DE19811733A1

DE19811733A1 - Arrangement of electric components on a circuit board especially for running electric lamps

Info

Publication number: DE19811733A1
Application number: DE1998111733
Authority: DE
Inventors: Felix Franck
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-09-23
Also published as: TW412914B; JP2002503399A; WO1999048345A1; EP0983713A1

Abstract

The arrangement arranges components on a circuit board in a first group and a second group. The first group comprises radially wired components (1) e.g. components with terminal wires. These wires are arranged exclusively on one side of the component body (9). The second group contains axially wired components (2) i.e. elongate component bodies with two terminals. The elongate body defines a longitudinal axis of the component. One terminal is arranged on each side. At least one component of the second group is arranged under at least one component of the first group directly next to the terminal wires of the component of the first group.

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft die Anordnung elektrischer Bauelemente auf einer Schaltungsplatine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to the arrangement of electrical components on a Circuit board according to the preamble of claim 1.

Es handelt sich dabei insbesondere um die Anordnung elektrischer Bauele mente für Schaltungsanordnungen zum Betreiben von elektrischen Lampen, z. B. Entladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen und Hochdruck lampen als auch zum Betreiben von Glühlampen, z. B. Niedervolt-Halogen glühlampen. Schaltungsanordnungen für den Betrieb von Entla dungslampen werden im allgemeinen als elektronische Vorschaltgeräte (EVG) bezeichnet, während für den Betrieb von Niedervolt-Halogenglüh lampen die Bezeichnung elektronischer Transformator oder elektronischer Konverter gebräuchlich ist. Beide Arten von Schaltungsanordnungen sind unter dem Begriff "elektronische Betriebsgeräte" zusammengefaßt.It is particularly the arrangement of electrical components elements for circuit arrangements for operating electric lamps, e.g. B. discharge lamps, especially fluorescent lamps and high pressure lamps as well as for operating incandescent lamps, e.g. B. low-voltage halogen lightbulbs. Circuit arrangements for the operation of discharge Extension lamps are generally used as electronic ballasts (EVG), while for the operation of low-voltage halogen glow lamps the name of electronic transformer or electronic Converter is in use. Both types of circuit arrangements are summarized under the term "electronic control gear".

Im folgenden bezieht sich die Bezeichnung "Bauelement" auf den Bauele mentekörper einschließlich Anschlüssen. Ferner werden der Übersichtlich keit wegen die Bauelemente in zwei Gruppen eingeteilt. Die erste Gruppe umfaßt radial bedrahtete Bauelemente, d. h. Bauelementekörper mit An schlußdrähten, die ausschließlich auf einer Seite des Bauelementekörpers angeordnet sind, insbesondere Folienkondensatoren und große diskrete Halbleiterbauelemente, z. B. Transisoren, Thyristoren, Leistungsdioden, Diacs, Triacs u.ä. Die zweite Gruppe umfaßt axiale Bauelemente, d. h. längli che Bauelementekörper mit zwei Anschlüssen, wobei jeweils einer der bei den Anschlüsse auf jeder der beiden Stirnseiten des Bauelementekörpers angeordnet sind, insbesondere auch Dioden. Die zweite Gruppe umfaßt so wohl bedrahtete axiale Bauelemente als auch axiale SMD (Surface Mounted Device)-Bauelemente.In the following, the term "component" refers to the component ment body including connectors. Furthermore, the overview because of the components divided into two groups. The first group includes radially wired devices, i. H. Component body with An end wires that are only on one side of the component body are arranged, in particular film capacitors and large discrete Semiconductor components, e.g. B. transistors, thyristors, power diodes, Diacs, triacs, etc. The second group includes axial components, i.e. H. long che component body with two connections, one of each at the connections on each of the two end faces of the component body are arranged, especially diodes. The second group includes so well-wired axial components as well as axial SMD (Surface Mounted Device) components.

State of the art

Bei herkömmlichen Anordnungen elektrischer Bauelemente auf Schal tungsplatinen sind die Bauelemente der beiden Gruppen in gegenseitigem Abstand voneinander angeordnet. Zwar ist es bekannt (siehe Fig. 1), Bau elemente der ersten Gruppe nicht bis zu ihrem Körper in die Schaltungspla tine einzustecken, sondern die Anschlußdrähte lang zu belassen und umzu biegen derart, daß jeweils der Körper dieses Bauelementes (1) direkt über und in Kontakt mit dem Körper eines Bauelements (2) der zweiten Gruppe angeordnet ist. Allerdings ist der Platz direkt unter den Bauelementen der ersten Gruppe nicht optimal genutzt, da die Körper der Bauelemente über einander auf der Schaltungsplatine (3) angeordnet sind. Dies ist deshalb nachteilig, weil allgemein räumlich kompaktere und insbesondere flachere elektrische Baugruppen angestrebt werden.In conventional arrangements of electrical components on circuit boards, the components of the two groups are arranged at a mutual distance from one another. Although it is known (see Fig. 1), construction elements of the first group not up to their bodies in the circuit board, but to leave the leads long and bend in such a way that the body of this component ( 1 ) directly above and is arranged in contact with the body of a component ( 2 ) of the second group. However, the space directly under the components of the first group is not optimally used, since the bodies of the components are arranged one above the other on the circuit board ( 3 ). This is disadvantageous because generally more compact and in particular flatter electrical assemblies are sought.

Presentation of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung elektrischer Bauelemente auf einer Schaltungsplatine gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1 mit verringertem Platzbedarf bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide an electrical arrangement Components on a circuit board according to the preamble of the An to provide claim 1 with reduced space.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängi gen Ansprüchen. This object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. Particularly advantageous configurations can be found in the dependent sections against claims.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, unter mindestens einem Bauelement der ersten Gruppe und direkt neben dessen Anschlußdrähten mindestens ein Bauelement der zweiten Gruppe anzuordnen. Auf diese Weise ist der Raum unter einem Bauelement der ersten Gruppe optimal ge nutzt.The basic idea of the invention is to use at least one Component of the first group and directly next to its connecting wires to arrange at least one component of the second group. To this The space under a component of the first group is optimally ge uses.

Besonders vorteilhaft bezüglich der Reduzierung der Höhe einer elektri schen Baugruppe ist es, nach dem Bestücken der Platine die Anschlußdrähte der Bauelemente der ersten Gruppe zusätzlich umzubiegen derart, daß einer oder mehrerer dieser Anschlußdrähte den Körper eines Bauelements der zweiten Gruppe teilweise umfassen. Die Biegung erfolgt in der Weise, daß im Endzustand die Projektion der Anschlußdrähte des Bauelements der er sten Gruppe auf die Schaltungsplatine jeweils im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des entsprechenden Bauelements der zweiten Gruppe verläuft. Bei der Biegung dient der Körper des Bauelements der zweiten Gruppe als Biegelehre. Dadurch wird ein Knicken der Anschlußdrähte wirkungsvoll verhindert sowie die Bruchgefahr deutlich reduziert. Außerdem sind die Lagetoleranzen der umgebogenen Bauelemente der ersten Gruppe kleiner. Die entsprechende Biegung der Anschlußdrähte der Bauelemente der ersten Gruppe kann auch separat in einem Vorbereitungsschritt erfolgen.Particularly advantageous in terms of reducing the height of an electri It is the assembly after connecting the board with the connecting wires the components of the first group in addition to bend such that one or more of these connecting wires the body of a component partially include the second group. The bending takes place in such a way that in the final state, the projection of the connecting wires of the component he most group on the circuit board each substantially perpendicular to Longitudinal axis of the corresponding component of the second group runs. During the bending, the body of the component of the second group serves as Bending gauge. This makes the kinking of the connecting wires effective prevents and significantly reduces the risk of breakage. Besides, they are Positional tolerances of the bent components of the first group smaller. The corresponding bend of the connecting wires of the components of the first Group can also be done separately in a preparatory step.

Besonders vorteilhaft für die Verdrahtung ist es, falls mindestens einer der Anschlüsse des Bauelements der ersten Gruppe und jeweils der entspre chend nächstliegende Anschluß des Bauelements der zweiten Gruppe das gleiche elektrische Potential haben. In diesem Fall werden die Anschlüsse gleichen Potentials zueinander in unmittelbarer räumlicher Nähe positio niert und kontaktiert. Dadurch kann der Körper des Bauelements der zwei ten Gruppe sogar kürzer gewählt werden, als es zur Isolation gegenüber sämtlichen Anschlüssen des Bauelements der ersten Gruppe eigentlich er forderlich wäre. Dadurch läßt sich nochmals Platz auf der Schaltungsplatine einsparen. It is particularly advantageous for the wiring if at least one of the Connections of the component of the first group and the corresponding one chend the closest connection of the component of the second group have the same electrical potential. In this case, the connections equal potential to each other in close spatial proximity positio niert and contacted. This allows the body of the device of the two th group can be chosen even shorter than it is for isolation he actually all connections of the component of the first group would be required. This allows space on the circuit board again save on.

Eine weitere Reduzierung der Bauhöhe läßt sich erreichen, wenn die An schlußdrähte umgebogen werden derart, daß der Körper des Bauelements der ersten Gruppe unmittelbar neben dem Körper des Bauelements der zweiten Gruppe und zudem im wesentlichen auf der Schaltungsplatine an geordnet ist. Diese Biegung der Anschlußdrähte der Bauelemente der ersten Gruppe kann ebenfalls entweder nach dem Bestücken oder in einem Vorbe reitungsschritt erfolgen.A further reduction in the overall height can be achieved if the An end wires are bent so that the body of the component the first group immediately adjacent to the body of the device second group and also essentially on the circuit board is ordered. This bend in the lead wires of the components of the first Group can also either after assembly or in a pre riding step.

Falls die Schaltungsplatine nur auf ihrer Lötseite mit Leiterbahnen versehen ist, sind aus der zweiten Gruppe nur jene Bauelementetypen geeignet, deren Anschlüsse aus Anschlußdrähten bestehen. Ist die Schaltungsplatine beid seitig, d. h. auch auf der Bauteileseite mit Leiterbahnen versehen, eignen sich als Bauelemente aus der zweiten Gruppe auch die in SMD (Surface Mounted Device)-Technik realisierten. In diesem Fall dienen als Anschlüsse die An schlußflächen des SMD-Bauelements.If the circuit board only has conductor tracks on its solder side from the second group, only those component types are suitable whose Connections consist of connecting wires. Is the circuit board both sided, d. H. Providing conductor tracks on the component side are also suitable as components from the second group also those in SMD (Surface Mounted Device) technology. In this case, the connections serve as connections end faces of the SMD component.

Description of the drawings

Im folgenden soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:In the following, the invention will be explained in more detail with the aid of some exemplary embodiments are explained. Show it:

Fig. 1a eine erfindungsgemäße Anordnung eines Becherkondensators und zweier Dioden in Seitenansicht, FIG. 1a an inventive arrangement of a cup capacitor and two diodes in side view,

Fig. 1b wie Fig. 1a, aber in Draufsicht, FIG. 1b as shown in Fig. 1a, but in plan view

Fig. 2 eine Anordnung eines Bauelements aus der ersten und eines aus der zweiten Gruppe gemäß des Standes der Technik, Fig. 2 shows an arrangement of a component from the first and from the second group in accordance with the prior art,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Anordnung eines Transistors und einer Diode in Seitenansicht, Fig. 3 shows an arrangement of a transistor and a diode according to the invention in side view,

Fig. 4a eine weitere erfindungsgemäße Anordnung eines Transistors und einer Diode in Seitenansicht, FIG. 4a is a further inventive arrangement of a transistor and a diode in a side view,

Fig. 4b wie Fig. 4a, aber in Draufsicht, FIG. 4b as shown in Fig. 4a, but in plan view

Fig. 5 eine Variante der Fig. 4b, Fig. 5 shows a variant of Fig. 4b,

Fig. 6a eine weitere erfindungsgemäße Anordnung eines Transistors und einer Diode in Seitenansicht, FIG. 6a shows a further arrangement of a transistor and a diode according to the invention in side view,

Fig. 6b wie Fig. 6a, aber in Draufsicht. Fig. 6b like Fig. 6a, but in plan view.

Die Fig. 1a und 1b zeigen schematisch eine erfindungsgemäße Anord nung eines Becherkondensators 1 - als Vertreter der ersten Gruppe - und zweier Dioden 2, 3 - als Vertreter der zweiten Gruppe - auf einer Schal tungsplatine 4 (Ausschnitt) in Seitenansicht bzw. Draufsicht. Der Körper 5 bzw. 6 jeweils einer der beiden Dioden 2, 3 ist unmittelbar neben jedem der beiden Anschlußdrähte 7, 8 des Becherkondensators 1 angeordnet. Die bei den Anschlußdrähte 7, 8 sind derart umgebogen, daß sie jeweils einen Kör per 5 bzw. 6 der beiden Dioden 2, 3 teilweise umfassen. Aufgrund der Bie gung sind die Anschlußdrähte 7, 8 des Becherkondensators 1 in Draufsicht (Fig. 1b) jeweils im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der entspre chenden Diode 2, 3 orientiert. Bei der Biegung dienen die Körper 5, 6 der beiden Dioden 2, 3 als Biegelehre. Der Körper 9 des Becherkondensators 1 ist in horizontaler Orientierung direkt neben den Körpern 5, 6 der beiden Di oden 2, 3 sowie auf der Bestückungsseite der Leiterplatine 4 angeordnet. Da zu sind die Längen der Anschlußdrähte 7, 8 des Becherkondensators 1 ge eignet bemessen. Im Vergleich zum Stand der Technik (vgl. Fig. 1) ist die Bauhöhe der Anordnung geringer. Ferner ist der Raum zwischen der An schlußseite des Becherkondensators 1 sowie seiner umgebogenen Anschluß drähte 7, 8 einerseits und der Schaltungsplatine 4 andererseits optimal von den beiden Dioden 2, 3 genutzt. Figs. 1a and 1b schematically show a Anord inventive voltage of a bucket capacitor 1 - as a representative of the first group - and two diodes 2, 3 - representing the second group - on a sound processing circuit board 4 (detail) in side view and plan view. The body 5 or 6 of each of the two diodes 2 , 3 is arranged directly next to each of the two connecting wires 7 , 8 of the cup capacitor 1 . The at the connecting wires 7 , 8 are bent such that they each include a Kör by 5 or 6 of the two diodes 2 , 3 partially. Due to the bending supply wires 7 , 8 of the cup capacitor 1 in plan view ( Fig. 1b) are each oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis of the corre sponding diode 2 , 3 . During the bending, the bodies 5 , 6 of the two diodes 2 , 3 serve as bending guides. The body 9 of the cup capacitor 1 is arranged in a horizontal orientation directly next to the bodies 5 , 6 of the two diodes 2 , 3 and on the component side of the printed circuit board 4 . Since the lengths of the connecting wires 7 , 8 of the cup capacitor 1 are dimensioned appropriately. In comparison to the prior art (cf. FIG. 1), the overall height of the arrangement is lower. Furthermore, the space between the connection side of the cup capacitor 1 and its bent connection wires 7 , 8 on the one hand and the circuit board 4 on the other hand is optimally used by the two diodes 2 , 3 .

Die Fig. 3 zeigt schematisch in Seitenansicht eine erfindungsgemäße An ordnung eines Leistungstransistors 10 mit Kühlfahne 11 - als Vertreter der ersten Gruppe - und einer Diode 12 - als Vertreter der zweiten Gruppe - auf einer Schaltungsplatine 4 (Ausschnitt). Der Transistor 10 ist vertikal auf der Schaltungsplatine 4 angeordnet. Direkt neben den drei Anschlußdrähten 13a-13c (in der Seitenansicht ist nur einer der drei Anschlußdrähte erkenn bar) und gleichsam unter dem Körper 14 des Transistors 10 ist der Körper 15 der Diode 12 angeordnet. Dazu sind die Längen der drei Anschlußdräh te 13a-13c ausreichend bemessen. Die Kühlfahne 11 des Transistors 10 ist mit einem rechtwinkligen Kühlblech 16, welches auf der Schaltungsplatine 4 be festigt ist, verbunden. Diese Anordnung eignet sich insbesondere, wenn zwar ausreichend Bauhöhe, aber wenig Baufläche für die Schaltungsplatine zur Verfügung steht. Fig. 3 shows schematically in side view an arrangement according to the invention of a power transistor 10 with cooling vane 11 - as a representative of the first group - and a diode 12 - as a representative of the second group - on a circuit board 4 (detail). The transistor 10 is arranged vertically on the circuit board 4 . Directly next to the three connecting wires 13 a - 13 c (only one of the three connecting wires can be seen in the side view) and, as it were, under the body 14 of the transistor 10 , the body 15 of the diode 12 is arranged. For this purpose, the lengths of the three connecting wires 13 a- 13 c are sufficiently dimensioned. The cooling vane 11 of the transistor 10 is connected to a rectangular heat sink 16 , which is fastened on the circuit board 4 be. This arrangement is particularly suitable when there is sufficient overall height, but little space for the circuit board.

Die Fig. 4a und 4b zeigen schematisch eine weitere erfindungsgemäße Anordnung des Leistungstransistors 10 und der Diode 12 aus Fig. 3 in Sei tenansicht bzw. Draufsicht. Hier sind die Anschlußdrähte 13a-13c des Tran sistors 10 umgebogen derart, daß der Körper 14 mit Kühlfahne 11 sowie das Kühlblech 17 im wesentlichen parallel zur Schaltungsplatine 4 angeordnet sind (in Fig. 4b ist das Kühlblech nicht dargestellt). Dabei umfassen die Anschlußdrähte 13a-13c des Transistors 10 den Körper 15 der Diode 12 teil weise. Das Kühlblech 17 kann gegebenenfalls auch durch eine Wand eines metallischen Gehäuses (nicht dargestellt) gebildet sein. Diese Anordnung zeichnet sich durch ihre besonders flache Bauweise, d. h. geringe Bauhöhe aus. Allerdings ist der Flächenbedarf auf der Schaltungsplatine 4 bei dieser Anordnung größer als bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung. FIGS. 4a and 4b schematically show a further inventive arrangement of the power transistor 10 and diode 12 of FIG. 3 tenansicht in Be and plan view respectively. Here, the connecting wires 13 a- 13 c of the transistor 10 are bent over in such a way that the body 14 with the cooling vane 11 and the cooling plate 17 are arranged essentially parallel to the circuit board 4 (the cooling plate is not shown in FIG. 4 b). The connecting wires 13 a- 13 c of the transistor 10 partially cover the body 15 of the diode 12 . The cooling plate 17 can optionally also be formed by a wall of a metallic housing (not shown). This arrangement is characterized by its particularly flat design, ie low height. However, the area requirement on the circuit board 4 is greater in this arrangement than in the arrangement shown in FIG. 3.

Fig. 5 zeigt eine Variante der in Fig. 4b dargestellten Anordnung. Hier ist ein Anschlußdraht 18 der Diode 19 mit einem Anschluß 13c des Transi stors 10 verbunden, d. h. sie befinden sich auf gleichem elektrischem Potenti al. Vorteilhafterweise ist die Diode 19 mit einem kürzeren Körper 20 als je ner der Diode 12 in der Fig. 4b gewählt. Dies ist möglich, weil der Kör per 20 den Anschlußdraht 18 der Diode 19 hier nicht auch gegenüber dem Anschlußdraht 13c des Transistors 10, sondern nur gegenüber den beiden restlichen Anschlüssen 13a, 13b isolieren muß. Fig. 5 shows a variant of the arrangement shown in Fig. 4b. Here, a connecting wire 18 of the diode 19 is connected to a terminal 13 c of the transistor 10 , that is, they are on the same electrical potenti al. Advantageously, the diode 19 is chosen with a shorter body 20 than ever ner of the diode 12 in Fig. 4b. This is possible because the Kör by 20 the lead wire 18 of the diode 19 here not also against the lead wire 13 c of the transistor 10 , but only against the other two terminals 13 a, 13 b must be insulated.

Die Fig. 6a, 6b zeigen eine weitere Variante der in den Fig. 4a, 4b dargestellten Anordnung. Ähnlich wie bei der in den Fig. 1a, 1b darge stellten Anordnung sind hier die drei Anschlußdrähte 13a-13b des Transi stors 10 derart umgebogen, daß der Körper 14 des Transistors 10 und der Körper 15 der Diode 12 direkt nebeneinander auf der Bestückungsseite der Leiterplatine 4 angeordnet sind. Dabei wird der Körper 15 der Diode 12 teilweise von den Anschlußdrähten 13a-13c des Transistors 10 umfaßt. Die Kühlfahne 11 des Transistors 10 ist direkt auf der Bestückungsseite der Schaltungsplatine angeordnet. Diese Variante zeichnet sich durch ihre be sonders geringe Bauhöhe aus. FIGS. 6a, 6b show a further variant of the arrangement shown in Figs. 4a, 4b. Similarly prepared as in FIGS. 1a, 1b Darge arrangement are here the three lead wires 13 a-13 b of the transi stors 10 bent so that the body 14 of the transistor 10 and the body 15 of the diode 12 is directly next to one another on the component side the printed circuit board 4 are arranged. The body 15 of the diode 12 is partially surrounded by the connecting wires 13 a- 13 c of the transistor 10 . The cooling vane 11 of the transistor 10 is arranged directly on the component side of the circuit board. This variant is characterized by its particularly low overall height.

Claims

1. Arrangement of electrical components on a circuit board with electrical components of a first group and a second group, wherein

- The first group comprises radially wired components ( 1 ; 10 ), ie component body ( 9 ; 14 ) with connecting wires ( 7 , 8 ; 13 a- 13 c), which che connecting wires ( 7 , 8 ; 13 a- 13 c) exclusively are arranged on one side of the component body ( 9 ; 14 ),
- The second group comprises axially wired components ( 2 ; 3 ; 12 ; 19 ), ie elongated component body ( 5 ; 6 ; 15 ; 20 ) with two connections, which elongated component body defines a longitudinal axis of the component, one of the two connections is arranged on each of the two end faces of the component body,
characterized in that under at least one component ( 1 ; 10 ) of the first group at least one component ( 2 , 3 ; 12 ; 19 ) of the second group directly next to the connecting wires ( 7 , 8 ; 13 a- 13 c) of the at least one component ( 2 , 3 ; 12 ; 19 ) of the first group is arranged.

2. Arrangement according to claim 1, wherein one or more connecting wires ( 7 , 8 ; 13 a- 13 c) of the at least one component ( 1 ; 10 ) of the first group the body ( 5 ; 6 ; 15 ; 20 ) of the at least one Components ( 2 ; 3 ; 12 ; 19 ) of the second group partially include such that the projection of the connecting wires ( 7 , 8 ; 13 a- 13 c) of the at least one component ( 1 ; 10 ) of the first group onto the circuit board ( 4 ) are oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis of the at least one component ( 2 ; 3 ; 12 ; 19 ) of the second group.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, wherein - if at least one of the connections ( 13 c) of the component ( 10 ) of the first group and the respectively closest connection ( 18 ) of the component ( 19 ) of the second group have the same electrical potential - The connections ( 13 c; 18 ) of the same potential are positioned in close proximity to each other.

4. Arrangement according to claim 2 or 3, wherein the body ( 9 ; 14 ) of at least one component ( 1 ; 10 ) of the first group next to the body by ( 5 , 6 ; 15 ) of the at least one component ( 2 , 3 ; 12 ) of the second group and is essentially arranged on the circuit board ( 4 ).

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the connections of the at least one component of the second group of connecting wires te are.

6. Arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the at least a component of the second group in SMD (Surface Mounted De vice) technology realized and the connections connecting surfaces of the SMD components are.