DE102018218860A1 - Holding device for a coupled throttle unit, current doubler arrangement with the holding device and the throttle unit, and method for mounting the throttle unit - Google Patents
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Abstract
Üblicherweise werden in herkömmlichen Stromverdopplern zwei separate Ausgangsdrosseln verwendet. Um Bauvolumen einsparen zu können ist es daher bekannt die beiden Ausgangsdrosseln miteinander zu verkoppeln und somit in einem Bauteil zu integrieren.Hierzu wird eine Haltevorrichtung 10 für eine verkoppelte Drosseleinheit 3 einer Stromverdoppleranordnung 1, wobei die Drosseleinheit 3 eine Kernanordnung 9 mit einem Spulenkern 16 sowie einer ersten und zweiten Spulenwicklung 17,18 umfasst, wobei die erste und die zweite Spulenwicklung 17,18 über den Spulenkern magnetisch miteinander gekoppelt sind, und wobei die Drosseleinheit 3 mindestens eine Kontaktierungsschiene 8a,b,c,d umfasst, mit einer Kernaufnahme 23 zur Aufnahme der Kernanordnung 9, wobei die Kernaufnahme 23 einen Bodenabschnitt 23a zur Auflage des Spulenkerns 16 und einen Wandabschnitt 23b zur formschlüssigen Anlage des Spulenkerns 16 in mindestens einer Horizontalrichtung H1,H2 aufweist, mit mindestens einer Schienenaufnahme 24a,b,c,d zur Aufnahme der Kontaktierungsschiene 8a,b,c,d, wobei die Schienenaufnahmen 24a,b,c,d und die Kernaufnahme 23 derart angeordnet sind, dass die bestimmungsgemäß darin aufgenommene Kontaktierungsschiene 8a,b,c,d während eines Fügevorgangs in einer vorgegebenen Relativlage zu der bestimmungsgemäß in der Kernaufnahme 23 aufgenommenen Kernanordnung 9 gehalten ist.Usually two separate output chokes are used in conventional current doublers. In order to be able to save construction volume, it is therefore known to couple the two output chokes together and thus to integrate them in one component. For this purpose, a holding device 10 for a coupled choke unit 3 is a current doubler arrangement 1, the choke unit 3 being a core arrangement 9 with a coil core 16 and one comprises first and second coil windings 17, 18, the first and second coil windings 17, 18 being magnetically coupled to one another via the coil core, and wherein the choke unit 3 comprises at least one contacting rail 8a, b, c, d, with a core receptacle 23 for receiving of the core arrangement 9, the core receptacle 23 having a base section 23a for supporting the coil core 16 and a wall section 23b for the positive engagement of the coil core 16 in at least one horizontal direction H1, H2, with at least one rail receptacle 24a, b, c, d for receiving the contacting rail 8a, b, c, d, the rail receptacles 24a, b, c, d and the core receptacle 23 are arranged in such a way that the contact rail 8a, b, c, d accommodated therein as intended is held in a predetermined relative position to the core arrangement 9 receptacle accommodated in the core receptacle 23 during a joining process.
Description
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für eine verkoppelte Drosseleinheit einer Stromverdoppleranordnung. Ferner betrifft die Erfindung eine Stromverdoppleranordnung mit der verkoppelten Drosseleinheit und der Haltevorrichtung sowie Verfahren zur Montage der Drosseleinheit.The invention relates to a holding device for a coupled throttle unit of a current doubler arrangement. The invention further relates to a current doubler arrangement with the coupled throttle unit and the holding device, and to methods for assembling the throttle unit.
Die Stromverdoppler-Topologie, auch als „Current-Doubler-Topologie“ bekannt, stellt eine Variante dar, die Hochstromseite eines HV/LV-DC-DC-Wandlers (High/Low Voltage, Direct Current) zu realisieren, wodurch die Strombelastung an einer Sekundärwicklung eines Transformators gering gehalten werden kann. Üblicherweise werden in herkömmlichen Stromverdopplern zwei separate Ausgangsdrosseln verwendet. Um Bauvolumen einsparen zu können ist es daher bekannt, die beiden Ausgangsdrosseln miteinander zu verkoppeln und somit in einem Bauteil zu integrieren.The current doubler topology, also known as the “current doubler topology”, represents a variant of realizing the high current side of an HV / LV DC / DC converter (high / low voltage, direct current), which means that the current load on one Secondary winding of a transformer can be kept low. Usually two separate output chokes are used in conventional current doublers. In order to be able to save construction volume, it is therefore known to couple the two output chokes together and thus to integrate them in one component.
Die Druckschrift
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche für eine Drosseleinheit ausgebildet ist und sich durch eine einfache Montage auszeichnet.The invention has for its object to provide a holding device of the type mentioned, which is designed for a throttle unit and is characterized by a simple assembly.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Stromverdoppleranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie durch Verfahren zur Montage der Drosseleinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Zeichnungen und/oder der Beschreibung.This object is achieved according to the invention by a holding device with the features of claim 1, a current doubler arrangement with the features of claim 7 and by methods for mounting the throttle unit with the features of
Gegenstand der Erfindung ist eine Haltevorrichtung, welche für eine verkoppelte Drosseleinheit einer Stromverdoppleranordnung ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Haltevorrichtung dient insbesondere zur Positionierung und/oder Fixierung mehrerer zu kontaktierender Bauteile der Drosseleinheit während eines Fügevorgangs. Vorzugsweise ist die Stromverdoppleranordnung als ein Stromverdoppler-Gleichrichter ausgebildet. Bevorzugt ist die Haltevorrichtung als ein einstückig, z.B. aus einem Kunststoffspritzguss, gefertigtes Kunststoffbauteil ausgebildet.The invention relates to a holding device which is designed and / or suitable for a coupled throttle unit of a current doubler arrangement. The holding device is used, in particular, for positioning and / or fixing a plurality of components of the throttle unit to be contacted during a joining process. The current doubler arrangement is preferably designed as a current doubler rectifier. Preferably the holding device is in one piece, e.g. made of a plastic injection molded plastic component.
Die Drosseleinheit weist eine Kernanordnung auf, wobei die Kernanordnung einen Spulenkern sowie eine erste und eine zweite Spulenwicklung aufweist. Bevorzugt bildet der Spulenkern einen gemeinsamen Kern für die beiden Spulenwicklungen, wobei die erste und die zweite Spulenwicklung gemeinsam an dem Spulenkern angeordnet und/oder über den Spulenkern magnetisch miteinander gekoppelt sind. Beispielsweise ist der Spulenkern als ein Ferritkern ausgebildet.The choke unit has a core arrangement, the core arrangement having a coil core and a first and a second coil winding. The coil core preferably forms a common core for the two coil windings, the first and second coil windings being arranged together on the coil core and / or being magnetically coupled to one another via the coil core. For example, the coil core is designed as a ferrite core.
Die beiden Spulenwicklungen weisen jeweils zwei Wicklungsenden auf. Insbesondere sind die Wicklungsenden zueinander gleichgerichtet und/oder versetzt zueinander aus dem Spulenkern herausgeführt. Die erste und/oder die zweite Spulenwicklung weist mindestens eine, vorzugsweise genau zwei, Windungen auf. Vorzugsweise weisen die beiden Spulenwicklungen einen rechteckigen und/oder runden und/oder polygonalen Wicklungsquerschnitt auf. Beispielsweise ist die erste und/oder die zweite Spulenwicklung als eine Kupferschiene ausgebildet.The two coil windings each have two winding ends. In particular, the winding ends are rectified to one another and / or staggered out of the coil core. The first and / or the second coil winding has at least one, preferably exactly two, windings. The two coil windings preferably have a rectangular and / or round and / or polygonal winding cross section. For example, the first and / or the second coil winding is designed as a copper bar.
Die Drosseleinheit weist mindestens oder genau eine Kontaktierungsschiene auf, welche zur Kontaktierung der ersten und/oder der zweiten Spulenwicklung mit einer Leiterplatte ausgebildet und/oder geeignet ist. Vorzugsweise ist jeder Spulenwicklung mindestens oder genau eine separate Kontaktierungsschiene zugeordnet. Die Kontaktierungsschienen sind vorzugsweise in einem Anschlussbereich mit der zugehörigen Spulenwicklung elektrisch leitend kontaktiert und/oder kontaktierbar. Insbesondere ist der Anschlussbereich der Bereich der Drosseleinheit, in welchem die Wicklungsenden mit der bzw. den Kontaktierungsschiene(n) elektrisch leitend kontaktiert werden und/oder kontaktiert sind. Besonders bevorzugt sind die Kontaktierungsschienen als vorgeformte Blechbauteile ausgebildet. Beispielsweise können die Kontaktierungsschienen in einer Projektion von oben betrachtet U-förmig, L-förmig und/oder I-förmig ausgebildet sein. Beispielsweise sind die Kontaktierungsschienen als Kupferbleche ausgebildet.The choke unit has at least or exactly one contacting rail which is designed and / or suitable for contacting the first and / or the second coil winding with a printed circuit board. Each coil winding is preferably assigned at least or exactly one separate contacting rail. The contacting rails are preferably contacted and / or contacted in an electrically conductive manner in a connection area with the associated coil winding. In particular, the connection area is the area of the choke unit in which the winding ends are electrically conductively contacted and / or contacted with the contacting rail (s). The contacting rails are particularly preferably designed as preformed sheet metal components. For example, the contacting rails can be U-shaped, L-shaped and / or I-shaped when viewed from above in a projection. For example, the contact rails are designed as copper sheets.
Bevorzugt ist die Haltevorrichtung ausgestaltet und/oder eingerichtet um die bestimmungsgemäße bzw. bereits zuvor beschriebene Drosseleinheit aufzunehmen. Die Haltevorrichtung weist hierzu eine Kernaufnahme auf, welche zur Aufnahme der Kernanordnung ausgebildet und/oder geeignet ist. Bevorzugt bildet die Kernaufnahme zumindest abschnittsweise ein Negativ der Kernanordnung, insbesondere des Spulenkerns, sodass die Kernanordnung, insbesondere der Spulenkern, passgenau in die Kernaufnahme einsetzbar ist. Der Spulenkern kann in einer Grobform betrachtet beispielsweise eine quaderförmige und/oder würfelförmige Außenkontur aufweisen.The holding device is preferably designed and / or set up to accommodate the intended or previously described throttle unit. For this purpose, the holding device has a core receptacle which is designed and / or suitable for receiving the core arrangement. The core receptacle preferably forms a negative of the core arrangement, in particular of the coil core, at least in sections, so that the core arrangement, in particular the coil core, can be inserted into the core receptacle with a precise fit. When viewed in a rough form, the coil core can have, for example, a cuboid and / or cube-shaped outer contour.
Die Kernaufnahme weist einen Bodenabschnitt auf, welcher zur Auflage des Spulenkerns ausgebildet und/oder geeignet ist. Der Bodenabschnitt ist bevorzugt als eine ebene, vorzugsweise rechteckige, Bodenplatte der Haltevorrichtung ausgebildet. Insbesondere definiert der Bodenabschnitt eine ebene Auflagefläche, wobei der Spulenkern abschnittsweise flächig oder vollflächig an der Auflagefläche aufliegen kann. Insbesondere ist durch den Bodenabschnitt, insbesondere die Auflagefläche, eine Horizontalebene definiert. The core receptacle has a bottom section which is designed and / or suitable for supporting the coil core. The bottom section is preferably designed as a flat, preferably rectangular, bottom plate of the holding device. In particular, the bottom section defines a flat support surface, the coil core being able to rest in sections over the entire surface or over the entire area of the support surface. In particular, a horizontal plane is defined by the base section, in particular the support surface.
Die Kernaufnahme weist einen Wandabschnitt auf, welcher zur formschlüssigen Anlage der Kernanordnung, insbesondere des Spulenkerns, in mindestens oder genau einer Horizontalrichtung ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Horizontalrichtung in Bezug auf die Horizontalebene zu verstehen. Prinzipiell kann der Wandabschnitt zwei einander gegenüberliegende Anlageflächen definieren, sodass der Spulenkern zwischen den beiden Anlageflächen in genau einer Horizontalrichtung formschlüssig fixiert ist. Bevorzugt jedoch definiert der Wandabschnitt vier Anlageflächen, welche den Bodenabschnitt in der Horizontalebene in einer ersten und einer zu der ersten senkrecht stehenden zweiten Horizontrichtung begrenzen, sodass der Spulenkern zwischen den Anlageflächen vollständig in der Horizontalebene bzw. in jeder Horizontalrichtung formschlüssig fixiert ist. Insbesondere sind die vier Anlageflächen in einem Rechteck zueinander angeordnet. Besonders bevorzugt erstreckt sich jede der Anlageflächen vorzugsweise in einer separaten zu der Horizontalebene senkrecht stehenden Vertikalebene.The core receptacle has a wall section which is designed and / or suitable for the form-fitting contact of the core arrangement, in particular the coil core, in at least or exactly one horizontal direction. In particular, the horizontal direction is to be understood in relation to the horizontal plane. In principle, the wall section can define two mutually opposite contact surfaces, so that the coil core is positively fixed between the two contact surfaces in exactly one horizontal direction. However, the wall section preferably defines four contact surfaces which delimit the bottom section in the horizontal plane in a first and a second horizontal direction perpendicular to the first, so that the coil core between the contact surfaces is completely positively fixed in the horizontal plane or in each horizontal direction. In particular, the four contact surfaces are arranged in a rectangle with respect to one another. Particularly preferably, each of the contact surfaces preferably extends in a separate vertical plane perpendicular to the horizontal plane.
Die Haltevorrichtung weist mindestens oder genau eine Schienenaufnahme auf, welche zur Aufnahme der Kontaktierungsschiene ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient die Schienenaufnahme zur formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Aufnahme der Kontaktierungsschiene. Im Speziellen kann die Kontaktierungsschiene verliersicher in der Schienenaufnahme aufgenommen sein. Die Haltevorrichtung kann mehrere Schienenaufnahmen aufweisen, wobei jeder Schienenaufnahme vorzugsweise eine separate Kontaktierungsschiene zugeordnet ist. Die Schienenaufnahmen sind vorzugsweise beabstandet und/oder parallel und/oder kreuzungsfrei zueinander angeordnet, sodass die Kontaktierungsschienen vorzugsweise kontaktfrei und/oder isoliert zueinander in der jeweiligen Schienenaufnahme aufgenommen sind.The holding device has at least or exactly one rail receptacle, which is designed and / or suitable for receiving the contacting rail. In particular, the rail mount serves for the positive and / or non-positive mount of the contacting rail. In particular, the contacting rail can be held captively in the rail receptacle. The holding device can have a plurality of rail receptacles, with each rail receptacle preferably being assigned a separate contacting rail. The rail receptacles are preferably spaced apart and / or arranged parallel to one another and / or without crossing, so that the contacting rails are preferably accommodated in the respective rail receptacle without contact and / or in isolation from one another.
Die Schienenaufnahmen und die Kernaufnahme sind derart angeordnet, dass die bestimmungsgemäß darin aufgenommene Kontaktierungsschiene während eines Fügevorgangs in einer vorgegebenen Relativlage zu der bestimmungsgemäß in der Kernaufnahme aufgenommenen Kernanordnung gehalten ist. Insbesondere sind die mindestens eine Schienenaufnahme und die Kernaufnahme entsprechend der vorgegebenen Relativlage aufeinander abgestimmt und/oder an der Haltevorrichtung angeordnet. Insbesondere sind die Kontaktierungsschiene und die Kernanordnung während des gesamten Fügeverfahrens durch die Haltevorrichtung spielfrei und/oder fest in der jeweiligen Schienenaufnahme zueinander gehalten. Im Speziellen können die erste und/oder die zweite Spulenwicklung relativ zu dem Spulenkern und/oder der zugehörigen Kontaktierungsschiene vorpositioniert sein. Beispielsweise können die erste und/oder die zweite Spulenwicklung zur Vorpositionierung mechanisch und/oder stoffschlüssig an dem Spulenkern und/oder der jeweiligen Kontaktierungsschiene fixiert werden.The rail receptacles and the core receptacle are arranged in such a way that the contacting rail accommodated therein as intended is held in a predetermined relative position to the core arrangement intended as housed in the core receptacle during a joining process. In particular, the at least one rail receptacle and the core receptacle are matched to one another in accordance with the predetermined relative position and / or are arranged on the holding device. In particular, the contacting rail and the core arrangement are held without play and / or firmly in the respective rail receptacle relative to one another during the entire joining process by the holding device. In particular, the first and / or the second coil winding can be pre-positioned relative to the coil core and / or the associated contact rail. For example, the first and / or the second coil winding can be mechanically and / or cohesively fixed to the coil core and / or the respective contact rail for prepositioning.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Haltevorrichtung der Montageprozess der verkoppelten Drosseleinheit vereinfacht werden kann, da durch die Haltevorrichtung die Kontaktierungsschienen relativ zu der Kernanordnung bereits für das Fügeverfahren lagerichtig zueinander positioniert sind. Dadurch kann auf eine aufwändige Ausrichtung der einzelnen Bauteile während des Fügeverfahrens verzichtet werden, sodass die Montagezeit deutlich reduziert werden kann. Zudem sind die Kontaktierungsschienen und die Kernanordnung nach dem Fügeverfahren weiterhin in der Haltevorrichtung fixiert, sodass beispielsweise ein durch das Fügeverfahren bedingter Bauteilverzug kompensiert und/oder eine Beschädigung der Kontaktstellen während des weiteren Montageprozesses deutlich reduziert wird. Ein weiterer Vorteil besteht insbesondere darin, dass durch die Aufnahme der Kontaktierungsschienen bzw. der Kernanordnung in der Haltevorrichtung eine Beschädigung der Bauteile verhindert wird.The advantage of the invention is that the mounting process of the coupled throttle unit can be simplified by the holding device, since the contacting rails are already positioned in the correct position relative to one another for the joining process by the holding device. This eliminates the need for complex alignment of the individual components during the joining process, so that the assembly time can be significantly reduced. In addition, the contacting rails and the core arrangement are still fixed in the holding device after the joining process, so that, for example, component distortion caused by the joining process is compensated for and / or damage to the contact points during the further assembly process is significantly reduced. Another advantage is, in particular, that damage to the components is prevented by accommodating the contacting rails or the core arrangement in the holding device.
In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Schienenaufnahme zumindest abschnittsweise eine Negativkontur der aufzunehmenden Kontaktierungsschiene bildet. Somit ist die bzw. jede der Kontaktierungsschiene(n) passgenau in der zugehörigen Schienenaufnahme anordbar und/oder angeordnet. Insbesondere ist unter passgenau eine nahezu spielfreie Aufnahme der jeweiligen Kontaktierungsschiene in der zugehörigen Schienenaufnahme zu verstehen. Besonders bevorzugt ist die Schienenaufnahme derart ausgestaltet, dass die Kontaktierungsschiene selbsthaltend in der Schienenaufnahme gehalten ist. Hierzu kann die Schienenaufnahme mit einem geringen Übermaß gefertigt sein, sodass die Kontaktierungsschiene reibschlüssig in der Schienenaufnahme gehalten ist. Bei einer Montage wird die Kontaktierungsschiene beispielsweise mit einem geringen Druck in die entsprechende Schienenaufnahme eingesteckt bzw. eingepresst. Bevorzugt ist jede der Schienenaufnahmen konstruktiv derart ausgestaltet, sodass eine zugehörige Kontaktierungsschiene ausschließlich in die dafür vorgesehene Schienenaufnahme anordbar ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass jede der Kontaktierungsschienen eindeutig der jeweiligen Schienenaufnahme zugeordnet wird und eine Fehlmontage ausgeschlossen werden kann. Ferner wird durch die passgenaue Aufnahme der Anschlussbereich eindeutig durch die Lage der Kontaktierungsschienen definiert.In a preferred constructive embodiment, it is provided that the rail receptacle forms a negative contour of the contacting rail to be accommodated, at least in sections. Thus, the or each of the contacting rail (s) can be arranged and / or arranged with a precise fit in the associated rail receptacle. In particular, precisely fitting means an almost play-free mounting of the respective contacting rail in the associated rail mounting. The rail receptacle is particularly preferably designed such that the contacting rail is held in the rail receptacle in a self-retaining manner. For this purpose, the rail receptacle can be made with a slight oversize, so that the contacting rail is held in the rail receptacle by friction. During assembly, the contacting rail is inserted or pressed into the corresponding rail receptacle, for example, with a low pressure. Each of the rail receptacles is preferably designed such that an associated contact rail can only be arranged in the rail holder provided for this purpose. This can ensure that each of the contact rails is clearly assigned to the respective rail holder and incorrect assembly can be excluded. Furthermore, due to the precisely fitting receptacle, the connection area is clearly defined by the position of the contact rails.
In einer weiteren Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens oder genau eine der Schienenaufnahmen eine Steckkontur aufweist, wobei die Steckkontur an einer Unterseite des Bodenabschnitts angeordnet ist. Insbesondere ist die Kontaktierungsschiene zumindest abschnittsweise in die Steckkontur einsteckbar und/oder eingesteckt. Prinzipiell kann die Steckkontur in den Bodenabschnitt eingeformt sein. Hierzu kann die Steckkontur beispielsweise als mindestens oder genau eine in den Bodenabschnitt eingebrachte Nut ausgebildet sein. Alternativ kann die Steckkontur an der Unterseite des Bodenabschnitts angeformt sein. Hierzu kann die Steckkontur beispielsweise durch mindestens oder genau zwei parallel zueinander angeordnete Stege gebildet sein. Im Speziellen können die Stege zumindest geringfügig federelastisch verformbar sein, sodass die Kontaktierungsschiene zwischen den beiden Stegen verliersicher gehalten und/oder eingespannt ist. Durch die Steckkontur wird eine einfache und kostengünstig realisierbare Halterung der Kontaktierungsschienen an der Haltevorrichtung gewährleistet.In a further specification of the invention it is provided that at least or exactly one of the rail receptacles has a plug-in contour, the plug-in contour being arranged on an underside of the base section. In particular, the contacting rail can be inserted and / or inserted into the plug-in contour at least in sections. In principle, the plug-in contour can be molded into the base section. For this purpose, the plug-in contour can be designed, for example, as at least or exactly one groove made in the bottom section. Alternatively, the plug-in contour can be molded onto the underside of the base section. For this purpose, the plug-in contour can be formed, for example, by at least or exactly two webs arranged parallel to one another. In particular, the webs can be at least slightly resiliently deformable, so that the contacting rail between the two webs is held captive and / or clamped. The plug-in contour ensures simple and inexpensive mounting of the contact rails on the holding device.
In einer alternativen oder optional ergänzenden Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens oder genau eine der Schienenaufnahmen eine Haltelasche aufweist. Die Haltelasche ist an einer Außenseite des Bodenabschnitts angeordnet. Alternativ oder optional ergänzend ist die Haltelasche an einer Außenseite des Wandabschnitts angeordnet. Insbesondere ist die mindestens eine Haltelasche in mindestens einer der Horizontalrichtungen an die Haltevorrichtung angeformt. Die Haltelasche kann in Bezug auf die Horizontalebene in einer Vertikalrichtung (eine orthogonal zur Horizontalebene gerichtete Richtung) zumindest einseitig geöffnet sein, sodass die Kontaktierungsschiene in die Haltelasche eingeschoben und in einer Gegenrichtung gehalten ist. Alternativ ist die Haltelasche in der Vertikalrichtung beidseitig geöffnet, sodass die Kontaktierungsschiene in der Vertikalrichtung durch die Haltelasche hindurch einschiebbar und/oder eingeschoben ist. Bevorzugt ist die mindestens eine Kontaktierungsschiene zumindest abschnittsweise reibschlüssig in der Haltelasche aufgenommen. Im Speziellen kann die Haltelasche eine Rippenstruktur aufweisen, welche einen Reibschluss mit der Kontaktierungsschiene begünstigt. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine der Schienenaufnahme durch die Steckkontur und die Haltelasche gebildet ist. Insbesondere ist eine definierte Endlage der Kontaktierungsschiene in der Vertikalrichtung zumindest durch die Steckkontur und in der Horizontalrichtung zumindest durch die Haltelasche und/oder die Steckkontur definiert. Somit wird eine Schienenaufnahme vorgeschlagen, welche neben der einfachen und der kostengünstigen Ausgestaltung zudem eine passgenaue Aufnahme der Kontaktierungsschiene ermöglicht.An alternative or optional additional specification of the invention provides that at least or exactly one of the rail receptacles has a holding tab. The holding tab is arranged on an outside of the bottom section. Alternatively or optionally additionally, the retaining tab is arranged on an outside of the wall section. In particular, the at least one holding tab is molded onto the holding device in at least one of the horizontal directions. The holding tab can be opened at least on one side with respect to the horizontal plane in a vertical direction (a direction oriented orthogonally to the horizontal plane), so that the contacting rail is pushed into the holding tab and held in an opposite direction. Alternatively, the holding tab is open on both sides in the vertical direction, so that the contacting rail can be inserted and / or pushed in through the holding tab in the vertical direction. The at least one contacting rail is preferably received in the retaining tab in a frictionally locking manner at least in sections. In particular, the retaining tab can have a rib structure, which favors a frictional connection with the contacting rail. It can be provided that at least one of the rail receptacles is formed by the plug-in contour and the retaining tab. In particular, a defined end position of the contacting rail is defined in the vertical direction at least by the plug-in contour and in the horizontal direction at least by the holding tab and / or the plug-in contour. A rail mount is thus proposed which, in addition to the simple and inexpensive design, also enables the contacting rail to be fitted with a precise fit.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Wandabschnitt als eine den Bodenabschnitt umlaufende Wandung ausgebildet ist, wobei der Wandabschnitt in einem Anschlussbereich zur Durchführung der Wicklungsenden unterbrochen ist. Hierzu kann die Wandung mindestens oder genau einen Durchbruch oder eine Aussparung aufweisen, wobei die Wicklungsenden durch den Durchbruch oder die Aussparung aus der Kernaufnahme in dem Anschlussbereich geführt sind. Bevorzugt sind die beiden Wicklungsenden jeweils einer Spulenwicklung in der Vertikalrichtung versetzt zueinander angeordnet, wobei die Wandung entsprechend unterbrochen ist. Somit ist die Lage der Wicklungsenden eindeutig definiert, wodurch eine Fehlmontage der ersten und/oder der zweiten Spulenwicklung verhindert werden kann.In a further development it is provided that the wall section is designed as a wall encircling the base section, the wall section being interrupted in a connection area for the implementation of the winding ends. For this purpose, the wall can have at least or exactly one opening or a recess, the winding ends being guided through the opening or the recess from the core receptacle in the connection area. The two winding ends of a coil winding are preferably arranged offset from one another in the vertical direction, the wall being interrupted accordingly. The position of the winding ends is thus clearly defined, as a result of which incorrect assembly of the first and / or the second coil winding can be prevented.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung ein Verschlussmittel aufweist, welches zur Fixierung der Kernanordnung in der Kernaufnahme ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist das Verschlussmittel als ein Gehäusedeckel oder eine Halteklammer ausgebildet. Nach einer Montage der Kernanordnung, wird das Verschlussmittel vorzugsweise auf die Kernaufnahme aufgesetzt, sodass das Verschlussmittel die Kernaufnahme zumindest abschnittsweise oder vollständig verschließt. Das Verschlussmittel kann stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Wandabschnitt verbunden sein. Beispielsweise kann das Verschlussmittel über eine Schnappverbindung lösbar mit dem Wandabschnitt verbunden werden. Insbesondere ist die Kernanordnung in der Vertikalrichtung zwischen dem Bodenabschnitt und dem Verschlussmittel formschlüssig fixiert. Besonders bevorzugt ist die Kernanordnung somit in allen drei Raumrichtungen formschlüssig in der Haltevorrichtung fixiert. Durch das Verschlussmittel kann somit eine einfache und schnelle Endfixierung der Kernanordnung in der Kernaufnahme umgesetzt werden.In a further embodiment of the invention it is provided that the holding device has a closure means which is designed and / or suitable for fixing the core arrangement in the core receptacle. In particular, the closure means is designed as a housing cover or a holding clip. After assembly of the core arrangement, the closure means is preferably placed on the core receptacle, so that the closure means closes the core receptacle at least in sections or completely. The closure means can be integrally and / or non-positively connected to the wall section. For example, the closure means can be releasably connected to the wall section via a snap connection. In particular, the core arrangement is positively fixed in the vertical direction between the bottom section and the closure means. The core arrangement is thus particularly preferably fixed in all three spatial directions in the holding device. A simple and quick final fixation of the core arrangement in the core receptacle can thus be implemented by the closure means.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Stromverdoppleranordnung mit der verkoppelten Drosseleinheit und mit der Haltevorrichtung wie diese bereits zuvor beschrieben wurden. Insbesondere umfasst die Stromverdoppleranordnung einen Transformator, vorzugsweise einen Planartransformator, wobei die verkoppelte Drosseleinheit an einer Sekundärseite des Transformators angeschlossen ist.Another object of the invention relates to a current doubler arrangement with the coupled throttle unit and with the holding device as described above. In particular, the current doubler arrangement comprises a transformer, preferably a planar transformer, with the coupled choke unit on a secondary side of the transformer is connected.
In einer konkreten konstruktiven Umsetzung ist vorgesehen, dass die Drosseleinheit eine Schienenanordnung mit mindestens oder genau vier der Kontaktierungsschienen aufweist. Eine erste Kontierungsschiene ist zur Kontaktierung der ersten Spulenwicklung mit einem ersten Transformatoranschluss des Transformators ausgebildet und/oder geeignet. Eine zweite Kontaktierungsschiene ist zur Kontaktierung der zweiten Spulenwicklung mit einem zweiten Transformatoranschluss des Transformators ausgebildet und/oder geeignet. Insbesondere können die erste und/oder die zweite Kontaktierungsschiene eine Anschlusskontur und der zugehörige Transformatoranschluss eine entsprechende Gegenkontur aufweisen, wobei die Anschlusskontur vorzugsweise einen Konturpartner zu der Gegenkontur bildet.In a concrete constructive implementation it is provided that the throttle unit has a rail arrangement with at least or exactly four of the contacting rails. A first assignment rail is designed and / or suitable for contacting the first coil winding with a first transformer connection of the transformer. A second contacting rail is designed and / or suitable for contacting the second coil winding with a second transformer connection of the transformer. In particular, the first and / or the second contacting rail can have a connection contour and the associated transformer connection can have a corresponding counter contour, the connection contour preferably forming a contour partner to the counter contour.
Eine dritte Kontaktierungsschiene ist zur Kontaktierung der ersten und der zweiten Spulenwicklung als ein erster Drosselausgang ausgebildet und/oder geeignet. Eine vierte Kontaktierungsschiene ist zur Bildung eines Massenanschlusses als ein zweiter Drosselausgang ausgebildet und/oder geeignet. Im Speziellen kann die dritte und die vierte Kontaktierungsschiene, insbesondere der erste und der zweite Drosselausgang, über eine Kondensatoreinrichtung elektrisch miteinander gekoppelt sein. Alternativ oder optional ergänzend können die erste und die vierte Kontaktierungsschiene sowie die zweite und die vierte Kontaktierungsschiene jeweils über eine Gleichrichtereinrichtung elektrisch miteinander gekoppelt sein.A third contacting rail is designed and / or suitable as a first choke output for contacting the first and second coil windings. A fourth contact rail is designed and / or suitable as a second throttle output to form a ground connection. In particular, the third and fourth contacting rails, in particular the first and the second throttle output, can be electrically coupled to one another via a capacitor device. Alternatively or optionally in addition, the first and fourth contact rails and the second and fourth contact rails can each be electrically coupled to one another via a rectifier device.
Die Kontaktierungsschienen sind jeweils in einer separaten Schienenaufnahme angeordnet und relativ zu der Kernanordnung in der jeweiligen Schienenaufnahme lagerichtig gehalten. Insbesondere sind die erste und die zweite Kontaktierungsschiene an der Unterseite des Bodenabschnitts jeweils in einer Steckkontur gehalten, wobei die erste Kontaktierungsschiene über eine erste Haltelasche in den Anschlussbereich der ersten Spulenwicklung und die zweite Kontaktierungsschiene über eine zweite Haltelasche in den Anschlussbereich der zweiten Spulenwicklung geführt ist. Die dritte Kontaktierungsschiene ist an einer Stirnseite des Bodenabschnitts in einer weiteren Haltelasche gehalten und in dem Anschlussbereich der ersten und/oder der zweiten Spulenwicklung angeordnet. Die vierte Kontaktierungsschiene ist an der Unterseite des Bodenabschnitts, vorzugsweise zwischen der ersten und der zweiten Kontaktierungsschiene, in einer weiteren separaten Steckkontur gehalten. Bevorzugt sind alle Kontaktierungsschienen über eine Steckbewegung in der jeweiligen Schienenaufnahme montierbar, sodass eine besonders einfache und schnelle Montage der Kontaktierungsschienen umgesetzt wird.The contact rails are each arranged in a separate rail holder and are held in the correct position relative to the core arrangement in the respective rail holder. In particular, the first and the second contacting rail are each held in a plug-in contour on the underside of the base section, the first contacting rail being guided into the connection region of the first coil winding via a first holding tab and the second contacting rail being guided into the connection region of the second coil winding via a second holding plate. The third contacting rail is held in a further retaining tab on one end face of the base section and is arranged in the connection region of the first and / or the second coil winding. The fourth contact rail is held on the underside of the base section, preferably between the first and the second contact rail, in a further separate plug-in contour. All contact rails can preferably be mounted in the respective rail receptacle by means of a plug-in movement, so that the contact rails can be installed particularly easily and quickly.
In einer konkreten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das eine Wicklungsende der ersten Spulenwicklung mit der ersten Kontaktierungsschiene und das andere Wicklungsende der ersten Spulenwicklung mit der dritten Kontaktierungsschiene elektrische leitend verbunden ist. Ferner ist das eine Wicklungsende der zweiten Spulenwicklung mit der zweiten Kontaktierungsschiene und das andere Wicklungsende der zweiten Spulenwicklung mit der dritten Kontaktierungsschiene elektrisch leitend verbunden. Insbesondere sind der Transformator und die Drosseleinheit hintereinander angeordnet, wobei die erste und die zweite Kontaktierungsschiene an einer Rückseite der Haltevorrichtung mit dem jeweiligen Transformatoranschluss kontaktiert und an einer Vorderseite der Haltevorrichtung mit dem jeweiligen Wicklungsende kontaktiert sind. Die dritte Kontaktierungsschiene ist an der Vorderseite der Haltevorrichtung parallel und/oder in der Horizontalrichtung zu der ersten und der zweiten Kontaktierungsschiene versetzt angeordnet. Insbesondere sind die Wicklungsenden der ersten und der zweiten Spulenwicklung hierzu unterschiedlich lang ausgestaltet. Vorzugsweise liegen die Wicklungsenden flächig an der jeweiligen Kontaktierungsschiene an.In a specific further development it is provided that the one winding end of the first coil winding is electrically conductively connected to the first contact rail and the other winding end of the first coil winding is connected to the third contact rail. Furthermore, one winding end of the second coil winding is electrically conductively connected to the second contact rail and the other winding end of the second coil winding is connected to the third contact rail. In particular, the transformer and the choke unit are arranged one behind the other, the first and the second contacting rails being contacted on the rear of the holding device with the respective transformer connection and on the front of the holding device being contacted with the respective winding end. The third contact rail is arranged on the front of the holding device parallel and / or offset in the horizontal direction to the first and the second contact rail. In particular, the winding ends of the first and second coil windings are of different lengths. The winding ends preferably lie flat against the respective contacting rail.
In einer konstruktiven Umsetzung ist mindestens oder genau eine der Kontaktierungsschienen stoffschlüssig mit der ersten und/oder der zweiten Spulenwicklung verbunden. Insbesondere sind jeweils die Wicklungsenden stoffschlüssig mit der zugehörigen Kontaktierungsschiene mittels des Fügeverfahrens verbunden. Beispielsweise ist das Fügeverfahren ein Schweißverfahren oder ein Lötverfahren. Durch die Haltevorrichtung sind die Kontaktierungsschienen und die Spulenwicklungen für das Fügeverfahren lagerrichtig positioniert und während der Dauer des gesamten Fügeverfahrens relativ zueinander fixiert. Somit wird der Fügeprozess deutlich vereinfacht, wobei zugleich die Montagegenauigkeit erhöht wird.In a constructive implementation, at least or exactly one of the contact rails is integrally connected to the first and / or the second coil winding. In particular, the winding ends are each integrally connected to the associated contact rail by means of the joining process. For example, the joining process is a welding process or a soldering process. The contacting rails and the coil windings for the joining process are correctly positioned by the holding device and are fixed relative to one another for the duration of the entire joining process. This significantly simplifies the joining process, while at the same time increasing the assembly accuracy.
In einer weiteren konstruktiven Umsetzung ist vorgesehen, dass die Stromverdoppleranordnung eine Leiterplatte aufweist. Insbesondere ist die Leiterplatte als eine Gleichrichterplatine ausgebildet. Die Drosseleinheit ist auf der Leiterplatte angeordnet und elektrisch leitend mit dieser kontaktiert. Die Drosseleinheit, insbesondere die Haltevorrichtung, kann über mindestens ein Befestigungsmittel auf der Leiterplatte montiert sein. Mindestens eine der Kontaktierungsschienen ist mit mindestens oder genau einer Leiterbahn der Leiterplatte kontaktiert, wobei die Kontaktierungsschiene über die mindestens eine Leiterbahn mit mindestens oder genau einem elektronischen Bauteil elektrische leitend verbunden. Bevorzugt ist das elektronische Bauteil als ein SMD-Bauteil („surface mounted device“) ausgebildet, welches auf der Leiterplatte montiert ist. Das elektronische Bauteil kann als die Gleichrichtereinrichtung oder die Kondensatoreinrichtung ausgebildet sein. Beispielsweise sind mehrere der elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte angeordnet und über mehrere Leiterbahnen mit den mehreren Kontaktierungsschienen entsprechend einer Stromverdoppler-Topologie miteinander verschaltet.In a further constructive implementation it is provided that the current doubler arrangement has a printed circuit board. In particular, the circuit board is designed as a rectifier board. The throttle unit is arranged on the printed circuit board and contacted in an electrically conductive manner. The throttle unit, in particular the holding device, can be mounted on the printed circuit board via at least one fastening means. At least one of the contact rails is contacted with at least or exactly one conductor track of the circuit board, the contact rail being electrically conductively connected to at least or exactly one electronic component via the at least one conductor track. The electronic component is preferably an SMD component ("Surface mounted device"), which is mounted on the circuit board. The electronic component can be designed as the rectifier device or the capacitor device. For example, several of the electronic components are arranged on the circuit board and connected to one another via a plurality of conductor tracks with the plurality of contact rails in accordance with a current doubler topology.
In einer konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Kontaktierungsschiene mindestens einen Kontaktpin zur Kontaktierung der Leiterbahn aufweist. Die Kontaktierungsschiene ist über den Kontaktpin kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Leiterplatte verbunden. Bevorzugt weist die Leiterplatte entsprechende Pinaufnahmen zur Aufnahme der Kontaktpins auf. Der Kontaktpin kann über eine Presspassung in der Pinaufnahme kraftschlüssig gehalten sein. Alternativ oder optional ergänzend kann der Kontaktpin über eine Lötverbindung in der Pinaufnahme stoffschlüssig gehalten sein. Dadurch wird eine schnelle und kostengünstige Fixierung der Kontaktierungsschiene(n) auf der Leiterplatte ermöglicht.In a specific implementation, it is provided that the at least one contacting rail has at least one contact pin for contacting the conductor track. The contacting rail is non-positively and / or cohesively connected to the printed circuit board via the contact pin. The circuit board preferably has corresponding pin receptacles for receiving the contact pins. The contact pin can be held non-positively in the pin receptacle via a press fit. Alternatively or optionally in addition, the contact pin can be held in a cohesive manner via a soldered connection in the pin receptacle. This enables the contact rail (s) to be fixed quickly and inexpensively on the printed circuit board.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Spulenkern zwei innere Kernstege aufweist. Insbesondere sind die beiden inneren Kernstege zwischen zwei äußeren Kernstegen angeordnet, wobei die Kernstege über eine gemeinsame Grundplatte miteinander verbunden sind. Insbesondere kann die Kernaufnahme einen Konturpartner zu der Grundplatte bilden. Der Spulenkern ist vorzugsweise zweiteilig ausgebildet, wobei die Grundplatte mit den Kernstegen eine erste Kernhälfte bildet. Eine zweite Kernhälfte kann beispielsweise als eine plattenförmige Deckplatte ausgebildet sein, welche vorzugsweise beabstandet zu den beiden äußeren und/oder den beiden inneren Kernstegen angeordnet ist. Die beiden äußeren Kernstege sind insbesondere über einen Luftspalt zu der Deckplatte beabstandet. Insbesondere kann über den Luftspalt zwischen der Deckplatte und den beiden äu-ßeren Kernstegen eine Streuinduktivität realisiert und/oder eingestellt werden. Die Deckplatte kann jeweils über einen Isolator an den beiden mittleren Kernstegen abgestützt sein, sodass der Abstand zwischen den beiden mittleren Kernstegen und der Deckplatte durch den Isolator definiert ist. Der Isolator kann lose oder selbsthaltend oder verspannt zwischen den beiden Kernhälften angeordnet sein. Beispielseise kann der Isolator bandförmige oder plattenförmige ausgebildet sein. Im Speziellen kann der Spulenkern in EI-Bauweise ausgeführt sein, wobei die erste Kernhälfte als der E-Teil und die zweite Kernhälfte als der I-Teil ausgeführt ist.In a further embodiment it is provided that the coil core has two inner core webs. In particular, the two inner core webs are arranged between two outer core webs, the core webs being connected to one another via a common base plate. In particular, the core holder can form a contour partner to the base plate. The coil core is preferably formed in two parts, the base plate forming a first core half with the core webs. A second core half can be designed, for example, as a plate-shaped cover plate, which is preferably arranged at a distance from the two outer and / or the two inner core webs. The two outer core webs are in particular spaced apart from the cover plate via an air gap. In particular, a leakage inductance can be realized and / or set via the air gap between the cover plate and the two outer core webs. The cover plate can in each case be supported on the two middle core webs by an insulator, so that the distance between the two middle core webs and the cover plate is defined by the insulator. The insulator can be arranged loosely or self-holding or tensioned between the two core halves. For example, the insulator can be in the form of a band or a plate. Specifically, the coil core can be designed in an EI design, the first core half being the E part and the second core half being the I part.
Die erste Spulenwicklung ist an dem einen inneren Kernsteg und die zweite Spulenwicklung ist an dem anderen inneren Kernsteg angeordnet. Insbesondere bildet eine durch die erste Spulenwicklung gebildete Spule eine erste Ausgangsdrossel der Stromverdoppleranordnung und eine durch die zweite Spulenwicklung gebildete Spule eine zweite Ausgangsdrossel der Stromverdoppleranordnung, wobei die beiden Ausgangsdrosseln über den gemeinsamen Spulenkern miteinander verkoppelt sind. Somit können die beiden Ausgangsdrosseln in einem gemeinsamen Bauteil realisiert werden, wodurch sich eine kompakte Baueinheit ergibt. Die Verkopplung hat dabei zur Folge, dass ein Phasenripple an dem Drosselausgang minimiert werden kann.The first coil winding is arranged on one inner core web and the second coil winding is arranged on the other inner core web. In particular, a coil formed by the first coil winding forms a first output choke of the current doubler arrangement and a coil formed by the second coil winding forms a second output choke of the current doubler arrangement, the two output chokes being coupled to one another via the common coil core. The two output chokes can thus be implemented in a common component, resulting in a compact structural unit. The coupling has the result that a phase ripple at the throttle output can be minimized.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage der Drosseleinheit wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere dient das Verfahren zur Vormontage der Drosseleinheit mithilfe der Haltevorrichtung und der anschließenden Anordnung auf der Leiterplatte.Another object of the invention relates to a method for assembling the throttle unit as described above. In particular, the method serves for pre-assembling the throttle unit with the aid of the holding device and the subsequent arrangement on the printed circuit board.
Hierzu wird in einem Positionierungsschritt die mindestens eine Kontaktierungsschiene in mindestens einer der Schienenaufnahmen angeordnet. Insbesondere werden in dem Positionierungsschritt sämtliche Kontaktierungsschienen der Drosseleinheit in die entsprechende Schienenaufnahme der Haltevorrichtung eingesetzt. Anschließend kann die Kernanordnung in der Kernaufnahme angeordnet werden. Alternativ ist es jedoch auch denkbar zuerst die Kernanordnung in der Kernaufnahme anzuordnen und anschließend die Kontaktierungsschiene(n) in der zugehörigen Schienenaufnahme einzusetzen. Dabei sind die Kernaufnahme und die Schienenaufnahme(n) derart zueinander angeordnet, sodass die Kernanordnung und die Kontaktierungsschienen durch die Haltevorrichtung lagerichtig zueinander positioniert werden. Insbesondere werden die Kontaktierungsschienen und die Kernanordnung so zueinander durch die Haltevorrichtung positioniert, dass die Spulenwicklungen, insbesondere die Wicklungsenden, und die Kontaktierungsschienen in dem Anschlussbereich polgerecht aneinander anliegen.For this purpose, the at least one contacting rail is arranged in at least one of the rail receptacles in a positioning step. In particular, in the positioning step, all contact rails of the throttle unit are inserted into the corresponding rail receptacle of the holding device. The core arrangement can then be arranged in the core receptacle. Alternatively, however, it is also conceivable to first arrange the core arrangement in the core receptacle and then to insert the contacting rail (s) in the associated rail receptacle. The core receptacle and the rail receptacle (s) are arranged in relation to one another such that the core arrangement and the contacting rails are positioned in the correct position relative to one another by the holding device. In particular, the contacting rails and the core arrangement are positioned relative to one another by the holding device in such a way that the coil windings, in particular the winding ends, and the contacting rails abut one another in the correct manner in the connection region.
In einem Fügeschritt werden die erste und/oder die zweite Spulenwicklung mit der jeweils zugehörigen Kontaktierungsschienen mittels eines Fügeverfahrens verbunden sodass die Drosseleinheit, insbesondere als eine vormontierte Baueinheit, gebildet wird. Insbesondere werden die entsprechenden Wicklungsenden mit der zugehörigen Kontaktierungsschiene verschweißt oder verlötet. Dabei bleiben die Kontaktierungsschienen und die Kernanordnung während des gesamten Fügeschritts fest zueinander fixiert, sodass die Prozesssicherheit während des gesamten Fügeprozess dauerhaft gewährleistet werden kann.In a joining step, the first and / or the second coil winding are connected to the respectively associated contact rails by means of a joining process, so that the throttle unit is formed, in particular as a preassembled structural unit. In particular, the corresponding winding ends are welded or soldered to the associated contact rail. The contact rails and the core arrangement remain firmly fixed to each other during the entire joining step, so that process reliability can be permanently guaranteed during the entire joining process.
In einem weiteren Positionierungsschritt wird die Drosseleinheit auf der Leiterplatte angeordnet, wobei die Kontaktierungsschienen und die Leiterplatte durch die Haltevorrichtung lagerichtig zueinander positioniert werden. Insbesondere sind die Kontaktierungsschienen in der Haltevorrichtung gemäß einer auf der Leitplatte aufgebrachten Leiterbahnanordnung vorpositioniert. Dabei wird die Drosseleinheit entsprechend der Leiterbahnanordnung ausgerichtet und anschließend auf die Leiterplatte aufgesetzt. Bevorzugt werden die Kontaktierungsschienen hierzu mit den Kontaktpins in die Pinaufnahmen eingesteckt.In a further positioning step, the throttle unit is arranged on the circuit board, wherein the contact rails and the circuit board are positioned in the correct position relative to one another by the holding device. In particular, the contacting rails are pre-positioned in the holding device in accordance with a conductor track arrangement applied to the printed circuit board. The throttle unit is aligned in accordance with the conductor arrangement and then placed on the circuit board. For this purpose, the contact rails are preferably inserted into the pin receptacles with the contact pins.
In einem weiteren Fügeschritt werden die Kontaktierungsschienen mittels eines weiteren Fügeverfahrens mit der Leiterplatte verbunden. Insbesondere werden die Kontaktpins in der Pinaufnahme verlötet und/oder eingepresst. Durch die Montage der Drosseleinheit über der Gleichrichterplatine ergibt sich ein sehr kompakter Aufbau, wobei der Montageprozess deutlich vereinfacht ist. Zudem kann durch die Haltevorrichtung die Montagegenauigkeit während der Fügeschritte deutlich erhöht werden.In a further joining step, the contacting rails are connected to the printed circuit board by means of a further joining process. In particular, the contact pins are soldered and / or pressed into the pin receptacle. The assembly of the throttle unit over the rectifier board results in a very compact structure, the assembly process being significantly simplified. In addition, the mounting accuracy during assembly steps can be significantly increased by the holding device.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein alternatives Verfahren zur Montage der Drosseleinheit wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere dient das Verfahren zur Vormontage der Kontaktierungsschienen auf der Leiterplatte mithilfe der Haltevorrichtung und der anschließenden Montage der Kernanordnung in der vormontierten Haltevorrichtung.Another object of the invention relates to an alternative method for assembling the throttle unit as described above. In particular, the method serves for preassembly of the contacting rails on the printed circuit board with the aid of the holding device and the subsequent assembly of the core arrangement in the preassembled holding device.
Hierzu wird in einem Positionierungsschritt die mindestens eine Kontaktierungsschiene in der mindestens einen Schienenaufnahme angeordnet. Insbesondere werden in dem Positionierungsschritt sämtliche Kontaktierungsschienen der Drosseleinheit in die entsprechende Schienenaufnahme der Haltevorrichtung eingesetzt. Insbesondere können die Kontaktierungsschienen vorab in den entsprechenden Schienenaufnahmen der Haltevorrichtung angeordnet werden und die Haltevorrichtung anschließend samt den Kontaktierungsschienen auf der Leiterplatte angeordnet werden. Alternativ können die Kontaktierungsschienen oder zumindest ein Teil der Kontaktierungsschienen auf der Leiterplatte, insbesondere in die Pinaufnahmen, eingesteckt werden und anschließend die Haltevorrichtung zur endgültigen Ausrichtung auf die vormontierten Kontaktierungsschienen aufgesetzt werden. Die Kontaktierungsschienen und die Leiterplatte werden durch die Haltevorrichtung lagerichtig zueinander positioniert. Insbesondere sind die Schienenaufnahmen derart zueinander angeordnet, sodass die Kontaktierungsschienen entsprechend der vorgegebenen Leiterbahnanordnung auf der Leiterplatte positioniert werden.For this purpose, the at least one contacting rail is arranged in the at least one rail receptacle in a positioning step. In particular, in the positioning step, all contact rails of the throttle unit are inserted into the corresponding rail receptacle of the holding device. In particular, the contact rails can be arranged in advance in the corresponding rail receptacles of the holding device and the holding device can then be arranged together with the contact rails on the printed circuit board. Alternatively, the contact rails or at least some of the contact rails can be inserted on the circuit board, in particular into the pin receptacles, and the holding device can then be placed on the pre-assembled contact rails for final alignment. The contact rails and the printed circuit board are positioned in the correct position relative to one another by the holding device. In particular, the rail receptacles are arranged relative to one another such that the contacting rails are positioned on the printed circuit board in accordance with the predefined conductor track arrangement.
In einem Fügeschritt werden die Kontaktierungsschienen mittels eines Fügeverfahrens mit der Leiterplatte verbunden, sodass insbesondere eine vormontierte Baueinheit gebildet wird. Insbesondere werden die Kontaktpins in der Pinaufnahme verlötet und/oder eingepresst. Dabei sind die Kontaktierungsschienen während des gesamten Fügeschritts durch die Haltevorrichtung auf der Leiterplatte so zueinander gehalten, sodass die Kontaktierungsschienen in dem Anschlussbereich in einer vordefinierten Endlage fixiert bleiben.In a joining step, the contacting rails are connected to the circuit board by means of a joining process, so that in particular a pre-assembled structural unit is formed. In particular, the contact pins are soldered and / or pressed into the pin receptacle. The contact rails are held to one another during the entire joining step by the holding device on the circuit board so that the contact rails remain fixed in a predetermined end position in the connection area.
In einem weiteren Positionierungsschritt wird die Kernanordnung in der Kernaufnahme der Haltevorrichtung angeordnet. Insbesondere wird die Kernanordnung in der Vertikalrichtung in die Kernaufnahme eingesetzt. Dabei werden die Wicklungsenden an der jeweiligen Kontaktierungsschiene zur Anlage gebracht. Die Kontaktierungsschienen und die Kernanordnung werden durch die Haltevorrichtung lagerichtig zueinander positioniert. Insbesondere ist die Endlage der Kernanordnung durch die Haltevorrichtung derart vorgegeben, sodass die Spulenwicklungen, insbesondere die Wicklungsenden, und die Kontaktierungsschienen in dem Anschlussbereich polgerecht aneinander anliegen.In a further positioning step, the core arrangement is arranged in the core receptacle of the holding device. In particular, the core arrangement is inserted into the core receptacle in the vertical direction. The winding ends are brought into contact with the respective contact rail. The contacting rails and the core arrangement are positioned in the correct position relative to one another by the holding device. In particular, the end position of the core arrangement is predetermined by the holding device in such a way that the coil windings, in particular the winding ends, and the contact rails in the connection region abut one another in the correct polarity.
In einem weiteren Fügeschritt werden die erste und/oder die zweite Spulenwicklung der Kernanordnung mit der Kontaktierungsschiene mittels eines weiteren Fügeverfahrens verbunden. Insbesondere werden die entsprechenden Wicklungsenden mit der zugehörigen Kontaktierungsschiene verschweißt oder verlötet. Dabei bleiben die Kontaktierungsschienen und die Kernanordnung während des gesamten Fügeschritts fest zueinander fixiert, sodass die Prozesssicherheit während des gesamten Fügeprozess dauerhaft gewährleistet werden kann. Durch die Montage der Drosseleinheit über der Gleichrichterplatine ergibt sich ein sehr kompakter Aufbau, wobei der Montageprozess deutlich vereinfacht ist. Zudem kann durch die Haltevorrichtung die Montagegenauigkeit während der Fügeschritte deutlich erhöht werden.In a further joining step, the first and / or the second coil winding of the core arrangement are connected to the contacting rail by means of a further joining process. In particular, the corresponding winding ends are welded or soldered to the associated contact rail. The contact rails and the core arrangement remain firmly fixed to each other during the entire joining step, so that process reliability can be permanently guaranteed during the entire joining process. The assembly of the throttle unit over the rectifier board results in a very compact structure, the assembly process being significantly simplified. In addition, the mounting accuracy during assembly steps can be significantly increased by the holding device.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer Stromverdoppleranordnung mit einem Transformator und einer Drosseleinheit als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 ein Schaltbild der Stromverdoppleranordnung; -
3 schematische Darstellung einer Kernanordnung der Drosseleinheit aus1 und Darstellung des Funktionsprinzips anhand der topologischen Darstellung der2 ; -
4 in einer dreidimensionalen Darstellung eine Haltevorrichtung mit der Kernanordnung der Drosseleinheit aus1 ; -
5 eine Unterseite der Haltevorrichtung mit einer Schienenanordnung der Drosseleinheit aus1 ; -
6 in einer dreidimensionalen Darstellung die Schienenanordnung auf einer Leiterplatte der Drosseleinheit aus1 ; -
7 in einer Draufsicht die Drosseleinheit aus1 in einem montierten Zustand.
-
1 a perspective view of a current doubler arrangement with a transformer and a choke unit as an embodiment of the invention; -
2nd a circuit diagram of the current doubler arrangement; -
3rd schematic representation of a core arrangement of the throttle unit1 and Representation of the functional principle based on the topological representation of the2nd ; -
4th in a three-dimensional representation of a holding device with the core arrangement of the throttle unit1 ; -
5 an underside of the holding device with a rail arrangement of the throttle unit1 ; -
6 in a three-dimensional representation of the rail arrangement on a circuit board of the throttle unit1 ; -
7 in a plan view the throttle unit1 in an assembled state.
Die Drosseleinheit
Ferner umfasst die Stromverdoppleranordnung
In herkömmlichen Stromverdopplern kommen zwei separate Ausgangsdrosseln zum Einsatz, welche vergleichsweise viel Bauvolumen benötigen. Die Montage und Kontaktierung des Stromverdopplers bzw. der beiden Ausgangsdrosseln gestaltet sich dadurch vergleichsweise aufwändig. Die in der
Die Kernanordnung
Der erste Transformatoranschluss
Eine vierte Kontaktierungsschiene
Ferner weist die Drosseleinheit
Der Spulenkern
Nachfolgend ist das Funktionsprinzip der Kernanordnung
Der Wandabschnitt
Zur Aufnahme der Kontaktierungsschienen
Die erste und die zweite Haltelasche
Die Haltevorrichtung
Die erste und die zweite Kontaktierungsschiene
Eine erste Schienenaufnahme
Eine dritte Schienenaufnahme
Eine vierte Schienenaufnahme
Zur Bildung des ersten Drosselausgangs
Die erste und die zweite Kontaktierungsschiene
Die beiden anderen Wicklungsenden
In einem ersten möglichen Montageverfahren können alle Kontaktierungsschienen
In einem alternativen Montageverfahren können die Kontaktierungsschienen
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- StromverdoppleranordnungCurrent doubler arrangement
- 22nd
- Transformatortransformer
- 33rd
- DrosseleinheitThrottle unit
- 44th
- PrimärspulePrimary coil
- 55
- SekundärspuleSecondary coil
- 5a,b5a, b
- TransformatoranschlüsseTransformer connections
- 66
- TransformatorkernTransformer core
- 77
- LeiterplatteCircuit board
- 88th
- SchienenanordnungRail arrangement
- 8a,b,c,d8a, b, c, d
- KontaktierungsschienenContact rails
- 99
- KernanordnungCore arrangement
- 9a,b9a, b
- DrosselinduktivitätInductor
- 1010th
- HaltevorrichtungHolding device
- 1111
- KoppelinduktivitätCoupling inductance
- 12a,b12a, b
- DrosselausgängeThrottle outputs
- 1313
- erste Gleichrichter-Bauelementefirst rectifier components
- 1414
- zweite Gleichrichter-Bauelementesecond rectifier components
- 1515
- Kondensatorcapacitor
- 1616
- SpulenkernCoil core
- 1717th
- erste Spulenwicklungfirst coil winding
- 17a,b17a, b
- WicklungsendenWinding ends
- 1818th
- zweite Spulenwicklungsecond coil winding
- 18a,b18a, b
- WicklungsendenWinding ends
- 19a,b19a, b
- innere Kernstegeinner core bars
- 20a,b20a, b
- äußere Kernstegeouter core bars
- 2121
- GrundplatteBase plate
- 2222
- DeckplatteCover plate
- 2323
- KernaufnahmeCore intake
- 23a23a
- BodenabschnittBottom section
- 23b23b
- WandabschnittWall section
- 24a,b,c,d24a, b, c, d
- SchienenaufnahmenRail mounts
- 25a,b,c25a, b, c
- HaltelaschenRetaining tabs
- 2626
- BefestigungsabschnitteFastening sections
- 2727
- BefestigungsmittelFasteners
- 2828
- leerempty
- 2929
- SteckkonturenPlug contours
- 3030th
- KontaktpinsContact pins
- 3131
- PinaufnahmenPin recordings
- 32a32a
- AnschlusskonturConnection contour
- 32b32b
- Gegenkontur Counter contour
- AA
- AnschlussbereichConnection area
- H1H1
- erste Horizontalrichtungfirst horizontal direction
- H2H2
- zweite Horizontalrichtungsecond horizontal direction
- VV
- VertikalrichtungVertical direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 202011051056 U1 [0003]DE 202011051056 U1 [0003]
Claims (15)
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DE102018218860.2A DE102018218860A1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Holding device for a coupled throttle unit, current doubler arrangement with the holding device and the throttle unit, and method for mounting the throttle unit |
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---|---|
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Family Applications (1)
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