DE202011051721U1 - Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung - Google Patents

Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung Download PDF

Info

Publication number
DE202011051721U1
DE202011051721U1 DE202011051721U DE202011051721U DE202011051721U1 DE 202011051721 U1 DE202011051721 U1 DE 202011051721U1 DE 202011051721 U DE202011051721 U DE 202011051721U DE 202011051721 U DE202011051721 U DE 202011051721U DE 202011051721 U1 DE202011051721 U1 DE 202011051721U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
winding
conductor
bobbin
pin
transformer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202011051721U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumida Components and Modules GmbH
Original Assignee
Sumida Components and Modules GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumida Components and Modules GmbH filed Critical Sumida Components and Modules GmbH
Priority to DE202011051721U priority Critical patent/DE202011051721U1/de
Publication of DE202011051721U1 publication Critical patent/DE202011051721U1/de
Priority to DE202012102624U priority patent/DE202012102624U1/de
Priority to DE112012001701.3T priority patent/DE112012001701A5/de
Priority to PCT/EP2012/070782 priority patent/WO2013057266A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H01F27/326Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures specifically adapted for discharge lamp ballasts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06Coil winding
    • H01F41/064Winding non-flat conductive wires, e.g. rods, cables or cords
    • H01F41/069Winding two or more wires, e.g. bifilar winding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/02Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

Bewickelter Spulenkörper (100) für einen Transformator (150) mit mehreren Wicklungskammern (111), die auf einem Grundkörper (110) durch Trennwände (112a, 112b, 112c) getrennt sind, einer ersten Wicklung (120), die in den mehreren Wicklungskammern (111) auf dem Grundkörper (110) aufgebracht ist, einer zweiten Wicklung (130) mit einer oder mehreren Windungen eines Leiters (131), wobei der Leiter (131) zumindest einer der einen oder mehreren Windungen zumindest teilweise in Aussparungen (113), die in den Trennwänden (112a, 112b, 112c) ausgebildet sind, geführt ist und einem mit einem Anschlussstift (135a) versehenen Leiterbügel (135), der in einer der Trennwände (112a, 112b, 112c) geführt ist und einen Teil einer Windung der zweiten Wicklung (130) bildet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen induktive Bauelemente in Form von Transformatoren, und dergleichen, und betrifft insbesondere Transformatoren von kleiner Baugröße, die für Zündmodule zur Bereitstellung von Zündspannungen von mehreren 10000 Volt geeignet sind.
  • Induktive Bauelemente, etwa Transformatoren und entsprechende Komponenten zu deren Herstellung werden in vielen technischen Gebieten benötigt, da insbesondere die Verwendung geschalteter Spannungsversorgungen für diverse elektrische Verbraucher zunehmend an Bedeutung gewinnt. Beim Aufbau entsprechender Spannungsversorgungen für spezielle Anwendungen sind in der Regel eine Vielzahl sich zum Teil widersprechender Anforderungen zu erfüllen. Beispielsweise sollen die entsprechenden induktiven Komponenten, etwa Transformatoren mit möglichst geringem Bauvolumen hergestellt werden, wobei gleichzeitig jedoch ausreichende Isolationsstrecken vorzusehen sind, insbesondere wenn Hochspannungsanwendungen betrachtet werden. Des weiteren ist in vielen Anwendungen ein zuverlässiger Betrieb der Bauelemente unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen zu gewährleisten, wie dies beispielsweise in Anwendungen im Fahrzeugbau der Fall ist, wobei die entsprechenden Komponenten in einem ausgedehnten Temperaturbereich bei entsprechenden Umwelteinflüssen wie Schnee, Regen, Feuchtigkeit, und dergleichen in einer Umgebung mit einer hohen Störwellenaussendung zu betreiben sind. Des weiteren sind auch wirtschaftliche Aspekte von besonderer Bedeutung, da induktive Bauelemente an sich aufwendig herzustellende und zu verarbeitende Komponenten repräsentieren können, die nur sehr eingeschränkt in entsprechende integrierte Schaltungen integriert werden können. Es ist daher von besonderer Bedeutung, entsprechende induktive Bauelemente, etwa Transformatoren, und dergleichen in einer möglichst automatisierten Weise unter Einsatz kostengünstiger Rohmaterialien herstellen zu können, wobei entsprechende Vorgaben hinsichtlich der Baugröße, der Bauteiltoleranzen und der Isolationsfestigkeit einzuhalten sind.
  • Typischerweise umfasst ein induktives Bauelement in Form eines Transformators einen geeignet gestalteten magnetischen Kern, auf den in geeigneter Weise entsprechende Wicklungen aufgebracht sind. Um ein hohes Maß an Automatisierung und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, wird typischerweise ein sogenannter Spulenkörper vorgesehen, der aus einem geeigneten isolierenden Material hergestellt ist und den entsprechenden Wicklungsplatz für die aufzunehmenden Wicklungen in definierter Weise bereitstellt, so dass der bewickelte Spulenkörper dann mit dem Kern verbunden werden kann, um schließlich das induktive Bauelement zu bilden. Beim Aufbringen zweier oder mehrerer Wicklungen auf den Spulenkörper muss je nach Anwendung des Transformators eine ausreichende Isolierung zwischen den einzelnen Wicklungen erfolgen, was typischerweise durch entsprechende Isolierung der Wicklungsdrähte und/oder durch entsprechende Isoliermaterialien zwischen den einzelnen Lage bei mehrlagigen Wicklungen erfolgt. Häufig liegen im Betrieb dabei die einzelnen Wicklungen auf sehr verschiedenen Potentialen, so dass insbesondere im Hinblick auf die Spannungsfestigkeit ausreichende Isolationsstrecken zwischen den einzelnen Windungen bzw. Wicklungen einzuhalten sind. Dies gilt insbesondere für Zündtransformatoren für Entladungsleuchten, in denen eine hohe Zündspannung von 20000 Volt oder deutlich höher erforderlich ist, um die Entladung in dem entsprechenden Entladungskolben zu zünden. Dabei wird vorzugsweise ein Zündtransformator eingesetzt, in welchem eine Primärwicklung mit einer geringen Anzahl an Windungen über einen entsprechenden Entladungskondensator angesteuert wird, so dass dann in einer Sekundärwicklung die entsprechend hohe Zündspannung erzeugt und an die Entladungsleuchte abgegeben wird. Da in diesem Falle die Primärwicklung auf einem Potential von wenigen 100 Volt liegt, ist eine entsprechende angepasste Isolierung zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung erforderlich, um keine unerwünschten Spannungsüberschläge zu erzeugen.
  • Da ferner in diesen Anwendungen ein kompaktes Bauvolumen des entsprechenden Zündtransformators erforderlich ist, müssen dennoch die Primärwicklung und die Sekundärwicklung auf engstem Raume in einem Spulenkörper angeordnet werden, so dass insbesondere für die Primärwicklung mit den wenigen Windungen in der Regel ein entsprechender Wicklungsdraht mit einer aufwendigen Isolierung vorzusehen ist, um damit die erforderliche Spannungsfestigkeit sicherzustellen. Häufig wird die Primärwicklung auf die Sekundärwicklung aufgewickelt, wobei dann die Isolation der Primärwicklung im Zusammenwirken mit der Isolation der Sekundärwicklung für die erforderliche Spannungsfestigkeit sorgt. In diesem Falle ist jedoch ein entsprechender Wicklungsdraht zumindest für die Primärwicklung vorzusehen, der eine hohe Isolationsfestigkeit aufweist, um damit die Spannungsfestigkeit sicherzustellen. Diese Wicklungsdrähte mit einer für derart hohe Spannungen ausgefegten Isolierung sind jedoch äußerst kostenintensive Komponenten, so dass insbesondere bei der Herstellung der hochspannungsfeste Leiter für die Primärwicklung ein wesentlicher Kostenfaktor des gesamten Transformators ist.
  • Angesichts der zuvor beschriebenen Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel anzugeben, um in effizienterer Weise eine oder mehrere Wicklungen in einem induktiven Bauelement mit hoher Spannungsfestigkeit vorzusehen.
  • Zur Lösung der zuvor genannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung einen bewickelten Spulenkörper und einen Transformator bereit, wobei die Kosten insbesondere zum Erreichen einer gewünschten hohen Isolationsfestigkeit geringer sind, indem ein Teil zumindest einer Windung der Wicklung in Form eines Leiterbügels in dem Spulenkörper vorgesehen ist. Dazu wird erfindungsgemäß der Leiterbügel, der einen Anschlussstift zum Kontaktieren des bewickelten Spulenkörpers mit einem Schaltungsträger aufweist, als Teil einer Windung der Wicklung verwendet, so dass sich beispielsweise bei vereinfachtem Herstellungsaufwand eine ausgezeichnete Isolierfestigkeit ergibt und auch die Länge des teueren isolierten Leiters verringert ist.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diesbezüglich ein bewickelter Spulenkörper für einen Transformator bereitgestellt. Der bewickelte Spulenkörper umfasst mehrere Wicklungskammern, die auf einem Grundkörper durch Trennwände getrennt sind. Des weiteren ist eine erste Wicklung vorgesehen, die in den mehreren Wicklungskammern auf dem Grundkörper aufgebracht ist. Eine zweite Wicklung mit einer oder mehreren Windungen aus einem Leiter, vorzugsweise einem isoliertem Leiter, ist ebenfalls auf dem bewickelten Spulenkörper vorgesehen, wobei der Leiter zumindest einer der einen oder mehreren Windungen zumindest teilweise in Aussparungen, die in den Trennwänden ausgebildet sind, geführt ist. Des weiteren umfasst der bewickelte Spulenkörper einen mit einem Anschlussstift versehenen Leiterbügel, der in einer der Trennwände geführt ist und zumindest einen Teil einer Windung der zweiten Wicklung bildet.
  • Somit wird erfindungsgemäß der Leiterbügel geeignet ausgeführt, so dass er einerseits eine Verbindung zu einem Baugruppenträger herstellt und andererseits auch als ein Teil der zweiten Wicklung dient, die beispielsweise als Primärwicklung eines Hochspannungstransformators ausgeführt ist. Ferner ergibt sich durch die in den Trennwänden vorhandenen Aussparungen eine geeignete Führung für den Leiter, so dass sich bereits beim Wickelvorgang sowie auch danach eine erhöhte mechanische Stabilität ergibt, wobei auch die Aussparungen zu einer noch höheren Isolierfestigkeit des Leiters in Bezug auf die erste Wicklung betragen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Leiterbügel einen Anschlusszapfen zur Verbindung mit dem Leiter auf. In dieser vorteilhaften Ausgestaltung kann somit der Leiterbügel auch geeignet verwendet werden, um als Verbindungselement zu dem Leiter zu dienen, so dass der Leiter in einfachen und gut etablierten Fertigungsschritten mit dem Anschlusszapfen, beispielsweise durch Löten, Schweißen, und dergleichen verbunden werden kann. Der Anschlusszapfen ist dabei entsprechend ausreichend mit Abstand von anderen Bereichen entfernt, so dass sich, beispielsweise nach einem Vergießen des bewickelten Spulenkörpers, eine ausreichende Isolierfestigkeit ergibt. Andererseits kann der Leiterbügel in geeigneter Weise im Spulenkörper, beispielsweise durch eine Aussparung von beliebigem gewünschten Querschnitt angeordnet werden, so dass sich für diesen Bereich durch konstruktiv bedingte Maßnahmen, d. h. durch eine geeignete Gestaltungsform des Spulenkörpers, eine hohe mechanische und auch elektrische Integrität ergibt.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein zweiter Anschlussstift in einer der Trennwände vorgesehen und mit einem Ende der zweiten Wicklung verbunden. Auf diese Weise wird eine Kontaktierung einer Leiterplatte ermöglicht, wobei der Anschlussstift und der zweite Anschlussstift in einer gewünschten geometrischen Anordnung zueinander vorgesehen werden, so dass sich ein einfaches Anschlussschema auf der Leiterplatte und/oder eine gewünschte mechanische Stabilität nach dem anbringen des Transformators in der Leiterplatte ergibt.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist dabei der zweite Anschlussstift in der gleichen Trennwand vorgesehen, in der auch der Anschlussstift des Leiterbügels geführt ist. D. h., in diesem Falle sind die Anschlussstifte im Wesentlichen auf gleicher Höhe in Bezug auf die Längsrichtung des Spulenkörpers angeordnet, so dass eine sehr kompakte Anordnung für die Anschlussbelegung auf einer Leiterplatte erreicht wird. In weiteren Ausführungsformen ist der zweite Anschlussstift als Teil eines zweiten Leiterbügels vorgesehen, der geeignet in einer weiteren Trennwand geführt ist, so dass der Anschlussstift des Leiterbügels das eine Ende der zweiten Wicklung und der zweite Anschlussstift des zweiten Leiterbügels das andere Ende der zweiten Wicklung darstellt.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Leiterbügel einen Verbindungszapfen zur Ankopplung eines Endes der ersten Wicklung auf. Eine derartige Ausbildung ist vorteilhaft, wenn die erste Wicklung und die zweite Wicklung einen gemeinsamen Knoten aufweisen, der somit in zuverlässiger Weise auf der Grundlage des Verbindungszapfens in mechanisch präzise definierter Weise bereitgestellt werden kann.
  • In einer Ausführungsform weist die zweite Wicklung, die als Primärwicklung dienen kann, weniger als 5 Windungen auf. Beispielsweise kann der bewickelte erfindungsgemäße Spulenkörper effizient in Zündmodulen für Entladungsleuchtmitteln in Kraftfahrzeugen oder anderen mobilen Anwendungen eingesetzt werden, in denen eine hohe Zündspannung bei hoher Zuverlässigkeit auf Grund der anspruchsvollen Umgebungsbedingungen erforderlich ist. In vielen dieser Anwendungen können die hohen Ausgangsspannungen von 20 000 Volt oder mehr nur erreicht werden, indem die Windungszahl der Primärwicklung weniger als 5, beispielsweise 3 Windungen oder weniger beträgt. In diesem Falle ergibt sich eine deutliche Reduzierung des Materialaufwands für den isolierten Leiter, da bei einer derartigen geringen Windungszahl das Ersetzen zumindest eines Teils einer einzelnen Windung bereits deutlich zu einer Verringerung der Gesamtlänge des erforderlichen teueren isolierten Leiters beiträgt. Der erfindungsgemäße Spulenkörper kann beispielsweise mit einer Länge von weniger als 4 cm bereitgestellt werden, so dass sich ein sehr kompakter Aufbau ergibt und das Ersetzen einer Windung von einigen wenigen Windungen einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der Gesamtkosten darstellt, wie dies beispielsweise für Zündmodule von Entladungsleuchten in Automobilen oder anderen mobilen Anwendungen ein wichtiges Kriterium für den wirtschaftlichen Erfolg ist.
  • In einigen Ausführungsformen ist der Spulenkörper zur Aufnahme generell eines Längskerns geeignet, wobei dieser jedoch nicht geradlinig sein muss, sondern auch eine gebogene Gestalt besitzen kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der Leiterbügel in die Trennwand eingeschoben, so dass damit eine einfache Montage möglich ist, wobei dennoch ein hoher Grad an Präzision und Stabilität gewährleistet ist. Eine zusätzliche mechanische Fixierung kann beispielsweise nachträglich erfolgen, wenn der Spulenkörper zusammen mit einem geeigneten Kern bei Bedarf vergossen wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die zuvor genannte Aufgabe gelöst durch einen Transformator, der einen bewickelten Spulenkörper gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen aufweist, wobei zusätzlich ein von dem Spulenkörper umschlossener Längskern vorgesehen ist. Auch in diesem Falle gilt auf Grund der vorteilhaften Ausgestaltung des bewickelten Spulenkörpers, dass sich ein geringes Bauvolumen bei der geforderten Isolierfestigkeit ergibt, wobei jedoch der Anteil an teueren Leitermaterial mit aufwendigem Isoliermaterial verringert werden kann. Der erfindungsgemäße Transformator ist dabei zusätzlich in Vergussmasse eingebettet, so dass insgesamt die mechanischen und elektrischen Eigenschaften dadurch verbessert werden können, wobei auf Grund des Vorsehens eines Leiters mit hoher Isolationsfestigkeit in Verbindung mit einer durch die Anschlussstifte verwirklichte Windung insgesamt reduzierte Kosten erreicht werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den weiteren Schutzansprüchen beschrieben und gehen auch aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervor.
  • Die vorliegende Erfindung wird nunmehr detaillierter mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1a schematisch eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen bewickelten Spulenkörpers zeigt, wobei ein Leiterbügel mit Anschlussstift einen Teil einer Windung einer Primärwicklung bildet,
  • 1b schematisch eine Draufsicht auf einen Leiterbügel mit Anschlussstift und einem Anschlusszapfen und einem Verbindungszapfen zur Verbindung mit der Primärwicklung und der Sekundärwicklung gemäß einer Ausführungsform zeigt,
  • 1c schematisch eine Draufsicht auf die Anschlussseite des erfindungsgemäßen bewickelten Spulenkörpers zeigt,
  • 1d schematisch eine Draufsicht des Spulenkörpers gemäß anschaulicher Ausführungsformen zeigt, in denen der Leiterbügel eine größere Breite in Breitenrichtung des Spulenkörpers aufweist und
  • 1e schematisch eine Seitenansicht eines Hochspannungstransformators zeigt, der einen bewickelten Spulenkörper mit einem Leiterbügel mit Anschlussstift aufweist, der einen Teil einer Primärwicklung bildet.
  • 1a zeigt schematisch eine Seitenansicht eines bewickelten Spulenkörpers 100 gemäß anschaulicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, umfasst der bewickelte Spulenkörper 100 einen Grundkörper 110, der etwa als Kunststoffmaterial durch bekannte Verfahren hergestellt ist, in dem mehrere Wicklungskammern 111 vorgesehen sind. In dem gezeigten Beispiel sind Wicklungskammern 111a, 111b, 111c, 111d ausgebildet, um eine Sekundärwicklung 120 aufzunehmen, d. h. eine Wicklung, die eine relativ hohe Anzahl an Windungen besitzt, um aus einer relativ geringen Eingangsspannung eine geeignete hohe Ausgangsspannung zu erzeugen, etwa im Bereich von 20 000 Volt oder mehr. Die einzelnen Wicklungskammern 111a, ..., 111d sind durch entsprechende Trennwände 112a, 112b, 112c getrennt, wobei diese Trennwände 112a, ..., 112c geeignete Einschnitte (nicht gezeigt) aufweisen, in denen der Draht der Wicklung 120 zu einer jeweils benachbarten Kammer geführt ist. Zumindest einige der Trennwände 112a, 112b weisen geeignete Aussparungen 113 auf, die geeignet dimensioniert sind, um einen Leiter oder Draht 131 einer zweiten Wicklung 130, der bei Bedarf eine Isolation aufweist, aufzunehmen. In dem gezeigten Beispiel ist die zweite Wicklung eine Primärwicklung. In der gezeigten Ausführungsform sind die Aussparungen 113 so dimensioniert, dass der Leiter 131 nahezu von drei Seiten von Material der Trennwände 112 umschlossen ist. In anderen Ausführungsformen ist ein derartiger dreiseitiger Einschluss ggf. nicht erforderlich, da der Leiter 131 eine geeignete Hochspannungsisolierung besitzt, die somit die erforderliche Isolationsfestigkeit bereitstellt. In diesem Falle sind die Aussparungen 113 lediglich zur mechanischen Fixierung und Führung des Leiters 131 vorgesehen.
  • Ferner ist zumindest eine der Trennwände 112, etwa die Trennwand 112c so vorgesehen, dass in dieser ein Leiterbügel 135, zumindest teilweise geführt ist, der einen Anschlussstift 135A aufweist. Der Anschlussstift 135a ist geeignet gestaltet, um mit einer Bauteilgruppe, etwa einer Leiterplatte und dergleichen, verbunden zu werden. der Leiterbügel 135 fungiert somit als Teil der Wicklung 130 und erlaubt damit eine deutliche Reduzierung der Gesamtlänge des Leiters 131, während der Anschlussstift 135a des Leiterbügels 135 eine zuverlässige Verbindung mit einer Leiterplatte und dergleichen ermöglicht. D. h., in der dargestellten Ausführungsvariante ist die Wicklung 130 im Wesentlichen aus drei Windungen aufgebaut, die in Form des Leiterdrahtes 131 in den Trennwänden 112a, 112b und in Form des Leiterbügels 135 in der Trennwand 112c bereitgestellt ist. D. h., im Gegensatz zu konventionellen Gestaltungsformen, in denen die Primärwicklung durchgehend durch einen Leiterdraht mit aufwendiger Isolation vorgesehen ist, ist in der vorliegenden Erfindung ein wesentlicher Anteil der gesamten Wicklung 130 in Form des Leiterbügels 135 vorgesehen. In einigen anschaulichen Ausführungsformen ist dabei zumindest ein wesentlicher Teil des Leiterbügels 135 vollständig von Material der Trennwand 112c umschlossen, so dass die Trennwand 112c als effiziente Isolationsstrecke zur Isolation der der Wicklung 130 gegenüber der Wicklung 120 dient. Anzumerken ist, dass der Leiterbügel 135 als ein zusammenhängendes Stück ein stabiles leitendes Material zu verstehen ist, das den Grundkörper 110 zumindest über den halben Umfang oder deutlich mehr umschließt.
  • Der restliche Bereich der Wicklung 130 besitzt in einigen Ausführungsformen eine hohe Isolationsfestigkeit auf Grund des Isoliermaterials, das an dem Leiter 131 in Form einer geeigneten Isolierung vorgesehen ist. Auf diese Weise lässt sich der bewickelte Spulenkörper 100 in automatengerechter Weise bewickeln, indem beispielsweise zunächst die Wicklung 120 aufgebracht wird und anschließend daran der Leiterdraht 131 in die jeweiligen Aussparungen 113 der Trennwände 121a, 121b eingelegt und so dann mit dem Leiterbügel 135 geeignet verbunden wird, beispielsweise durch Schweißen, Löten, und dergleichen, etwa über einen Anschlusszapfen, wie dies nachfolgend detaillierter erläutert ist, und wobei ein weiterer Anschlussstift (nicht gezeigt) vorgesehen wird, um das andere Ende der zweiten Wicklung 130 anzuschließen. Der Leiterbügel 135 kann dabei bereits vor dem Bewickeln eingebracht werden oder kann auch nach dem Aufbringen der Wicklung 120 in die Trennwand 112c eingebracht werden, die dafür eine Aussparung mit geeigneter Querschnittsgestalt aufweist, so dass der Leiterbügel 135 eingeschoben werden kann.
  • Der Leiterbügel 135 besitzt dazu eine beliebige geeignete Querschnittsform, beispielsweise quadratisch, rechteckig, oval, etc. und die jeweilige Öffnung in der Trennwand 121c besitzt einen dazu geeignet ausgebildeten Querschnitt, so dass der Leiterbügel eingeschoben und entsprechend in der Trennwand 121c positioniert werden kann. In anderen Ausführungsformen ist der Leiterbügel in die Trennwand 112c so eingeschoben, dass der Leiterbügel an der Außenseite des Spulenkörpers 100 nicht von Material des Spulenkörpers abgeschirmt ist. In diesem Falle ergibt sich eine ähnliche Einbettung des Leiterbügels 135, wie dies auch für den Leiter 131 in den Trennwänden 112a, 112b gezeigt ist. Da in der Regel ein späteres Vergießen des Spulenkörpers 100 stattfindet, kann auch nachträglich noch eine höhere Isolierfestigkeit und mechanische Stabilität durch das Vergussmaterial erreicht werden, selbst wenn der Leiterbügel 135 nicht vollständig von Material der Trennwand 112c umschlossen ist.
  • In weiteren Ausführungsformen kann der Anschlussdraht 131 auch als ein nicht isolierter Draht verwendet werden, da aufgrund der konstruktiv bedingten Abstände des Anschlussdrahts 131 von der Wicklung 120 ausreichende Isolationsstrecken vorgegeben sind, die sich nach dem Vergießen ergeben. D. h., durch die präzise Führung des Leiterbügels und des Leiters 131 durch die Aussparungen in den Trennwänden können nach dem Vergießen exakt eingestellte Isolationsstrecken erhalten werden. Auf diese Weise können sehr kostengünstige Materialien als Anschlussdraht 131 verwendet werden.
  • In weiteren Ausführungsformen wird der Leiter 131 in Form eines oder mehrerer weiterer Leiterbügel bereitgestellt, so dass etwa in eine oder mehrere der Trennwände 112a, 112b ein entsprechender Leiterbügel eingesetzt wird und damit ähnliche Eigenschaften besitzt, wie dies zuvor für den Leiterbügel 135 dargestellt ist.
  • 1b zeigt schematisch eine Draufsicht auf den Leiterbügel 135 gemäß einer anschaulichen Ausführungsform. In dieser Ausführungsform weist der Leiterbügel 135 den Anschlussstift 135a auf, der geeignet in Länge und Querschnittsform gestaltetes, so dass damit ein Kontakt zu einer Leiterplatte und dergleichen ermöglicht wird. Ferner ist ein Körper 135d gezeigt, der im Wesentlichen den Bereich des Leiterbügels 135 darstellt, der von der zugehörigen Trennwand des Spulenkörpers aufgenommen wird. Wie gezeigt, besitzt in dieser Ausführungsform der Körper 135d eine größere Abmessung in einer Breitenrichtung B als der Anschlussstift 135a. Des weiteren ist ein Anschlusszapfen 135b gezeigt, der zur Kontaktierung des Leiters der zweiten Wicklung dient und so gestaltet ist, dass einerseits eine effiziente Verbindung mit der zweiten Wicklung, beispielsweise durch Löten, Schweißen, Pressen und dergleichen ermöglicht wird, und andererseits eine Beeinflussung des Anschlussstifts 135a beim Einbau in eine Leiterplatte vermieden wird. In der dargestellten Ausführungsform wird dies erreicht, indem die Länge, d. h. in 1b die vertikale Erstreckung des Anschlusszapfens 135b kleiner ist als die Länge, d. h. die vertikale Erstreckung, des Anschlussstifts 135a. Ferner ist in der gezeigten Ausführungsform ein Verbindungszapfen 135c vorgesehen, der als Abgriff der zweiten Wicklung dient, um etwa eine Verbindung zu der ersten Wicklung herzustellen, falls dies für die infrage stehende Schaltungsanordnung erforderlich ist. In anderen Ausführungsformen ist der Verbindungszapfen 135c nicht vorgesehen.
  • Wie bereits zuvor erläutert ist, ist der Leiterbügel 135 als ein zusammenhängendes Stück Leitermaterial zu verstehen, das formstabil und so gestaltet ist, dass es einen wesentlichen Anteil des Grundkörpers umschließt.
  • 1c zeigt schematisch eine Draufsicht des bewickelten Spulenkörpers 100, wobei hier die Anschlussseite gezeigt ist. Der Anschlussstift 135a des Leiterbügels, der in der Trennwand 112c geführt ist, stellt somit ein Ende der Wicklung 130 dar, während der Anschlusszapfen 135b als Anschluss für den Leiter 131 dient, der dann zu der nächsten Trennwand 112b geführt ist, um darin die zweite Windung der Wicklung 130 bereitzustellen. Die dritte Windung der Wicklung 130 ist somit in der Trennwand 112a gebildet, die dann zu einem weiteren Anschlussstift 136a geführt wird, der somit einen Kontakt zum anderen Ende der Wicklung 130 herstellt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Anschlussstift 136a in der gleichen Trennwand 112c vorgesehen, in der auch der Leiterbügel und somit der Anschlussstift 135a enthalten sind. In anderen Ausführungsformen kann der Anschlussstift 136a auch in einer anderen Trennwand vorgesehen werden, wenn eine andere Anschlussgestaltung gewünscht ist. Beispielsweise kann der Anschlussstift 136a in Form eines Leiterbügels in der Trennwand 112a vorgesehen werden, so dass insgesamt eine deutlich kürzere Länge für den Leiter 131 ausreichend ist.
  • 1d zeigt eine Ausführungsvariante wiederum in Draufsicht von unten, d. h. mit Blickrichtung auf die Anschlussstifte 135a, 136a und den Anschlusszapfen 135b. Mit dieser Ausführungsform kann eine verbesserte Kopplung der Wicklungen 130 und 120 (s. 1a) erreicht werden. Dazu ist die Breite 132b des Leiterbügels 135 vergrößert, während der Anschlussstift 135a sowie der Anschlusszapfen 135b einen deutlich kleineren Querschnitt aufweisen, wie dies zur Kontaktierung einer Leiterplatte geeignet ist. D. h., der entsprechende Teil des Leiterbügels 135, d. h. der Körper 135d (siehe 1b) erstreckt sich in die „Tiefe” der Sekundärwicklung (nicht gezeigt) und sorgt damit für eine verbesserte Verkopplung. In der gezeigten Ausführungsform sind also die die Anschlussstifte 135a, 136a so gestaltet, dass sie kompatibel sind mit entsprechenden Bohrungen in einer Baugruppe, also andere laterale Abmessungen im Vergleich zu dem Leiterbügel 135 aufweisen, der die größere Breite, d. h. die größere laterale Abmessung entlang der Breitenrichtung B, des Spulenkörpers 100 besitzt. Auch ist in der dargestellten Ausführungsform der Anschlusszapfen 135b mit einer geringeren Breite vorgesehen, um damit genau definierte Abmessungen und Bedingungen beim Kontaktieren mit dem isolierten Leiter 131 (siehe 1a) zu erhalten. D. h., in dieser Ausführungsform sind die Anschlussstifte 135a, 136a sowie der Anschlusszapfen 135b mit geringer Abmessung bereitgestellt, so dass sich gewünschte kleine Abmessungen für das Kontaktieren mit einer Baugruppe bzw. mit dem Leiterdraht 131 ergeben, während der restliche Teil des Leiterbügels 135 eine größere Breite besitzt, etwa wie dies durch 132b angegeben ist, um damit eine verbesserte elektrische und magnetische Effizienz zu erreichen. Beispielsweise können die Anschlussstifte 135a, 136a mit beliebigem geeigneten Querschnitt und mit einer Breite von 1 mm oder deutlich weniger vorgesehen werden, während der restliche Bereich des Leiterbügels 135 eine Breite von 2 bis 3 oder mehr mm besitzt. Insbesondere wird damit eine größere Breite im Vergleich zum Durchmesser des Anschlussdrahtes 131 (s. 1a) erreicht, wenn dieser als runder Draht vorgesehen ist. Im Falle der Verwendung von weiteren Leiterbügeln, wie dies zuvor beschrieben ist, lassen sich auch größere Breiten in anderen Windungen der Primärwicklung erreichen, so dass die Kopplung weiter verbessert werden kann.
  • 1e zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Transformators 150, in welchem der bewickelte Spulenkörper 100 integriert ist. D. h., in dem Transformator 150 bildet der Leiterbügel 135 mit dem Anschlussstift 135a einen Teil der Primärwicklung, die somit im Wesentlichen innerhalb der Trennwände verläuft, so dass sich eine hohe mechanische und elektrische Störsicherheit ergibt. Die Sekundärwicklung 120 ist in den Wicklungskammern geeignet aufgeteilt, wie dies auch zuvor dargestellt ist, so dass für gewünschte hohe Ausgangsspannungen von 20 000 Volt und deutlich höher ein sehr kompakter Aufbau bei geringem Materialbedarf gewährleistet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der bewickelte Spulenkörper 100 in einem Vergussmaterial 151 eingebettet und ist mit dem Anschlussstift 135a sowie mit dem nicht gezeigten Anschlussstift 136a (s. 1d) mit einer Leiterplatte oder einem Trägermaterial 152 elektrisch und auch mechanisch verbunden. Ferner ist in dem Transformator 150 ein geeigneter Stabkern 153 vorgesehen, der aus einem beliebigen geeigneten magnetischen Material aufgebaut ist, um damit die gewünschte Ausgangsspannung zu erreichen. Der Kern 153 ist als ein Stabkern ausgeführt, im Unterschied zu ringkernförmigen Anordnungen, so dass sich ein kompakter Aufbau ergibt, wobei gleichzeitig eine automatengerechte Bewicklung zumindest der Wicklung 120 gewährleistet ist. Es sollte jedoch beachtet werden, dass der „Stabkern” 153 auch in Form eines nicht geradlinigen Kerns bereitgestellt sein kann, etwa als ein Bogenkern oder als abgewinkelte geradlinige Kernbereiche, wobei auch dann der bewickelte Spulenkörper 100 entsprechend geometrisch dieser Bauform angepasst ist. Auch in dieser Gestaltungsform kann effizient ein Teil der Wicklung 130 in Form Leiterbügels 135 bereitgestellt werden. Es sollte beachtet werden, dass in 1e ein Hochspannungsanschluss für die Wicklung 120 nicht gezeigt ist und in einer beliebigen gewünschten Weise bereitgestellt werden kann. Dazu kann beispielsweise ein weiterer Anschlussstift in einer der Trennwände des Spulenkörpers 100 vorgesehen werden oder es kann ein beliebiges anderes Anschlussschema vorgesehen sein. In der gezeigten Ausführungsform kann der Transformator 150 geeignet so gestaltet sein, dass bei einer Baulänge von etwa 4 cm oder weniger, d. h. einer Länge von 4 cm oder weniger des bewickelten Spulenkörpers 100, eine Ausgangsspannung von 20 000 Volt oder mehr bereitgestellt werden kann, wobei in einem stationären Betrieb nach dem Bereitstellen der hohen Zündspannung eine Spannung von wenigen 100 Volt über den Transformator 150 geführt werden kann, um damit eine Entladungsleuchte zu betreiben. Dabei ist der Transformator 150 geeignet ausgebildet, um Leistungen von einigen 10 Watt bis 100 Watt oder mehr zu bewältigen. Um die magnetischen Eigenschaften des Transformators weiter zu verbessern, können auch noch zusätzliche magnetische Elementen in Form von Endplatten oder anderen feldführenden Platten und dergleichen vorgesehen werden.

Claims (13)

  1. Bewickelter Spulenkörper (100) für einen Transformator (150) mit mehreren Wicklungskammern (111), die auf einem Grundkörper (110) durch Trennwände (112a, 112b, 112c) getrennt sind, einer ersten Wicklung (120), die in den mehreren Wicklungskammern (111) auf dem Grundkörper (110) aufgebracht ist, einer zweiten Wicklung (130) mit einer oder mehreren Windungen eines Leiters (131), wobei der Leiter (131) zumindest einer der einen oder mehreren Windungen zumindest teilweise in Aussparungen (113), die in den Trennwänden (112a, 112b, 112c) ausgebildet sind, geführt ist und einem mit einem Anschlussstift (135a) versehenen Leiterbügel (135), der in einer der Trennwände (112a, 112b, 112c) geführt ist und einen Teil einer Windung der zweiten Wicklung (130) bildet.
  2. Bewickelter Spulenkörper nach Anspruch 1, wobei der Leiterbügel einen Anschlusszapfen (135b) aufweist, der mit Leiter (131) der zweiten Wicklung (130) verbunden ist.
  3. Bewickelter Spulenkörper nach Anspruch 2, wobei ein zweiter Anschlussstift (136a) in einer der Trennwände (112c) vorgesehen und mit einem Ende der zweiten Wicklung (130) verbunden ist.
  4. Bewickelter Spulenkörper nach Anspruch 3, wobei der Anschlussstift (135a) und der zweite Anschlussstift (136a) in der gleichen Trennwand (112c) vorgesehen sind.
  5. Bewickelter Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Leiterbügel (135) einen Verbindungszapfen (135c) zur Ankopplung eines Endes der ersten Wicklung (120) aufweist.
  6. Bewickelter Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Breite (132b) zumindest eines Teils des Leiterbügels entlang einer Breitenrichtung (B) des Spulenkörpers größer ist als ein Abmessung des Leiters in Längsrichtung des Trafos.
  7. Bewickelter Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Wicklung weniger als 5 Windungen aufweist.
  8. Bewickelter Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Länge des Spulenkörpers 4 cm oder weniger beträgt.
  9. Bewickelter Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Spulenkörper zum Aufbringen auf einen geradlinigen oder nicht geradlinigen Stabkern ausgebildet ist.
  10. Bewickelter Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Leiterbügel in die Trennwand eingeschoben ist.
  11. Transformator mit einem bewickelten Spulenkörper (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, und einem von dem Spulenkörper umschlossenen Längskern (153).
  12. Transformator nach Anspruch 11, der ferner eine Isolierung aus Vergussmasse (151) aufweist, die zumindest den Spulenkörper (100) mit der ersten (120) und der zweiten Wicklung (130) umschließt.
  13. Transformator nach Anspruch 11 oder 12, wobei die erste Wicklung für den Betrieb mit einer Spannung von 20000 Volt und höher ausgebildet ist.
DE202011051721U 2011-10-21 2011-10-21 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung Expired - Lifetime DE202011051721U1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202011051721U DE202011051721U1 (de) 2011-10-21 2011-10-21 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung
DE202012102624U DE202012102624U1 (de) 2011-10-21 2012-07-16 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung
DE112012001701.3T DE112012001701A5 (de) 2011-10-21 2012-10-19 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung
PCT/EP2012/070782 WO2013057266A1 (de) 2011-10-21 2012-10-19 Hochspannungstransformator und bewickelter spulenkörper für zündmodule mit anschlussstiften als bestandteil der primärwicklung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202011051721U DE202011051721U1 (de) 2011-10-21 2011-10-21 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202011051721U1 true DE202011051721U1 (de) 2011-11-07

Family

ID=45116178

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202011051721U Expired - Lifetime DE202011051721U1 (de) 2011-10-21 2011-10-21 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung
DE202012102624U Expired - Lifetime DE202012102624U1 (de) 2011-10-21 2012-07-16 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung
DE112012001701.3T Withdrawn DE112012001701A5 (de) 2011-10-21 2012-10-19 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202012102624U Expired - Lifetime DE202012102624U1 (de) 2011-10-21 2012-07-16 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung
DE112012001701.3T Withdrawn DE112012001701A5 (de) 2011-10-21 2012-10-19 Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung

Country Status (2)

Country Link
DE (3) DE202011051721U1 (de)
WO (1) WO2013057266A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200265A1 (de) * 2013-01-10 2014-07-10 SUMIDA Components & Modules GmbH Kleintransformator für hohe Ausgangsspannungen

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014214433A1 (de) * 2014-07-23 2016-01-28 SUMIDA Components & Modules GmbH Hochspannungskleintransformator mit U-förmigem Kern
DE102014224331A1 (de) * 2014-11-28 2016-06-02 SUMIDA Components & Modules GmbH Hochspannungstransformator mit U-förmigem Kern
CN109399396A (zh) * 2018-10-22 2019-03-01 江苏盛久变压器有限公司 一种防止线圈错乱的固定装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006013658U1 (de) * 2006-09-06 2008-01-24 Vogt Electronic Components Gmbh Transformator mit Steckblechwicklung
US8179223B2 (en) * 2006-10-31 2012-05-15 Mitsubishi Electric Corporation Sheet type transformer and discharge lamp lighting apparatus
WO2008083690A1 (de) * 2006-12-20 2008-07-17 Vogt Electronic Components Gmbh Spulenkörper mit integrierter wicklung und induktives bauteil mit einem derartigen spulenkörper

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200265A1 (de) * 2013-01-10 2014-07-10 SUMIDA Components & Modules GmbH Kleintransformator für hohe Ausgangsspannungen

Also Published As

Publication number Publication date
DE112012001701A5 (de) 2014-01-16
WO2013057266A1 (de) 2013-04-25
DE202012102624U1 (de) 2012-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1880586B1 (de) Zündtransformator und leuchtensockel für eine entladungsleuchte
EP1774545B1 (de) Halterung für eine elektrische komponente
DE112007002320T5 (de) Transformator des Blechtyps und Entladungsleuchtenbeleuchtungsvorrichtung
DE202012102624U1 (de) Hochspannungstransformator und bewickelter Spulenkörper für Zündmodule mit Anschlussstiften als Bestandteil der Primärwicklung
DE102006044436B4 (de) Vorrichtung zur Energiespeicherung und Energietransformierung
DE112006003946B4 (de) Induktives Bauteil mit einem Spulenkörper mit integrierter Wicklung
DE202013010951U1 (de) Baugruppe zur Leiterplattenbestückung
DE102007025421B4 (de) Zündtransformator und Zündmodul
DE3403535C2 (de)
WO2016155969A2 (de) Induktives bauelement sowie verfahren zur herstellung eines induktiven bauelements
EP3224841B1 (de) Hochspannungstransformator mit u-förmigem kern
WO2010130337A2 (de) Verfahren zur herstellung einer scheibenwicklung
DE102013200265A1 (de) Kleintransformator für hohe Ausgangsspannungen
CH688116A5 (de) Stromkompensierte Mehrfachdrossel in Kompaktbauweise.
DE102017208658B4 (de) Induktives Bauteil und Verfahren zum Herstellen eines induktiven Bauteils
EP3230991B1 (de) Filteranordnung, spannungswandler mit einer filteranordnung
DE102017208655B4 (de) Induktives Bauteil und Verfahren zum Herstellen eines induktiven Bauteils
WO2016012510A1 (de) Hochspannungskleintransformator mit u-förmigem kern
DE102007063690B4 (de) Zündmodul
EP2197005A1 (de) Flüssigkeitsgekühlte Bandwicklung
DE2018942C3 (de) Für die Verbindung mit einer Leiterplatte vorgesehene kleine Spule
DE3611069A1 (de) Vorschaltdrossel, insbesondere fuer gasentladungslampen
DE3806081C2 (de)
EP3076409A1 (de) Elektrische Verbindung voneinander beabstandeter Wicklungen
WO2018228736A1 (de) Spule und elektrisches oder elektronisches gerät mit einer derartigen spule

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20111229

R163 Identified publications notified
R163 Identified publications notified

Effective date: 20120118

R150 Term of protection extended to 6 years
R150 Term of protection extended to 6 years

Effective date: 20141107

R157 Lapse of ip right after 6 years