CN117712786A - 转接口组件、感应装置以及用于装配感应装置的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于将感应组件(2)安装在基板上的转接口组件(3),包括用于将感应组件(2)容纳在腔(6)内的外壳(5),其中外壳(5)将腔(6)限制到底侧和至少三个侧面,并且其中外壳(5)在与底侧相对的顶侧包括通向腔(6)的顶部开口(9),其中顶部开口(9)配置用于将感应组件(2)经由顶部开口(9)插入到腔(6)中。转接口组件(3)进一步包括多个端子(11,12),其用于将感应组件(2)电连接至基板,其中端子(11,12)在底侧处从外壳(5)向外突出。进一步公开了感应装置(1)和装配感应装置(1)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将感应组件,特别是变压器,安装在基板,特别是印刷电路板,上的转接口组件。本发明还涉及一种包括转接口组件和感应组件的感应装置。本发明还涉及一种用于装配感应装置的方法。
背景技术
转接口(header)或排针转接口(pin header)是现有技术中已知的。它们用作用于将电子元件连接到基板,特别是连接到印刷电路板,的电连接器。为此,转接口包括用于建立到基板,特别是到基板的导体图案,的电连接的引脚或端子。US 9,646,755 B2公开了一种用于变压器的转接口,其中变压器置于转接口的外壳内。转接口经由侧面开口被引入外壳中。
发明内容
本发明的目标是改进一种用于将感应组件安装在基板上的转接口组件,特别是提供一种允许简单且自动化友好地装配感应组件的转接口组件。
该目标通过具有权利要求1的特征的转接口组件来实现。转接口组件包括用于将感应组件容纳在腔内的外壳,其中外壳将腔限制到底侧和至少三个侧面,并且其中外壳在与底侧相对的顶侧包括通向腔的顶部开口,其中顶部开口配置成使得感应组件能够经由顶部开口插入到腔中。转接口组件进一步包括用于将感应组件电连接至基板的多个端子,其中端子在底侧从外壳向外突出。本发明的转接口组件在端子的相对的侧面提供顶部开口。因此,感应组件可以容易地从顶部放置在外壳的腔内,特别是其可以通过传统的夹持和放置技术垂直地放置。此外,顶部开口背向基板,感应组件可使用转接口组件安装在基板上。因此,顶部开口不会损害感应组件相对于基板和与该基板上的感应组件相邻安装的其它装置的绝缘。转接口组件可以有利地改善感应组件相对于基板和/或其它组件的屏蔽。特别地,不需要提供通向侧面的、可能损害该侧的绝缘和/或屏蔽的开口。
通常,术语“底部”、“底侧”,“顶部”、“顶侧”,“侧面”等不应理解为对空间中任何方向的限制,而仅用于说明转接口组件的各部分,特别是其外壳以及包括转接口组件的感应装置,的相对布置。通常,“底侧”表示感应装置的当感应装置安装在基板上时面向该基板的一侧,特别是平行于该基板的一侧。“顶侧”表示感应装置或其转接口组件的、在安装状态下背对基板的一侧。“侧面”表示在安装配置中远离基板延伸的一侧,特别是垂直于该基板的一侧。
转接口组件的外壳将腔限制到底侧和至少三个侧面。外壳可以特别地包括底部,特别是底板。外壳还可以包括用于将腔限制到相应的侧面的侧壁。例如,侧壁和底部可以一体地形成。还可以将不同的部件连接在一起以形成外壳。
顶部开口配置成使得感应组件可插入到腔中。优选地,顶部开口具有与腔的相应横截面相同的形状和/或尺寸。这确保了感应组件可以尽可能多地填充腔的空间。这使转接口组件的外壳内的未使用空间最小化。减少了用于容纳感应组件所需的空间。这减少了转接口组件在基板上的占用空间。例如,顶部开口可以被外壳的侧壁的上边缘框住。
转接口组件包括用于将感应组件电连接到基板的多个端子。特别地,端子可以连接到感应组件的一个或多个线圈。例如,端子可以直接连接到相应线圈的引线,特别是连接到由缠绕以形成线圈的导线形成的引线。还可以经由中间导体,特别是通过作为转接口组件的一部分的中间导体来提供电连接。
多个端子可以被分成不同的组。例如,端子可以分为一组初级端子和一组次级端子,它们分别连接到感应组件的初级电路或次级电路。例如,感应组件可以是包括一个或多个初级线圈或绕组以及一个或多个次级线圈或绕组的变压器。
不同的端子,特别是不同组的端子,可以彼此间隔开。例如,端子可以沿着电感器的相对的侧面对准。如果一个侧面上的端子连接到初级线圈而布置在相对的侧面的端子连接到电感器的次级线圈,则这是特别合适的。这样,端子之间的物理距离可用于增加相应电路的爬电距离。
转接口组件具有的特别优势在于,其允许使感应组件的绝缘和安全距离最大化。特别地,可以在不需要灌封感应组件的情况下获得足够的绝缘。因此,避免了灌封材料对感应装置的磁特性的可能的负面影响。此外,避免使用灌封材料有助于遵守法规,例如关于限制某些有害物质的指令(RoHS指令),例如欧盟指令2011/65/EU。
端子在底侧处从外壳向外突出。特别地,端子在远离腔的方向上突出。例如,端子可以在垂直于和/或平行于外壳的底侧的方向上突出。
端子可以配置用于将转接口组件表面安装和/或通孔安装到基板上。例如,端子可以包括安装部分,其可以用于将转接口组件焊接到基板。端子可以可选地或附加地包括销,其可以插入到基板的相应通孔中。
外壳,特别是侧壁,可以包括用于将感应组件的引线引导到相应端子的引导元件。优选地,引导元件可以形成为外壳内的、特别是一个或多个侧壁内的导向槽。导向槽具有的优势在于,引线可以在沟槽内牢固地布线,而在外壳的外侧上不会有突出元件,突出元件可能会在进一步的处理过程中特别是在将转接口组件安装到基板的过程中被损坏。
根据权利要求2的转接口组件提供了对感应组件的特别好的保护、绝缘和/或屏蔽。在将感应组件插入到腔中之后,顶部开口可以至少部分地由罩覆盖,使得感应组件在腔内部从所有侧面进行保护。
根据权利要求3的转接口组件允许特别简单的、特别自动化友好的和灵活的装配。特别优选地,横向开口和顶部开口可以形成公共插入开口。这简化了感应组件在腔中的插入。此外,横向开口可以使检查感应组件在腔内的布置,特别是其在腔内的定位变得容易。
横向开口可以有利地用于将感应组件的引线从腔布线到相应的端子。例如,端子的至少一部分可以被布置为与横向开口相邻。这样,感应组件的引线可以连接到相应的端子,而不需要将引线沿着外壳布线到腔的外部。特别优选地,第一组端子可以被布置为与横向开口相邻,并且第二组端子可以被布置在外壳的与横向开口相对的侧面处。这样,不同组的端子可以彼此可靠地间隔开,同时很容易将感应组件的引线连接到相应的端子。例如,特别是以绝缘导线的形式的引线可以通过横向开口并围绕外壳从腔布线到布置在相对侧面处的端子。特别优选地,引线可以在相应的导向槽中布线,该导向槽结合在将横向开口连接到相对的侧面的外壳的横向侧壁中。
根据权利要求4的转接口组件提供了感应组件与包括连接部分的至少一个端子的容易且稳定的电连接。特别地,不需要将外壳之外的感应组件的一个或多个引线布线到相应的端子。一个或多个引线可以在顶侧处直接或间接地连接到连接部分。特别优选地,连接部分可以从相应侧壁的上边缘突出。这简化了经由连接部分到感应组件的电连接。
可能的是,所有端子包括从底侧延伸到顶侧的相应连接部分,特别地,其可以从相应侧壁的上边缘突出。优选地,第一组端子,特别是沿着外壳的一个侧面布置的端子,包括相应的连接部分。另一组端子,特别是布置在与第一组端子相对的侧面处的另一组端子,可以不包括相应的连接部分。这样,不同组的端子可以以不同方式连接到感应组件的相应引线。这可以增加不同电路之间,特别是感应组件的不同线圈之间,的绝缘和安全距离。
根据权利要求5的转接口组件是特别坚固和安全的。将连接部分嵌入外壳的侧壁内导致相应的端子经由连接部分的安全且稳定的锚固。特别优选地,连接部分的从侧壁的底侧延伸到上边缘的中间部完全嵌入侧壁中,而连接部分的端部突出超过侧壁的上边缘。
本发明的另一个目标是改进用于安装在基板上的感应装置,特别是提供一种感应装置,其可以容易且经济地装配并且满足高安全性要求,特别是在绝缘和材料安全性方面。
该目标通过具有权利要求6的特征的感应装置来实现。该感应装置包括本发明的转接口组件和感应组件,特别是包括一个或多个线圈的变压器。感应组件放置在转接口组件的外壳的腔内。感应组件的一个或多个线圈的引线电连接到转接口组件的相应端子。感应装置的优势对应于上面讨论的转接口组件的优势。
感应组件优选为变压器。由现有技术已知合适的感应组件,特别是合适的变压器。特别优选地,感应组件是绕线变压器。绕线变压器具有较小的形状系数,从而减小了感应装置的尺寸及其在基板上的占用空间。
特别合适的绕线变压器可以包括一个或多个初级线圈和一个或多个次级线圈。优选地,可以使用绝缘导线来缠绕初级线圈和/或次级线圈。特别优选地,绝缘导线可用于缠绕初级线圈或次级线圈,而相应的其它一个或多个线圈由非绝缘导线缠绕。将非绝缘导线用于次级或初级线圈降低了成本,而不影响对由绝缘导线缠绕的相应的其它线圈的绝缘。
特别优选地,连接到初级线圈的引线的端子被布置在与连接到次级线圈的引线的端子不同的侧面处。增大了不同线圈的端子之间的爬电距离。
根据权利要求7的感应装置特别稳定并且适合于自动装配。从顶部开口突出的触头简化了与相应端子的电连接。感应装置的其它部件,例如罩,可以经由触头电连接和/或机械连接至感应组件。特别地,不必将相应的引线布线到腔之外,从而降低了在操作时损坏引线的风险。
根据权利要求8的感应装置可靠地保护感应组件,并且可以以特别自动化友好的方式装配。罩至少部分地、优选完全地覆盖顶部开口至顶侧。顶部开口不影响感应装置的进一步处理,特别是将感应装置安装在基板上。罩的上表面可以特别地用作用于处理感应装置的夹持和放置技术的固持点,例如通过机械或气动夹具。
罩可以附接到转接口组件的外壳和/或感应组件。将罩附接到外壳和感应组件具有提供感应组件的机械固定的优势。特别地,感应组件不仅经由线圈与相应端子的电连接机械地连接至转接口组件。这降低了在进一步处理和/或使用期间损坏电连接的风险。
外壳可以包括用于固定到外壳的一个或多个固定元件。例如,一个或多个锚定突出可以从用于被连接到罩的一个或多个侧壁的上边缘突出。例如,锚定突出可以插入罩的相应通孔中。
特别优选地,外壳将腔限制到所有四个侧面。另外的罩还从顶侧覆盖感应组件,使得感应组件牢固地容纳在腔内。
根据权利要求9的感应装置是特别稳定的,并且例如当安装在基板上时可以容易地进行处理。特别优选地,在将罩放置在腔内之前,可以将罩连接到感应组件。因此,罩可以简化感应组件的处理,例如简化为夹持和放置技术提供抓取面。优选地,罩经由导电部件的相应触头附接到感应组件。特别地,可以通过表面安装技术(SMT)和/或通孔技术(THT)来实现附接。罩还可用于建立与相应端子的电连接。
根据权利要求10的感应装置提供可靠的电连接,该电连接尤其可以是自动友好装配的。导体图案可以形成在罩上,特别是形成在罩的面向外壳的表面上。还可以在罩内形成导体图案,以可靠地保护它们免受环境影响。例如,导体图案可以例如通过表面安装或通孔安装与从顶部开口突出的感应组件的触头接触。使用导体图案的电连接不需要将相应的至少一个线圈的引线布线到腔之外,从而增加了感应装置的稳定性和安全性。
感应组件可以包括没有电连接到线圈之一的引线的另外的触头。这些触头可以用于连接到罩,特别是连接到电路板。这样,可以改善罩与感应组件的机械连接。例如,绝缘触头可以附接到罩的绝缘接触焊盘。
根据权利要求11的感应装置特别稳定并且容易且有效地制造。感应装置的触头经由导体图案与相应端子的连接部分的连接进一步增加了电连接的稳定性。特别地,不需要提供可能损害电连接的稳定性的另外的连接部件。此外,经由罩的导体图案的连接可以增加感应装置的机械稳定性。例如,相应端子的突出连接部分可以例如通过插入到罩的相应通孔中而附接到罩。这样,经由罩建立转接口组件和感应组件之间的机械连接。
特别优选地,一组端子经由罩中的导体图案连接到相应的引线。另一组端子可以通过将引线从腔体和外壳周围布线到相应的端子而连接到相应的引线。经由不同的连接技术,可以提高感应组件的相应线圈的绝缘性。在这方面,如果特别是经由顶部开口离开腔的引线由绝缘导线形成,则是特别有利的。这增加了绝缘性。特别地,可靠地避免了与罩上的导体图案的任何接触。
根据权利要求12的罩特别适合于与感应组件和/或转接口组件的容易且有效的连接。特别地,电路板可以经由表面安装技术或通孔技术附接到感应组件的触头和/或转接口组件的部分,例如端子的连接部分和/或锚定突出。
该罩可以特别地是印刷电路板。以电路板的形式的罩不会与其上可经由端子安装感应装置的基板,特别是电路板,混淆。
根据权利要求13的感应装置可以被容易地处理,特别是安装在基板上。罩可以特别地适合于免工具移除。可移除的罩也可称为帽。在进一步处理过程中,特别是在将感应装置安装在基板上的过程中,可以使用可移除的罩来保护感应组件。可移除的罩或帽可以例如提供用于夹持和放置技术,特别是用于机械或气动夹具,的夹持表面。在将感应装置安装在基板上之后,可以容易地移除罩。在安装感应装置之后,罩不再用于处理感应装置。此外,在最终产品中可能不需要覆盖顶部开口。因此,可移除的罩具有不必满足最终产品所需的所有安全要求和/或规定的优势。该帽可用于制造过程中,而不影响最终产品的材料清单(BOM)。
本发明的另一个目标是改进装配感应装置的方法,特别是提供一种有效且经济的方法。
通过权利要求14的方法解决了该问题。提供了本发明的转接口组件。提供了一种包括一个或多个线圈的感应组件,特别是变压器。感应组件至少部分地经由顶部开口,特别是仅仅经由顶部开口,放置在转接口组件的外壳的腔内。感应组件的一个或多个线圈的引线电连接到转接口组件的相应端子。该方法有利地允许使用夹持和放置技术,特别是自动夹持和放置技术,以经由顶部开口将转接口垂直地插入外壳内。这允许感应装置的简单且有效的装配。降低了由于感应组件的错误插入而导致的生产成本和废品率。
所提供的感应组件可以优选地是变压器,特别是绕线变压器。提供感应组件可以包括制造感应组件,特别是绕线变压器。提供感应组件可以特别地包括将一个或多个线圈缠绕在底座上,特别是缠绕在线筒座上。例如,感应组件的一个或多个线圈可以例如通过多心轴自动缠绕机自动缠绕。
特别优选地,提供感应组件可以包括由绝缘导线缠绕一个或多个线圈以及由非绝缘导线缠绕一个或多个线圈。特别地,绝缘导线可以留作悬空引线。另外地或可选地,一些导线,特别是非绝缘导线,可以终止于感应组件的相应触头。特别地,可以使导线自动端接于相应触头。
根据权利要求15所述的方法导致材料成本降低。将至少一个线圈的引线直接连接到相应的端子不需要用于建立连接的中间部件。例如,特别是由绝缘导线制成的引线的相应引线,可以从外壳的开口,特别是顶部开口和/或横向开口,引出以连接到相应的端子。当提供直接连接到相应端子的感应组件时,引线可以留作悬空引线(flying lead)。这简化了感应组件的提供。
根据权利要求16的方法是特别有效的。例如通过在缠绕相应的至少一个线圈时使相应的导线自动端接,感应组件的至少一个线圈的引线在相应触头上的端接可以优选地在制造感应组件时建立。这样,不需要特别是手动地将相应的引线布线到腔之外以将引线连接到相应的端子。
根据权利要求17的方法是特别自动化友好的。至少一个线圈的引线与罩的导体图案的连接可以通过已知的安装技术来实现。特别优选地,罩可以包括简化了与引线的电连接的电路板。特别优选地,该连接可以经由至少一个线圈的引线端接于的感应组件的触头来建立。
特别优选地,在将感应组件插入腔内之前,将罩,特别是电路板,附接到感应组件上。当将感应组件插入腔内部时,罩可以用作用于夹持和放置技术的抓取面。
根据权利要求18的方法是特别有效的。优选地,相应端子的连接部分从外壳的上边缘突出。连接部分可以自动地连接到罩的导体图案,特别是在将感应组件放置在腔内时,从而也将罩放置在顶部开口上方。例如,连接部分穿透罩,特别是罩的电路板,的相应通孔。
根据权利要求19的方法是特别具备成本效益的。在处理过程中,特别是在将感应装置安装在基板装置上的过程中,罩可用于保护感应组件。此后,可移除罩以免进一步影响感应装置和最终产品的性质。
附图说明
本发明的更多细节、优势和特征通过参考附图由说明性实施例的描述中显现出来。
图1示出了包括以变压器的形式的感应组件以及转接口组件的感应装置的示例性实施例的立体侧视图,
图2示出了沿着图1中的剖面线II-II穿过感应装置的纵向剖面图,
图3至图6示意性地图示出了根据图1的感应装置的装配的不同步骤,
图7示出了感应装置的进一步的示例性实施例的立体前视图,并且
图8示出了根据图7的感应装置的立体后视图。
具体实施方式
参考图1和图2,描述了感应装置1的第一示例性实施例。感应装置1包括感应组件2和用于将感应组件2安装在基板(未示出)上的转接口组件3。感应装置1还包括罩4。
转接口组件3包括容纳感应组件2的外壳5。外壳5限定了腔6,感应组件2置于该腔6中。外壳5包括将腔6限制在底侧的底部7和将腔限制在所有四个侧面的侧壁8。外壳5包括至腔6的顶部开口9。顶部开口9布置在外壳5的与底部7相对的顶侧处。顶部开口9在大小和形状上配置成使得感应组件2可以经由顶部开口9插入到腔中。在所示的实施例中,顶部开口9具有与腔6的横截面相对应的尺寸,该横截面平行于外壳5的底侧。因此,顶部开口9被外壳5的侧壁8的上边缘10包围。
通常,术语“底部”、“底侧”、“顶部”、“顶侧”、“侧面”等不应理解为对空间中的任何方向进行限制,而是仅用于说明感应装置1的各部分的相对布置,特别是转接口组件3及其外壳5的相对布置。仅出于说明的目的,在图1中标示出了笛卡尔坐标系x、y、z。在图1中,外壳5的底侧,特别是其底部7,垂直于z轴布置。外壳5的侧面,特别是其侧壁8,沿着z轴延伸。外壳5的顶侧,特别是顶部开口9,垂直于z轴。可以安装感应装置1的基板可以布置在x-y平面中,使得基板和底部7彼此平行。
转接口组件3包括多个端子11、12。端子11、12包括一组初级端子11和一组次级端子12。在所示的实施例中,转接口组件3包括四个初级端子11和四个次级端子12。初级端子11沿其中一个侧壁布置。次级端子12沿其中一个侧壁8布置,该侧壁与布置初级端子11所沿着的侧壁相对。
端子11、12用于将感应组件2电连接到基板,并用于将感应装置1固定到基板1。端子11、12在垂直于底部7的方向上从外壳5的底侧突出。端子11、12均包括安装部分13。安装部分13由端子11、12的被弯曲以在横向方向上延伸的延伸部形成。安装部分13用作固定区域,特别是用作焊接区域,端子11、12经由其可以固定,特别是焊接,到基板上。将端子11、12固定到基板上建立了基板和感应组件2之间的电连接。感应装置1特别适合于使用表面安装技术(SMT)进行安装。在其它未示出的实施例中,例如以连接引脚的形式,安装部分可以在垂直于底部7的方向上延伸。这种实施例可以特别适合于通过通孔插装技术(THT)将感应装置1安装到基板上。
初级端子11包括锚定部分14,其锚定在外壳5的其中一个侧壁8上。初级端子11经由锚定部分14固定到外壳5。
次级端子12均包括连接部分15,其嵌入在外壳5的相应侧壁8中。连接部分15从底侧延伸,其中安装部分13穿过侧壁8形成到相应侧壁8的上边缘10。连接部分15在顶侧处从侧壁8的上边缘10突出。
在所示的实施例中,感应组件2是变压器,特别是绕线变压器。感应组件2包括变压器铁芯20。变压器铁芯20插入线筒座19中,初级导线21和次级导线22分别缠绕在线筒座19周围以形成初级线圈23和次级线圈24。变压器铁芯20、线筒座19和线圈23、24至少部分地封装在包装物25中。变压器20、线圈23、24和包装物25可以以已知的方式实现,并且在图中未详细示出。例如,包装物25可以通过在灌封材料中灌封线圈而形成。在其它实施例中,包装物25不需要灌封材料。这是优势,因为其放宽了对材料合规性法规的要求。例如,包装物可以由变压器外壳形成,变压器铁芯置于变压器外壳中。在特别有利的实施例中,包装物25可以通过用粘合剂胶合变压器铁芯来提供。在其他实施例中,变压器不包括包装物。
在所示的实施例中,初级导线21是绝缘导线。次级导线22是非绝缘导线。
感应组件2包括初级触头26和次级触头27。感应组件2置于腔6内,使得触头26、27从顶部开口9突出。感应组件2安置在腔6内,使得初级触头26布置在与侧壁8相邻的侧面处,初级端子11沿着该侧面布置。次级端子27与布置次级端子12所沿着的侧壁8相邻。
初级触头26的突出端部焊接到罩4的相应初级接触焊盘28。次级触头27的突出部焊接到罩4的相应次级接触焊盘29。由此,罩4被固定到感应组件2。在所示的实施例中,通过表面安装技术进行固定。在其他实施例中,感应组件2的触头可以通过通孔插装技术连接到罩4。
触头26、27锚定在线筒座19的凸缘30内。初级触头26和初级接触焊盘28同感应组件2的线圈23、24和转接口组件3的端子11、12电绝缘。因此,初级触头26和初级接触焊盘28并不会有助于线圈23、24与端子11、12的电连接。
次级触头27和次级接触焊盘29有助于将次级线圈24电连接到次级端子12,这将在后面描述。
转接口组件3的外壳5包括从至少一个侧壁8的上边缘10突出的锚定突出31。在所示的实施例中,锚定突出31布置在侧壁8的上边缘10处,该侧壁8与次级端子12的连接部分15所嵌入的侧壁8相对。从上边缘10突出的锚定突出31和连接部分15的端部到达罩4中的相应通孔32,从而将罩4机械连接到转接口组件3。
在所装配的感应装置1中,罩4从顶部覆盖外壳5的顶部开口9。罩4保护感应组件2。此外,罩4的上表面33提供了抓取面,在该抓取面处,感应装置1可以被抓取以用于进一步的制造步骤,例如用于将感应装置1放置在基板上。特别地,上表面33可以用作机械或气动夹具的抓取面,从而允许感应装置1的容易且有效的处理,特别是自动处理。
在下文中,描述线圈23、24与相应的端子11、12之间的电连接。当缠绕初级线圈23时,绝缘导线21的端部留作悬空引线35。悬空引线35围绕侧壁8的上边缘10从腔6引出,初级端子11沿着上边缘10布置。引线35沿着侧壁8的外部被布线到相应的初级端子11并与其连接。经由引线35,线圈23以容易且简单的方式直接连接到相应的端子11。
为了对引线35进行布线,可以在外壳5的相应侧壁8上设置引导元件。在所示的实施例中,在侧壁8的上边缘10处形成导向槽36。引线35穿过导向槽36离开腔6。在侧壁8的底边缘处,引导突起37形成在被布线到相应的初级端子11的引线35之间。
次级线圈34由非绝缘导线22缠绕而成。非绝缘导线22的引线38端接于相应的次级触头27上。因此,在次级线圈24和次级触头27之间存在电连接。因为次级触头27连接到相应的次级接触焊盘29,次级线圈24电连接到罩4。次级接触焊盘29是将次级触头27连接到各个次级端子12的连接部分15的各个导体图案39的一部分。因此,次级线圈24经由次级触头和由罩4构成的各个导体图案39连接到各个次级端子12。这允许简单地通过将罩4连接到感应组件2和转接口组件3而建立的容易且可靠的电连接。
通常,罩可以提供用于机械连接并且电连接到感应组件2和转接口组件3的连接元件。在所示的实施例中,这些是通孔32和接触焊盘28以及包括接触焊盘29的导体图案39。有利地,罩4是电路板。使用电路板作为罩4允许使用表面安装技术和/或通孔插装技术的容易且可靠的机械以及电连接。
线圈23、24与各自端子11、12的电连接使感应装置1的爬电距离和安全距离最大化。初级端子11和次级端子12沿着转接口组件的外壳5的两个相对的侧壁布置。因此,爬电距离对应于初级端子11到次级端子12的物理距离,如图2所示。因此,感应装置1将紧凑设计的优势与增大的爬电距离相结合。
关于图3至图6,描述了一种用于装配感应装置的方法。该方法特别适合于装配图1和图2中所示的感应装置1。此外,该方法适用于装配感应装置的不同变体。为简单起见,待装配的感应装置的组件仅在图3至图6中示意性地示出,并且用与图1和2中的感应装置1相同的附图标记表示。
如图3所示,线圈24、23缠绕在线筒座19上。触头26、27从线筒座19的凸缘30伸出。绝缘导线21的端部留作悬空引线35。非绝缘导线的引线38端接于次级触头27上。
可以自动执行线圈23、24的卷绕。例如,可以使用多心轴自动缠绕机。特别优选地,非绝缘导线的引线38在相应的次级触头上自动端接。
在缠绕线圈23、24之后,装配感应组件2,特别是通过将变压器铁芯20引入线筒座19中并且通过将线圈23、24至少部分地封装在包装物25中。图4中示出了装配后的感应组件2。
如图5所示,感应组件2经由触头26、27连接到罩4,例如通过将触头26、27焊接到罩,特别是焊接到相应的接触焊盘。罩4是电路板。触头26、27之间的连接可以优选地经由通孔插装技术或表面安装技术来建立。在所示的实施例中,初级触头26与初级线圈23绝缘。因此,初级触头26建立了与罩4的机械连接。次级触头27电连接到次级线圈24。因此,次级触头27建立与罩4,特别是导体图案39的机械连接以及电连接。
在将感应组件2插入转接口组件3的腔6之前将罩4连接到感应组件2具有的优势在于,罩4的上表面33也可以用作抓取面,用于经由顶部开口9将感应组件2放置在腔6内。
如图6所示,感应组件2放置在转接口组件3的腔6内。感应组件2通过顶部开口9放置在腔内。这允许感应组件2从顶部自动方便地放置在转接口组件3内。
感应组件2放置在腔6内,使得触头26、27从顶部开口9突出。
将感应组件2放置在腔6内也使罩4相对于转接口组件3定位。罩4覆盖顶部开口9。罩4连接到次级端子2的连接部分15,以便建立从次级线圈24到次级端子12的电连接。引线35围绕侧壁8布线并连接到相应的初级端子11。引线35的布线和连接例如可以手动完成。
在所示的实施例中,初级线圈经由围绕外壳布线的绝缘导线连接到相应的端子。次级线圈经由罩中的导体图案和延伸到罩的端子的连接部分连接到相应的端子。感应装置的许多其它变化是可能的。例如,可以由绝缘导线缠绕初级线圈和次级线圈,并且将相应的导线分别围绕相应的侧壁布线并直接连接到相应的端子。这样,可以降低材料成本和部件复杂度。在一些实施例中,不需要用于覆盖顶部开口的罩。此外,感应组件不需要提供相应的触头。
在其他实施例中,初级线圈和次级线圈的导线可以端接于相应的触头。在每种情况下,与转接口组件的端子的连接可以经由罩中的相应导体图案和端子的连接部分来建立。这种类型的连接特别适合于感应装置的自动装配。
在其他实施例中,可以使用到罩的不同连接。例如,罩可以机械地连接到转接口组件和/或感应组件。为了建立与罩的导体图案的电连接,不需要导线端接于其上的各个触头。可以将相应线圈的引线直接连接到罩的导体图案。
关于图7和图8,描述了感应装置101的另一实施例。感应装置101包括感应组件102。感应组件102是包括初级线圈和次级线圈(未示出)的绕线变压器。
感应组件102被放置在转接口组件103的腔106中。腔106由转接口组件103的外壳105限定。外壳105包括底部107和将腔106限定到三个侧面和底侧的侧壁108。与底部107相对,外壳105包括顶部开口109,感应组件102可以通过顶部开口109插入到腔106中。在一个侧面上,外壳105包括横向开口141。顶部开口109和横向开口141形成公共插入开口。公共插入开口简化了感应组件102的插入。此外,简化了感应组件102在腔106内的正确放置的视觉检查,特别是在实际放置过程中。
转接口组件103包括初级端子111和次级端子112。初级端子111连接到感应组件102的初级线圈。次级组件112连接到感应组件102的次级线圈。在所示的实施例中,转接口组件103包括四个初级端子111和四个次级端子112。
端子111、112从外壳105的底侧突出。端子111、112从底部107横向突出。次级端子112布置成与横向开口141相邻。初级端子111布置在与横向开口141相对的侧壁108处。
次级线圈的引线138被布线穿过横向开口141,并直接连接到相邻的次级端子112。次级线圈以及引线138由非绝缘导线形成。
初级线圈的引线135经由横向开口141离开腔106,并且被布线到相对的侧壁108以连接到相应的端子111。与横向开口141相邻的侧壁108包括导向槽142,在该导向槽142中,引线135被引导到外壳105的与横向开口141相对的一侧。引线135被牢固地保持在导向槽142中。
感应装置101,特别是其转接口组件103,具有简单的构造。同时,受益于大的爬电距离,建立了感应组件102的初级电路和次级电路的安全隔离。
感应装置101可以容易地进行装配,特别是使用将感应组件102放置在腔106内的自动放置技术。可以提供感应组件102,特别是用已知技术进行制造。所提供的感应组件102至少部分地经由顶部开口109插入到腔106中。引线138连接到与横向开口141相邻的次级端子112。引线135从横向开口141引出并围绕相邻的侧壁布线到相应的初级端子111并与其连接。
在一些实施例中,在感应组件102已经被放置在腔106内之后,罩可以被放置在转接口组件103的外壳105上以覆盖顶部开口109。这样,顶部开口109至少被临时覆盖以保护腔106内的感应组件102。罩还可以用作进一步处理和生产步骤,例如用于将感应装置101放置在基板上,的抓取面。在特别有利的实施例中,罩以可移除的方式附接到外壳105。罩可以仅临时地放置在外壳105上。特别地,可以在将感应装置101安装在基板上之后移除罩。使用可移除的罩具有的优势在于,在最终产品的材料清单(BOM)中不必考虑罩。另一个优势在于,对罩的材料的选择限制较少。例如,可以使用不符合最终产品的某些要求和规定的材料。
在进一步的实施例中,引线135可以绕着与横向开口141相对的侧壁的上边缘布线。这样,引线135不必沿着与横向开口141相邻的侧壁布线。
在进一步的实施例,外壳可以包括四个侧壁,以将腔限制到所有四个侧面。然后,可以经由顶部开口将感应组件放置在腔内部。感应组件的引线可以围绕侧壁的上边缘布线到相应的端子。
Claims (19)
1.用于将感应组件安装在基板上的转接口组件,所述感应组件特别地是变压器,所述转接口组件包括:
-外壳(5;105),其用于将感应组件(2;102)容纳在腔(6;106)内,
--其中所述外壳(5;105)将所述腔(6;106)限制到底侧和至少三个侧面,以及
--其中所述外壳(5;105)在与所述底侧相对的顶侧包括通向所述腔(6;106)的顶部开口(9;109),其中所述顶部开口(9;109)配置成使得所述感应组件(2;102)能够经由所述顶部开口(9;109)插入到所述腔(6;106)中,以及
-多个端子(11,12;111,112),其用于将所述感应组件(2;102)电连接至所述基板,其中所述端子(11,12;111,112)在所述底侧从所述外壳(5;105)向外突出。
2.根据权利要求1所述的转接口组件,其中,所述外壳(5)将所述腔(6)限制到所有四个侧面。
3.根据权利要求1所述的转接口组件,其中,所述外壳(105)包括在所述侧面中的一个处通向所述腔(106)的横向开口(141)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的转接口组件,其中,所述多个端子(12)中的至少一个包括从所述外壳(5)的所述底侧向所述顶侧延伸、特别地是向所述外壳(5)的与所述顶部开口(9)相邻的侧壁(8)的上边缘(10)延伸的连接部分(15)。
5.根据权利要求1所述的转接口组件,其中,所述连接部分(15)嵌入所述外壳(5)的至少一个侧壁(8)中。
6.用于被安装到基板上的感应装置,包括:
-根据前述权利要求中的任一项所述的转接口组件(3;103),以及
-感应组件(2;102),其特别地是变压器,其包括一个或多个线圈(23,24),
其中所述感应组件(2;102)放置在所述转接口组件(3;103)的外壳(5;105)的所述腔(6;106)内,以及
其中所述感应组件(2;102)的所述一个或多个线圈(23,24)的引线(35,38;135;138)电连接到所述转接口组件(3;103)的相应端子(11,12;111,112)。
7.根据权利要求6所述的感应装置,其中,所述感应组件(2)包括触头(27),所述感应组件(2)的至少一个线圈(24)的引线(38)经由所述触头(27)连接到所述相应端子(12),并且其中所述感应组件(2)布置在所述腔(6)内使得触头(27)从所述顶部开口(9)突出。
8.根据权利要求6或7中的任一项所述的感应装置,包括至少部分地覆盖所述顶部开口(9)的罩(4)。
9.根据权利要求8所述的感应装置,其中,所述罩(4)附接到所述感应组件(2),特别地是附接到所述感应组件(2)的触头(26,27)。
10.根据权利要求8或9中的任一项所述的感应装置,其中,所述感应组件(2)的至少一个线圈(24)的所述引线(38)经由所述罩(4)构成的导体图案(39)连接至所述转接口组件(3)的所述相应端子(12)。
11.根据权利要求10所述的感应装置,其中,由所述罩(4)构成的所述导体图案(39)将所述感应组件(2)的所述相应引线(38)与所述转接口组件(3)的所述相应端子(12)的连接部分(15)连接。
12.根据权利要求8至11中的任一项所述的感应装置,其中,所述罩(4)包括电路板,所述电路板特别地是由电路板组成。
13.根据权利要求8所述的感应装置,其中,所述罩是可移除的。
14.用于装配感应装置的方法,其具有如下步骤:
-提供根据权利要求1至5中的任一项所述的转接口组件(3;103),
-提供感应组件(2;102),其特别地是变压器,其包括一个或多个线圈(23,24),
-至少部分地经由顶部开口(9;109)将所述感应组件(2;102)放置在所述转接口组件(3;103)的所述外壳(5;105)的腔(6;106)内,以及
-将所述感应组件(2;102)的所述一个或多个线圈(23,24)的引线(35,38;135;138)电连接至所述转接口组件(3;103)的相应端子(11,12;111,112)。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述感应组件(2;102)的至少一个线圈(24)的所述引线(35;135,138)直接连接至所述相应端子(12;111,112)。
16.根据权利要求14或15中的任一项所述的方法,其中,所述感应组件(2)的至少一个线圈(24)的所述引线(38)端接于所述感应组件(2)的相应触头(27)并且所述感应组件(2)放置在所述腔(6)内使得所述触头(27)从所述顶部开口(9)突出。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的方法,其中,罩(4)附接到所述感应组件(4)使得至少一个线圈(24)的所述引线(38)连接到由所述罩(4)构成的导体图案(39)。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,由所述罩(4)构成的所述导体图案(39)连接至所述转接口组件(3)的相应端子(12)的连接部分(15)。
19.根据权利要求14至18中的任一项所述的方法,其中,罩被可移除地附接至所述转接口组件(103)和/或所述感应组件(102),用于至少部分地覆盖所述顶部开口(109)。
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