DE19724314C2 - Elektronischer Transformator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Transformator mit einer elektro­ nischen Schaltung, einem Übertrager und einem Gehäuse.

Solche elektronischen Transformatoren werden beispielsweise bei Beleuch­ tungsanlagen mit Halogen-Einbauleuchten dazu eingesetzt, die Netzspannung auf die für Halogenlampen übliche Spannung von 12 V herunter zu transfor­ mieren. Die Netzwechselspannung von 50 Hz wird durch die elektronische Schaltung in eine Wechselspannung mit höherer Frequenz umgesetzt, die dann mit Hilfe eines relativ kleinbauenden Übertragers in die Sekundärspan­ nung von 12 V transformiert werden kann.

Da die Einbauleuchten üblicherweise für den Einbau in Bohrungen mit einem Durchmesser von 58 mm in Holzdecken, Möbelteilen oder dergleichen aus­ gebildet sind, ist es wünschenswert, die Abmessungen des elektronischen Transformators so weit zu verringern, daß auch das Transformatorgehäuse in eine solche Bohrung eingesetzt werden kann oder zumindest durch eine sol­ che Bohrung hindurch in den Deckenhohlraum geschoben werden kann. Da jedoch auch der Übertrager eines elektronischen Transformators bei gegebe­ ner Leistung gewisse Mindestabmessungen aufweisen muß, damit die Verlust­ wärme abgeführt werden kann und die notwendigen Luft- und Kriech­ strecken zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung des Über­ tragers eingehalten werden können, sind der Verkleinerung des Transforma­ torgehäuses insbesondere bei Transformatoren mit größerer Leistung Gren­ zen gesetzt.

Bei einigen bekannten elektronischen Transformatoren werden die notwen­ digen Luft- und Kriechstrecken zwischen der Primärwicklung und der Se­ kundärwicklung des Übertragers dadurch erreicht, daß der Draht der direkt auf die Primärwicklung gewickelten Sekundärwicklung mit einer isolieren­ den Ummantelung versehen ist. Bei anderen Ausführungsformen ist die Pri­ märwicklung in ein isolierendes Gehäuse gekapselt, und dieses Gehäuse ist mit der Sekundärwicklung umwickelt, deren Draht lediglich einen isolieren­ den Lack aufweist (DE 93 15 570 U1). In beiden Fällen hat der Übertrager relativ große Außenab­ messungen, so daß ein entsprechend großes Gehäuse zur Aufnahme des Übertragers und der elektronischen Schaltung benötigt wird.

Aus US 5 264 997 A ist ein Transformator für eine Außenleuchte bekannt, bei dem die Sekundärwicklung im Leuchtgehäuse untergebracht ist, während die Primärwicklung außerhalb des Leuchtengehäuses in einem Stecksockel angeordnet ist, auf den das Leuchtengehäuse mit der Sekundärwicklung auf­ steckbar ist.

Aus DE 42 08 660 C2 ist ein elektronischer Transformator bekannt, bei dem der Übertrager und die elektronische Schaltung in getrennten Gehäusen untergebracht sind, die lediglich durch Kabel miteinander verbunden sind, so daß sie nacheinander durch die genormten Bohrungen in den Deckenhohl­ raum geschoben werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektronischen Transformator mit nur ei­ nem einzigen Gehäuse zu schaffen, bei dem das Gehäuse kleinere Außenab­ messungen hat als bei einem herkömmlichen elektronischen Transformator mit gleicher Leistung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektronische Schaltung und die Primärwicklung des Übertragers in dem Gehäuse unterge­ bracht sind und die Sekundärwicklung des Übertragers außen auf das Gehäu­ se aufgewickelt ist.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß die Materialdicke der Wand des Transfor­ matorgehäuses zur Bildung der erforderlichen Luft- und Kriechstrecken zwi­ schen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung genutzt wird, so daß eine entsprechende Materialdicke bei der Kapselung der Primärwicklung oder bei der Isolierung der Sekundärwicklung eingespart werden kann. Ins­ gesamt lassen sich somit die Abmessungen des Transformators reduzieren. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Verlustwärme bes­ ser abgeführt werden kann, da die Sekundärwicklung, die durch einen ver­ hältnismäßig dicken Draht mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet wird, nicht mehr von einem Gehäuse umgeben ist und somit als Wärmesenke dienen kann. Da die Sekundärspannung des Transformators für den Menschen unge­ fährlich ist, ergeben sich auch keine Sicherheitsprobleme aus dem Umstand, daß die Sekundärwicklung nicht mehr von einem Gehäuse umgeben ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme gelingt es beispielsweise, einen Transformator mit einer Primärspannung von 230 V und einer Sekundärspan­ nung von 12 V und einer Nennleistung von 70 W oder mehr so kompakt zu ge­ stalten, daß er in einer Bohrung mit einem Durchmesser von 58 mm Platz findet und eine Bauhöhe von nicht mehr als 18 mm aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an­ gegeben.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeich­ nung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den elektronischen Transformator in der Draufsicht; und

Fig. 2 eine vergrößerte, teilweise aufgeschnittene Ansicht des Trans­ formators.

Der in Fig. 1 gezeigte elektronische Transformator weist ein Gehäuse 10 aus Kunststoff auf, das die Form einer flachen Kreisscheibe mit einem Durch­ messer von 58 mm und einer Dicke von 18 mm hat. Ein am Rand des Gehäu­ ses angeordneter lösbarer Deckel 12 ermöglicht den Zugang zu nicht gezeig­ ten Anschlußklemmen für ein Netzkabel 14.

Auf der dem Deckel 12 gegenüberliegenden Seite weist das Gehäuse 10 ein exzentrisches Loch 16 auf. Die Sekundärwicklung 18 eines Übertragers 20 wird durch einen isolierten Leiter gebildet, der um den Teil des Gehäuses 10 gewickelt ist, der zwischen dem Loch 16 und dem dazu benachbarten Rand des Gehäuses liegt. Die verlängerten Enden 22, 24 des die Sekundärwick­ lung 18 bildenden Leiters sind im gezeigten Beispiel durch einen ringförmi­ gen Halter 26 zusammengehalten und unmittelbar an einen Stecker 28 ange­ schlossen, an dem die Sekundärspannung des Transformators abgegriffen werden kann.

Wahlweise ist es auch möglich, die Enden 22, 24 des Leiters zu einem Se­ kundärkabel zusammenzufassen. Anstelle des ringförmigen Halters 26 kann auch ein anders gestalteter Halter vorgesehen sein, der eine unerwünschte Lockerung der Sekundärwicklung verhindert. Dieser Halter kann auch in ei­ nem Stück mit dem Gehäuse 10 ausgebildet sein kann.

Die Sekundärwicklung 18 liegt im gezeigten Beispiel in flachen Ausnehmun­ gen 30 in den Stirnwänden des Gehäuses 10, so daß sie nicht über die Stirn­ flächen des Gehäuses übersteht. Auch die Umfangswand des Gehäuses 10 kann im Bereich der Sekundärwicklung 18 mit einer entsprechenden Aus­ nehmung versehen sein, so daß auch im Bereich der Sekundärwicklung 18 der Außendurchmesser von 58 mm nicht überschritten wird. Außerdem ist es möglich, das Primärkabel 14 und die Enden 22, 24 des Sekundärleiters nicht radial, sondern axial von dem Gehäuse 10 abgehen zu lassen, so daß der Transformator vollständig in einer Bohrung einer Holzdecke oder derglei­ chen mit einem Innendurchmesser von 58 mm untergebracht werden kann.

In Fig. 2 erkennt man eine elektronische Schaltung 32 mit elektronischen Bauelementen 34, die auf einer Platine 36 im Inneren des Gehäuses 10 un­ tergebracht sind.

Die Platine 36 füllt den Innenquerschnitt des Gehäuses 10 weitgehend aus und weist ein Loch auf, das dem Loch 16 des Gehäuses entspricht. Der Über­ trager 20 weist eine ringförmige oder torusförmige Primärwicklung 38 auf, die auf der Platine 36 angeordnet ist und das Loch 16 des Gehäuses umgibt. Die Sekundärwicklung 18, die nur wenige Windungen aufzuweisen braucht, umgibt die Primärwicklung 38 in dem Bereich, der näher am Rand des Ge­ häuses 10 gelegen ist. Auf diese Weise wird die notwendige magnetische Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung erreicht. Die Pri­ mär- und Sekundärwicklungen sind dabei überall durch die Wand des Gehäu­ ses 10 voneinander getrennt, die somit eine Luft- und Kriechstrecke zwi­ schen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung bildet. Die Primär­ wicklung 38 braucht deshalb nicht noch einmal in einem besonderen Gehäu­ se gekapselt zu sein, so daß eine sehr kompakte Bauweise ermöglicht wird. Über die gut wärmeleitende Sekundärwicklung 18 kann die Verlustwärme des Übertragers 20 ungehindert nach außen abgegeben werden. Durch das von Luft umspülte Loch 16 des Gehäuses kann auch die in der Primärwick­ lung 38 entstehende Wärme besser abgeführt werden.

In einer modifizierten Ausführungsform liegt die Platine 36 vollständig außer­ halb der Kontur des Loches 16. Die Primärwicklung 18 steht dann über den Rand der Platine über oder ist ganz von der Platine getrennt und nur durch elektrische Leiter mit der elektronischen Schaltung 32 verbunden.

Claims (7)

1. Elektronischer Transformator mit einer elektronischen Schaltung (32), einem Übertrager (20) und einem Gehäuse (10), dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung und die Primärwicklung (38) des Übertra­ gers in dem Gehäuse (10) untergebracht sind und die Sekundärwicklung (18) des Übertragers außen auf das Gehäuse aufgewickelt ist.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse (10) ein Loch (16) aufweist, das von der Primärwicklung (38) des Übertragers umgeben ist, und daß die Windungen der Sekundärwicklung (18) durch das Loch (16) verlaufen.

3. Transformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse (10) eine kreisförmige Außenkontur aufweist.

4. Transformator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (16) exzentrisch in dem Gehäuse (10) angeordnet ist.

5. Transformator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) einen Außendurchmesser von höchstens 58 mm und eine Höhe von höchstens 18 mm aufweist.

6. Transformator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (18) in einer in der Außenfläche des Gehäuses (10) ausgebildeten Ausnehmung (30) liegt.

7. Transformator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Enden (22, 24) des die Sekundärwicklung (18) bil­ denden Leiters durch einen Halter (26) fixiert und/oder unmittelbar an einen Stecker (28) angeschlossen sind.