CN1855321B - 具有电线圈的电子装置 - Google Patents

Abstract

一种电子装置具有电线圈，所述电线圈布置在部件容器(2)上，该电子装置具有这样设计的装置(4、5、7、8、9、91、92)，即，能够通过部件容器使得电线圈产生的热量从电线圈导出的装置。

Description

具有电线圈的电子装置

技术领域

本发明涉及具有布置在部件容器上的电线圈的电子装置。

背景技术

关于已知电子装置，尤其是具有至少一个电线圈的电子镇流器，总是存在这样一个重要目的，即，可减小所述装置的尺寸。由于电子镇流器的日益小型化，电力传输部件会经受更大的热负荷。在包含于这些电子镇流器中的电感器达到格外高的操作温度时，这使得冷却这些电感器成为必需以及必须减少这些电感器的情况中的热量，以便于避免对于电子镇流器的破坏或电子镇流器的损坏。

已知通过例如铸造复合(casting compound)冷却所述电感器的方法。所述方法的一个主要缺点是与之相关的较高成本。这种方法的另一个缺点可被认为是当温度循环通过时根据铸造复合而可能出现的在焊接接合处的机械载荷。另一种能够减小或者控制电子镇流器(特别是电感器)上的热载荷的方法是使用导热垫。这些导热垫是这样设计的，即，它们应该将所产生的热量传输到附近的壳体部件。这种方法也涉及到较高的成本。另外，在这种情况下也存在焊接接合处的机械载荷的问题。另外，已知利用风扇设备冷却电感器或者感应线圈。这种方法成本较高并且还具有产生很大噪声和使用寿命短的缺陷。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种可防止部件过热从而避免对电子装置造成损害或者破坏的具有电线圈的电子装置。该目的可通过下述电子装置来实现。

根据本发明提供了一种具有电线圈的电子装置，其中电线圈布置在部件容器上。该电子装置具有设计成能够通过部件容器将电线圈产生的热量从电线圈中导出的装置。电线圈具有线圈架，围绕线圈架布置了第一绕组以实现电线圈的电功能。其特征在于，至少一个附加绕组围绕线圈架布置，该附加绕组设计成用于将热量从电线圈传输到部件容器，并且不具备电功能。线圈架由导热材料制成。

本发明所涉及的电子装置包括至少一个电线圈，所述电线圈布置在部件容器上。本发明的一个重要的概念是，该电子装置具有这样设计的装置，即，能够通过部件容器使得电线圈产生的热量从电线圈导出。本发明所涉及的电子装置能够使得在该电子装置操作过程中(特别是在电线圈的操作过程中)产生的热量以最佳方式散出。根据本发明，由于所述装置是这样设计和布置的，即，通过部件容器从线圈传输热量，以一种比较有效的方式传热，因此可防止电线圈或者相邻部件的过热。在电子装置较小并且布置在其中的部件相互之间比较靠近的情况下，这能够防止电子装置由于过热而受到损害或者破坏。另外，本发明所涉及的电子装置的改进能够提供一种能够进行有效的传热并且比较节约成本的方案。另外，还可减小或者消除在焊接接合处的机械载荷以及可避免如在现有技术中利用风扇冷却出现的噪声。

这些装置最好是这样设计的，即，使得电线圈的温度在操作过程中至少可减小3℃，特别减小5至10℃。因此，这些装置是这样设计的，即，它们最好使得电线圈或者电子装置温度降低，从而在电子装置操作过程中防止电子装置受损或者在操作过程中防止电子装置的操作受到影响。另外，这些装置还被这样设计，即使得朝向最佳温度减小、最佳成本和最佳空间要求的方向对它们进行调整。

在一个优选方案中，电线圈采用感应线圈的形式，并且感应线圈的线圈架是由导热材料制成的。这可意味着，由于线圈材料本身而使得在感应线圈的操作过程中产生的热量传输能够有效进行。线圈架的材料的导热率最好大于或者等于1W/mK。这样的材料使得所产生的热量比较快得散出。

可在电线圈的自由连接处形成金属销，电线圈利用金属销与部件容器机械连接。这再次能够提高热量传输并且使得来自于线圈架的热量更有效地传输到部件容器。所述部件容器最好采用印刷电路板的形式。

在本发明的另一个优选实施例中，第一绕组围绕线圈架布置以实现电线圈的电功能，并且至少一个附加的绕组被设计以将热量从线圈传输到部件容器并且没有电功能。这样，至少两个绕组围绕线圈架布置，一个为线圈的电功能所需要的，另一个没有这样的电功能，仅被设计为在操作过程中能够将电线圈所产生的热量传输到部件容器。

可靠近第一绕组围绕线圈架布置附加绕组。也可除了使得附加绕组靠近第一绕组布置以外或者取代附加绕组靠近第一绕组布置，将附加绕组至少部分地布置在第一绕组上。这样能够根据位置以及根据电子装置或者电线圈的各种要求以一种多种和灵活的方式布置第一和第二绕组。

本发明所涉及的电子装置的另一种优选方案具有传热元件，所述传热元件至少部分地围绕电线圈的第一绕组布置，第一绕组是电线圈的电功能所要求的。这样，能够以一种有效的方式利用传热元件使得在电线圈操作过程中产生的热量被散到部件容器。传热元件可至少部分地一体形成在第一绕组上。一方面，这能够以最佳方式传输热量，另外，这意味着传热元件所需的空间要求尽可能的低。

还可使得传热元件与部件容器机械连接，特别是利用焊接接合部将传热元件固定在部件容器上。一方面，这保证了特别机械稳定的布置，另一方面，能够特别有效地将热量传输到部件容器。传热元件最好采用金属片的形式。

传热元件还最好具有至少一个冷却元件，所述冷却元件靠近电线圈在水平方向上至少部分地延伸并且是这样布置的，即，使其与部件容器分隔开。

在一个优选实施例中，本发明所涉及的电子装置采用电子镇流器的形式，它特别是为灯设计的，特别是为荧光灯设计的。

附图说明

下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述，在附图中：

图1示出了本发明所涉及的电子装置的第一实施例的截面图；以及

图2示出了本发明所涉及的电子装置的第二实施例的截面图。

具体实施方式

在附图中相同或者功能相同的元件用相同的附图标记表示。

图1示出了本发明所涉及的电子装置的第一实施例的截面图。在该实施例中，电子装置采用用于荧光灯的电子镇流器1的形式。电子镇流器1布置在部件容器上，在该实施例中，部件容器采用印刷电路板2的形式。电子镇流器1具有感应线圈，在该实施例中，感应线圈具有布置在印刷电路板2的上侧21上的线圈架3。在该实施例中，线圈架3由导热材料制成，其导热率至少为1W/mK。从图1中还可以看出，感应线圈的自由连接部设有穿过印刷电路板2的开口的金属销4和5，金属销4和5分别通过焊接接合部4a和5a在印刷电路板2的下侧被机械地固定连接在印刷电路板2上。这样，使得线圈架3也被固定连接在印刷电路板2上。

从图1中还可以看出，线圈架3或者感应线圈至少被元件6部分包围，在该实施例中，元件6是由铁素体形成的。电子镇流器1或者感应线圈包括感应线圈的功能原理所需的第一绕组(未示出)。另外，感应线圈包括缠绕线圈架的至少一个第二绕组7，第二绕组7采用附加绕组的形式。该附加绕组或者第二绕组7没有电功能并且用于将在感应线圈操作过程中产生的热量传输到印刷电路板2上。附加绕组或者第二绕组7可靠近第一绕组缠绕在线圈架上。但是，也可除了使得附加绕组靠近第一绕组布置以外或者取代附加绕组靠近第一绕组布置，将第二绕组7至少部分地布置在第一绕组上。

为了能够以最佳的方式将热量从感应线圈传输到印刷电路板2上，在图1中所示的实施例中，还设置采用金属片形式的传热元件8。从该横截面图中可以看出，传热元件8以围绕第二绕组7的钩的形式被布置并且至少部分地围绕感应线圈的线圈架3。这样，传热元件8至少部分地整体形成在第二绕组7上。如图1中所示，传热元件8的自由端穿过印刷电路板2中的开口并且利用焊接接合部8a和8b使其被固定在印刷电路板2的下侧22。如图1中所示，传热元件8的自由端弯回并且其取向基本上平行于印刷电路板2的上侧22。在这种情况下，这两个回弯区域的取向是这样的，即，它们相互面对。

图1中所示实施例能够实现电子镇流器1中的最佳传热。在此，需要说明的是，在图1中所示实施例中，本发明所涉及的用于将热量从感应线圈传输到印刷电路板的装置具有多个可选择的方案。在图1中所示实施例中，一方面，这些装置包括由导热材料制成的线圈架3，另外，感应线圈的自由连接部设有金属销4和5，并且还可选择第二绕组7和传热元件8。需要说明的是，这四个实施例中的每一个本身已经能够按照本发明改善从电感器向印刷电路板的传热。还需要说明的是，本发明所涉及的用于将热量从感应线圈传输到印刷电路板2的装置可以为在图1中所示实施例中所述的本发明所涉及的四个实施方案的任何所需的组合。如上所述，在此，每一个实施方案本身可体现本发明的概念。另外，在图1中所示实施例中形成的实施方案中的两个或者三个的任何所需的组合可设置在电子镇流器1中。例如，在此，可使得线圈架3由导热材料制成，并且作为第二个实施方案，除此之外，仅布置多于一个的传热元件8。但是，还可使得线圈架3具有设有金属销4和5的自由连接部，另外，为了传热，布置没有电功能的第二绕组7。其他组合还可由图1中所示的四个实施方案形成。

图2示出了本发明所涉及的具有电线圈的电子装置的第二实施例的截面图。在该实施例中，电子装置也采用电子镇流器1的形式。在图2中所示的实施例中，电子镇流器1具有传热元件9。不同于图1中所示的传热元件，该传热元件9没有与印刷电路板2机械连接。如图2中所示，传热元件9在第二绕组7、线圈架3和铁素体元件6上方延伸。在第二绕组7的上部区域中，传热元件9仅在中心区域一体地形成在第二绕组7上。在感应线圈或者线圈架3和铁素体元件6的一侧，传热元件9具有第一冷却元件91和第二冷却元件92。冷却元件91和92在该横截面图上为Z字形。冷却元件91和92可将热量从线圈架3传输到周围环境中。除了将热量从线圈架3或者从感应线圈传输到印刷电路板2以外，这还能够使得热量从线圈架3或者从感应线圈通过传热元件9或者冷却元件91和92传输到周围环境中。

在图2中所示的实施例中，需要说明的是，最佳地从电线圈散热的实施方案的任何需要组合是可以实现的。

本发明能够在操作过程中将电子镇流器的感应线圈或者电线圈的温度减小3至12℃，特别是5至10℃。这样一种温度减小为最佳具有两个原因，一方面，所述装置是这样设计的，即，它们对于电线圈或者电子装置的温度减小可提供了一种节省成本和节省空间的方案，另一方面，在此，温度基本上被减小到这样一个数值，即，可防止过热，从而防止电子装置的部件以及电子装置本身的损害或者破坏。

Claims (12)

1.一种具有电线圈的电子装置，所述电线圈布置在部件容器(2)上，其中该电子装置具有设计成能够通过所述部件容器将所述电线圈产生的热量从所述电线圈中导出的装置(4，5，7，8，9，91，92)，所述电线圈具有线圈架(3)，围绕所述线圈架布置了第一绕组以实现所述电线圈的电功能，

其特征在于，至少一个附加绕组(7)围绕所述线圈架(3)布置，该附加绕组(7)设计成用于将热量从所述电线圈传输到所述部件容器(2)，并且不具备电功能，所述线圈架(3)由导热材料制成。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述电线圈为感应线圈。

3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述线圈架(3)的材料的导热率大于或者等于1W/mK。

4.如权利要求1到3中任一项所述的电子装置，其特征在于，在所述电线圈的自由连接处形成金属销(4，5)，所述电线圈利用所述金属销(4，5)与所述部件容器(2)机械连接。

5.如权利要求1到3中任一项所述的电子装置，其特征在于，所述附加绕组(7)靠近所述第一绕组布置，或至少部分地布置在所述第一绕组上。

6.如权利要求1到3中任一项所述的电子装置，其特征在于，至少部分地围绕所述电线圈的第一绕组布置了传热元件(8，9)。

7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述传热元件(8，9)至少部分地一体形成在所述第一绕组上。

8.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述传热元件(8，9)与所述部件容器(2)机械连接。

9.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，利用焊接接合部(8a，8b)将所述传热元件固定在所述部件容器(2)上。

10.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述传热元件(8，9)采用金属片的形式。

11.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述传热元件(8，9)具有至少一个冷却元件(91，92)，所述冷却元件至少部分地靠近所述电线圈沿水平方向延伸，并且布置成使所述冷却元件与所述部件容器(2)分隔开。

12.如权利要求1到3中任一项所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置是电子镇流器(1)。

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