DE2445143C2 - Elektrischer Übertrager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Übertrager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei hoher Frequenz und besonders bei Verwendung mehrerer Sekundärwicklungen zur Erzeugung unterschiedlicher Ausgangsspannungen tritt durch die Streuinduktivität des Übertragers eine Übersetzungsänderung auf, die von der räumlichen Anordnung der Übertragerwicklungen stark beeinflußt wird. Zur engen Kopplung zwischen den einzelnen Wicklungen wurde deshalb bereits vorgeschlagen, verdrallte und/oder verschachtelte Wicklungen zu verwenden. Bei sehr kleiner Windungszahl sind solche Lösungen jedoch ungünstig, da hierbei keine gute Oberflächendeckung der Spule mit der Primärwicklung erreicht wird und somit eine starke Streuung gegenüber der Primärwicklung in Kauf genommen werden muß.

Eine parallele Anordnung der einzelnen zu koppelnden Wicklungen kann in Einzelfällen zwar brauchbare Ergebnisse liefern; durch die Undefinierte Lage der Drähte ist jedoch die Kopplung meist schlecht Abgesehen davon, daß es mit hohem Aufwand verbunden ist, die einzelnen Wicklungen genau in parallelen Abständen zueinander auf die Spule aufzubringen, wird es kaum gelingen, eine starke Fertigungsstreuung der einzelnen Spulen einer Fertigungsreihe zu vermeiden.

Aus der DE-PS 5 33 833 ist ein Übertrager bekannt, der Wicklungen aus mehreren in Form eines Bandes vereinigten Leitern aufweist Die gesamte Wicklung besteht dabei aus Doppelleitern.

Es ist weiters aus der DD-PS 1 07 543 ein Übertrager bekannt, bei dem die Wicklung aus als Leiter dienenden Bändern besteht Ein mit bandförmig auf einen Trägerkörper angeordneten Leitern versehener elektrischer Übertrager wird noch in der DE-OS 19 17 211 beschrieben.

Zur Befestigung von Übertragern auf Leiterplatten ist es aus der US-PS 29 93 262 bekannt, die Wicklungen mit Anschlußstiften zu versehen, um den Übertrager direkt auf der Leiterplatte zu befestigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem mehrere eng to verkoppelte Wicklungen aufweisenden Übertrager insbesondere die Herstellung jener Wicklungen zu verbessern, die eine sehr geringe Windungszahl aufweisen.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Übertrager der eingangs genannten Art gemäß dem Patentanis spruch 1 gelöst

Durch das erfindungsgemäße Bandkabel erreicht man eine gute Kopplung der Wicklungen untereinander und zur Primärwicklung mit kleiner Fertigungsstreuung. Die durch das Bandkabel gebildeten Wicklungen können in einem Arbeitsgang schnell aufgebracht und in einfacher Weise angeschlossen werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform enthält das Bandkabel soviele parallele Leiter, daß es der Breite des Spulenkörpers entspricht oder einen ganzzahligen Teil dieser Breite einnimmt Mit einer oder mehreren Windungen kann somit in einer einzigen WicWangslage die gesamte Spulenkörperoberfläche bedeckt werden. Damit läßt sich eine geringe Streuung, beispielsweise zu einer Primärwicklung mit hoher Windungszahl, erzielen.

Die einzelnen Leiter des Bandkabels können mit ihren Enden hintereinander geschaltet werden, so daß bei Bedarf Wicklungen mit der jeweils gewünschten Windungszahl gebildet werden.

Die eng zu verkoppelnden Wicklungen werden zweckmäßigerweise durch wechselweise parallel liegende Leiter des Bandkabels gebildet Auf diese Weise können wahlweise sowohl in Serie als auch parallel geschaltete Leiter einander abwechseln, wodurch auch bei großem Übertragungsverhältnis eine enge Kopplung gewährleistet wird Einzelne Leiter des Bandkabels können an beliebigen Stellen des Kabels aufgetrennt und parallel geschaltet werden, so daß auf diese Weise Wicklungen mit unganzzahligen Windungszahlen entstehen. Um die Enden des Bandkabels auf einer Leiterplatte zu verankern, sind die Leiterenden entsprechend den Leitern einer Leiterplatte ausgeformt und mit diesen verlötet Beispielsweise sind die Leiterenden unverwechselbar in zugehörige Bohrungen auf der Leiterplatte gesteckt Die Verbindungen der Leiterenden des so Bandkabels untereinander und nach außen werden zweckmäßigerweise durch Leiterbahnen einer geätzten oder gedruckten Schaltung gebildet

Für bestimmte Anwendungszwecke kann es außerdem zweckmäßig sein, einen Draht mit hoher Isolationsfestigkeit im Bandkabel vorzusehen, so daß er zu Regelzwecken auch mit der an hoher Eingangsspannung liegenden Primärwicklung verbunden werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert Es zeigen

F i g. 1 ein Schaltungsbeispiel für einen Übertrager mit mehreren Wicklungen,

F i g. 2 ein erfindungsgemäßes Bandkabel, F i g. 3 eine Übertragerspule im Querschnitt und F i g. 4 die Übertragerspule in einem Längsschnitt Die F i g. 1 zeigt als Schaltungsbeispiel den Übertrager eines Mittelfrequenz-Umrichters mit einer Primär-

wicklung L1, mehreren Sekundärwicklungen für verschiedene Ausgangsspannungen, nämlich L2, L3, LA und L 5 für eine jeweilige Sekundärspannung von 40 V, + 12 V, - 12 V sowie + 5 V. Außerdem ist eine Hilfswicklung L 6 vorhanden, mit der die Regelgrößen für die Steuerung des Schalttransistors im Umrichter bestimmt werden.

Die Netzwicklung L1 weist eine hohe Windungszahl auf, und auch die Wicklung 12 für 40 V Sekundärspannung besitzt genügend Windungen, um eine gute Kopplung zu erreichen. Die Sekundärwicklungen L 3, LA und L 5 und die Hilfswicklung L 6 dagegen sollen nur ein bis drei Windungen aufweisen und sind deshalb nach herkömmlicher Wicklungsweise nur unter hoher Fertigungsstreuung herzustellen.

Zur Bildung der Wicklungen L 3, L 4, L 5 und L 6 wird nun ein Bandkabel verwendet, welches in Fig.2 schematisch dargestellt ist Dieses Bandkabel 1 enthält beispielsweise acht parallele Leiter 2, welche in Isolierstoff eingebettet sind. Die Breite des Bandkabels 1 entspricht etwa der halben Länge des Spulenkörpers (in Fig.2 nicht dargestellt), so daß mit etwa 1 V₂ Windungen die gesamte Spulenkörperoberfläche bedeckt wir i Zur Fixierung des Bandkabels kann eine Klebefolie an der Bandunterseite dienen oder ein im Bandkabel mitlaufender Faden, welcher verknotet wird. Die Enden der Leiter 2 werden bereits vor der Montage so ausgeformt, daß sie in entsprechend vorgesehene Löcher einer Leiterplatte passen; bei der Montage sind somit Verwechslungen ausgeschlossen. Zur feinen Abstufung der Obersetzung sind im Übertrager manchmal halbe Windungen erwünscht Zu diesem Zweck kann das Bandkabel in der Mitte aufgetrennt und an den mittleren Anschlüssen 3 beschaltet werden. Zur Vermeidung eines starken Anstiegs der Streuung werden zweckmäßigerweise zwei Wicklungen um jeweils eine halbe Windung versetzt angeordnet und parallelgeschaltet

Die F i g. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Übertragerspule im Querschnitt Sie besteht aus einem Spulenkörper 11, einem Eisenkern 12 und sitzt auf einer Leiterplatte 13. Auf dem Kern bzw. dem Spulenkörper sitzt

to zuinnerst die Netzwicklung 14 und darüber, getrennt durch eine Isolierschicht 15, die erste Sekundärwicklung 16, welche der Wicklung L 2 in F i g. 1 entspricht Darüber ist das Bandkabel 17 mit zwei Windungen angebracht, dessen Wicklungsenden 18 zum Teil durch Löcher der Leiterplatte 13 geführt und dort verlötet sind

Die übereinander liegenden Wicklungen des Übertragers zeigt die F i g. 4 noch in einem Längsschnitt der Spule. Gezeigt ist wiederum der Spulenkörper 11 mit dem doppelt E-förmigen Kern 12 (siehe F i g. 3). Zur Vermeidung der Kupferwirbelstromverluste in der Nähe des Luftspaltes 20 ist der untere Teil des Wickelraums mit Isoliermaterial 19 ausgefüllt Darüber liegt die Netzwicklung 14 mit einer hohen Windungszahl.

Durch die Isolierschicht 15 von ihr getrennt liegt die erste Sekundärwicklung 16. Darüber ist das Bandkabel 17 ungeordnet, dessen Breite die halbe Länge des Spulenkörpers einnimmt Mit zwei nebeneinander liegenden Windungen des Bandkabels wird somit die gesamte Spulenoberfläche überdeckt Das Bandkabel besitzt acht parallel liegende Leiter 2, wie oben bereits beschrieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche; _

1. Elektrischer Übertrager mit einem Spulenkörper und einer Wicklung aus einem Bandkabel mit mehreren, mit gleichbleibendem Abstand nebeneinander verlaufenden und in Form eines Bandes vereinigten Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Spulenkörper (It) innere Wicklungen (14,16) mit größerer Windungszahl aus einzelnen Leitern aufgebracht sind, die außen von einem Bandkabel (1) mit geringer Windungszahl einschichtig abgedeckt sind, dessen Einzelleiter (2) Sekundärwicklungen zugeordnet sind, wobei die Leiterenden entsprechend den Leitern einer Leiterplatte (13) ausgeformt und mit diesen verlötet sind.

2. Elektrischer Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Sekundärwicklung^'» mehreren, fiber die Leiterplatte (13) narallelgeschafteten Einzelleitern (2) besteht

3. Elektrischer Übertrager nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Sekundärwicklung aus mehreren, Ober die Leiterplatte (13) hintereinander geschalteten Einzelleitern (2) besteht

4. Elektrischer Übertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandkabel (1) über eine Klebefolie mit der inneren Wicklung (16) verbunden ist

5. Elektrischer Übertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandkabel (1) einen entsprechend den Einzelleitern (2) verlaufenden Befestiguugirfaden aufweist