DE102022122410A1 - MAGNETIC FIELD SENSITIVE COMPONENT, INDUCTIVE COMPONENT, BOARD WITH INDUCTIVE COMPONENT, USE OF A MAGNETIC FIELD SENSITIVE COMPONENT - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine magnetfeldempfindliche Baugruppe aufweisend:- zumindest ein erstes magnetfeldempfindliches Bauelement, ein zweites magnetfeldempfindliches Bauelement und ein Koppelmagnetelement angeordnet in einem Gehäuse;- wobei jedes magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelmagnetelement jeweils eine axiale Erstreckung und eine Aussparung in Richtung der axialen Erstreckung aufweist;- wobei das Gehäuse zumindest eine erste Durchdringung und eine zweite Durchdringung aufweist;- wobei das Koppelmagnetelement die zumindest zwei Durchdringungen des Gehäuses umfasst;- wobei ein erstes magnetfeldempfindliches Bauelement die erste Durchdringung des Gehäuses umfasst; und- wobei ein zweites magnetfeldempfindliches Bauelement die zweite Durchdringung des Gehäuses umfasst.The invention relates to a magnetic field-sensitive assembly comprising: - at least a first magnetic field-sensitive component, a second magnetic field-sensitive component and a coupling magnet element arranged in a housing; - each magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element each having an axial extension and a recess in the direction of the axial extension; - wherein the housing has at least a first penetration and a second penetration; - wherein the coupling magnetic element comprises the at least two penetrations of the housing; - wherein a first magnetic field-sensitive component comprises the first penetration of the housing; and- wherein a second magnetic field-sensitive component comprises the second penetration of the housing.
Description
Die Erfindung betrifft eine magnetfeldempfindliche Baugruppe, ein induktives Bauelement, eine Platine und die Verwendung einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe.The invention relates to a magnetic field-sensitive assembly, an inductive component, a circuit board and the use of a magnetic field-sensitive assembly.
Induktive Bauelemente, insbesondere Drosseln, werden für eine Mehrzahl von elektronischen und/oder elektrischen Anwendungen verwendet, vorzugsweise zur Begrenzung von Strömen in elektrischen Leitungen, zur Zwischenspeicherung von Energie in Form ihres Magnetfeldes, zur Impedanzanpassung und/oder zur Filterung eines elektronischen und/oder elektrischen Signals.Inductive components, in particular chokes, are used for a variety of electronic and/or electrical applications, preferably for limiting currents in electrical lines, for temporarily storing energy in the form of their magnetic field, for impedance matching and/or for filtering an electronic and/or electrical signals.
Bei der Verwendung eines induktiven Bauelements als Entstör-Drossel sollen Gleichstrom und niederfrequente Ströme durch die Drossel nicht oder nur wenig beeinflusst werden, hochfrequente Wechselströme dagegen sollen unter Ausnutzung der Impedanz der Induktivität wirksam verringert werden.When using an inductive component as an interference suppression choke, direct current and low-frequency currents should not be influenced or only slightly influenced by the choke, while high-frequency alternating currents should be effectively reduced using the impedance of the inductance.
Insbesondere für Anwendungen mit hohen Stromstärken kann es aufgrund der Leistungsgrenzen von Leistungsschaltern in Gleichrichtern und/oder Wechselrichtern vorteilhaft sein, einen Strom zunächst auf mehrere parallel zueinander geschaltete Leiter aufzuteilen und nach der Gleichrichtung und/oder Wechselrichtung wieder in einem oder mehreren Summenpunkten zusammenzuführen. So kann der Strom vereinfacht an ein in einer Wirkverbindung stehendes elektrisches Gerät weitergegeben werden. Bei solchen Anwendungen ist es zum Einen vorteilhaft die Ströme vor der Summierung miteinander zu harmonisieren und zum Anderen die Übertragung von Oberschwingungen, insbesondere verbraucherinduzierten Oberschwingungen und/oder durch den Gleichrichter und/oder den Wechselrichter induzierte Oberschwingungen, auf das Versorgungsnetz zu reduzieren oder zu verhindern.Particularly for applications with high current intensities, due to the performance limits of power switches in rectifiers and/or inverters, it can be advantageous to first divide a current into several conductors connected in parallel and, after rectification and/or alternation, to combine it again in one or more summing points. In this way, the current can be passed on in a simplified manner to an electrical device that is in an active connection. In such applications, it is advantageous, on the one hand, to harmonize the currents with one another before summing and, on the other hand, to reduce or prevent the transmission of harmonics, in particular consumer-induced harmonics and/or harmonics induced by the rectifier and/or the inverter, to the supply network.
Insbesondere für mobile Anwendungen und/oder andere bauraumsensitive und kostensensitive Anwendungen besteht der Wunsch die geforderten Aufgaben möglichst platzsparend, kostengünstig und robust zu gestalten. Ferner sind zusätzlich eine gute Filterwirkung für hochfrequente Störströme, eine möglichst konstante Temperatur und eine gute Anpassbarkeit an den designierten Anwendungsfall wünschenswert.Particularly for mobile applications and/or other space-sensitive and cost-sensitive applications, there is a desire to design the required tasks as space-saving, cost-effective and robust as possible. Furthermore, a good filter effect for high-frequency interference currents, a temperature that is as constant as possible and good adaptability to the designated application are also desirable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen.The invention is based on the object of providing an improvement or an alternative to the prior art.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine magnetfeldempfindliche Baugruppe, aufweisend:
- - zumindest ein erstes magnetfeldempfindliches Bauelement, ein zweites magnetfeldempfindliches Bauelement und ein Koppelmagnetelement angeordnet in einem Gehäuse;
- - wobei jedes magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelmagnetelement jeweils eine axiale Erstreckung und eine Aussparung in Richtung der axialen Erstreckung aufweist;
- - wobei das Gehäuse zumindest eine erste Durchdringung und eine zweite Durchdringung aufweist;
- - wobei das Koppelmagnetelement die zumindest zwei Durchdringungen des Gehäuses umfasst;
- - wobei ein erstes magnetfeldempfindliches Bauelement die erste Durchdringung des Gehäuses umfasst; und
- - wobei ein zweites magnetfeldempfindliches Bauelement die zweite Durchdringung des Gehäuses umfasst.
- - at least a first magnetic field-sensitive component, a second magnetic field-sensitive component and a coupling magnet element arranged in a housing;
- - wherein each magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element each have an axial extension and a recess in the direction of the axial extension;
- - wherein the housing has at least a first penetration and a second penetration;
- - wherein the coupling magnet element comprises the at least two penetrations of the housing;
- - wherein a first magnetic field-sensitive component comprises the first penetration of the housing; and
- - wherein a second magnetic field-sensitive component comprises the second penetration of the housing.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
- Zunächst sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein“, „zwei“ usw. im Regelfall als „mindestens“-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei ...“ usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein ...“, „genau zwei ...“ usw. gemeint sein können.
- First of all, it should be expressly pointed out that in the context of the present patent application, indefinite articles and numerical information such as "one", "two" etc. should generally be understood as "at least" information, i.e. as "at least one...", “at least two ...”, etc., unless it is expressly clear from the respective context or it is obvious or technically necessary for the person skilled in the art that there is only “exactly one ...”, “exactly two ...” etc. can be meant.
Im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung sei der Ausdruck „insbesondere“ immer so zu verstehen, dass mit diesem Ausdruck ein optionales, bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird. Der Ausdruck ist nicht als „und zwar“ und nicht als „nämlich“ zu verstehen.In the context of the present patent application, the expression “in particular” should always be understood as meaning that this expression introduces an optional, preferred feature. The expression is not to be understood as “and namely” or as “namely”.
Unter einem „magnetfeldempfindlichen Bauelement“ wird ein Bauelement, insbesondere ein ferromagnetisches Bauelement, verstanden, welches auf ein Magnetfeld mit der Veränderung zumindest einer Zustandsgröße des Bauelements reagiert. Aus einem magnetfeldempfindlichen Bauelement kann unter anderem zusammen mit elektrisch leifähigen Leitern ein induktives Bauelement hergestellt werden, das für elektrische und/oder elektronische Anwendungen verwendet werden kann.A “magnetic field-sensitive component” is understood to mean a component, in particular a ferromagnetic component, which reacts to a magnetic field by changing at least one state variable of the component. An inductive component can be produced from a magnetic field-sensitive component together with electrically conductive conductors, which can be used for electrical and/or electronic applications.
Im Rahmen dieser Beschreibung wird unter einem magnetfeldempfindlichen Bauelement insbesondere ein erstes magnetfeldempfindliches Bauelement und/oder ein zweites magnetfeldempfindliches Bauelement und/oder ein drittes magnetfeldempfindliches Bauelement und/oder ein viertes magnetfeldempfindliches Bauelement und/oder ein n-tes magnetfeldempfindliches Bauelement verstanden.In the context of this description, a magnetic field-sensitive component is in particular a first magnetic field-sensitive component and/or a second magnetic field-sensitive component and/or a third magnetic field-sensitive component lish component and/or a fourth magnetic field-sensitive component and/or an nth magnetic field-sensitive component.
Ein magnetfeldempfindliches Bauelement kann dazu ausgebildet sein, mit einem Leiter, insbesondere einem Leiterstück und/oder mit einer Wicklung in einer Wirkverbindung zu stehen.A magnetic field-sensitive component can be designed to be in an operative connection with a conductor, in particular a conductor piece and/or with a winding.
Das magnetfeldempfindliche Bauelement weist vorzugsweise die Gestalt eines Ringkerns auf. Insbesondere kann das derart ausgebildete magnetfeldempfindliche Bauelement ein Streufeld eines nahegelegenen Bauteils beeinflussen.The magnetic field-sensitive component preferably has the shape of a toroidal core. In particular, the magnetic field-sensitive component designed in this way can influence a stray field of a nearby component.
Die äußere Kontur des magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder die innere Kontur des magnetfeldempfindlichen Bauelements kann als ein Oval ausgebildet sein, insbesondere als eine Ellipse oder als ein Kreis.The outer contour of the magnetic field-sensitive component and/or the inner contour of the magnetic field-sensitive component can be designed as an oval, in particular as an ellipse or as a circle.
Das magnetfeldempfindliche Bauelement kann die Gestalt eines unterbrochenen Ringkerns aufweisen. Mit anderen Worten kann das magnetfeldempfindliche Bauelement an zumindest einer Stelle einen Luftspalt aufweisen. Wiederum mit anderen Worten kann das magnetfeldempfindliche Bauelement die Gestalt eines „C“ aufweisen.The magnetic field-sensitive component can have the shape of an interrupted toroidal core. In other words, the magnetic field-sensitive component can have an air gap at least at one point. In other words, the magnetic field-sensitive component can have the shape of a “C”.
Die äußere Kontur und/oder die innere Kontur des magnetfeldempfindlichen Bauelements kann als U-Form oder als C-Form oder als Rechteck oder als unterbrochenes Rechteck ausgebildet sein, wodurch ein besonders vorteilhaftes Streufeld des magnetfeldempfindlichen Bauelements erreicht werden kann. Insbesondere kann das derart ausgebildete magnetfeldempfindliche Bauelement ein Streufeld eines nahegelegenen Bauteils vorteilhaft beeinflussen.The outer contour and/or the inner contour of the magnetic field-sensitive component can be designed as a U-shape or as a C-shape or as a rectangle or as an interrupted rectangle, whereby a particularly advantageous stray field of the magnetic field-sensitive component can be achieved. In particular, the magnetic field-sensitive component designed in this way can advantageously influence a stray field of a nearby component.
Das magnetfeldempfindliche Bauelement kann die Gestalt eines beliebigen Körpers aufweisen.The magnetic field-sensitive component can have the shape of any body.
Unter einer „Aussparung“ wird ein freier Querschnittsbereich verstanden, der im Innenbereich des magnetfeldempfindlichen Bauelements ausgebildet ist. Die Aussparung kann sich in Richtung der axialen Erstreckung des magnetfeldempfindlichen Bauelements erstrecken, insbesondere kann sich die Aussparung von einer Außenfläche des magnetfeldempfindlichen Bauelements in Richtung der axialen Erstreckung des magnetfeldempfindlichen Bauelements bis zu der gegenüberliegenden Außenfläche des magnetfeldempfindlichen Bauelements erstrecken und kann somit mit anderen Worten eine Durchdringung des magnetfeldempfindlichen Bauelements ausbilden. Dadurch kann ein designierter elektrischer Leiter durch die Aussparung von der einen Außenfläche des magnetfeldempfindlichen Bauelements bis zur gegenüberliegenden Seite des magnetfeldempfindlichen Bauelements hindurch ragen. Mit anderen Worten kann ein designierter elektrischer Leiter ein magnetfeldempfindliches Bauelement durch die Aussparung durchdringen.A “recess” is understood to mean a free cross-sectional area that is formed in the interior of the magnetic field-sensitive component. The recess can extend in the direction of the axial extent of the magnetic field-sensitive component, in particular the recess can extend from an outer surface of the magnetic field-sensitive component in the direction of the axial extent of the magnetic field-sensitive component to the opposite outer surface of the magnetic field-sensitive component and can thus, in other words, provide a penetration of the magnetic field-sensitive component. As a result, a designated electrical conductor can protrude through the recess from one outer surface of the magnetic field-sensitive component to the opposite side of the magnetic field-sensitive component. In other words, a designated electrical conductor can penetrate a magnetic field-sensitive component through the recess.
Ein Koppelmagnetelement und/oder ein magnetfeldempfindliches Bauelement kann eine Aussparung derart bilden, dass es die Aussparung C-förmig umfasst und/oder einseitig umfasst.A coupling magnet element and/or a magnetic field-sensitive component can form a recess in such a way that it surrounds the recess in a C-shape and/or surrounds it on one side.
Ein Koppelmagnetelement und/oder ein magnetfeldempfindliches Bauelement kann eine Aussparung über zwei korrespondierend zueinander angeordnete Bereiche bilden, wobei die korrespondierend zueinander angeordneten Bereiche parallel zueinander angeordnet sein können, wobei die korrespondierend zueinander angeordneten Bereiche sich überwiegend in ihrer Längsrichtung erstrecken. Vorzugsweise wird unter einem Koppelmagnetelement und/oder einem magnetfeldempfindlichen Bauelement umfassend eine Aussparung eine Anordnung von zwei Bereichen des Koppelmagnetelements und/oder von zwei Bereichen des magnetfeldempfindlichen Bauelements verstanden, welche nicht unmittelbar miteinander verbunden sind und überwiegend parallel zueinander und aufweisend einen Abstand zueinander angeordnet sind. Sie Aussparung befindet sich für diesem Fall zwischen den beiden Bereichen.A coupling magnet element and/or a magnetic field-sensitive component can form a recess over two regions arranged correspondingly to one another, wherein the regions arranged correspondingly to one another can be arranged parallel to one another, with the regions arranged correspondingly to one another extending predominantly in their longitudinal direction. Preferably, a coupling magnet element and/or a magnetic field-sensitive component comprising a recess is understood to mean an arrangement of two areas of the coupling magnet element and/or two areas of the magnetic field-sensitive component, which are not directly connected to one another and are predominantly arranged parallel to one another and at a distance from one another. In this case, the recess is located between the two areas.
Die Aussparung kann als eine Durchgangsöffnung ausgebildet sein.The recess can be designed as a through opening.
Unter einer „Durchgangsöffnung“ wird ein freier Querschnitt verstanden, der im Innenbereich des magnetfeldempfindlichen Bauelements ausgebildet ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Durchgangsöffnung in Richtung einer axialen Erstreckung des magnetfeldempfindlichen Bauelements.A “through opening” is understood to mean a free cross section that is formed in the interior of the magnetic field-sensitive component. Preferably, the through opening extends in the direction of an axial extent of the magnetic field-sensitive component.
Ein „Koppelmagnetelement“ kann zumindest ein magnetfeldempfindliches Bauelement aufweisen und/oder als ein magnetfeldempfindliches Bauelement ausgebildet sein. Ein Koppelmagnetelement kann dazu ausgebildet sein, mit zumindest zwei Leitern, insbesondere zumindest zwei Leiterstücken und/oder mit zumindest zwei Wicklungen in einer Wirkverbindung zu stehen.A “coupling magnet element” can have at least one magnetic field-sensitive component and/or be designed as a magnetic field-sensitive component. A coupling magnet element can be designed to be in an operative connection with at least two conductors, in particular at least two conductor pieces and/or with at least two windings.
Ein Koppelmagnetelement kann aus mehreren Lagen eines Magnetbandes gewickelt sein. Unter einem Magnetband wird ein im Vergleich zur Breite und Länge des Magnetbandes dünnes Band aus einem magnetischen Werkstoff verstanden, insbesondere aus einem weichmagnetischen Werkstoff, insbesondere aus einem magnetischen Glas, insbesondere aus einem nanokristallinen Glas aufweisend eine nanokristalline Struktur.A coupling magnet element can be wound from several layers of magnetic tape. A magnetic tape is understood to mean a tape made of a magnetic material that is thin compared to the width and length of the magnetic tape, in particular of a soft magnetic material, in particular of a magnetic glass, in particular of a nanocrystalline glass having a nanocrystalline structure.
Unter einem „Gehäuse“ wird ein Bauteil verstanden, welches zumindest das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das Koppelmagnetelement elektrisch und/oder elektronisch von seiner Umgebung isoliert. Weiterhin kann das Gehäuse dazu ausgebildet sein, zumindest das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das Koppelmagnetelement aufzunehmen und eine relative Anordnung der aufgenommenen Bauelemente zueinander zu ermöglichen. Mit anderen Worten kann das Gehäuse die Relativposition des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des Koppelmagnetelements bestimmen.A “housing” is understood to mean a component which electrically and/or electronically isolates at least the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element from its surroundings. Furthermore, the housing can be designed to accommodate at least the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element and to enable a relative arrangement of the accommodated components to one another. In other words, the housing can determine the relative position of the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element.
Unter einer „Durchdringung“ des Gehäuses wird ein sich durch das Gehäuse erstreckender freier Querschnitt verstanden. Die Durchdringung kann einen ovalen Querschnitt aufweisen, vorzugsweise einen elliptischen oder kreisrunden Querschnitt oder einen beliebigen anderen Querschnitt. Die Durchdringung kann das Gehäuse vollständig durchdringen. Mit anderen Worten kann ein designierter elektrischer Leiter das Gehäuse durch die Durchdringung durchdringen. Wiederum anders formuliert kann ein designierter elektrischer Leiter durch die Durchdringung durch das Gehäuse hindurch ragen.A “penetration” of the housing is understood to mean a free cross section extending through the housing. The penetration may have an oval cross-section, preferably an elliptical or circular cross-section or any other cross-section. The penetration can completely penetrate the case. In other words, a designated electrical conductor can penetrate the housing through the penetration. In other words, a designated electrical conductor can protrude through the penetration through the housing.
Die Durchdringung kann sich von einer ersten Außenfläche des Gehäuses durch das Gehäuse hindurch bis zu der gleichen Außenfläche oder einer weiteren Außenfläche erstrecken, insbesondere bis zu einer der ersten Außenfläche gegenüberliegenden weiteren Außenfläche.The penetration can extend from a first outer surface of the housing through the housing to the same outer surface or a further outer surface, in particular to a further outer surface opposite the first outer surface.
Das Gehäuse kann zumindest eine erste Durchdringung und eine zweite Durchdringung aufweisen. Das Gehäuse kann drei oder mehr Durchdringungen aufweisen.The housing may have at least a first penetration and a second penetration. The housing may have three or more penetrations.
Die Durchdringungen können entlang paralleler Achsen in dem Gehäuse verlaufen. Alternativ können die Durchdringungen entlang windschiefer Achsen in dem Gehäuse verlaufen. Dadurch kann eine verbesserte elektrische Isolationswirkung des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements erreicht werden.The penetrations may extend along parallel axes in the housing. Alternatively, the penetrations can run along skewed axes in the housing. This makes it possible to achieve an improved electrical insulation effect of the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component.
Die Durchdringungen können sich in dem Gehäuse schneiden und/oder zumindest teilweise entlang einer gemeinsamen Achse verlaufen. Dadurch kann das Gehäuse und damit die magnetfeldempfindliche Baugruppe kompakter ausgeführt werden.The penetrations can intersect in the housing and/or extend at least partially along a common axis. This allows the housing and thus the magnetic field-sensitive assembly to be made more compact.
Die Durchdringungen können zumindest abschnittweise als Kurve mit beliebigen Radien und/oder Krümmungen ausgebildet sein. Dadurch kann eine magnetfeldempfindliche Baugruppe kompakter ausgeführt werden.The penetrations can be designed at least in sections as a curve with any radii and/or curvatures. This allows a magnetic field-sensitive assembly to be made more compact.
Das Gehäuse kann als ein elektrisch isolierendes Gehäuse ausgebildet sein.The housing can be designed as an electrically insulating housing.
Das Gehäuse kann aus einem nicht magnetischen Werkstoff ausgebildet sein.The housing can be made of a non-magnetic material.
Vorteilhaft kann das Gehäuse aus einem aufgeschmolzenen Kunststoffpulver gebildet sein, insbesondere aus einem Thermoplast und oder aus einem Duroplast oder einen solchen aufweisen. Dadurch kann das Gehäuse mit einem geringen Gewicht hergestellt werden.The housing can advantageously be formed from a melted plastic powder, in particular from a thermoplastic and/or from a thermoset or have one. This allows the housing to be manufactured with a low weight.
Vorteilhaft kann das Gehäuse in einem Spritzgießverfahren und/oder einem Thermoformverfahren und/oder einem PUR-RIM Verfahren und/oder einem sonstigen Kunststofffertigungsverfahren hergestellt werden. Dadurch kann das Gehäuse in einem Fertigungsschritt hergestellt werden.The housing can advantageously be produced in an injection molding process and/or a thermoforming process and/or a PUR-RIM process and/or another plastic manufacturing process. This allows the housing to be manufactured in one manufacturing step.
Wiederum vorteilhaft kann das Gehäuse in einem Spritzgießverfahren und/oder einem Thermoformverfahren und/oder einem PUR-RIM Verfahren und/oder einem sonstigen Kunststofffertigungsverfahren derart hergestellt werden, dass das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das Koppelmagnetelement von einem Kunststoff während der Herstellung umschlossen wird. Insbesondere kann das Gehäuse durch umspritzen des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des Koppelmagnetelements in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden. Dadurch kann die magnetfeldempfindliche Baugruppe nochmals schneller und kostengünstiger hergestellt werden.Again advantageously, the housing can be manufactured in an injection molding process and/or a thermoforming process and/or a PUR-RIM process and/or another plastic manufacturing process in such a way that the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component and / or the coupling magnet element is enclosed by a plastic during production. In particular, the housing can be produced by encapsulating the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element in an injection molding process. This means that the magnetic field-sensitive assembly can be manufactured even faster and more cost-effectively.
Alternativ oder zusätzlich kann das Gehäuse aus einem Epoxidharz gebildet sein oder ein Epoxidharz aufweisen. Insbesondere kann das Gehäuse durch umgießen des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des Koppelmagnetelements in einem Kunststoffgießverfahren hergestellt werden. Dadurch kann die magnetfeldempfindliche Baugruppe abermals schneller und kostengünstiger hergestellt werden.Alternatively or additionally, the housing can be formed from an epoxy resin or have an epoxy resin. In particular, the housing can be produced by casting around the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element in a plastic casting process. This means that the magnetic field-sensitive assembly can be manufactured more quickly and more cost-effectively.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Gehäuse mit einem Sprühverfahren und/oder einem Tauchverfahren und/oder einem Beschichtungsverfahren hergestellt werden.Alternatively or additionally, a housing can be made using a spray process and/or an immersion process drive and/or be produced using a coating process.
Das Gehäuse kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das Koppelmagnetelement zumindest teilweise umschließen, insbesondere vollständig umschließen. Dadurch wird die magnetfeldempfindliche Baugruppe verbessert elektrisch isoliert.The housing can at least partially enclose, in particular completely enclose, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element. This provides improved electrical insulation for the magnetic field-sensitive assembly.
Das Gehäuse kann zumindest zweiteilig ausgeführt werden, insbesondere kann das Gehäuse zumindest einen unteren Teil und einen oberen Teil aufweisen. Der untere Teil und der obere Teil können mittels Verbindungseinrichtungen miteinander verbunden sein, insbesondere so miteinander verbunden sein, dass das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das Koppelmagnetelement zumindest teilweise von dem Gehäuse umschlossen wird, vorzugsweise vollständig umschlossen wird.The housing can be designed at least in two parts, in particular the housing can have at least a lower part and an upper part. The lower part and the upper part can be connected to one another by means of connecting devices, in particular connected to one another in such a way that the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element are at least partially separated from the Housing is enclosed, preferably completely enclosed.
Der untere Teil und/oder der obere Teil des zweiteilig ausgeführten Gehäuses kann auch als Trog bezeichnet werden.The lower part and/or the upper part of the two-part housing can also be referred to as a trough.
Alternativ oder zusätzlich kann das Gehäuse dreiteilig ausgeführt werden, insbesondere vierteilig oder mehrteilig.Alternatively or additionally, the housing can be made in three parts, in particular in four parts or in several parts.
Das Gehäuse kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das Koppelmagnetelement in ein mehrteiliges geöffnetes Gehäuse eingefügt und/oder aus dem mehrteiligen geöffneten Gehäuse entnommen werden können.The housing can in particular be designed such that the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element are inserted into a multi-part, open housing and/or removed from the multi-part, open housing can.
Das Gehäuse kann alternativ monolithisch aus einem Teil ausgebildet sein.The housing can alternatively be formed monolithically from one part.
Das Gehäuse kann eine Temperaturbeständigkeit von größer oder gleich 120 °C aufweisen, bevorzugt eine Temperaturbeständigkeit von größer oder gleich 150 °C und besonders bevorzugt eine Temperaturbeständigkeit von größer oder gleich 180 °C.The housing can have a temperature resistance of greater than or equal to 120 °C, preferably a temperature resistance of greater than or equal to 150 °C and particularly preferably a temperature resistance of greater than or equal to 180 °C.
Das erste magnetfeldempfindliche Bauelement kann die erste Durchdringung des Gehäuses „umfassen“. Mit anderen Worten, kann die Aussparung des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements die Projektion der ersten Durchdringung des Gehäuses in Richtung der ersten Durchdringung zumindest teilweise überdecken. Insbesondere kann die Querschnittsfläche der Aussparung des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements die Querschnittsfläche der ersten Durchdringung des Gehäuses projiziert in Richtung der ersten Durchdringung des Gehäuses zumindest teilweise überdecken, insbesondere vollständig überdecken. Wiederum anders formuliert kann ein designierter elektrischer Leiter durch die erste Durchdringung und die Aussparung des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements geführt werden.The first magnetic field-sensitive component can “comprise” the first penetration of the housing. In other words, the recess of the first magnetic field-sensitive component can at least partially cover the projection of the first penetration of the housing in the direction of the first penetration. In particular, the cross-sectional area of the recess of the first magnetic field-sensitive component can at least partially cover, in particular completely cover, the cross-sectional area of the first penetration of the housing projected in the direction of the first penetration of the housing. To put it another way, a designated electrical conductor can be guided through the first penetration and the recess of the first magnetic field-sensitive component.
Vorteilhaft kann die Achse der Aussparung des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements zumindest abschnittweise koaxial mit der Achse der ersten Durchdringung des Gehäuses verlaufen. Dadurch kann ein designierter elektrischer Leiter nochmals vereinfacht durch die Aussparung des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und durch die erste Durchdringung des Gehäuses geführt werden.The axis of the recess of the first magnetic field-sensitive component can advantageously run at least in sections coaxially with the axis of the first penetration of the housing. As a result, a designated electrical conductor can be guided through the recess of the first magnetic field-sensitive component and through the first penetration of the housing in a further simplified manner.
Das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement kann die zweite Durchdringung des Gehäuses „umfassen“. Mit anderen Worten, kann die Aussparung des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements die Projektion der zweiten Durchdringung des Gehäuses in Richtung der ersten Durchdringung zumindest teilweise überdecken. Insbesondere kann die Querschnittsfläche der Aussparung des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements die Querschnittsfläche der zweiten Durchdringung des Gehäuses projiziert in Richtung der ersten Durchdringung des Gehäuses zumindest teilweise überdecken, insbesondere vollständig überdecken. Wiederum anders formuliert kann ein designierter elektrischer Leiter durch die zweite Durchdringung und die Aussparung des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements geführt werden.The second magnetic field-sensitive component can “comprise” the second penetration of the housing. In other words, the recess of the second magnetic field-sensitive component can at least partially cover the projection of the second penetration of the housing in the direction of the first penetration. In particular, the cross-sectional area of the recess of the second magnetic field-sensitive component can at least partially cover, in particular completely cover, the cross-sectional area of the second penetration of the housing projected in the direction of the first penetration of the housing. To put it another way, a designated electrical conductor can be guided through the second penetration and the recess of the second magnetic field-sensitive component.
Vorteilhaft kann die Achse der Aussparung des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements zumindest abschnittweise koaxial mit der Achse der zweiten Durchdringung des Gehäuses verlaufen. Dadurch kann ein designierter elektrischer Leiter nochmals vereinfacht durch die Aussparung des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements und durch die zweite Durchdringung des Gehäuses geführt werden.The axis of the recess of the second magnetic field-sensitive component can advantageously run at least in sections coaxially with the axis of the second penetration of the housing. As a result, a designated electrical conductor can be guided through the recess of the second magnetic field-sensitive component and through the second penetration of the housing in a further simplified manner.
Das Koppelmagnetelement kann die zumindest zwei Durchdringungen des Gehäuses „umfassen“, insbesondere die erste Durchdringung des Gehäuses und die zweite Durchdringung des Gehäuses. Mit anderen Worten kann die Aussparung des Koppelmagnetelements die Projektion der ersten Durchdringung des Gehäuses in Richtung der ersten Durchdringung und die Projektion der zweiten Durchdringung des Gehäuses in Richtung der ersten Durchdringung zumindest teilweise überdecken. Insbesondere kann die Querschnittsfläche der Aussparung des Koppelelements die Querschnittsfläche der ersten Durchdringung und die Querschnittsfläche der zweiten Durchdringung zumindest teilweise überdecken.The coupling magnet element can “comprise” the at least two penetrations of the housing, in particular the first penetration of the housing and the second penetration of the housing. In other words, the recess of the coupling magnet element can at least partially cover the projection of the first penetration of the housing in the direction of the first penetration and the projection of the second penetration of the housing in the direction of the first penetration. In particular, the cross-sectional area of the recess tion of the coupling element at least partially cover the cross-sectional area of the first penetration and the cross-sectional area of the second penetration.
Zweckmäßig kann die axiale Erstreckung der magnetfeldempfindlichen Bauelemente und/oder die axiale Erstreckung des Koppelmagnetelements in Richtung zueinander paralleler Achsen verlaufen.The axial extent of the magnetic field-sensitive components and/or the axial extent of the coupling magnet element can expediently extend in the direction of mutually parallel axes.
Dadurch kann ein designierter elektrischer Leiter oder mehrere designierte elektrische Leiter vereinfacht durch die Durchdringungen des Gehäuses und durch die Aussparungen der magnetfeldempfindlichen Bauelemente und/oder des Koppelmagnetelements geführt werden.As a result, a designated electrical conductor or several designated electrical conductors can be guided in a simplified manner through the penetrations of the housing and through the recesses of the magnetic field-sensitive components and/or the coupling magnet element.
Vorteilhaft kann die axiale Erstreckung der magnetfeldempfindlichen Bauelemente und/oder die axiale Erstreckung des Koppelmagnetelements entlang paralleler Achsen verlaufen, wobei die parallelen Achsen in einer gemeinsamen Ebene liegen können. Dadurch kann die magnetfeldempfindliche Baugruppe kompakter ausgeführt werden.The axial extent of the magnetic field-sensitive components and/or the axial extent of the coupling magnet element can advantageously run along parallel axes, wherein the parallel axes can lie in a common plane. This allows the magnetic field-sensitive assembly to be made more compact.
Optional kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das Koppelmagnetelement zumindest teilweise in einer Ebene angeordnet sein. Optionally, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element can be arranged at least partially in one plane.
Dadurch kann ein designierter elektrischer Leiter, insbesondere mehrere designierte elektrische Leiter, vereinfacht durch die Durchdringungen des Gehäuses und durch die Aussparungen der magnetfeldempfindlichen Bauelemente und/oder des Koppelmagnetelements geführt werden.As a result, a designated electrical conductor, in particular several designated electrical conductors, can be guided in a simplified manner through the penetrations of the housing and through the recesses of the magnetic field-sensitive components and/or the coupling magnet element.
Vorteilhaft kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das Koppelmagnetelement eine gemeinsame Ebene aufweisen, die orthogonal auf den Achsen der axialen Erstreckung der magnetfeldempfindlichen Bauelemente und der Achse der axialen Erstreckung des Koppelmagnetelements steht. Dadurch kann ein designierter elektrischer Leiter, insbesondere mehrere designierte elektrische Leiter, nochmals vereinfacht durch die Durchdringungen des Gehäuses und durch die Aussparungen der magnetfeldempfindlichen Bauelemente und/oder des Koppelmagnetelements geführt werden.Advantageously, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element can have a common plane which is orthogonal on the axes of the axial extent of the magnetic field-sensitive components and the axis of the axial extent of the Coupling magnet element stands. As a result, a designated electrical conductor, in particular several designated electrical conductors, can be guided even more simply through the penetrations of the housing and through the recesses of the magnetic field-sensitive components and/or the coupling magnet element.
Vorteilhaft kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement zumindest mittelbar zu dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement kontaktiert angeordnet sein, vorzugsweise unmittelbar zu dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement kontaktiert angeordnet sein.Advantageously, the first magnetic field-sensitive component can be arranged at least indirectly in contact with the second magnetic field-sensitive component, preferably directly in contact with the second magnetic field-sensitive component.
Dadurch kann die magnetfeldempfindliche Baugruppe kompakter ausgeführt werden. Außerdem kann dadurch ein Streufeld der magnetfeldempfindlichen Baugruppe definiert eingestellt werden, insbesondere vorteilhaft erhöht werden.This allows the magnetic field-sensitive assembly to be made more compact. In addition, a stray field of the magnetic field-sensitive assembly can be set in a defined manner and, in particular, advantageously increased.
Vorteilhaft kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement zumindest mittelbar zu dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement elektrisch leitend kontaktiert angeordnet sein, vorzugsweise unmittelbar zu dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement elektrisch leitend kontaktiert angeordnet sein. Dadurch kann ein Streufeld der magnetfeldempfindlichen Baugruppe nochmals genauer definiert eingestellt werden, insbesondere kann hierdurch erreicht werden, dass sich die Streufelder von nahegelegenen Bauteilen vorteilhaft besonders vorteilhaft beeinflussen. Vorzugsweise kann so erreicht werden, dass Gegentaktstörungen von dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement und dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement vorteilhaft beeinflusst werden können.Advantageously, the first magnetic field-sensitive component can be arranged in electrically conductive contact with the second magnetic field-sensitive component at least indirectly, preferably arranged in electrically conductive contact with the second magnetic field-sensitive component directly. As a result, a stray field of the magnetic field-sensitive assembly can be set in a more precisely defined manner; in particular, this can ensure that the stray fields of nearby components have a particularly advantageous influence on one another. It can preferably be achieved in this way that push-pull interference can be advantageously influenced by the first magnetic field-sensitive component and the second magnetic field-sensitive component.
Zweckmäßig kann das Koppelmagnetelement mittelbar oder unmittelbar zu dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement kontaktiert angeordnet sein und/oder mittelbar oder unmittelbar zu dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement kontaktiert angeordnet sein.The coupling magnet element can expediently be arranged in direct or indirect contact with the first magnetic field-sensitive component and/or in direct or indirect contact with the second magnetic field-sensitive component.
Hierdurch kann ein zusätzlicher Kühleffekt durch einen Wärmetransport von dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement und/oder dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement zu dem Koppelmagnetelement erreicht werden. Dadurch kann die magnetfeldempfindliche Baugruppe kompakter ausgeführt werden. Außerdem kann dadurch ein Streufeld der magnetfeldempfindlichen Baugruppe definiert eingestellt werden.In this way, an additional cooling effect can be achieved by heat transport from the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component to the coupling magnet element. This allows the magnetic field-sensitive assembly to be made more compact. In addition, a stray field of the magnetic field-sensitive assembly can be set in a defined manner.
Vorteilhaft kann das Koppelmagnetelement mittelbar oder unmittelbar zu dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement elektrisch leitend kontaktiert angeordnet sein und/oder mittelbar oder unmittelbar zu dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement elektrisch leitend kontaktiert angeordnet sein. Dadurch kann ein Streufeld der magnetfeldempfindlichen Baugruppe nochmals genauer definiert eingestellt werden, insbesondere vorteilhaft erhöht werden.Advantageously, the coupling magnet element can be arranged in electrically conductive contact with the first magnetic field-sensitive component and/or can be arranged in electrically conductive contact with the second magnetic field-sensitive component directly or indirectly. As a result, a stray field of the magnetic field-sensitive assembly can be set in a more precisely defined manner, in particular advantageously increased.
Optional kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindlichen Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement innerhalb der Aussparung des Koppelmagnetelements angeordnet sein, vorzugsweise nebeneinander in der Aussparung des Koppelmagnetelements angeordnet sein.Optionally, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can be arranged within the recess of the coupling magnet element, preferably next to one another in the outward direction Saving the coupling magnet element can be arranged.
Dadurch kann die magnetfeldempfindliche Baugruppe abermals kompakter ausgeführt werden. Zudem können die magnetfeldempfindlichen Bauelemente und das Koppelmagnetelement verbessert zueinander kontaktiert angeordnet werden.This means that the magnetic field-sensitive assembly can once again be made more compact. In addition, the magnetic field-sensitive components and the coupling magnet element can be arranged in improved contact with one another.
Vorteilhaft kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement vollständig innerhalb der Aussparung des Koppelmagnetelements angeordnet sein. Hierdurch kann ein zusätzlicher Kühleffekt durch eine Wärmeleitung von dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement und/oder von dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement zum Koppelmagnetelement hin erreicht werden. Dadurch können die magnetfeldempfindlichen Bauelemente und das Koppelmagnetelement bei gleichbleibender Leistungsaufnahme kleiner dimensioniert werden und somit die magnetfeldempfindliche Baugruppe nochmals kompakter ausgeführt werden.Advantageously, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can be arranged completely within the recess of the coupling magnet element. In this way, an additional cooling effect can be achieved through heat conduction from the first magnetic field-sensitive component and/or from the second magnetic field-sensitive component to the coupling magnet element. As a result, the magnetic field-sensitive components and the coupling magnet element can be dimensioned smaller while maintaining the same power consumption and thus the magnetic field-sensitive assembly can be made even more compact.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement eine relative Permeabilität von größer oder gleich 10 aufweisen, bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 50, weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 100 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 300. Zweckmäßig kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement eine relative Permeabilität von größer oder gleich 500 aufweisen, bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 1.000, weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 1.500 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 2.000.According to a preferred embodiment, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can have a relative permeability of greater than or equal to 10, preferably a relative permeability of greater than or equal to 50, further preferably a relative permeability of greater than or equal to 100 and particularly preferably a relative permeability of greater than or equal to 300. Appropriately, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can have a relative permeability of greater than or equal to 500, preferably a relative permeability of greater than or equal to 1,000, further preferably a relative permeability of greater than or equal to 1,500 and particularly preferably a relative permeability of greater than or equal to 2,000.
Dadurch kann die magnetfeldempfindliche Baugruppe sensitiver auf Änderungen der Magnetfelder des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements reagieren.This allows the magnetic field-sensitive assembly to react more sensitively to changes in the magnetic fields of the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component.
Optional kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 5.000 aufweisen, bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 3.500, weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 2.000 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 1.500. Bevorzugt kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 1.000 aufweisen, bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 500, weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 300 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 100.Optionally, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can have a relative permeability of less than or equal to 5,000, preferably a relative permeability of less than or equal to 3,500, further preferably a relative permeability of less than or equal to 2,000 and particularly preferably a relative permeability of less than or equal to 1,500. Preferably, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can have a relative permeability of less than or equal to 1,000, preferably a relative permeability of less than or equal to 500, further preferably a relative permeability of less than or equal to 300 and particularly preferably a relative permeability of less than or equal to 100.
Vorteilhaft kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement eine magnetische Sättigungsflussdichte von größer oder gleich 1 T aufweisen, bevorzugt größer oder gleich 1,2 T und besonders bevorzugt von größer oder gleich 1,4 T. Dadurch kann eine besonders hohe Menge an elektrischer Energie im magnetischen Fluss des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements gespeichert werden. Damit kann die Leistungsdichte der magnetfeldempfindlichen Baugruppe erhöht werden.Advantageously, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can have a magnetic saturation flux density of greater than or equal to 1 T, preferably greater than or equal to 1.2 T and particularly preferably greater than or equal to 1, 4 T. This allows a particularly high amount of electrical energy to be stored in the magnetic flux of the first magnetic field-sensitive component and the second magnetic field-sensitive component. This allows the power density of the magnetic field-sensitive assembly to be increased.
Vorteilhaft kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement eine Koerzitivfeldstärke von kleiner oder gleich 10 A/m aufweisen, bevorzugt eine Koerzitivfeldstärke von kleiner oder gleich 5 A/m und besonders bevorzugt eine Koerzitivfeldstärke von kleiner oder gleich 3 A/m. Dadurch entsteht eine verringerte Verlustwärme durch ein wechselndes Magnetfeld in dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement und/oder dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement. Dadurch kann das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement bei gleichbleibender Leistungsaufnahme nochmals kleiner dimensioniert werden und somit die Leistungsdichte der magnetfeldempfindlichen Baugruppe nochmals gesteigert werden.Advantageously, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can have a coercive field strength of less than or equal to 10 A/m, preferably a coercive field strength of less than or equal to 5 A/m and particularly preferably a coercive field strength of less than or equal to 3 A/m. This results in reduced heat loss due to a changing magnetic field in the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component. As a result, the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can be made even smaller while maintaining the same power consumption and thus the power density of the magnetic field-sensitive assembly can be increased again.
Zweckmäßig kann das Koppelmagnetelement eine relative Permeabilität von größer oder gleich 1.000 aufweisen, bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 5.000, weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 10.000 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 20.000. Weiterhin zweckmäßig kann das Koppelmagnetelement eine relative Permeabilität von größer oder gleich 30.000 aufweisen, bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 45.000, weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 60.000 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von größer oder gleich 75.000.The coupling magnet element can expediently have a relative permeability of greater than or equal to 1,000, preferably a relative permeability of greater than or equal to 5,000, further preferably a relative permeability of greater than or equal to 10,000 and particularly preferably a relative permeability of greater than or equal to 20,000. Furthermore, the coupling magnet element can expediently have a relative permeability of greater than or equal to 30,000, preferably a relative permeability of greater than or equal to 45,000, further preferably a relative permeability ity of greater than or equal to 60,000 and particularly preferably a relative permeability of greater than or equal to 75,000.
Dadurch kann die magnetfeldempfindliche Baugruppe sensitiver auf Änderungen der Magnetfelder des Koppelmagnetelements reagieren, insbesondere können lastseitig oder netzseitig induzierte hochfrequente Störströme verbessert kompensiert werden.This allows the magnetic field-sensitive assembly to react more sensitively to changes in the magnetic fields of the coupling magnet element; in particular, high-frequency interference currents induced on the load side or network side can be better compensated for.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform kann das Koppelmagnetelement eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 150.000 aufweisen, bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 100.000, weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 90.000 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 75.000. Weiterhin zweckmäßig kann das Koppelmagnetelement eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 60.000 aufweisen, bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 45.000, weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 30.000 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 20.000.According to an optional embodiment, the coupling magnet element can have a relative permeability of less than or equal to 150,000, preferably a relative permeability of less than or equal to 100,000, further preferably a relative permeability of less than or equal to 90,000 and particularly preferably a relative permeability of less than or equal to 75,000. Furthermore, the coupling magnet element can expediently have a relative permeability of less than or equal to 60,000, preferably a relative permeability of less than or equal to 45,000, further preferably a relative permeability of less than or equal to 30,000 and particularly preferably a relative permeability of less than or equal to 20,000.
Vorteilhaft kann das Koppelmagnetelement eine magnetische Sättigungsflussdichte von größer oder gleich 1 T aufweisen, bevorzugt größer oder gleich 1,2 T und besonders bevorzugt von größer oder gleich 1,4 T. Dadurch kann eine besonders hohe Menge an elektrischer Energie im magnetischen Fluss des Koppelmagnetelements gespeichert werden. Damit kann die Leistungsdichte der magnetfeldempfindlichen Baugruppe erhöht werden.The coupling magnet element can advantageously have a magnetic saturation flux density of greater than or equal to 1 T, preferably greater than or equal to 1.2 T and particularly preferably greater than or equal to 1.4 T. This allows a particularly high amount of electrical energy to be stored in the magnetic flux of the coupling magnet element become. This allows the power density of the magnetic field-sensitive assembly to be increased.
Vorteilhaft kann das Koppelmagnetelement eine Koerzitivfeldstärke von kleiner oder gleich 10 A/m aufweisen, bevorzugt eine Koerzitivfeldstärke von kleiner oder gleich 5 A/m und besonders bevorzugt eine Koerzitivfeldstärke von kleiner oder gleich 3 A/m. Dadurch entsteht eine verringerte Verlustwärme durch ein wechselndes Magnetfeld in dem Koppelmagnetelement. Dadurch kann das Koppelmagnetelement bei gleichbleibender Leistungsaufnahme nochmals kleiner dimensioniert werden und somit die Leistungsdichte der magnetfeldempfindlichen Baugruppe nochmals gesteigert werden.The coupling magnet element can advantageously have a coercive field strength of less than or equal to 10 A/m, preferably a coercive field strength of less than or equal to 5 A/m and particularly preferably a coercive field strength of less than or equal to 3 A/m. This results in reduced heat loss due to a changing magnetic field in the coupling magnetic element. As a result, the coupling magnet element can be made even smaller while maintaining the same power consumption and thus the power density of the magnetic field-sensitive assembly can be increased again.
Zweckmäßig kann das Koppelmagnetelement und/oder das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement einen weichmagnetischen Werkstoff aufweisen, insbesondere ein metallisches Glas aufweisen, bevorzugt eine nanokristalline Struktur aufweisen.The coupling magnet element and/or the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can expediently have a soft magnetic material, in particular have a metallic glass, preferably have a nanocrystalline structure.
Weiterhin kann das Koppelmagnetelement aus einem Magnetband aufweisend einen weichmagnetischen Werkstoff aufgewickelt sein, insbesondere aufweisend ein metallisches Glas, bevorzugt aufweisend ein metallisches Glas mit einer nanokristallinen Struktur.Furthermore, the coupling magnet element can be wound from a magnetic tape comprising a soft magnetic material, in particular comprising a metallic glass, preferably comprising a metallic glass with a nanocrystalline structure.
Das Koppelmagnetelement und/oder das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement kann ferner Partikel aus einem weichmagnetischen Stoff aufweisen oder aus Partikeln eines weichmagnetischen Stoffes bestehen, insbesondere Partikel aus einem metallischen Glas, bevorzugt Partikel aus einem metallischen Glas mit nanokristalliner Struktur.The coupling magnet element and/or the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component may further have particles made of a soft magnetic substance or consist of particles of a soft magnetic substance, in particular particles made of a metallic glass, preferably particles made of a metallic glass with a nanocrystalline structure.
Begriffliche sei dazu zunächst folgendes erläutert:
- Unter einem „Partikel“ wird ein Körper verstanden, welcher gegenüber dem magnetfeldempfindlichen Bauelement klein ist. Vorzugsweise wird unter einem Partikel ein Körper verstanden, welcher in jeder Raumrichtung eine Erstreckung in einem Bereich zwischen 3 µm und 10.000 µm aufweist.
- A “particle” is understood to mean a body that is small compared to the magnetic field-sensitive component. A particle is preferably understood to mean a body which has an extension in a range between 3 µm and 10,000 µm in each spatial direction.
Hier wird unter anderem ein Koppelmagnetelement und/oder ein erstes magnetfeldempfindliches Bauelement und/oder ein zweites magnetfeldempfindliches Bauelement vorgeschlagen, welches Partikel eines weichmagnetischen Stoffes aufweist.Here, among other things, a coupling magnet element and/or a first magnetic field-sensitive component and/or a second magnetic field-sensitive component is proposed, which has particles of a soft magnetic substance.
Das magnetfeldempfindliche Bauelement ist dabei vorzugsweise unter Verwendung der Partikel aus dem weichmagnetischen Stoff urgeformt.The magnetic field-sensitive component is preferably originally formed using the particles made of the soft magnetic material.
Zweckmäßig weist ein durchschnittlicher Partikel, wobei ein durchschnittlicher Partikel einen auf die Gesamtzahl der Partikel gemittelten durchschnittlichen Partikel meint, eine Erstreckung von größer oder gleich 3 µm auf, bevorzugt eine Erstreckung von größer oder gleich 10 pm, weiterhin bevorzugt eine Erstreckung von größer oder gleich 30 µm und besonders bevorzugt eine Erstreckung von größer oder gleich 100 µm. Weiterhin zweckmäßig weist ein durchschnittlicher Partikel eine Erstreckung von größer oder gleich 200 µm auf, bevorzugt eine Erstreckung von größer oder gleich 300 pm, weiterhin bevorzugt eine Erstreckung von größer oder gleich 500 µm und besonders bevorzugt eine Erstreckung von größer oder gleich 1.000 µm.An average particle, whereby an average particle means an average particle averaged over the total number of particles, expediently has an extent of greater than or equal to 3 μm, preferably an extent of greater than or equal to 10 μm, further preferably an extent of greater than or equal to 30 µm and particularly preferably an extent of greater than or equal to 100 µm. Furthermore, an average particle expediently has an extent of greater than or equal to 200 μm, preferably an extent of greater than or equal to 300 μm, further preferably an extent of greater than or equal to 500 μm and particularly preferably an extent of greater than or equal to 1,000 μm.
Optional weist ein durchschnittlicher Partikel eine Erstreckung von kleiner oder gleich 10.000 µm auf, bevorzugt eine Erstreckung von kleiner oder gleich 5.000 µm, weiterhin bevorzugt eine Erstreckung von kleiner oder gleich 2.500 µm und besonders bevorzugt eine Erstreckung von kleiner oder gleich 1.000 µm. Weiterhin optional weist ein durchschnittlicher Partikel eine Erstreckung von kleiner oder gleich 500 µm auf, bevorzugt eine Erstreckung von kleiner oder gleich 300 pm, weiterhin bevorzugt eine Erstreckung von kleiner oder gleich 200 µm und besonders bevorzugt eine Erstreckung von kleiner oder gleich 100 µm.Optionally, an average particle has an extent of less than or equal to 10,000 μm, preferably an extent of less than or equal to 5,000 μm, further preferably an extent of less than or equal to 2,500 μm and especially Another preference is for an extension of less than or equal to 1,000 µm. Furthermore optionally, an average particle has an extent of less than or equal to 500 μm, preferably an extent of less than or equal to 300 μm, further preferably an extent of less than or equal to 200 μm and particularly preferably an extent of less than or equal to 100 μm.
Durch die Erstreckung eines durchschnittlichen Partikels kann die Permeabilität des Koppelmagnetelements und/oder des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des n-ten magnetfeldempfindlichen Bauelements vorteilhaft variiert und/oder eingestellt werden.By extending an average particle, the permeability of the coupling magnet element and/or the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component can be advantageously varied and/or adjusted.
Zur Verarbeitung der Partikel aus einem weichmagnetischen Stoff zu einem magnetfeldempfindlichen Bauelement sei vorzugsweise an einen pulvermetallurgischen Prozess gedacht, insbesondere an das Sintern eines magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder eines Koppelmagnetelements aus den Partikeln des weichmagnetischen Stoffes.To process the particles of a soft magnetic material into a magnetic field-sensitive component, a powder metallurgical process is preferably considered, in particular the sintering of a magnetic field-sensitive component and/or a coupling magnet element from the particles of the soft magnetic material.
Unter einem „weichmagnetischen Stoff“ wird ein Stoff verstanden, welcher sich in einem Magnetfeld leicht magnetisieren lässt. Vorzugsweise weist ein weichmagnetischer Stoff eine Koerzitivfeldstärke von weniger oder gleich 1.000 A/m auf.A “soft magnetic substance” is a substance that can be easily magnetized in a magnetic field. A soft magnetic material preferably has a coercivity of less than or equal to 1,000 A/m.
Vorzugsweise weist ein weichmagnetischer Stoff, insbesondere ein amorpher weichmagnetischer Stoff, vorzugsweise ein metallisches Glas, eine Legierung aufweisend Eisen, Nickel und/oder Cobalt auf.Preferably, a soft magnetic material, in particular an amorphous soft magnetic material, preferably a metallic glass, has an alloy containing iron, nickel and/or cobalt.
Unter einem „metallischen Glas“ wird eine metallbasierte Legierung eines Stoffes verstanden, welche auf atomarer Ebene keine kristalline, sondern eine amorphe Struktur aufweist und trotzdem metallische Leitfähigkeit als Eigenschaft aufweist. Vorzugsweise kann ein metallisches Glas neben metallischen Legierungsbestandteilen auch nichtmetallische Legierungsbestandteile aufweisen.A “metallic glass” is understood to be a metal-based alloy of a substance that does not have a crystalline structure at the atomic level, but rather an amorphous structure and still has metallic conductivity as a property. A metallic glass can preferably also have non-metallic alloy components in addition to metallic alloy components.
Die für Metalle sehr ungewöhnliche amorphe Atomanordnung ermöglicht vorteilhaft besondere physikalische Stoffeigenschaften. Insbesondere kann durch die Verwendung von metallischen Gläsern die Koerzitivfeldstärke des magnetfeldempfindlichen Bauelements vorteilhaft reduziert werden und/oder die Permeabilität vorteilhaft erhöht werden.The amorphous atom arrangement, which is very unusual for metals, advantageously enables special physical material properties. In particular, by using metallic glasses, the coercive field strength of the magnetic field-sensitive component can be advantageously reduced and/or the permeability can be advantageously increased.
Vorzugsweise kann ein weichmagnetischer Werkstoff folgende atomare Zusammensetzung aufweisen:
Weiterhin vorzugsweise kann ein weichmagnetischer Werkstoff 73,5 Gew.-% Eisen aufweisen und/oder 1 Gew.-% Kupfer und/oder 3 Gew.-% Niob und/oder 13,5 Gew.-% Silizium und/oder 9 Gew.-% Bor. Zweckmäßig kann ein weichmagnetischer Werkstoff 74,5 Gew.-% Eisen und Kupfer aufweisen, wobei der Kupferanteil kleiner oder gleich 1 Gew.-% beträgt.Further preferably, a soft magnetic material can have 73.5% by weight of iron and/or 1% by weight of copper and/or 3% by weight of niobium and/or 13.5% by weight of silicon and/or 9% by weight. -% boron. A soft magnetic material can expediently contain 74.5% by weight of iron and copper, with the copper content being less than or equal to 1% by weight.
Vorteilhaft kann eine relative Permeabilität des Koppelmagnetelements um einen Faktor von größer oder gleich 1,1 größer sein als eine relative Permeabilität des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder eine relative Permeabilität des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements, insbesondere um einen Faktor von größer oder gleich 10, bevorzugt um einen Faktor von größer oder gleich 100 und besonders bevorzugt um einen Faktor von größer oder gleich 1.000.Advantageously, a relative permeability of the coupling magnet element can be greater by a factor of greater than or equal to 1.1 than a relative permeability of the first magnetic field-sensitive component and/or a relative permeability of the second magnetic field-sensitive component, in particular by a factor of greater than or equal to 10, preferably by a factor of greater than or equal to 100 and particularly preferably by a factor of greater than or equal to 1,000.
Eine derart ausgebildete magnetfeldempfindliche Baugruppe kann besonders schnell auf hochfrequente Wechselströme reagieren und damit nochmals verbessert lastseitig und/oder netzseitig induzierte Störströme kompensieren.A magnetic field-sensitive assembly designed in this way can react particularly quickly to high-frequency alternating currents and thus compensate even better for interference currents induced on the load side and/or the network side.
Zweckmäßig kann die magnetfeldempfindliche Baugruppe drei magnetfeldempfindliche Bauelemente aufweisen, insbesondere vier magnetfeldempfindliche Bauelemente, vorzugsweise fünf oder mehr magnetfeldempfindliche Bauelemente.The magnetic field-sensitive assembly can expediently have three magnetic field-sensitive components, in particular four magnetic field-sensitive components, preferably five or more magnetic field-sensitive components.
Dadurch können lastseitig und/oder netzseitig induzierte Störströme in drei, vorzugsweise vier und bevorzugt fünf oder mehr elektrische Leitern durch eine magnetfeldempfindliche Baugruppe kompensiert werden. Dadurch kann die Leistungsdichte der magnetfeldempfindlichen Baugruppe nochmals erhöht werden.As a result, interference currents induced on the load side and/or the network side in three, preferably four and preferably five or more electrical conductors can be compensated for by a magnetic field-sensitive assembly. This allows the power density of the magnetic field-sensitive assembly to be increased further.
Das Gehäuse kann vorzugsweise korrespondierend zu der Anzahl der magnetfeldempfindlichen Bauelemente drei Durchdringungen aufweisen, vorzugsweise vier Durchdringungen und bevorzugt fünf oder mehr Durchdringungen. Vorteilhaft kann das Gehäuse eine Anzahl von Durchdringungen aufweisen, die der Anzahl der magnetfeldempfindlichen Bauelemente der magnetfeldempfindlichen Baugruppe entspricht. Dadurch kann eine verbesserte elektrische und magnetische Isolationswirkung des Gehäuses erreicht werden.The housing can preferably have three penetrations corresponding to the number of magnetic field-sensitive components, preferably four penetrations and preferably five or more penetrations. The housing can advantageously have a number of penetrations that corresponds to the number of magnetic field-sensitive components of the magnetic field-sensitive assembly. This makes it possible to achieve an improved electrical and magnetic insulation effect of the housing.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein induktives Bauelement aufweisend eine magnetfeldempfindliche Baugruppe nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei das induktive Bauelement
- - zumindest einen ersten elektrisch leitfähigen Leiter und einen zweiten elektrisch leitfähigen Leiter aufweist;
- - wobei der erste elektrisch leitfähige Leiter dazu eingerichtet ist, eine Wicklung bezogen auf das Koppelmagnetelement und eine Wicklung bezogen auf das erste magnetfeldempfindliche Bauelement zu bilden;
- - wobei der zweite elektrisch leitfähige Leiter dazu eingerichtet ist, eine Wicklung bezogen auf das Koppelmagnetelement und eine Wicklung bezogen auf das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement zu bilden.
- - has at least a first electrically conductive conductor and a second electrically conductive conductor;
- - wherein the first electrically conductive conductor is designed to form a winding based on the coupling magnet element and a winding based on the first magnetic field-sensitive component;
- - wherein the second electrically conductive conductor is designed to form a winding based on the coupling magnet element and a winding based on the second magnetic field-sensitive component.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, unmittelbar auf induktives Bauelement aufweisend eine magnetfeldempfindliche Baugruppe nach dem ersten Aspekt der Erfindung erstrecken.It is understood that the advantages of a magnetic field-sensitive assembly according to the first aspect of the invention, as described above, extend directly to an inductive component having a magnetic field-sensitive assembly according to the first aspect of the invention.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
- Unter einem „elektrisch leitfähigen Leiter“ kann ein Metalldraht, insbesondere ein Kupferdraht oder ein Aluminiumdraht oder dergleichen verstanden werden.
- An “electrically conductive conductor” can be understood to mean a metal wire, in particular a copper wire or an aluminum wire or the like.
Vorteilhaft steht der zumindest eine erste elektrisch leitfähige Leiter und das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelmagnetelement in einer festen Relativposition zueinander. In diesem Fall kann ein durch den zumindest einen ersten elektrischen Leiter fließender elektrischer Strom ein magnetisches Feld um den ersten elektrischen Leiter hervorrufen, welches wiederrum mit dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement und dem Koppelmagnetelement interagiert und einen magnetischen Fluss in dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement und dem Koppelmagnetelement hervorrufen kann.Advantageously, the at least one first electrically conductive conductor and the first magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element are in a fixed relative position to one another. In this case, an electric current flowing through the at least one first electrical conductor can cause a magnetic field around the first electrical conductor, which in turn interacts with the first magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element and can cause a magnetic flow in the first magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element .
Vorteilhaft steht der zumindest eine zweite elektrisch leitfähige Leiter und das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelmagnetelement in einer festen Relativposition zueinander. In diesem Fall kann ein durch den zumindest einen zweiten elektrischen Leiter fließender elektrischer Strom ein magnetisches Feld um den zweiten elektrischen Leiter hervorrufen, welches wiederrum mit dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement und dem Koppelmagnetelement interagiert und einen magnetischen Fluss in dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement und dem Koppelmagnetelement hervorrufen kann.The at least one second electrically conductive conductor and the second magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element are advantageously in a fixed position relative to one another. In this case, an electric current flowing through the at least one second electrical conductor can cause a magnetic field around the second electrical conductor, which in turn interacts with the second magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element and can cause a magnetic flow in the second magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element .
Zweckmäßig kann der erste elektrisch leitfähige Leiter und/oder der zweite elektrisch leitfähige Leiter als elektrisch leitfähige Leiterstücke ausgebildet sein, wobei
- - das erste elektrisch leitfähige Leiterstück das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelmagnetelement weniger als vollständig umschließt; und
- - das zweite elektrisch leitfähige Leiterstück das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelmagnetelement weniger als vollständig umschließt.
- - the first electrically conductive conductor piece less than completely encloses the first magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element; and
- - the second electrically conductive conductor piece less than completely encloses the second magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element.
Unter einem „Leiterstück“ wird ein elektrisch leitfähiger Leiter verstanden, welcher jeweils zwei „Leiterabschnittenden“ aufweist.A “conductor piece” is understood to mean an electrically conductive conductor, each of which has two “conductor section ends”.
Ein Leiterstück kann einstückig ausgestaltet sein, wodurch die Formstabilität des Leiterstückes gegenüber einem eine Mehrzahl an Filamenten aufweisenden Leiterstück erhöht werden kann.A conductor piece can be designed in one piece, whereby the dimensional stability of the conductor piece can be increased compared to a conductor piece having a plurality of filaments.
Ein Leiterstück kann unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, wobei sich die Form des Querschnittes auch mit der Lauflänge des Leiterstückes ändern kann. Vorzugsweise kann ein Leiterstück aus einem Runddraht bestehen. Als Material für das Leiterstück kommen alle elektrisch gut leitfähigen Stoffe in Betracht, wobei ein Leiterstück vorzugsweise einen hohen Kupferanteil oder einen hohen Aluminiumanteil aufweist, insbesondere einen Kupferanteil oder einen hohen Aluminiumanteil von größer oder gleich 50 Gew.-%.A conductor piece can have different cross-sectional shapes, whereby the shape of the cross-section can also change with the running length of the conductor piece. A conductor piece can preferably consist of a round wire. All electrically highly conductive materials can be considered as the material for the conductor piece, with a conductor piece preferably having a high copper content or a high aluminum content, in particular a copper content or a high aluminum content of greater than or equal to 50% by weight.
Ein Leiterstück kann zumindest teilweise von einer elektrisch isolierenden Schicht umhüllt sein.A conductor piece can be at least partially covered by an electrically insulating layer.
Unter einem Leiterstück, welches das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelmagnetelement „weniger als vollständig umschließt“ wird verstanden, dass das Leiterstück so ausgestaltet ist, dass es in keiner denkbaren Anordnung zu dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement und dem Koppelmagnetelement und/oder zu dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement und dem Koppelmagnetelement dieses vollständig umschließen kann. Insbesondere umschließt das Leiterstück in einer Projektion einer Verlaufsrichtung des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und des Koppelmagnetelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements und des Koppelmagnetelements dieses nicht vollständig und ermöglicht derart für sich alleine genommen keine vollständige Windung einer Wicklung um das erste magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelelement und/oder das zweite magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder das n-te magnetfeldempfindliche Bauelement und das Koppelmagnetelement.A conductor piece which “less than completely encloses” the first magnetic field-sensitive component and the coupling element and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the nth magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element is understood to mean that the conductor piece is designed in such a way that it is in no conceivable arrangement to the first magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element and / or to the second magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element can completely enclose it. In particular, in a projection of a direction of progression of the first magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element and/or the second magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element, the conductor piece does not completely enclose the latter and, taken on its own, does not allow a complete winding around the first magnetic field-sensitive component and the coupling element and /or the second magnetic field sensitivity lish component and/or the nth magnetic field-sensitive component and the coupling magnet element.
Vorzugsweise ist das erste Leiterstück und/oder das zweite Leiterstück bügelförmig ausgestaltet, insbesondere U-förmig bügelförmig ausgestaltet. Durch eine bügelförmige Ausgestaltung der Leiterstücke kann eine reproduzierbare Formgebung einer Mehrzahl von Bügeln erreicht werden, sodass diese im Wesentlichen alle die gleiche Form aufweisen. Hierdurch kann unter anderem eine besonders genaue Anordnung der Leiterstücke zu dem ersten magnetfeldempfindlichen Bauelement und/oder dem zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelement und/oder dem Koppelmagnetelement erreicht werden.Preferably, the first conductor piece and/or the second conductor piece is designed in the shape of a bow, in particular in the shape of a U-shaped bow. By designing the conductor pieces in the form of a bow, a reproducible shape of a plurality of bows can be achieved, so that they all essentially have the same shape. In this way, among other things, a particularly precise arrangement of the conductor pieces to the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element can be achieved.
Zweckmäßig erstreckt sich ein Leiterstück über zumindest drei Seiten des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des Koppelmagnetelements.A conductor piece expediently extends over at least three sides of the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element.
Durch die beschriebene bügelförmige Ausgestaltung der Leiterstücke kann die Herstellung eines induktiven Bauelements vereinfacht werden, wodurch Kostenvorteile bei der Herstellung eines induktiven Bauelements erreicht werden können.Due to the bow-shaped design of the conductor pieces described, the production of an inductive component can be simplified, whereby cost advantages can be achieved in the production of an inductive component.
Insbesondere können die Leiterstücke derart angeordnet sein, dass sich die Leiterabschnittenden in Richtung der axialen Erstreckung des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des Koppelmagnetelements erstrecken.In particular, the conductor pieces can be arranged such that the conductor section ends extend in the direction of the axial extent of the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des zweiten Aspekts mit dem Gegenstand des vorstehenden Aspekts der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.It should be expressly pointed out that the subject matter of the second aspect can be advantageously combined with the subject matter of the preceding aspect of the invention, both individually or cumulatively in any combination.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Platine aufweisend ein induktives Bauelement nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.According to a third aspect of the invention, the problem is solved by a circuit board having an inductive component according to the second aspect of the invention.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile eines induktiven Bauelements gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, unmittelbar auf eine Platine aufweisend ein induktives Bauelement nach dem zweiten Aspekt der Erfindung erstrecken.It is understood that the advantages of an inductive component according to the second aspect of the invention, as described above, extend directly to a circuit board having an inductive component according to the second aspect of the invention.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist jedes Leiterstück zur Verbindung mit einer Platine eingerichtet, sodass das induktive Bauelement auf eine Platine bestückt werden kann. Vorzugsweise weist jedes Leiterstück, insbesondere jedes bügelförmige Leiterstück, jeweils parallel zueinander angeordnete Leiterabschnittenden auf, wobei die Längserstreckungsrichtungen der Leiterabschnittenden parallel zueinander ausgestaltet sind. Insbesondere sind die Leiterabschnittenden eines Leiterstückes, vorzugsweises aller Leiterstücke eines induktiven Bauelements so ausgerichtet, dass sie gemeinsam in einer Richtung parallel zu einer Normalenrichtung einer Platine angeordnet sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass sie gemeinsam und vorzugsweise automatisch in korrespondierende Bohrungen in die Platine eingeführt werden können und/oder in eine korrespondierende Aufnahmekomponente auf der Platine eingeführt werden können.According to an expedient embodiment, each conductor piece is designed to be connected to a circuit board, so that the inductive component can be fitted onto a circuit board. Preferably, each conductor piece, in particular each bow-shaped conductor piece, has conductor section ends arranged parallel to one another, the longitudinal extension directions of the conductor section ends being designed parallel to one another. In particular, the conductor section ends of a conductor piece, preferably all conductor pieces of an inductive component, are aligned so that they are arranged together in a direction parallel to a normal direction of a circuit board. In this way it can be achieved that they can be inserted together and preferably automatically into corresponding holes in the circuit board and/or into a corresponding receiving component on the circuit board.
Optional weist ein Leiterabschnittende eine Entgratung und/oder eine Fase auf. Weiterhin optional weist ein Leiterabschnittende einen sich am Leiterabschnittenden verjüngenden Querschnitt auf und/oder einen sich in Richtung des Leiterabschnittsendes verjüngenden Querschnitt.Optionally, a conductor section end has a deburring and/or a chamfer. Furthermore, optionally, a conductor section end has a cross section that tapers at the conductor section end and/or a cross section that tapers in the direction of the conductor section end.
Zweckmäßig können die Leiterabschnittenden eines Leiterstückes in einer gemeinsamen Ebene enden, deren Normalenrichtung parallel zu der Richtung der axialen Erstreckung des ersten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des zweiten magnetfeldempfindlichen Bauelements und/oder des Koppelmagnetelements verläuft, vorzugsweise enden alle Enden aller Leiterstücke eines induktiven Bauelements in dieser Ebene.The conductor section ends of a conductor piece can expediently end in a common plane, the normal direction of which runs parallel to the direction of the axial extension of the first magnetic field-sensitive component and/or the second magnetic field-sensitive component and/or the coupling magnet element, preferably all ends of all conductor pieces of an inductive component end in this Level.
Eine Platine kann in elektrisch leitfähiger Verbindung mit einem induktiven Bauelement eine Windung eines Leiterstücks, vorzugsweise mehrere Windungen mehrerer Leiterstücke, schließen. Hierdurch kann erreicht werden, dass ein Leiterstück zwischen magnetfeldempfindlichen Bauelement und Platine vermieden werden kann, wodurch die Bauform in Kombination mit einer Platine verkleinert werden kann. Dadurch kann die Leistungsdichte nochmals erhöht werden.A circuit board can close one turn of a conductor piece, preferably several turns of several conductor pieces, in an electrically conductive connection with an inductive component. This makes it possible to avoid a conductor piece between the magnetic field-sensitive component and the circuit board, whereby the design can be reduced in size in combination with a circuit board. This allows the power density to be increased further.
Insbesondere für mobile Anwendungen und/oder andere bauraumsensitive Anwendungen besteht der Wunsch induktive Bauelemente möglichst klein und möglichst leicht gestalten zu können. Dies kann mit der hier vorgeschlagenen Bauform erreicht werden.Particularly for mobile applications and/or other space-sensitive applications, there is a desire to be able to design inductive components as small and as light as possible. This can be achieved with the design proposed here.
Die Leiterstücke können mittels SMT (surface-mounting technology) elektrisch leitfähig mit der Platine verbunden sein.The conductor pieces can be electrically conductively connected to the circuit board using SMT (surface-mounting technology).
Die Platine kann als gedruckte Schaltung, insbesondere als PCB (printed circuit board) ausgebildet sein.The circuit board can be designed as a printed circuit, in particular as a PCB (printed circuit board).
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des dritten Aspekts mit den Gegenständen der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.It should be expressly pointed out that the subject of the third aspect is related to the Objects of the above aspects of the invention can be advantageously combined, both individually or cumulatively in any combination.
Nach einem vierten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe die Verwendung einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe nach dem ersten Aspekt der Erfindung als induktives Bauelement.According to a fourth aspect of the invention, the problem is solved by using a magnetic field-sensitive assembly according to the first aspect of the invention as an inductive component.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, unmittelbar auf eine Verwendung einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe nach dem ersten Aspekt der Erfindung als induktives Bauelement erstrecken.It is understood that the advantages of a magnetic field-sensitive assembly according to the first aspect of the invention, as described above, extend directly to the use of a magnetic field-sensitive assembly according to the first aspect of the invention as an inductive component.
Vorteilhaft kann eine magnetfeldempfindliche Baugruppe als induktives Bauelement in einem Stromversorgungssystem verwendet werden, bevorzugt in einem Gleichstrom-Stromversorgungssystem und besonders bevorzugt in einem Gleichstrom-Stromversorgungssystem zur Stromversorgung eines batterieelektrischen Speichers.A magnetic field-sensitive assembly can advantageously be used as an inductive component in a power supply system, preferably in a direct current power supply system and particularly preferably in a direct current power supply system for powering a battery-electric storage device.
Ein Stromversorgungsystem kann als ein Ladegerät ausgebildet sein, insbesondere als ein Ladegerät für ein Fahrzeug aufweisend einen batterieelektrischen Speicher, bevorzugt für ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), abermals bevorzugt für ein batterieelektrisches Nutzfahrzeug.A power supply system can be designed as a charger, in particular as a charger for a vehicle having a battery-electric storage, preferably for a battery-electric vehicle (BEV), again preferably for a battery-electric commercial vehicle.
Alternativ kann ein Stromversorgungssystem, insbesondere ein Gleichstrom-Stromversorgungssystem dazu eigerichtet sein, einen elektrischen Verbraucher mit Strom zu versorgen, insbesondere eine elektrische Antriebseinheit, vorzugsweise einen elektrischen Motor, insbesondere einen elektrischen Motor eines Fahrzeugs.Alternatively, a power supply system, in particular a direct current power supply system, can be designed to supply power to an electrical consumer, in particular an electric drive unit, preferably an electric motor, in particular an electric motor of a vehicle.
Ein Stromversorgungssystem kann zumindest einen Frequenzumrichter aufweisen.A power supply system can have at least one frequency converter.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des vierten Aspekts mit den Gegenständen der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.It should be expressly pointed out that the subject matter of the fourth aspect can be advantageously combined with the subjects of the above aspects of the invention, both individually or cumulatively in any combination.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
-
1 : eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe in einer Draufsicht; -
2 : eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe in einer Seitenansicht; -
3 : eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe in einer Seitenansicht; -
4 : eine schematische Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe in einer Seitenansicht; -
5 : eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines induktiven Bauelements aufweisend eine magnetfeldempfindliche Baugruppe nach dem ersten Aspekt der Erfindung in einer Seitenansicht; und -
6 : eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Platine aufweisend ein induktives Bauelement nach dem zweiten Aspekt der Erfindung in einer Draufsicht.
-
1 : a schematic sectional view of a first embodiment of a magnetic field-sensitive assembly in a top view; -
2 : a schematic representation of a second embodiment of a magnetic field-sensitive assembly in a side view; -
3 : a schematic sectional view of a third embodiment of a magnetic field-sensitive assembly in a side view; -
4 : a schematic sectional view of a fourth embodiment of a magnetic field-sensitive assembly in a side view; -
5 : a schematic sectional view of a first embodiment of an inductive component having a magnetic field-sensitive assembly according to the first aspect of the invention in a side view; and -
6 : a schematic sectional view of a first embodiment of a circuit board having an inductive component according to the second aspect of the invention in a top view.
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar.In the following description, the same reference numerals denote the same components or the same features, so that a description made with reference to one figure with regard to a component also applies to the other figures, so that a repetitive description is avoided. Furthermore, individual features that were described in connection with one embodiment can also be used separately in other embodiments.
Eine erste Ausführungsform einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe 10 gemäß
Eine zweite Ausführungsform einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe 10 gemäß
Eine dritte Ausführungsform einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe 10 gemäß
Eine vierte Ausführungsform einer magnetfeldempfindlichen Baugruppe 10 gemäß
Eine erste Ausführungsform eine induktiven Bauelements 20 gemäß
Eine erste Ausführungsform einer Platine 30 gemäß
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- Magnetfeldempfindliche BaugruppeMagnetic field sensitive assembly
- 100100
- GehäuseHousing
- 101101
- Erste DurchdringungFirst penetration
- 102102
- Zweite DurchdringungSecond penetration
- 103103
- Oberer Teil (des Gehäuses)Upper part (of the housing)
- 104104
- Unterer Teil (des Gehäuses)Lower part (of the housing)
- 105105
- Erste Außenfläche (des Gehäuses)First outer surface (of the housing)
- 106106
- Zweite Außenfläche (des Gehäuses)Second outer surface (of the housing)
- 110110
- KoppelmagnetelementCoupling magnet element
- 111111
- Aussparung des KoppelmagnetelementsRecess for the coupling magnet element
- 120120
- Erstes magnetfeldempfindliches BauelementFirst magnetic field sensitive component
- 121121
- Aussparung des ersten magnetfeldempfindlichen BauelementsRecess for the first magnetic field-sensitive component
- 130130
- Zweites magnetfeldempfindliches BauelementSecond magnetic field-sensitive component
- 131131
- Aussparung des zweiten magnetfeldempfindlichen BauelementsRecess for the second magnetic field-sensitive component
- 140140
- Drittes magnetfeldempfindliches BauelementThird magnetic field-sensitive component
- 141141
- Aussparung des dritten magnetfeldempfindlichen BauelementsRecess for the third magnetic field-sensitive component
- 150150
- Viertes magnetfeldempfindliches BauelementFourth magnetic field sensitive component
- 151151
- Aussparung des vierten magnetfeldempfindlichen BauelementsRecess for the fourth magnetic field-sensitive component
- 2020
- Induktives BauelementInductive component
- 201201
- Erster elektrisch leitfähiger LeiterFirst electrically conductive conductor
- 202202
- Zweiter elektrisch leitfähiger LeiterSecond electrically conductive conductor
- 203203
- Erstes elektrisch leitfähiges LeiterstückFirst electrically conductive conductor piece
- 204204
- Zweites elektrisch leitfähiges LeiterstückSecond electrically conductive conductor piece
- 3030
- Platinecircuit board
Claims (15)
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