DE102010015410A1 - Inductive component with variable core properties and method for their adjustment - Google Patents
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Abstract
Induktives Bauelement mit einer Wicklung (110) und einem magnetischen Kern (120), der einen ersten Kernteil (140) und einen zweiten Kernteil (130) aufweist, wobei der erste Kernteil (140) zumindest einen Teil der Außenseite (111) der Wicklung (110) umschließt und aus einer ersten magnetischen Materialart (141) aufgebaut ist und der zweite Kernteil (130) zumindest entlang eines Teils seiner magnetischen Längsrichtung (L) von der Wicklung (110) umschlossen ist und zumindest in dem von der Wicklung (110) umschlossenen Teil aus einer oder mehreren zweiten magnetischen Materialarten (131) aufgebaut ist, die sich von der ersten magnetischen Materialart (141) unterscheiden.Inductive component with a winding (110) and a magnetic core (120), which has a first core part (140) and a second core part (130), the first core part (140) at least part of the outside (111) of the winding ( 110) and is constructed from a first magnetic material type (141) and the second core part (130) is enclosed by the winding (110) at least along part of its magnetic longitudinal direction (L) and at least in the area enclosed by the winding (110) Part of one or more second magnetic material types (131) which differ from the first magnetic material type (141).
Description
Allgemein betrifft die vorliegende Erfindung induktive Bauelemente, die in elektronischen und elektrischen Baugruppen eingesetzt werden, in denen Energieflüsse im Bereich von einigen 100 Watt bis zu einigen oder vielen Kilowatt verarbeitet werden müssen, wobei im Allgemeinen eine Zwischenspeicherung von Energie in Form magnetischer Energie in induktiven Bauelementen erfolgt.In general, the present invention relates to inductive components used in electronic and electrical assemblies in which power flows in the range of a few hundred watts to several or many kilowatts have to be processed, generally caching energy in the form of magnetic energy in inductive components he follows.
Der technische Fortschritt bei der Entwicklung elektronsicher Schalter, etwa in Form von Transistoren, Thyristoren, und dergleichen, in Kombination mit der Entwicklung extrem leistungsfähiger elektronischer Steuerungen führt dazu, dass zunehmend elektronische Komponenten für die Umwandlung bzw. Anpassung elektrischer Energie im kleinen bis zum sehr großen Leistungsbereich eingesetzt werden. Dazu gehören Netzteile, die in der Regel auf der Grundlage einer getakteten Funktionsweise arbeiten, so dass eine sehr gute dynamische Anpassung der bereitgestellten Ausgangsleistung bei relativ hohem Wirkungsgrad ermöglicht wird. Auch in vielen anderen Bereichen ist eine effiziente Anpassung elektrischer Energie an gegebene Einrichtungen bzw. Versorgungsnetze erforderlich, so dass auch in diesen Bereichen zunehmend Schaltungstopologien verwendet werden, in denen schnellschaltende Halbleiterelemente für hohe Dynamik und einen hohen Wirkungsgrad sorgen. Beispielsweise wird im Bereich der Fahrzeugindustrie zunehmend elektrische Energie in höheren Leistungen eingesetzt, etwa für die Versorgung der immer umfangreicher werdenden peripheren Komponenten oder auch zur Speicherung und Bereitstellung von Antriebsenergie, so dass häufig eine Anpassung an stark wechselnde Lastverhältnisse durch die elektronischen Schaltungen, etwa bei Speicherung und/oder Bereitstellung von Antriebsenergie erforderlich ist. Auch im Bereich der regenerativen Energieerzeugung muss eine geeignete Anpassung der elektrischen Energie, etwa in Form von Solarstrom, Strom, der durch Windgeneratoren erzeugt wird, und dergleichen, in geeigneter Weise zur Speicherung und/oder zur Einspeisung in entsprechende Netze erfolgen. Dabei treten sehr unterschiedliche Energieströme auf, die von den elektronischen Komponenten mit möglichst hohem Wirkungsgrad an die geforderten Ausgangsspannungen und Ströme anzupassen sind.The technical progress in the development of electronic switches, such as in the form of transistors, thyristors, and the like, in combination with the development of extremely powerful electronic controls leads to increasingly electronic components for the conversion or adjustment of electrical energy in small to very large Power range can be used. These include power supplies, which usually operate on the basis of a clocked mode of operation, so that a very good dynamic adaptation of the provided output power with relatively high efficiency is made possible. Also in many other areas, an efficient adaptation of electrical energy to given facilities or supply networks is required, so that in these areas increasingly circuit topologies are used in which fast-switching semiconductor elements provide high dynamics and high efficiency. For example, in the field of the automotive industry increasingly electrical energy is used in higher performance, such as for the supply of increasingly extensive peripheral components or for storage and provision of drive energy, so often an adaptation to rapidly changing load conditions by the electronic circuits, such as storage and / or providing drive energy is required. Also in the field of regenerative energy production must be a suitable adaptation of the electrical energy, such as in the form of solar power, electricity generated by wind generators, and the like, carried out in a suitable manner for storage and / or for feeding into corresponding networks. In this case, very different energy flows occur, which are adapted by the electronic components with the highest possible efficiency to the required output voltages and currents.
Bei derartigen getakteten elektronischen Baugruppen muss in der Regel, zumindest bei höheren Leistungen, elektrische Energie zeitweilig als magnetische Energie in einem induktiven Bauelement, etwa einer Speicherdrossel, zwischengespeichert werden, um etwa eine Anpassung in Strom und Spannung bei hohem Wirkungsgrad zu ermöglichen, da dann die entsprechenden elektronischen Schalter in nicht linearer Weise, d. h. abwechselnd im offenen und geschlossenen Zustand, betrieben werden können. Dazu sind die induktiven Bauelemente für die erforderliche Größe der zu speichernden magnetischen Energie geeignet auszulegen, was durch Auswählen eines geeigneten magnetischen Kernmaterials und dessen Größe bewerkstelligt wird. Ferner ist auch die gesamte Geometrie des induktiven Bauelements wesentlich, um etwa Streuverluste zu minimieren und auch um die thermischen und elektrischen Eigenschaften, etwa im Hinblick auf die Wärmeableitung, elektrische Kriechstrecken, etc., zu erfüllen. Auch das Gewicht der Produkte spielt eine große Rolle, wie z. B. bei Automobilanwendung, da mit geringerem Gewicht ein niedrigerer Verbrauch zu erzielen ist. Um generell das erforderliche Volumen des Kernmaterials möglichst klein zu halten, werden relativ hohe Schaltfrequenzen typischerweise eingesetzt, etwa beispielsweise bis zu 100 Kilohertz oder mehr für Leistungen im Bereich von einigen Kilowatt, so dass ein insgesamt kompaktes Bauvolumen einer entsprechenden elektronischen Baugruppe erreicht wird, da insbesondere die induktiven Bauelemente ein großes Bauvolumen gegenüber anderen elektronischen Komponenten besitzen. Durch die Festlegung einer gewissen Taktfrequenz oder eines gewissen Bereiches an Taktfrequenzen sowie die Auswahl eines geeigneten induktiven Bauelements ist daher eine Anpassung an die zu erwartenden Lastverhältnisse in einem gewissen Bereich möglich, wobei jedoch typischerweise der dynamische Bereich eingeschränkt ist und auch der Wirkungsgrad relativ stark variieren kann, sofern nicht weitere sehr aufwändige Vorkehrungen getroffen werden, um in den diversen unterschiedlichen Lastbereichen jeweils einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen.In such clocked electronic assemblies must, at least at higher powers, temporarily stored as magnetic energy in an inductive component, such as a storage inductor, temporarily to allow about an adjustment in current and voltage at high efficiency, since then the corresponding electronic switch in a non-linear manner, d. H. alternately in the open and closed state, can be operated. For this purpose, the inductive components for the required size of the magnetic energy to be stored are designed appropriately, which is accomplished by selecting a suitable magnetic core material and its size. Furthermore, the entire geometry of the inductive component is essential in order to minimize leakage losses and also to meet the thermal and electrical properties, such as in terms of heat dissipation, electrical creepage distances, etc. The weight of the products also plays a major role, such as: As in automotive application, since lower weight, a lower consumption can be achieved. In order to generally keep the required volume of the core material as small as possible, relatively high switching frequencies are typically used, for example, up to 100 kilohertz or more for powers in the range of a few kilowatts, so that a total compact volume of a corresponding electronic assembly is achieved, in particular the inductive components have a large volume of construction compared to other electronic components. By defining a certain clock frequency or a certain range of clock frequencies and the selection of a suitable inductive component, an adaptation to the expected load conditions in a certain range is therefore possible, but typically the dynamic range is limited and also the efficiency can vary relatively widely unless further elaborate precautions are taken to achieve high efficiency in the various different load ranges.
Beispielsweise sind etwa im Fahrzeugbereich oder auch in der alternativen Energiegewinnung sehr unterschiedliche Eingangsleistungen zu verarbeiten, wobei neben einem kompakten Aufbau der gesamten elektronischen Komponente auch der Wirkungsgrad über den gesamten Einsatzbereich von entscheidender Bedeutung ist, da etwa die Wirtschaftlichkeit im alternativen Energiebereich wesentlich von einem hohen Energieumwandlungswirkungsgrad abhängt. Entsprechende Komponenten, etwa Wechselrichter, und dergleichen, unterliegen teilweise langfristigen größeren Schwankungen der Eingangsenergie, beispielsweise aufgrund einer Alterung von Solarmodulen, wobei dies insbesondere für Dünnschichtmodule und amorphe Module zutrifft, die teilweise anfänglich 15 bis 20% mehr an Energie liefern, als dies in den nachfolgenden Jahren der Fall ist, in denen die Alterung dann deutlich flacher verläuft. In ähnlicher Weise ergibt sich eine starke Schwankung, die zumindest in unseren Breiten durch die jahreszeitlichen Witterungsverhältnisse bedingt ist.For example, very different input powers are to be processed, for example in the vehicle sector or alternatively in alternative energy generation, wherein in addition to a compact construction of the entire electronic component, the efficiency over the entire field of application is of crucial importance, since, for example, the economy in the alternative energy sector essentially depends on high energy conversion efficiency depends. Corresponding components, such as inverters, and the like, are sometimes subject to long-term, larger fluctuations in input energy due, for example, to solar module aging, especially for thin-film modules and amorphous modules, which in part initially deliver 15 to 20% more energy than those in the prior art This is the case in subsequent years when aging is significantly flatter. Similarly, there is a strong fluctuation, which is caused by the seasonal weather conditions, at least in our latitudes.
Auch können sehr hohe Leistungsschwankungen auch im Tagesverlauf auftreten, so dass die entsprechenden Wechselrichter für einen hohen dynamischen Eingangsbereich auszulegen sind, wobei es dann sehr schwierig ist, einen gewünschten hohen Wirkungsgrad über den gesamten Bereich hinweg aufrechtzuerhalten. Da insbesondere die induktiven Bauelemente entsprechender elektronischer Baugruppen wesentliche Komponenten darstellen, die Wirkungsgrad und Kosten bestimmen, ist es wichtig, das Funktionsverhalten der induktiven Bauelemente, etwa von Speicherdrosseln, und dergleichen, so zu gestalten, dass ein für eine geforderte Maximalleistung hoher Wirkungsgrad auch bei deutlich kleineren Eingangsleistungen, etwa einem Zehntel der Maximalleistung oder geringer, erreicht wird, wobei ein insgesamt kompakter Aufbau und ein gutes thermisches Verhalten für dem maximalen Leistungsbereich erzielt werden.Also, very high power fluctuations can also occur during the day, so that the appropriate inverters are designed for a high dynamic input range, wherein it is then very difficult to maintain a desired high efficiency over the entire range. Since, in particular, the inductive components of corresponding electronic components represent essential components that determine the efficiency and costs, it is important to design the functional behavior of the inductive components, for example of storage chokes, and the like, such that a high efficiency for a required maximum output is also significant smaller input powers, about one-tenth of the maximum power or lower, is achieved, with an overall compact design and good thermal performance for the maximum power range.
Im Hinblick auf die zuvor genannte Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung induktive Bauelemente, etwa Speicherdrosseln, und Verfahren zur Einstellung der magnetischen Eigenschaften dieser induktiven Bauelemente bereit, wobei eine „Variabilität” der magnetischen Eigenschaften so vorgesehen wird, dass beim Betrieb des induktiven Bauelements eine höhere Effizienz in den jeweiligen Leistungsbereichen erreicht wird. Dazu kann beispielsweise die Variabilität der Kerneigenschaften des Kernes so vorgegeben werden, dass sich bei kleineren Lastströmen eine höhere Induktivität des Bauelementes ergibt, wodurch insgesamt ein höherer Wirkungsgrad einer entsprechenden elektronischen Baugruppe erzielt wird. Beispielsweise kann bei Bedarf aufgrund der höheren Induktivität bei kleinen Strömen die Taktfrequenz entsprechend verringert werden, so dass insgesamt im kleineren Leistungsbereich geringere Schaltverluste und Ummagnetisierungsverluste zu einem höheren Wirkungsgrad beitragen. Eine gewünschte Anpassung der magnetischen Eigenschaften kann beispielsweise durch eine geeignete Gestaltung der magnetischen Permeabilität über den magnetischen wirksamen Querschnitt des Kernmaterials hinweg zumindest in einigen Kernbereichen bewirkt werden, so dass etwa bei verschiedenen magnetischen Feldstärken und damit Lastströmen unterschiedliche effektive magnetische Leitfähigkeiten wirksam sind, die das gewünschte Verhalten ergeben. Diese Variabilität des Kernverhaltens beim Betrieb des induktiven Bauelements kann beispielsweise durch die Verwendung unterschiedlicher magnetischer Kernmaterialien, durch geeignet gestaltete Luftspalte, durch eine geeignete permanente Vormagnetisierung oder auch in sehr dynamischer Weise durch zeitweiliges Eindringen unterschiedlicher Materialien in einen Kernbereich oder auch durch eine Kombination jeder dieser genannten Möglichkeiten bewerkstelligt werden.In view of the above object, the present invention provides inductive components, such as storage chokes, and methods for adjusting the magnetic properties of these inductors, wherein "variability" of the magnetic properties is provided so as to increase the efficiency in operation of the inductor achieved in the respective service areas. For this purpose, for example, the variability of the core properties of the core can be specified so that at lower load currents results in a higher inductance of the component, whereby a total of higher efficiency of a corresponding electronic assembly is achieved. For example, if necessary, due to the higher inductance at low currents, the clock frequency can be reduced accordingly, so that overall in the smaller power range lower switching losses and Ummagnetisierungsverluste contribute to higher efficiency. A desired adaptation of the magnetic properties can be effected, for example, by a suitable design of the magnetic permeability over the magnetic effective cross section of the core material at least in some core regions, so that different effective magnetic conductivities are effective at different magnetic field strengths and thus load currents Behavior revealed. This variability of the core behavior in the operation of the inductive component can be, for example, by the use of different magnetic core materials, by appropriately designed air gaps, by a suitable permanent bias or in a very dynamic manner by temporarily penetrating different materials into a core region or by a combination of any of these Possibilities are accomplished.
Die zuvor genannte Aufgabe wird u. a. gelöst durch ein induktives Bauelement mit einer Wicklung und einem magnetischen Kern, der einen ersten Kernteil und einen zweiten Kernteil aufweist. Der erste Kernteil umschließt zumindest einen Teil der Außenseite der Wicklung und ist aus einer ersten magnetischen Materialart aufgebaut, während der zweite Kernteil zumindest entlang eines Teils seiner magnetischen Längsrichtung von der Wicklung umschlossen ist und zumindest in dem von der Wicklung umschlossenen Teil aus einer oder mehreren zweiten magnetischen Materialarten aufgebaut ist, die sich von der ersten magnetischen Materialart unterscheiden.The aforementioned object is u. a. solved by an inductive component having a winding and a magnetic core, which has a first core part and a second core part. The first core part encloses at least a part of the outside of the winding and is constructed of a first magnetic material type, while the second core part is enclosed by the winding at least along a part of its magnetic longitudinal direction and at least in the part enclosed by the winding of one or more second constructed of magnetic material types, which differ from the first magnetic material type.
Wie zuvor dargestellt ist, ergibt sich aufgrund der unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften der Materialien in dem ersten und dem zweiten Kernteil ein magnetisches Verhalten, das einer „Überlagerung” der beiden unterschiedlichen Magnetmaterialien entspricht, so dass ein gewünschtes magnetisches Gesamtverhalten, etwa eine höhere Induktivität bei kleineren Stromwerten, erreichbar ist. Beispielsweise kann der zweite Kernteil als ein Mittelschenkel oder „Mittelbutzen” des magnetischen Kerns vorgesehen werden, wobei der erste Kernteil in einer mehr oder minder ausgeprägten Weise die Wicklung des induktiven Bauelements umschließt, wodurch eine sehr kompakte Bauform bei geringer magnetischer Störstrahlungsaussendung und guten thermischen Eigenschaften bereitgestellt wird.As previously indicated, due to the different magnetic properties of the materials in the first and second core portions, a magnetic behavior corresponding to a "superposition" of the two different magnetic materials results, such that a desired overall magnetic behavior, such as a higher inductance at smaller current values , is achievable. For example, the second core member may be provided as a center leg or "center wear" of the magnetic core, wherein the first core member more or less encloses the inductor winding, thereby providing a very compact design with low EMI and good thermal properties becomes.
In einer Ausführungsform besitzt die erste magnetische Materialart eine kleinere magnetische Permeabilität im Vergleich zu der einen oder den mehreren zweiten magnetischen Materialarten. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist die magnetische Leitfähigkeit des ersten Kernteils geringer, so dass ein entsprechendes größeres Volumen, etwa zum mehr oder minder vollständigen Umschließen der Wicklung, vorgesehen werden kann, ohne jedoch das magnetische Verhalten etwa bei kleinen magnetischen Feldstärken und damit Lastströmen ungünstig zu beeinflussen. Andererseits kann der höhere magnetische Widerstand des ersten Kernteils dann bei größeren magnetischen Feldstärken wirksam werden, so dass eine Sättigung des zweiten Kernteils mit der höheren magnetischen Leitfähigkeit wirksam unterdrückt wird. In einer Ausführungsform wird das magnetische Material des ersten Kernteils in Form eines Ferritmaterials vorgesehen, das in der Regel eine höhere Permeabilität besitzt im Vergleich zu anderen niederpermeablen Materialien, etwa Eisenpulver, Nickel/Eisenpulververbundwerkstoffe, Carbonyleisenwerkstoffe, oder andere Legierungen, beispielsweise unter Verwendung von Kobalt, und dergleichen. Andererseits besitzen viele Ferritmaterialien wünschenswerte Eigenschaften, etwa im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit und die elektrische Leitfähigkeit, so dass der erste Kernteil als effizienter Wärmeleiter zum Abführen von Verlustwärme des induktiven Bauelements nach außen verwendet werden kann. Dazu wird bei Bedarf die Wicklung beliebig nahe an dem Ferritmaterial angeordnet oder mit diesem in mechanischen Kontakt gebracht, wenn relativ kleine Spannungen, beispielsweise von weniger als ca. 500 Volt, und dergleichen beim Betrieb des induktiven Bauelements auftreten. Damit ergibt sich eine sehr günstige thermische Ankopplung der Wicklung an den ersten Kernteil, der eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine große Außenfläche aufweist, so dass eine effiziente Kühlung erreicht werden kann. Bei Bedarf kann die Außenseite des zweiten Kernteils eine geeignet strukturierte Oberfläche aufweisen, um die Kühlwirkung noch weiter zu erhöhen.In one embodiment, the first magnetic material species has a smaller magnetic permeability compared to the one or more second magnetic material species. That is, in this embodiment, the magnetic conductivity of the first core member is lower, so that a corresponding larger volume, such as more or less complete enclosure of the winding, can be provided, but without the magnetic behavior at small magnetic field strengths and thus load currents unfavorable to influence. On the other hand, the higher magnetic resistance of the first core part can then be effective at higher magnetic field strengths, so that saturation of the second core part with the higher magnetic conductivity is effectively suppressed. In one embodiment, the magnetic material of the first core member is provided in the form of a ferrite material, which is typically more permeable than other low permeability materials, such as iron powder, nickel / iron powder composites, carbonyl iron materials, or other alloys, such as cobalt. and the same. On the other hand, many ferrite materials have desirable properties, such as thermal conductivity and electrical conductivity, such that the first core part is an efficient heat conductor for dissipating heat loss of the inductor to the outside can be used. For this purpose, if necessary, the winding is arranged as close as possible to the ferrite material or brought into mechanical contact with it when relatively small voltages, for example less than about 500 volts, and the like occur during operation of the inductive component. This results in a very favorable thermal coupling of the winding to the first core part, which has a good thermal conductivity and a large outer surface, so that an efficient cooling can be achieved. If necessary, the outside of the second core part can have a suitably textured surface in order to further increase the cooling effect.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst mindestens eines des einen oder der mehreren zweiten magnetischen Materialarten ein permanent magnetisiertes Material. In diesem Falle kann durch das Vorsehen eines permanent magnetisierten Materials eine gewünschte Art an Vormagnetisierung erreicht werden, wodurch beispielsweise in Anwendungen, in denen ein Gleichstrom vorgegebener Polarität mit überlagertem Wechselstromanteil auftritt, eine höhere Aufmagnetisierung des Kernmaterials erreicht wird, da ein größerer Hub für die zulässige magnetische Induktion des Kernmaterials in dieser Betriebsweise aufgrund der Vormagnetisierung zur Verfügung steht. Das permanent magnetisierte Material kann dabei an einer beliebigen geeigneten Position innerhalb des zweiten Kernteils eingebracht werden, etwa an einer Position, die außerhalb der Wicklung liegt, um entsprechende magnetische Verluste in dem permanent magnetisierten Material zu verringern. In anderen Ausführungsformen ist das permanent magnetisierte Material über einen ausgedehnten Bereich des zweiten Kernteils verteilt, wodurch ebenfalls auftretende Verluste verringert werden.In a further advantageous embodiment, at least one of the one or more second magnetic material types comprises a permanently magnetized material. In this case, the provision of a permanently magnetized material, a desired type of bias can be achieved, whereby a higher magnetization of the core material is achieved, for example, in applications in which a direct current of predetermined polarity with superimposed alternating current component, since a larger hub for the permissible magnetic induction of the core material in this mode of operation due to the bias is available. The permanently magnetized material may be introduced at any suitable position within the second core member, such as at a position external to the coil, to reduce corresponding magnetic losses in the permanently magnetized material. In other embodiments, the permanently magnetized material is distributed over an extended area of the second core portion, which also reduces losses incurred.
In einer weiteren Ausführungsform ist das permanent magnetisierte Material senkrecht zur Längsrichtung des zweiten Kernteils von einem nicht permanent magnetisierten Material umschlossen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine Bohrung in dem zweiten Kernteil vorgesehen werden, in welchem das permanent magnetisierte Material in Form eines Dauermagneten eingeführt ist. Daher ergibt sich in einigen Ausführungsformen eine besondere effiziente Herstellungsweise, da beispielsweise der zweite Kernteil zusammen mit dem ersten Kernteil während eines gemeinsamen Herstellungsvorgangs hergestellt, beispielsweise gepresst werden kann, und sodann der Permanentmagnet als zweites magnetisches Material in eine geeignete Bohrung eingeführt wird. Dabei lässt sich durch die Art des permanent magnetisierten Materials, durch dessen effektiver Querschnitt im Zusammenwirken mit dem gesamten effektiven Querschnitt des zweiten Kernteils und in Verbindung mit dem ersten Kernteil das gewünschte magnetische Verhalten des Kernes geeignet einstellen, wobei, wie zuvor erläutert ist, auch eine geeignete Vormagnetisierung erreicht wird.In a further embodiment, the permanently magnetized material is enclosed perpendicularly to the longitudinal direction of the second core part by a material which is not permanently magnetized. For this purpose, for example, a bore can be provided in the second core part, in which the permanently magnetized material is introduced in the form of a permanent magnet. Therefore, in some embodiments, a particular efficient manner of fabrication results because, for example, the second core member can be made together with the first core member during a common manufacturing operation, for example, pressed, and then the permanent magnet is inserted as a second magnetic material into a suitable bore. In this case, the desired magnetic behavior of the core can be suitably adjusted by the type of permanently magnetized material, by its effective cross section in cooperation with the entire effective cross section of the second core part and in conjunction with the first core part, wherein, as explained above, also a suitable bias is achieved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besitzt der zweite Kernteil eine Stirnfläche und ist mit dieser Stirnfläche auf den ersten Kernteil aufgesetzt. Somit können der erste Kernteil und der zweite Kernteil als separate Komponenten hergestellt werden, so dass in effizienter Weise zwei unterschiedliche Materialien verwendbar sind, ohne dass ein aufwändiger Fertigungsvorgang erforderlich ist. Der separat gefertigte zweite Kernteil führt auch zu einer sehr effizienten Montage des induktiven Bauelements, da beispielsweise die Wicklung effizienter in Bezug auf den ersten Kernteil angeordnet werden kann, auch bei Vorhandensein gewisser Fertigungstoleranzen für die Wicklung, so dass ein gewünschter minimaler Abstand der Wicklung vom ersten Kernteil oder ein direkter mechanischer Kontakt zumindest mit einigen Flächenbereichen des ersten Kernteils möglich ist. Der zweite Kernteil kann dann einfach in die Wicklung eingeführt und auf den ersten Kernteil aufgesetzt werden. Die mechanische Fixierung kann dann mittels Vergussmasse und dergleichen erfolgen.In a further advantageous embodiment, the second core part has an end face and is placed with this end face on the first core part. Thus, the first core part and the second core part can be manufactured as separate components, so that two different materials can be used efficiently without requiring a complicated manufacturing process. The separately fabricated second core part also results in a very efficient assembly of the inductive component, for example because the winding can be arranged more efficiently with respect to the first core part, even in the presence of certain manufacturing tolerances for the winding, so that a desired minimum distance of the winding from the first Core part or a direct mechanical contact with at least some surface areas of the first core part is possible. The second core part can then be easily inserted into the winding and placed on the first core part. The mechanical fixation can then be done by means of potting compound and the like.
In einer weiteren Ausführungsform variiert die magnetische Permeabilität in einem Querschnitt senkrecht zur magnetischen Längsrichtung des Kerns. In dieser Ausführungsform wird also zusätzlich zu dem variablen „Serienwiderstand” des magnetischen Kerns, d. h. des ersten Kernteils und des zweiten Kernteils, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, eine weitere Variabilität senkrecht zur magnetischen Ausbreitungsrichtung vorgesehen. Dies kann beispielsweise, wie zuvor schon in Bezug auf das permanent magnetisierte Material angegeben ist, dadurch erfolgen, dass zumindest über eine Teillänge des zweiten Kernteils hinweg im Querschnitt variierende magnetische Eigenschaften vorgesehen werden. Insbesondere in Ausführungsformen, in denen der zweite Kernteil separat hergestellt wird, ergibt sich ein hohes Maß an Flexibilität bei der Einbindung verschiedener Kernmaterialien in einer senkrecht zur magnetischen Längsrichtung variablen Weise. Beispielsweise können zunächst geeignete Hohlräume oder Aussparungen vorgesehen werden, die nachfolgend mit einem geeigneten Material oder mit mehreren Materialien gefüllt werden. Auch können mehrere einzelne Abschnitte des zweiten Kernteils vorgesehen werden, die dann durch andere Materialstücke miteinander verbunden werden, wobei diese Materialstücke in Verbindung mit einer geeigneten Form der Stirnflächen der jeweiligen Kernabschnitte zu der gewünschten variablen kritischen Permeabilität in radialer Richtung führen. In diesem Falle können die zwischen den einzelnen Kernabschnitten angeordneten Materialabschnitte als „Luftspalte” betrachtet werden, in denen etwa ein Material mit geringerer magnetischer Permeabilität oder mit einem diamagnetischen Verhalten und dergleichen enthalten ist. Auf diese Weise wird die mechanische Stabilität des zweiten Kernteils sichergestellt und es lässt sich auch zusätzlich zu dem geeigneten magnetischen Verhalten ein gewünschtes thermisches Verhalten einstellen. In anderen Ausführungsformen ist beispielsweise nur ein einzelner „Luftspalt” vorgesehen, indem etwa zumindest eine der Stirnflächen des zweiten Kernteils so ausgebildet ist, dass sich in radialer Richtung eine variable Spaltbreite einstellt.In a further embodiment, the magnetic permeability varies in a cross section perpendicular to the magnetic longitudinal direction of the core. Thus, in this embodiment, in addition to the variable "series resistance" of the magnetic core, ie, the first core part and the second core part made of different materials, further variability perpendicular to the magnetic propagation direction is provided. This can be done, for example, as stated above with respect to the permanently magnetized material, by providing magnetic properties which vary in cross section over at least a partial length of the second core part. In particular, in embodiments in which the second core part is manufactured separately, there is a high degree of flexibility in the integration of various core materials in a variable manner perpendicular to the magnetic longitudinal direction. For example, initially suitable cavities or recesses may be provided, which are subsequently filled with a suitable material or with a plurality of materials. Also, a plurality of discrete portions of the second core portion may be provided, which are then interconnected by other pieces of material, these pieces of material, in conjunction with a suitable shape of the end faces of the respective core portions, leading to the desired variable critical permeability in the radial direction. In this case, the material sections arranged between the individual core sections can be regarded as "air gaps" in which, for example, a material with lower magnetic permeability or with a diamagnetic behavior and the like is included. In this way, the mechanical stability of the second core part is ensured and it is also possible to set a desired thermal behavior in addition to the suitable magnetic behavior. In other embodiments, for example, only a single "air gap" is provided by about at least one of the end faces of the second core part is formed so that adjusts a variable gap width in the radial direction.
In vorteilhaften Ausführungsformen repräsentiert das induktive Bauelement eine Speicherdrossel, die somit für eine gewünschte maximale Leistung ausgelegt werden kann und dabei auch ein sehr effizientes Verhalten bei entsprechenden Leistungen von Null bis zu der gewünschten maximalen Leistung zeigt. Das heißt, mit den zuvor angegebenen technischen Maßnahmen können Speicherdrosseln mit einem Bauvolumen von wenigen 10 Kubikzentimeter für eine maximale Leistung von einigen hundert Watt und mehr bis hin zu beliebig größeren Bauvolumina für Leistungen von einigen Kilowatt und deutlich höher hergestellt werden, wobei Frequenzen für getaktete Schaltungskomponenten im Bereich von wenigen hundert Hertz bis ca. ein Megahertz oder mehr anwendbar sind.In advantageous embodiments, the inductive component represents a storage choke, which can thus be designed for a desired maximum power and also shows a very efficient behavior with corresponding powers from zero to the desired maximum power. That is, with the above-mentioned technical measures, storage chokes with a construction volume of a few 10 cubic centimeters for a maximum power of a few hundred watts and more can be made up to arbitrarily larger construction volumes for powers of a few kilowatts and significantly higher, with frequencies for clocked circuit components in the range of a few hundred hertz to about one megahertz or more are applicable.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein induktives Bauelement bereitgestellt, das eine Wicklung aufweist und einen teilweise von der Wicklung umschlossenen magnetischen Kern. Der magnetische Kern besitzt eine magnetische Permeabilität, die senkrecht zur magnetischen Längsrichtung variiert. Das erfindungsgemäße induktive Bauelement besitzt also einen lokal unterschiedlichen magnetischen Widerstand, d. h. die magnetische Permeabilität variiert in einer Querschnittsfläche, die senkrecht zur magnetischen Feldausbreitung steht, so dass sich in Abhängigkeit des beim Betrieb erzeugten magnetischen Feldes und der dadurch hervorgerufenen Induktion im Kernmaterial ein entsprechendes Gesamtverhalten des Bauelements ergibt. Beispielsweise ist dadurch bei kleinen Strömen und damit bei kleinen magnetischen Feldern ein Bereich innerhalb des Querschnitts des Kerns wirksam, der die höhere magnetische Permeabilität aufweist, so dass sich in diesem Betriebsbereich eine gewünschte höhere Induktivität für das induktive Bauelement ergibt. Bei zunehmender magnetischer Feldstärke wird auch zunehmend der Einfluss der Bereiche mit geringerer Permeabilität im Querschnitt des Kerns wirksam, so dass das Sättigungsverhalten gezielt gesteuert werden kann. Damit kann der Verlauf der Induktivität des Bauelements in Abhängigkeit des Laststromes so eingestellt werden, dass sich auch bei geringeren Leistungen aufgrund der größeren Induktivität eine insgesamt höhere Effizienz erreichen lässt.In another aspect of the present invention, there is provided an inductive device having a winding and a magnetic core partially enclosed by the winding. The magnetic core has a magnetic permeability that varies perpendicular to the magnetic longitudinal direction. The inductive component according to the invention thus has a locally different magnetic resistance, d. H. the magnetic permeability varies in a cross-sectional area which is perpendicular to the magnetic field propagation, so that a corresponding overall behavior of the component results depending on the magnetic field generated during operation and the induced induction in the core material. For example, at low currents and thus at small magnetic fields, a region within the cross section of the core is effective, which has the higher magnetic permeability, so that a desired higher inductance for the inductive component results in this operating region. As the magnetic field strength increases, the influence of the regions of lower permeability in the cross-section of the core becomes increasingly effective, so that the saturation behavior can be controlled in a targeted manner. Thus, the profile of the inductance of the device as a function of the load current can be adjusted so that even at lower power levels due to the larger inductance can achieve an overall higher efficiency.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Kern zumindest einen Kernteil auf, in welchem magnetische Materialien mit unterschiedlicher magnetischer Permeabilität vorgesehen sind. Dazu können entsprechende Bereiche, etwa in Form von Aussparungen, Bohrungen und dergleichen, in einem geeigneten Kernmaterial vorgesehen werden, die dann mit einem oder mehreren unterschiedlichen Materialien aufgefüllt werden, um damit die in lateraler Richtung variierende Permeabilität des Kernes zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen weist dazu der Kern einen oder mehrere Spalte mit variabler Spaltbreite auf. Der eine oder die mehreren Spalte können dabei als „Luftspalte” vorgesehen sein, d. h. diese können mit Material mit einer sehr geringen relativen Permeabilität gefüllt sein, oder aber einer oder mehrere dieser Spalte können mit niederpermeablem Material gefüllt sein, um damit den in radialer Richtung variierenden magnetischen Widerstand in der gewünschten Form einzustellen. Wenn mehrere Spalte vorgesehen sind, können dabei bei Bedarf unterschiedliche Materialien verwendet werden, um gegebenenfalls auch andere Eigenschaften, etwa die thermische Leitfähigkeit, und dergleichen in geeigneter Weise einzustellen.In a further advantageous embodiment, the core has at least one core part in which magnetic materials with different magnetic permeability are provided. For this purpose, corresponding areas, for example in the form of recesses, bores and the like, can be provided in a suitable core material, which are then filled with one or more different materials in order to produce the permeability of the core that varies in the lateral direction. In some embodiments, the core has one or more gaps with variable gap width. The one or more columns may be provided as "air gaps", d. H. these may be filled with material having a very low relative permeability, or one or more of these gaps may be filled with low permeability material to thereby adjust the radially varying magnetic resistance in the desired shape. If more than one column is provided, different materials may be used as needed to suitably adjust other properties such as thermal conductivity and the like if necessary.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein von der Wicklung umschlossener Kernmittelteil mit einer Stirnfläche vorgesehen, die auf einen zweiten Kernteil des magnetischen Kernes aufgesetzt ist. In dieser Ausführungsform besteht somit ein mechanischer Kontakt zwischen dem Kernmittelteil und dem zweiten Kernteil, ohne dass jedoch ein durchgängiges Material für diese beiden Kernteile verwendet ist. Der Kernmittelteil und der zweite Kernteil können somit als separate Komponenten hergestellt werden, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, beispielsweise in den Kernmittelteil effizient geeignete Materialien so einzubringen, dass die gewünschte Variabilität der magnetischen Permeabilität erreicht wird. Dazu können Maßnahmen vorgesehen sein, wie dies auch zuvor beschrieben ist.In a further advantageous embodiment, a core center part enclosed by the winding is provided with an end face which is placed on a second core part of the magnetic core. In this embodiment, there is thus a mechanical contact between the central core part and the second core part, without, however, that a continuous material is used for these two core parts. The central core part and the second core part can thus be produced as separate components, which results in the possibility, for example, of efficiently introducing suitable materials into the central core part in such a way that the desired variability of the magnetic permeability is achieved. For this purpose, measures may be provided, as also described above.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Kernteil einen Hohlraum auf, der zur Einstellung der magnetischen Eigenschaften mit Material füllbar ist. Zu diesem Zweck können beispielsweise geeignete Materialien in Pulverform, als aushärtbare Materialien mit geeigneter Anfangsviskosität, und dergleichen in den Hohlraum eingefüllt werden, etwa bei der Herstellung eines separaten Kernteils, so dass sich eine Vielzahl unterschiedlicher Magneteigenschaften des Kernes für eine ansonsten vorgegebene Konfiguration des Kerns verwirklichen lassen. In einigen Ausführungsformen ist dabei der Kern so ausgebildet, dass das Einfüllen eines gewünschten Materials in den Hohlraum auch nach erfolgter Montage des induktiven Bauelements erfolgen kann. Beispielsweise werden geeignete „Anschlussbereiche” vorgesehen, so dass nach erfolgter Montage, etwa nach dem Vergießen der einzelnen Bauteilkomponenten, und dergleichen eine weitergehende Anpassung der magnetischen Eigenschaften erfolgen kann. Auf diese Weise lässt sich eine geeignete Anpassung an eine elektronische Baugruppe während einer beliebigen Phase nach der eigentlichen Herstellung des induktiven Bauelements verwirklichen, wobei in einigen Ausführungsformen eine entsprechende Anpassung auch innerhalb der elektronischen Schaltung erfolgen kann, so dass selbst eine „dynamische” Anpassung der magnetischen Eigenschaften möglich ist. Dabei hängt der Grad der Dynamik für die Einstellbarkeit der magnetischen Eigenschaften von der gegebenen Schaltungsperipherie ab. Beispielsweise kann eine anfänglich gewünschte geringere Induktivität geeignet in der Schaltung vergrößert werden, indem ein geeignetes magnetisches Material in den Hohlraum eingebracht wird. Bei Vorsehen mehrerer Hohlräume kann auch eine schrittweise Anpassung der Induktivität über die Zeit hinweg erfolgen. Wie Eingangs dargelegt ist, gibt es viele Anwendungen, in denen eine Änderung der zu verarbeitenden Energieströme im Laufe der Zeit eintritt, so dass eine entsprechende Anpassung gegebenenfalls einen noch höheren Wirkungsgrad für den künftigen Betrieb der elektronischen Komponente ermöglicht. Beispielsweise kann es bei Wechselrichtern für Solaranlagen vorteilhaft sein, die Induktivität zunächst auf eine höhere maximale Leistung auszulegen und bei einsetzender Alterung einmalig oder mehrmalig die Induktivität auf einen höheren Wert zu setzen, um damit der geringer werdenden Maximalleistung der Solarmodule Rechnung zu tragen.In a further embodiment, the core part has a cavity which can be filled with material for adjusting the magnetic properties. For this purpose, for example, suitable materials in powder form, as curable materials of suitable initial viscosity, and the like can be filled into the cavity, such as in the production of a separate core part, so that realize a variety of different magnetic properties of the core for an otherwise predetermined configuration of the core to let. In some embodiments, the core is designed so that the filling of a desired material into the cavity can also take place after the assembly of the inductive component. For example, suitable "connection areas" are provided, so that after installation, for example after Potting the individual component components, and the like, a further adjustment of the magnetic properties can take place. In this way, a suitable adaptation to an electronic module can be realized during any phase after the actual production of the inductive component, wherein in some embodiments, a corresponding adjustment can also take place within the electronic circuit, so that even a "dynamic" adaptation of the magnetic Properties is possible. The degree of dynamics for the adjustability of the magnetic properties depends on the given circuit periphery. For example, an initially desired lower inductance may be appropriately increased in the circuit by introducing a suitable magnetic material into the cavity. When providing a plurality of cavities and a stepwise adjustment of the inductance over time can be done. As stated in the introduction, there are many applications in which a change in the energy flows to be processed occurs over time, so that an appropriate adaptation may allow even higher efficiency for the future operation of the electronic component. For example, it may be advantageous for inverters for solar systems to first design the inductance to a higher maximum power and set once the onset of aging once or several times the inductance to a higher value, so as to take into account the decreasing maximum power of the solar modules.
In einigen anschaulichen Ausführungsformen wird dabei der eine oder die mehreren anfänglichen Hohlräume in Form von Spalten vorgesehen, die einen nahezu identischen Spaltabstand über die gesamte Querschnittsfläche besitzen, so dass gut definierte und geringe Streuinduktivitätswerte erreicht werden. Die Anpassung der Induktivität erfolgt dann durch Auffüllen eines oder mehrerer der Hohlräume durch ein geeignetes Material, wobei die günstige Querschnittsform, also etwa die konstante Spaltbreite weiterhin zu sehr geringen Streuinduktivitätswerten beiträgt.In some illustrative embodiments, the one or more initial cavities are provided in the form of gaps having a nearly identical gap spacing over the entire cross-sectional area so that well-defined and low leakage inductance values are achieved. The adaptation of the inductance is then carried out by filling one or more of the cavities by a suitable material, wherein the favorable cross-sectional shape, ie about the constant gap width further contributes to very low leakage inductance values.
Das Vorsehen derartiger „aktiver” Mechanismen zur Anpassung der magnetischen Eigenschaften des induktiven Bauelements kann insbesondere in Anwendungen vorteilhaft sein, in denen relativ hohe Leistungen zu verarbeiten sind, so dass insbesondere das Vermeiden zusätzlicher induktiver Bauelemente sowie das Beibehalten eines hohen Wirkungsgrades für die gesamte Betriebszeit der elektronischen Baugruppe deutlich einen entsprechenden Aufwand an die Peripheriekomponenten übersteigt, der gegebenenfalls für den aktiven Einstellungsmechanismus erforderlich ist.The provision of such "active" mechanisms for adapting the magnetic properties of the inductive component may be particularly advantageous in applications in which relatively high powers are to be processed, so that in particular the avoidance of additional inductive components as well as maintaining a high efficiency for the entire operating time electronic assembly significantly exceeds a corresponding cost of the peripheral components, which may be required for the active adjustment mechanism.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Einstellung der Induktivität eines induktiven Bauelements bereitgestellt. Das Verfahren umfasst den Schritt des Bereitstellens eines magnetischen Kerns des induktiven Bauelements und des Erzeugens einer variablen magnetischen Permeabilität im magnetischen Kern, wobei dies durch Vorsehen mindestens zweier unterschiedlicher magnetischer Kernmaterialien und/oder durch das Vorsehen eines Spaltes mit variierender Spaltbreite erfolgt.According to a further aspect of the present invention, a method for adjusting the inductance of an inductive component is provided. The method includes the step of providing a magnetic core of the inductor and generating a variable magnetic permeability in the magnetic core by providing at least two different magnetic core materials and / or by providing a gap having a varying gap width.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit das Variieren der magnetischen Permeabilität, wobei die Variabilität entlang der magnetischen Längsrichtung und/oder entlang der radialen Richtung, also senkrecht zur magnetischen Längsrichtung, auftritt. In anderen Ausführungsformen wird die magnetische Permeabilität zeitlich bzw. dynamisch variiert, indem die magnetischen Eigenschaften zumindest eines Teils des Kern während oder nach der Montage geändert werden.The method according to the invention thus makes it possible to vary the magnetic permeability, the variability occurring along the magnetic longitudinal direction and / or along the radial direction, that is to say perpendicular to the magnetic longitudinal direction. In other embodiments, the magnetic permeability is varied dynamically by changing the magnetic properties of at least a portion of the core during or after assembly.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Vorsehen mindestens zweier unterschiedlicher Kernmaterialien das Aufsetzen einer Stirnfläche eines ersten Kernteils auf einen zweiten Kernteil, wobei der erste und der zweite Kernteil aus unterschiedlichen magnetischen Materialarten aufgebaut sind. Auf diese Weise kann ein hoher Grad an Flexibilität bei der Einstellung der magnetischen Eigenschaften des Kerns erreicht werden, wobei dennoch ein moderat geringer Aufwand bei der Herstellung der einzelnen Kernteile anfällt. Wie beispielsweise zuvor im Hinblick auf eine Speicherdrossel mit Kern mit Mittelschenkel beschrieben ist, kann somit ein Kernteil als ein gewünschtes Formteil bereitgestellt werden, um damit die Eigenschaften für Störsicherheit, Verlustwärmeableitung, Korrosionsbeständigkeit, und dergleichen bereitzustellen, während der zweite Kernteil aus geeignetem Material und gegebenenfalls mit gewünschten zusätzlichen Materialien in Form von Einlegeteilen und dergleichen vorgesehen wird, wobei die insgesamt einfachere Konfiguration dieses Kernteils ebenfalls eine effiziente Herstellung ermöglicht. Beispielsweise können nahezu geschlossene Kern vorgesehen werden, in denen die Komponenten für die „äußere Schale” beispielsweise aus Ferritmaterial hergestellt sind, so dass sich zusätzlich zu den zuvor genannten günstigen magnetischen abschirmenden Wirkungen und der guten Wärmeleitfähigkeit auch eine hohe Korrosionsbeständigkeit erreicht wird, während ein innerer Kernteil aus geeigneten Eisenmaterialien, Legierungen, und dergleichen hergestellt wird, die in der Regel einen besonderen Korrosionsschutz erfordern würden, wenn diese bestimmten Umgebungsbedingungen ausgesetzt werden. Beispielsweise werden viele elektronische Baugruppen, etwa Wechselrichter, und dergleichen, für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen ausgelegt, so dass in der Regel für induktive Komponenten aus Eisenpulver und dergleichen ein zusätzlicher Aufwand für die Korrosionsfestigkeit notwendig ist.In one embodiment, the provision of at least two different core materials includes placing an end surface of a first core member on a second core member, wherein the first and second core members are constructed of different types of magnetic materials. In this way, a high degree of flexibility in the adjustment of the magnetic properties of the core can be achieved, while still resulting in a moderately low cost in the production of the individual core parts. Thus, for example, as described above with respect to a center-core memory choke, a core member may be provided as a desired molding to provide the properties of noise immunity, dissipation heat dissipation, corrosion resistance, and the like, while the second core member may be made of suitable material and optionally is provided with desired additional materials in the form of inserts and the like, wherein the overall simpler configuration of this core part also enables efficient production. For example, almost closed cores may be provided in which the components for the "outer shell" are made of, for example, ferrite material, so that high corrosion resistance is achieved in addition to the aforementioned favorable magnetic shielding effects and good thermal conductivity, while an internal Core part is made of suitable iron materials, alloys, and the like, which would usually require a special corrosion protection when exposed to certain environmental conditions. For example, many electronic assemblies such as inverters and the like are designed for demanding environmental conditions. so that an additional cost for the corrosion resistance is usually necessary for inductive components of iron powder and the like.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den angefügten Patentansprüchen sowie aus der weiteren folgenden detaillierten Beschreibung, in der auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:Further advantageous embodiments will become apparent from the appended claims and from the following detailed description, in which reference is made to the following drawings, in which:
In der gezeigten Montagephase ist ein weiterer Kernteil
Bei der Montage des Bauelements
Im Hinblick auf die Herstellung der einzelnen Kernteile und auf deren Montage gelten die gleichen Kriterien, wie sie zuvor dargelegt sind. Des Weiteren ist zu beachten, dass bei Bedarf weitere Materialien, beispielsweise in Form von Folien, und dergleichen bei der Montage der einzelnen Kernteile der Wicklung eingeführt werden können, um etwa benötigte Isolierstrecken zu schaffen. Auch können weitere „Luftstrecken”, etwa Luftspalte und dergleichen, in geeigneter Weise vorgesehen werden, wie dies auch zuvor erläutert ist.With regard to the production of the individual core parts and their assembly, the same criteria apply as stated above. Furthermore, it should be noted that if necessary, further materials, for example in the form of foils, and the like can be introduced during the assembly of the individual core parts of the winding in order to provide approximately required insulating distances. Also, other "air gaps", such as air gaps and the like, can be provided in a suitable manner, as also explained above.
Beispielsweise begibt sich für das induktive Bauelement
Durch Vorsehen einer entsprechend geeigneten Peripherie für das Zuführen des Materials
Es sollte beachtet werden, dass mittels der zuvor genannten Mechanismen ein hoher Grad an Flexibilität bei der Einstellung der jeweiligen Induktivität erreicht werden kann, so dass eine effiziente Anpassung des Wirkungsgrades der Induktivität an die jeweiligen aktuellen Gegebenheiten möglich ist. Insbesondere können die zuvor dargestellten Mechanismen geeignet untereinander kombiniert werden, etwa das Vorsehen einer Vormagnetisierung in Verbindung mit einem nicht linearen Verlauf der Induktivität, und dergleichen, so dass ein hohes Maß an Flexibilität bei der Einstellung der magnetischen Eigenschaften gegeben ist.It should be noted that by means of the aforementioned mechanisms, a high degree of flexibility in the adjustment of the respective inductance can be achieved, so that an efficient adjustment of the efficiency of the inductance to the respective current circumstances is possible. In particular, the mechanisms described above can be suitably combined with one another, such as the provision of a bias in conjunction with a non-linear course of the inductance, and the like, so that there is a high degree of flexibility in the adjustment of the magnetic properties.
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