DE102020210223A1 - Transformer and power electronic component with transformer - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Transformator (1), umfassend eine eine erste und eine zweite Wicklungsanordnung aufweisende Leiterplatte (2), die zwischen einem ersten und einem zweiten Kernteil (3.1, 3.2) eines Transformatorkerns (3) angeordnet ist, wobei das erste Kernteil (3.1) abschnittsweise in Ausnehmungen (4) der Leiterplatte (2) aufgenommen ist, so dass die beiden Kernteile (3.1, 3.2) bereichsweise aufeinanderliegen. Erfindungsgemäß ist das erste Kernteil (3.1) über mindestens ein elastisches Dämpfungselement (5) an der Leiterplatte (2) abgestützt und mittels einer Klammer (6) mit der Leiterplatte (2) und/oder dem zweiten Kernteil (3.2) verspannt.Die Erfindung betrifft ferner eine leistungselektronische Komponente mit einem erfindungsgemäßen Transformator (1).The invention relates to a transformer (1), comprising a printed circuit board (2) which has a first and a second winding arrangement and is arranged between a first and a second core part (3.1, 3.2) of a transformer core (3), the first core part (3.1 ) is received in sections in recesses (4) of the circuit board (2), so that the two core parts (3.1, 3.2) lie on top of one another in some areas. According to the invention, the first core part (3.1) is supported on the printed circuit board (2) via at least one elastic damping element (5) and clamped to the printed circuit board (2) and/or the second core part (3.2) by means of a clamp (6). furthermore a power electronic component with a transformer (1) according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft einen Transformator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine leistungselektronische Komponente mit einem erfindungsgemäßen Transformator.The invention relates to a transformer having the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to a power electronic component having a transformer according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2016 113 752 A1 ist eine Sensoranordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Sensoranordnung umfasst eine Spannungsversorgungseinrichtung mit einem Transformator, der als Planartransformator ausgebildet ist. Eine erste und eine zweite Spule des Transformators werden durch erste und zweite Leiterbahnen gebildet, die auf einer ersten und einer zweiten Seite einer Leiterplatte angeordnet sind. Ein zweiteiliger Ferritkern ist derart in Öffnungen der Leiterplatte eingesetzt, dass die beiden Ferritkernteile aufeinanderliegen und dabei die Spulen umgreifen. Ferner ist mindestens ein Halteelement zum Verbinden der beiden Ferritkernteile vorgesehen. Durch die Ausgestaltung des Transformators als Planartransformator kann eine Bauraum sparende Spannungsversorgungseinrichtung bereitgestellt werden.From the DE 10 2016 113 752 A1 a sensor arrangement for a motor vehicle is known. The sensor arrangement includes a voltage supply device with a transformer which is designed as a planar transformer. A first and a second coil of the transformer are formed by first and second conductive traces, which are arranged on a first and a second side of a printed circuit board. A two-part ferrite core is inserted into openings in the printed circuit board in such a way that the two ferrite core parts lie on top of one another and thereby encompass the coils. Furthermore, at least one holding element is provided for connecting the two ferrite core parts. By configuring the transformer as a planar transformer, a space-saving voltage supply device can be provided.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Transformator der vorstehend genannten Art derart weiterzubilden, dass seine Robustheit gesteigert wird.Proceeding from the prior art mentioned above, the present invention is based on the object of further developing a transformer of the type mentioned above in such a way that its robustness is increased.

Zur Lösung der Aufgabe wird der Transformator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Darüber hinaus wird eine leistungselektronische Komponente mit einem erfindungsgemäßen Transformator vorgeschlagen.To solve the problem, the transformer with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments can be found in the dependent claims. In addition, a power electronic component with a transformer according to the invention is proposed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Der vorgeschlagene Transformator umfasst eine eine erste und eine zweite Wicklungsanordnung aufweisende Leiterplatte, die zwischen einem ersten und einem zweiten Kernteil eines Transformatorkerns angeordnet ist, wobei das erste Kernteil abschnittsweise in Ausnehmungen der Leiterplatte aufgenommen ist, so dass die beiden Kernteile bereichsweise aufeinanderliegen. Erfindungsgemäß ist das erste Kernteil über mindestens ein elastisches Dämpfungselement an der Leiterplatte abgestützt und mittels einer Klammer mit der Leiterplatte und/oder dem zweiten Kernteil verspannt.The proposed transformer comprises a printed circuit board having a first and a second winding arrangement, which is arranged between a first and a second core part of a transformer core, with sections of the first core part being accommodated in recesses in the printed circuit board, so that the two core parts lie on top of one another in regions. According to the invention, the first core part is supported on the printed circuit board via at least one elastic damping element and clamped to the printed circuit board and/or the second core part by means of a clamp.

Die Abstützung des ersten Kernteils über das mindestens eine elastische Dämpfungselement verhindert, insbesondere bei Erschütterungen, dass das erste Kernteil gegen die Leiterplatte schlägt und diese beschädigt. Denn durch das mindestens eine elastische Dämpfungselement wird die Bewegungsenergie in Verformungsenergie gewandelt. Das mindestens eine elastische Dämpfungselement senkt somit die Belastung des Transformators. Zugleich steigt die Robustheit des Transformators. Dieser ist somit insbesondere für mobile Anwendungen geeignet.The support of the first core part via the at least one elastic damping element prevents the first core part from hitting the printed circuit board and damaging it, particularly in the event of vibrations. This is because the kinetic energy is converted into deformation energy by the at least one elastic damping element. The at least one elastic damping element thus reduces the load on the transformer. At the same time, the robustness of the transformer increases. This is therefore particularly suitable for mobile applications.

Mit Hilfe des mindestens einen elastischen Dämpfungselements kann zudem das erste Kernteil gegen die Klammer vorgespannt werden, so dass diese sicher an der Leiterplatte und/oder dem zweiten Kernteil gehalten ist. Auf diese Weise kann die Robustheit des Transformators weiter gesteigert werden.With the help of the at least one elastic damping element, the first core part can also be prestressed against the clamp, so that it is held securely on the printed circuit board and/or the second core part. In this way, the robustness of the transformer can be further increased.

Der vorgeschlagene Transformator ist vorzugsweise als Planartransformator analog dem eingangs genannten Stand der Technik ausgeführt. Die Wicklungsanordnungen können demnach insbesondere durch Leiterbahnen der Leiterplatte ausgebildet werden. Die Wicklungsanordnungen kommen somit ebenfalls zwischen den beiden Kernteilen zu liegen. Wobei zumindest ein Kernteil, vorliegend das erste Kernteil, im Bereich der Wicklungsanordnungen ausgespart ist. Zugleich kann die Aussparung zur Aufnahme des mindestens einen elastischen Dämpfungselements genutzt werden.The proposed transformer is preferably designed as a planar transformer analogous to the prior art mentioned at the outset. The winding arrangements can accordingly be formed in particular by conductor tracks on the printed circuit board. The winding arrangements thus also come to lie between the two core parts. At least one core part, in this case the first core part, is cut out in the area of the winding arrangements. At the same time, the recess can be used to accommodate the at least one elastic damping element.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das erste Kernteil eine erste und eine zweite Ausnehmung auf, in denen jeweils ein elastisches Dämpfungselement aufgenommen ist. Durch die Ausnehmungen sind die elastischen Dämpfungselemente sicher im ersten Kernteil gehalten. Vor der Montage des Transformators können die Dämpfungselemente in die Ausnehmungen des ersten Kernteils eingesetzt werden. Anschließend kann das erste Kernteil in die Ausnehmungen der Leiterplatte eingesetzt und mit der Leiterplatte und/oder dem zweiten Kernteil unter Zuhilfenahme der Klammer verspannt werden. Die Dämpfungselemente werden dabei zusammengedrückt, so dass über die Dämpfungselemente und das erste Kernteil eine Vorspannkraft auf die zum Verspannen eingesetzte Klammer ausgeübt wird.According to a preferred embodiment of the invention, the first core part has a first and a second recess, in each of which an elastic damping element is accommodated. The elastic damping elements are held securely in the first core part by the recesses. Before the transformer is assembled, the damping elements can be inserted into the recesses of the first core part. The first core part can then be inserted into the recesses in the printed circuit board and braced with the printed circuit board and/or the second core part using the clamp. The damping elements are pressed together in the process, so that a pretensioning force is exerted on the clamp used for tensioning via the damping elements and the first core part.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das erste Kernteil mehrere parallel verlaufende Plateaus aufweist. Die Plateaus können insbesondere durch die Ausnehmungen des ersten Kernteils gebildet werden, in denen die Dämpfungselemente aufgenommen sind. Die Ausnehmungen verlaufen in diesem Fall ebenfalls parallel. Bei zwei Ausnehmungen bildet das erste Kernteil drei Plateaus aus. Die Plateaus umfassen ein vorzugsweise mittig angeordnetes Plateau, das gegenüber den anderen Plateaus zurückgesetzt ist und gemeinsam mit dem zweiten Kernteil einen Spalt begrenzt. Über den Spalt lässt sich der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises und damit die Induktivität des Transformators einstellen. Der Induktivitätswert des Transformators ist für den Einsatz in Schaltungstopologien, beispielsweise für den Einsatz in einer Flyback-Schaltung, ein Designparameter. Abhängig von dem Einsatzbereich des Transformators kann der Spalt eine Spaltbreite von 10-300 µm, beispielsweise von 40 µm, aufweisen. Das den Spalt begrenzende Plateau kann durch Schleifen bearbeitet worden sein, so dass es gegenüber den anderen Plateaus zurückspringt.Furthermore, it is proposed that the first core part has a plurality of plateaus running in parallel. The plateaus can be formed in particular by the recesses in the first core part, in which the damping elements are accommodated. In this case, the recesses also run parallel. With two recesses, the first core part forms three plateaus. The plateaus include a preferably centrally located plateau which is set back from the other plateaus and is common to the second Core part limited a gap. The magnetic resistance of the magnetic circuit and thus the inductance of the transformer can be adjusted via the gap. The inductance value of the transformer is a design parameter for use in circuit topologies such as use in a flyback circuit. Depending on the field of application of the transformer, the gap can have a gap width of 10-300 μm, for example 40 μm. The plateau delimiting the gap may have been machined by grinding so that it is set back from the other plateaus.

Ferner bevorzugt weist das zweite Kernteil ein vorzugsweise mittig angeordnetes Plateau zur Zentrierung in Bezug auf das erste Kernteil auf. Das zweite Kernteil greift über das Plateau in das erste Kernteil ein. Auf diese Weise wird ein Formschluss erzielt, der eine Verschiebung der beiden Kernteile gegeneinander verhindert. Der Formschluss kann durch Verspannen der beiden Kernteile gegeneinander mit Hilfe der Klammer fixiert werden.Furthermore, the second core part preferably has a plateau, which is preferably arranged centrally, for centering in relation to the first core part. The second core part engages the first core part via the plateau. In this way, a form fit is achieved which prevents the two core parts from shifting in relation to one another. The form fit can be fixed by bracing the two core parts against each other using the clamp.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Klammer durch die beiden Kernteile geführt. Die beiden Kernteile weisen hierzu jeweils eine Öffnung auf, die sich durch das gesamte Kernteil erstreckt. Zur gleichmäßigen Verteilung der über die Klammer auf die Kernteile ausgeübten Vorspannkraft sind die Öffnungen bevorzugt zentral angeordnet. Sofern mehr als eine Klammer vorgesehen ist, können auch mehrere dezentral angeordnete Öffnungen vorgesehen sind. Die Leiterplatte kann im Bereich der mindestens einen Öffnung eine Ausnehmung aufweisen, so dass keine separate Öffnung der Leiterplatte erforderlich ist.In a preferred embodiment of the invention, the clip is guided through the two core parts. For this purpose, the two core parts each have an opening that extends through the entire core part. In order to evenly distribute the prestressing force exerted on the core parts via the clamp, the openings are preferably arranged centrally. If more than one clip is provided, several decentrally arranged openings can also be provided. The circuit board can have a recess in the area of the at least one opening, so that no separate opening of the circuit board is required.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Klammer zwar durch die Leiterplatte, aber nicht durch die beiden Kernteile geführt. Das heißt, dass die Klammer außen an den Kernteilen vorbeigeführt ist. Dies hat den Vorteil, dass in den Kernteilen keine Öffnungen zur Aufnahme der Klammer ausgebildet werden müssen. Zum Führen der Klammer durch die Leiterplatte kann zumindest eine der in der Leiterplatte vorgesehenen Ausnehmungen zur Aufnahme des ersten Kernteils vergrößert werden. Alternativ kann mindestens eine weitere Öffnung in der Leiterplatte vorgesehen werden.In a further preferred embodiment of the invention, the clip is guided through the printed circuit board, but not through the two core parts. This means that the clip is guided past the outside of the core parts. This has the advantage that no openings for receiving the clamp have to be formed in the core parts. At least one of the recesses provided in the circuit board to accommodate the first core part can be enlarged in order to guide the clip through the circuit board. Alternatively, at least one further opening can be provided in the printed circuit board.

Bevorzugt weist die Klammer mindestens ein Rastelement zum verrastenden Eingriff in eine Rastelementaufnahme der Leiterplatte auf. Auf diese Weise kann ein Formschluss zwischen der Klammer und der Leiterplatte erzielt werden. Der Formschluss bewirkt eine sichere Befestigung des ersten Kernteils, vorzugsweise beider Kernteile, an der Leiterplatte. Beim Einsetzen des Rastelements in die Rastelementaufnahme erweist sich die Abstützung des ersten Kernteils über das mindestens eine elastische Dämpfungselement als besonders vorteilhaft. Denn beim Einsetzen des Rastelements in die Rastelementaufnahme kann das mindestens eine elastische Dämpfungselement kurzzeitig elastisch verformt bzw. zusammengedrückt werden.The clip preferably has at least one latching element for latching engagement in a latching element receptacle on the printed circuit board. In this way, a form fit between the clip and the printed circuit board can be achieved. The positive fit causes the first core part, preferably both core parts, to be securely fastened to the printed circuit board. When inserting the locking element into the locking element receptacle, the support of the first core part via the at least one elastic damping element proves to be particularly advantageous. When inserting the locking element into the locking element receptacle, the at least one elastic damping element can be briefly elastically deformed or compressed.

Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass die Klammer mindestens einen Federarm zur Abstützung an einer Oberfläche und/oder an einer Seitenfläche eines Kernteils aufweist. Über den Federarm wird die Vorspannkraft von der Klammer auf das jeweilige Kernteil übertragen. Zudem erlaubt der Federarm eine gewisse Relativbewegung der Klammer gegenüber dem Kernteil, beispielsweise um die Rastverbindung zwischen einem Rastelement und einer Rastelementaufnahme der Leiterplatte herzustellen. Sofern die Klammer durch die beiden Kernteile geführt ist, kann sie über endseitig ausgebildete Federarme an den beiden Kernteilen abgestützt sein.Alternatively or additionally, it is proposed that the clip has at least one spring arm for support on a surface and/or on a side surface of a core part. The pretensioning force is transferred from the clamp to the respective core part via the spring arm. In addition, the spring arm allows a certain relative movement of the clip with respect to the core part, for example in order to produce the latching connection between a latching element and a latching element receptacle on the printed circuit board. If the clip is passed through the two core parts, it can be supported on the two core parts via spring arms formed at the ends.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Klammer mindestens zwei über Eck angeordnete Seitenflächen eines Kernteils umgreift und/oder an diesen abgestützt ist. Hierbei kann es sich insbesondere um zwei über Eck angeordnete Seitenflächen des zweiten Kernteils handeln, um dieses gegenüber dem ersten Kernteil auszurichten. Um die Abstützung zu erleichtern, können die beiden über Eck angeordneten Seitenflächen im Bereich der Abstützung eine Fase aufweisen.In a further development of the invention, it is proposed that the clip encompasses and/or is supported on at least two side surfaces of a core part arranged diagonally. This can in particular be two side surfaces of the second core part arranged at an angle in order to align it with respect to the first core part. In order to facilitate the support, the two side surfaces arranged across a corner can have a chamfer in the area of the support.

Sofern die Klammer an den beiden Kernteilen vorbeigeführt ist, erstreckt sie sich vorzugsweise diagonal über das erste Kernteil hinweg und dann von der jeweiligen Außenecke nach unten bis zur Leiterplatte und/oder durch die Leiterplatte hindurch bis zur jeweiligen Außenecke des zweiten Kernteils.If the clip is guided past the two core parts, it preferably extends diagonally across the first core part and then from the respective outer corner down to the printed circuit board and/or through the printed circuit board to the respective outer corner of the second core part.

Die Klammer kann im Wesentlichen aus Kunststoff oder Metall, beispielsweise aus Edelstahl oder Federstahl, gefertigt sein. Kunststoff besitzt den Vorteil, dass die Klammer in diesem Fall elektrisch nichtleitend ist. Ein metallischer Werkstoff, beispielsweise Edelstahl oder Federstahl, erweist sich dagegen als besonders robust. Die Verwendung von Federstahl eignet sich insbesondere zur Realisierung der gewünschten Vorspannung.The clip can essentially be made of plastic or metal, for example stainless steel or spring steel. Plastic has the advantage that the clip is electrically non-conductive in this case. A metallic material such as stainless steel or spring steel, on the other hand, proves to be particularly robust. The use of spring steel is particularly suitable for realizing the desired preload.

Ein erfindungsgemäßer Transformator kann insbesondere in einer leistungselektronischen Komponente, beispielsweise in einem Inverter oder einem DC/DC-Wandler, zum Einsatz gelangen. Vorgeschlagen wird daher ferner eine leistungselektronische Komponente mit einem erfindungsgemäßen Transformator. Hierbei kann es sich insbesondere um einen Hochvolt-Inverter für ein Brennstoffzellensystem eines Fahrzeugs handeln. Denn die erhöhte Robustheit des erfindungsgemäßen Transformators erweist sich insbesondere bei einer mobilen Anwendung als vorteilhaft.A transformer according to the invention can be used in particular in a power electronic component, for example in an inverter or a DC/DC converter. A power electronic component with a transformer according to the invention is therefore also proposed. This can in particular be a high-voltage inverter for a fuel cell system of a vehicle. Because the increased robustness of the transformer according to the invention proves to be particularly advantageous in a mobile application.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

  • 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen ersten erfindungsgemäßen Transformator,
  • 2 eine schematische Draufsicht auf einen zweiten erfindungsgemäßen Transformator,
  • 3 eine schematische Draufsicht auf einen dritten erfindungsgemäßen Transformator und einen Längsschnitt durch die Klammer des Transformators sowie
  • 4 einen schematischen Längsschnitt durch einen vierten erfindungsgemäßen Transformator.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. These show:
  • 1 a schematic longitudinal section through a first transformer according to the invention,
  • 2 a schematic plan view of a second transformer according to the invention,
  • 3 a schematic plan view of a third transformer according to the invention and a longitudinal section through the clamp of the transformer and
  • 4 a schematic longitudinal section through a fourth transformer according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Der in der 1 dargestellte Transformator 1 umfasst eine Leiterplatte 2 mit beidseits angeordneten Leiterbahnen (nicht dargestellt) als Wicklungsanordnungen des Transformators 1. Die Leiterplatte 2 ist zwischen zwei Kernteilen 3.1, 3.2 eines Transformatorkerns 3 angeordnet. Das erste Kernteil 3.1 weist zwei parallel verlaufende Ausnehmungen 7 auf, so dass drei parallel verlaufende Plateaus 8, 9 ausgebildet werden, zwei außenliegende Plateaus 8 und ein mittig angeordnetes Plateau 9. Über die drei Plateaus 8, 9 ist das erste Kernteil 3.1 in Ausnehmungen 4 der Leiterplatte 2 aufgenommen. Das zweite Kernteil 3.2 ist von der anderen Seite der Leiterplatte 2 dagegengesetzt. Es weist ein mittig angeordnetes Plateau 11 auf, mit dem es in das erste Kernteil 3.1 eingreift. Auf diese Weise wird ein Formschluss erzielt, der eine Verschiebung der beiden Kernteile 3.1, 3.2 gegeneinander verhindert. Das Plateau 11 des zweiten Kernteils 3.2 liegt dem Plateau 9 des ersten Kernteils 3.1. unter Ausbildung eines Spalts 10 gegenüber. Die Spaltbreite kann beispielsweise um die 40 µm betragen.The Indian 1 The transformer 1 shown comprises a printed circuit board 2 with conductor tracks (not shown) arranged on both sides as winding arrangements of the transformer 1. The printed circuit board 2 is arranged between two core parts 3.1, 3.2 of a transformer core 3. The first core part 3.1 has two parallel recesses 7, so that three parallel plateaus 8, 9 are formed, two outer plateaus 8 and one centrally arranged plateau 9. The first core part 3.1 is in recesses 4 over the three plateaus 8, 9 the circuit board 2 was added. The second core part 3.2 is placed on the other side of the printed circuit board 2. It has a centrally arranged plateau 11, with which it engages in the first core part 3.1. In this way, a form fit is achieved which prevents the two core parts 3.1, 3.2 from shifting in relation to one another. The plateau 11 of the second core part 3.2 lies on the plateau 9 of the first core part 3.1. forming a gap 10 opposite. The gap width can be around 40 μm, for example.

Das erste Kernteil 3.1 ist mittelbar über elastische Dämpfungselemente 5 an der Leiterplatte 2 abgestützt. Die Dämpfungselemente 5 sind in den Ausnehmungen 7 des ersten Kernteils 3.1 aufgenommen. Ferner ist das erste Kernteil 3.1 mittels einer außenliegenden Klammer 6 mit dem zweiten Kernteil 3.2 verspannt. Die Klammer 6 ist hierzu diagonal über das erste Kernteil 3.1 geführt und an diesem abgestützt. Von zwei sich diametral gegenüberliegenden Außenecken 18 des ersten Kernteils 3.1 ist die Klammer 6 durch die Ausnehmungen 4 der Leiterplatte 2 bis zu einer entsprechenden Außenecke 19 des zweiten Kernteils 3.2 geführt. Über endseitig ausgebildete Federarme 14 liegt die Klammer 6 an einer nach außen weisenden Oberfläche 15 des zweiten Kernteils 3.2 an, so dass die beiden Kernteile 3.2, 3.2 über die Klammer 6 miteinander verspannt werden. Die Positionierung der beiden Kernteile 3.1, 3.2 in Bezug auf die Leiterplatte 2 wird über die beiden Dämpfungselemente 5 bewirkt, die an der Leiterplatte 2 abgestützt sind. Eine direkte Verbindung der Klammer 6 mit der Leiterplatte 2 ist nicht vorgesehen.The first core part 3.1 is supported indirectly on the printed circuit board 2 via elastic damping elements 5. The damping elements 5 are accommodated in the recesses 7 of the first core part 3.1. Furthermore, the first core part 3.1 is braced by means of an external clamp 6 with the second core part 3.2. For this purpose, the clamp 6 is guided diagonally over the first core part 3.1 and is supported on it. From two diametrically opposite outer corners 18 of the first core part 3.1, the clip 6 is guided through the recesses 4 in the printed circuit board 2 to a corresponding outer corner 19 of the second core part 3.2. The clip 6 rests on an outwardly pointing surface 15 of the second core part 3 . The positioning of the two core parts 3.1, 3.2 in relation to the printed circuit board 2 is effected via the two damping elements 5, which are supported on the printed circuit board 2. A direct connection of the clip 6 to the printed circuit board 2 is not provided.

Der 2 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Transformator 1 zu entnehmen. Die beiden Kernteile 3.1, 3.2 sind entsprechend der 1 ausgebildet. Die Leiterplatte 2 entspricht im Wesentlichen der Leiterplatte 2 der 1. Die Leiterplatte 2 weist jedoch neben den Ausnehmungen 4 zur Aufnahme des ersten Kernteils 3.1 weitere Ausnehmungen bzw. Öffnungen auf, die Rastelementaufnahmen 13 ausbilden. In diese greifen Rastelemente 12 der Klammer 6 ein, so dass hierüber die Klammer 6 an der Leiterplatte 2 befestigt ist. Die Klammer 6 ist darüber hinaus im Bereich der Ausnehmungen 4 durch die Leiterplatte 2 geführt, so dass sie an dem zweiten Kernteil 3.2 zur Anlage gelangt. Dabei umgreift die Klammer 6 an zwei sich diametral gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei über Eck angeordnete Seitenflächen 16 des zweiten Kernteils 3.2, um dieses in Bezug auf das erste Kernteil 3.1 auszurichten. Das zweite Kernteil 3.2 kann in diesem Fall als einfache Platte ausgebildet werden. Das heißt, dass das Plateau 11 entfallen kann.the 2 a further transformer 1 according to the invention can be seen. The two core parts 3.1, 3.2 are according to the 1 educated. The printed circuit board 2 essentially corresponds to the printed circuit board 2 of FIG 1 . However, in addition to the recesses 4 for accommodating the first core part 3.1, the printed circuit board 2 has further recesses or openings which form latching element receptacles 13. Latching elements 12 of the clamp 6 engage in these, so that the clamp 6 is fastened to the printed circuit board 2 via this. The clip 6 is also guided through the circuit board 2 in the area of the recesses 4, so that it comes to rest on the second core part 3.2. The clamp 6 encompasses on two diametrically opposite sides two side surfaces 16 of the second core part 3.2 arranged diagonally, in order to align this in relation to the first core part 3.1. In this case, the second core part 3.2 can be designed as a simple plate. This means that the plateau 11 can be omitted.

3 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Transformator 1. Die außenliegende Klammer 6 ist hier als einfacher Bügel ausgebildet, der an seinen beiden Enden Rastelemente 12 zum Einsetzen in Rastelementaufnahmen 13 der Leiterplatte 2 aufweist. Zur Ausbildung der Rastelementaufnahmen 13 wurden vorliegend die Ausnehmungen 4 der Leiterplatte 2 in jeweils einem Eckbereich vergrößert. Die Klammer 6 weist zudem innenliegende Federarme 14 zur Abstützung am ersten Kernteil 3.1 auf, und zwar jeweils im Bereich zweier über Eck angeordneter Seitenflächen 16, die über eine Fase 17 verbunden sind. 3 shows a further transformer 1 according to the invention. The external clip 6 is designed here as a simple bracket which has latching elements 12 at its two ends for insertion into latching element receptacles 13 of the printed circuit board 2 . In order to form the latching element receptacles 13, the recesses 4 of the printed circuit board 2 were enlarged in each case in a corner region. The clamp 6 also has internal spring arms 14 for support on the first core part 3.1, specifically in the area of two side surfaces 16 arranged at a corner and connected by a chamfer 17.

Der 4 ist ein erfindungsgemäßer Transformator 1 mit einer Klammer 6 zu entnehmen, die nicht nur durch die Leiterplatte 2, sondern auch durch die beiden Kernteile 3.1, 3.2 geführt ist. In den beiden Kernteilen 3.2, 3.2 sind hierzu Öffnungen 20 ausgebildet. An ihren beiden Enden weist die Klammer 6 jeweils einen Federarm 14 auf, über welche die Klammer 6 an den außenliegenden Oberflächen 15 der beiden Kernteile 3.1, 3.2 abgestützt ist. Die beiden Kernteile 3.1, 3.2 werden auf diese Weise miteinander verspannt. Eine Befestigung der Klammer 6 an der Leiterplatte 2 ist nicht vorgesehen. Die Positionierung der beiden Kernteile 3.1, 3.2 in Bezug auf die Leiterplatte 2 wird analog der Ausführungsform der 1 mit Hilfe der Dämpfungselemente 5 bewirkt.the 4 a transformer 1 according to the invention can be seen with a clamp 6, which is passed not only through the printed circuit board 2, but also through the two core parts 3.1, 3.2. For this purpose, openings 20 are formed in the two core parts 3.2, 3.2. At each of its two ends, the clamp 6 has a spring arm 14, via which the clamp 6 is supported on the outer surfaces 15 of the two core parts 3.1, 3.2. The two core parts 3.1, 3.2 are clamped together in this way. An attachment of the clip 6 to the printed circuit board 2 is not provided. The positioning of the two core parts 3.1, 3.2 in relation to the printed circuit board 2 is analogous to the embodiment shape of 1 causes with the help of the damping elements 5.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102016113752 A1 [0002]DE 102016113752 A1 [0002]

Claims (10)

Transformator (1), umfassend eine eine erste und eine zweite Wicklungsanordnung aufweisende Leiterplatte (2), die zwischen einem ersten und einem zweiten Kernteil (3.1, 3.2) eines Transformatorkerns (3) angeordnet ist, wobei das erste Kernteil (3.1) abschnittsweise in Ausnehmungen (4) der Leiterplatte (2) aufgenommen ist, so dass die beiden Kernteile (3.1, 3.2) bereichsweise aufeinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kernteil (3.1) über mindestens ein elastisches Dämpfungselement (5) an der Leiterplatte (2) abgestützt und mittels einer Klammer (6) mit der Leiterplatte (2) und/oder dem zweiten Kernteil (3.2) verspannt ist.Transformer (1), comprising a printed circuit board (2) having a first and a second winding arrangement, which is arranged between a first and a second core part (3.1, 3.2) of a transformer core (3), the first core part (3.1) being recessed in sections (4) of the printed circuit board (2) so that the two core parts (3.1, 3.2) lie on top of each other in areas, characterized in that the first core part (3.1) is supported on the printed circuit board (2) via at least one elastic damping element (5) and is braced by means of a clamp (6) with the printed circuit board (2) and/or the second core part (3.2). Transformator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kernteil (3.1.) eine erste und eine zweite Ausnehmung (7) aufweist, in denen jeweils ein elastisches Dämpfungselement (5) aufgenommen ist.Transformer (1) after claim 1 , characterized in that the first core part (3.1.) has a first and a second recess (7), in each of which an elastic damping element (5) is accommodated. Transformator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kernteil (3.1) mehrere parallel verlaufende Plateaus (8, 9) aufweist, umfassend ein vorzugsweise mittig angeordnetes Plateau (9) das gegenüber den anderen Plateaus (8) zurückgesetzt ist und gemeinsam mit dem zweiten Kernteil (3.2) einen Spalt (10) begrenzt.Transformer (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the first core part (3.1) has several parallel plateaus (8, 9), comprising a preferably centrally arranged plateau (9) which is set back from the other plateaus (8) and together with the second core part (3.2) a gap (10) limited. Transformator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kernteil (3.2) ein vorzugsweise mittig angeordnetes Plateau (11) zur Zentrierung in Bezug auf das erste Kernteil (3.1) aufweist, wobei das zweite Kernteil (3.2) über das Plateau (11) in das erste Kernteil (3.1) eingreift.Transformer (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second core part (3.2) has a preferably centrally arranged plateau (11) for centering in relation to the first core part (3.1), the second core part (3.2) having the Plateau (11) engages in the first core part (3.1). Transformator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (6) durch die Kernteile (3.1, 3.2) und/oder die Leiterplatte (2) geführt ist.Transformer (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the clip (6) is guided through the core parts (3.1, 3.2) and/or the circuit board (2). Transformator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (6) mindestens ein Rastelement (12) zum verrastenden Eingriff in eine Rastelementaufnahme (13) der Leiterplatte (2) aufweist.Transformer (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the clip (6) has at least one latching element (12) for latching engagement in a latching element receptacle (13) of the printed circuit board (2). Transformator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (6) mindestens einen Federarm (14) zur Abstützung an einer Oberfläche (15) und/oder an einer Seitenfläche (16) eines Kernteils (3.1, 3.2) aufweist.Transformer (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the clip (6) has at least one spring arm (14) for support on a surface (15) and/or on a side face (16) of a core part (3.1, 3.2). . Transformator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (6) mindestens zwei über Eck angeordnete Seitenflächen (16) eines Kernteils (3.1) umgreift und/oder an diesen abgestützt ist, wobei vorzugsweise die beiden über Eck angeordneten Seitenflächen (16) im Bereich der Abstützung eine Fase (17) aufweisen.Transformer (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the clip (6) encompasses and/or is supported on at least two side surfaces (16) of a core part (3.1) arranged diagonally, the two lateral surfaces arranged diagonally being preferred (16) have a chamfer (17) in the area of the support. Transformator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (6) im Wesentlichen aus Kunststoff oder Metall, beispielsweise aus Edelstahl oder Federstahl, gefertigt ist.Transformer (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the clip (6) is essentially made of plastic or metal, for example stainless steel or spring steel. Leistungselektronische Komponente, beispielsweise Inverter oder DC/DC-Wandler, mit einem Transformator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Electronic power component, for example an inverter or DC/DC converter, with a transformer (1) according to one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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