自的导线端部,或通过塑性变形方法压在所述导线端部。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电感组件,
其中,所述绕组导线以及所述导线端部的导体横截面为0.5至20mm。
12.一种用于制造电感组件的方法,包括以下步骤:
围绕磁芯制造至少两个绕组,
放置每个具有用于所述电感组件的表面安装的接触面(11)的接触脚,使得所述接触脚(10)的所述接触面(11)位于具有规定平整度的连接面(50)中,
将所述导线端部(20)插入所述接触脚(10)的相应的开口(12),其中,在所述接触脚(10)中的所述开口(12)与所述连接面(50)间隔,并且设计成使得所述导线端部(20)相对于所述连接面(50)的位置和角度偏差(h,β)被各自的所述接触脚(10)所补偿,以及
将所述接触脚(10)与相应的导线端部(20)的材料锁合连接。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述接触脚的放置包括以下步骤:
将所述接触脚(10)插入载体(30)中以使所述接触脚保持在期望的限定位置,其中,在材料锁合连接之后,所述载体(30)被移除。
14.一种电感组件,包括以下部件:
环形磁芯(K),以及
至少一个缠绕在所述磁芯(K)上的绕组(2a,2b,2c),其由圆形横截面的绕组导线组成,以及
带有一个或多个连接元件(5a,5b)的三个连接载体(4a,4b,4c),其中,所述绕组导线的所述导线端部(20)被引导到相应的连接元件(5a,5b)的下侧,并且其中,所述连接元件(5a,5b)的下侧位于用于表面安装的连接平面中。
15.根据权利要求14所述的电感组件,
其中,对于具有水平环芯(K)的表面安装,所述连接载体(4a,4b,4c)围绕所述环芯(K)的圆周均匀地布置在所述环芯(K)上。
16.根据权利要求15所述的电感组件,
其中,所述电感组件具有三个绕组(2a,2b,2c),且
其中,所述连接载体(4a,4b,4c)中的每一个分别容纳所述绕组(2a,2b,2c)中的一个的两个导线端部。
17.根据权利要求15所述的电感组件,
其中,所述电感组件具有一个或两个绕组,且
其中,未被绕组的导线端部所占用的连接元件(6a,6b)被附加的导线段(14)所占用。
18.根据权利要求15所述的电感组件,
其中,所述电感组件具有三个以上的绕组,并且所述连接载体(4a,4b,4c)各具有两个或多个连接元件(5a,5b,…;6a,6b,…,7a,7b,…),使得所述绕组的所有导线端部连接到至少一个连接元件,并在那里形成用于表面安装的触点。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的电感组件,
其中,所述绕组导线由绝缘铜线组成,其导线端部被剥离和镀锡。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的电感组件,
其中,所述连接元件(5a,5b,6a,6b,7a,7b)位于所述连接载体(4a,4b,4c)的外端,并且所述连接元件(5a,5b,6a,6b,7a,7b)具有所述绕组导线的所述导线端部(20)被引导的凹槽(9),且
其中,所述连接元件(5a,5b,6a,6b,7a,7b)中的所述凹槽(9)被设计成使插入其中的导线横向和向下突出,从而形成用于表面安装的触点。
21.根据权利要求20所述的电感组件,
其中,所述连接载体(4a,4b,4c)由塑料制成。
22.根据权利要求21所述的电感组件,
其中,由塑料制成的所述连接载体(4a,4b,4c)具有例如由金属制成的支撑结构。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的电感组件,
其中,所述连接元件(5a,5b,6a,6b,7a,7b)在所述连接载体(4a,4b,4c)的外端具有导线引导结构,其中各自的导线端部(2)弯曲成U形。
24.根据权利要求14至23中任一项所述的电感组件,进一步包括:
在中心点连接的具有三个子腹板的分离器,其中,所述分离器腹板设置在所述环芯的内孔中并将所述绕组彼此分离。
25.根据权利要求25所述的电感组件,
其中,所述连接载体(4a,4b,4c)和所述分离器构成一个整体部件。
26.根据权利要求14至23中任一项所述的电感组件,进一步包括:
芯槽,所述环芯(K)布置在所述芯槽中,
其中,所述连接载体(4a,4b,4c)固定在所述芯槽上或与所述芯槽形成一个整体部件。
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