DE2544481A1

DE2544481A1 - Printed circuit board winding eliminating stray fields - has core of two parts each with symmetrically arranged two part coil

Info

Publication number: DE2544481A1
Application number: DE19752544481
Authority: DE
Inventors: Otto Ing Grad Diethelm; Heribert Martinetz; Guenther Schulz; Bernd Ing Grad Stuedemann
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1975-10-04
Filing date: 1975-10-04
Publication date: 1977-04-21
Also published as: IT1074705B; ES452090A1; BR7606571A; FI762808A; ZA765905B; DE2544481B2

Abstract

The winding eliminates stray magnetic fields by using two coils in paralle to compensate for them. The coils are arranged on a closed core and are suitable for printed circuit boards. The core is made up of two equal sections. The second coils are (each) divided into two series connected partial coils. There are symmetrically arranged on the axis of symmetry of the core-sections. The parts of the core are made as U-shaped cores glued together to form the closed core configuration.

Description

Streufeldarme SpuleLow stray field coil

Die Erfindung betrifft eine streufeldarme Spule nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a low-stray field coil according to the preamble of claim 1.

In vielen Anwendungsfällen ist es erforderlich, daß in einer Schaltung benötigte Spulen ein sehr geringes nach außen wirkendes Streufeld aufweisen.In many applications it is necessary that in a circuit required coils have a very low stray field acting outwards.

Das ist insbesondere dann der Fall,-wenn z.B. auf einer gedruckten Schaltungsplatte ein sehr gedrängter Aufbau erforderlich ist, so daß Streufelder der Spule auf Nachbarelemente der Schaltung störend einwirken können.This is particularly the case - if, for example, on a printed Circuit board a very compact structure is required, so that stray fields the coil can interfere with neighboring elements of the circuit.

Ein spezieller, derartiger Anwendungsfall liegt bei einem Schaltnetzteil vor, das einen selbstschwingenden Oszillator aufweist. Die Streufelder einer bei einem solchen Netzteil erforderlichen Drossel können sowohl auf den Oszillator als auch auf den übertrager störende Auswirkungen haben.A special application of this type is a switched-mode power supply before, which has a self-oscillating oscillator. The stray fields at Such a power supply required choke can be used both on the oscillator as also have disruptive effects on the transmitter.

Es sind bereits Spulen bekannt, deren nach außen wirkendes Streufeld so gering ist, daß auch Nachbarelemente einer Schaltung nicht gestört werden können. Derartige Spulen weisen einen Ringkern auf, der endlos ausgebildet ist, d.h. keine Luftspalte hat. Auf den Kern wird eine erste Wicklung aufgebracht, der gegenüber die eine zweite Wicklung im entgegengesetzten Wicklungssinn gewickelt wird. Beide Wicklungen werden elektrisch parallel geschaltet. Die zweite Wicklung dient zur Kompensation des blagnetfeldes der ersten Wicklung.There are already known coils whose outwardly acting stray field is so small that neighboring elements of a circuit cannot be disturbed either. Such coils have a toroidal core which is endless, i.e. none Has air gaps. A first winding is applied to the core, the opposite a second winding is wound in the opposite direction. Both Windings are connected electrically in parallel. The second winding is used for Compensation of the magnetic field of the first winding.

Derartige Spulen haben hinsichtlich ihrer Streufelder sehr gute Eigenschaften, weisen jedoch den Nachteil auf, daß das Aufbringen der Wicklung auf den Ringkern umständlich und aufwendig ist. Aus diesem Grunde sind derartige Spulen sehr teure Bauelemente.Such coils have very good properties with regard to their stray fields, however, have the disadvantage that the application of the winding to the toroidal core is cumbersome and time-consuming. For this reason, such coils are very expensive Components.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine streufeldarme Spule zu entwickeln, die in ihren elektrischen Eigenschaften den Ringkernspulen nicht nachsteht und die trotzdem wesentlich einfacher herstellbar ist.In contrast, the invention is based on the object of providing a low stray field Coil to develop the electrical properties of the toroidal core coils is not inferior and which is nevertheless much easier to manufacture.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer streufeldarmen Spule der oben erwähnten Art gelöst, die die im Kennzeichen des Patenanspruchs 1 erwähnten Merkmale aufweist.According to the invention, this object is achieved with a low-stray field coil Above-mentioned type solved, which are mentioned in the characterizing part of claim 1 Has features.

Die Vorteile einer erfindungsgemäßen Spule bestehen insbesondere darin, daß der bei Ringkernspulen notwendige aufwendige Wickelvorgang eingespart werden kann, da die Wicklungen schon auf die Teilkerne aufgebracht werden können.The advantages of a coil according to the invention are in particular: that the complex winding process necessary for toroidal core coils can be saved can, since the windings can already be applied to the partial cores.

Da somit für den Wickelvorgang kein geschlossener Kern vorliegt, kann eine einfache automatische Bewicklung vorgenommen werden.Since there is therefore no closed core for the winding process, can a simple automatic wrapping can be carried out.

Besonders einfach wird die Herstellung einer erfindungsgemäßen Spule dadurch, daß die Teilwicklungen als körperlose Automatenspulen fertig gewickelt auf die Teilkerne aufgeschoben werden. Da die Herstellung von körperlosen Teilwicklungen außerordentlich billig ist, kann auf diese Weise eine Spule mit den hohen Anforderungen bezüglich der Streufelder sehr preiswert hergestellt werden.The manufacture of a coil according to the invention is particularly simple in that the partial windings are completely wound as disembodied automatic reels be pushed onto the partial cores. Since the manufacture of disembodied partial windings is extremely cheap, a coil with the high requirements can in this way can be produced very inexpensively with regard to the stray fields.

Ein Ausführungsbeispiel der er-findungsgemäßen Spule ist in der Zeichnung dargestellt und soll im folgenden näher erläutert werden.An embodiment of the coil according to the invention is shown in the drawing and will be explained in more detail below.

Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Drosselspule, Fig. 2 einen Kern für die in Fig. 1 abgebildete Spule.The figures show: FIG. 1 a choke coil according to the invention, FIG. 2 a Core for the coil shown in Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Spule kann beispielsweise als Drosselspule eines Schaltnetzteils dienen. In einem Spulenkörper 1 ist ein Kern 2 befestigt, der aus zwei rechteckigen, U-förmigen Teilkernen 3, 4 (Fig. 2) zusammengesetzt ist. Auf den beiden senkrechten Schenkeln des zusammengesetzten Kerns 2 befinden sich je zwei Teilwicklungen 5, 6, 7, 8. Die beiden auf einem Schenkel befindlichen Spulen 5, 7 bzw. 6, 8 sind durch eine isolierende Zwischenschicht 9 voneinander getrennt. Die Zwischenschicht 9 soll sich vorzugsweise in der Höhe der Stoß stelle zwischen den beiden U-förmigen Teilkernen 3, 4 befinden. Die Teilwicklungen 5, 6, 7, 8 sind so geschaltet, daß die beiden unteren Teilwicklungen 5, 6 hintereinandergeschaltet, die erste Wicklung 10 und die beiden oberen Teilwicklungen 7. 8 die zweite Wicklung 1I der Spule ergeben. In entsprechender Weise sind die Enden der Teilwicklungen 5, 6, 7, 8 mit vier in dem Spulenkörper befestigten Anschlußstiften 12 bzw. miteinander verbunden. Die Teilwicklungen 5, 6 bzw. 7, 8 sind auf den betreffenden 4 bzw. 3 symmetrisch zu seiner Symmetrieachse angeordnet.The coil shown in Fig. 1 can, for example, be used as a choke coil a switching power supply. A core 2 is fastened in a bobbin 1, which is composed of two rectangular, U-shaped partial cores 3, 4 (Fig. 2). On the two vertical legs of the assembled core 2 are two partial windings each 5, 6, 7, 8. The two coils located on one leg 5, 7 and 6, 8 are separated from one another by an insulating intermediate layer 9. The intermediate layer 9 should preferably be at the level of the joint the two U-shaped partial cores 3, 4 are located. The partial windings 5, 6, 7, 8 are switched so that the two lower partial windings 5, 6 are connected in series, the first winding 10 and the two upper partial windings 7. 8 the second winding 1I of the coil. The ends of the partial windings are in a corresponding manner 5, 6, 7, 8 with four connecting pins 12 or with each other fastened in the bobbin tied together. The partial windings 5, 6 or 7, 8 are on the 4 or 3 in question arranged symmetrically to its axis of symmetry.

In Fig. 2 ist der Kern 2 dargestellt, der aus den beiden U-förmigen Teilkernen 3, 4 so zusammengesetzt ist, daß jeweils die beiden Schenkel der U-förmigen Teilkerne 3, 4 aufeinanderstoßen. Nach der Montage des Spulenkörpers 1 und der Teilwicklungen 5, 6, 7, 8 werden die beiden Teilkerne 3, 4 an ihrer Stoßstelle zu dem zusammengesetzten Kern 2 verklebt.In Fig. 2, the core 2 is shown, which consists of the two U-shaped Partial cores 3, 4 is composed so that each of the two legs of the U-shaped Partial cores 3, 4 collide. After assembling the bobbin 1 and the partial windings 5, 6, 7, 8, the two partial cores 3, 4 become the assembled one at their joint Core 2 glued.

Die Montage der in Fig. 1 dargestellten Spule kann so erfolgen, daß die Teilwicklungen 5, 6, 7, 8 auf den Spulenkörper 1 aufgeschoben werden und danach die beiden Teilkerne 3, 4 von oben bzw. unten in die Führungen des Spulenkörpers 1 eingeschoben werden. Die dabei aneinanderstoßenden Flächen der beiden Teilkerne 3, 4 können mit Klebstoff benetzt sein, so daß durch ein kurzes Zusammendrücken die beiden Teilkerne 3, 4 zu dem zusammengesetzten Kern 2 verklebt werden. Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten denkbar, die Teilkerne 3, 4 in dem Spulenkörper I zu befestigen. Die Befestigung mindestens eines Teilkernes 3, 4 kann dann entfallen, wenn die gesamte Spulenanordnung vergossen wird, so daß die nötige Stabilität durch das vergossene Gehäuse erzeugt wird.The assembly of the coil shown in Fig. 1 can be done so that the partial windings 5, 6, 7, 8 are pushed onto the bobbin 1 and then the two partial cores 3, 4 from above and below into the guides of the bobbin 1 can be inserted. The abutting surfaces of the two partial cores 3, 4 can be wetted with adhesive, so that by briefly squeezing them the two partial cores 3, 4 are glued to form the assembled core 2. Of course other possibilities are also conceivable, the partial cores 3, 4 in the bobbin I. to fix. The attachment of at least one partial core 3, 4 can then be omitted, when the entire coil assembly is potted, so that the necessary stability through the encapsulated housing is produced.

Es hat sich gezeigt, daß durch die beschriebene Anordnung der Teilwicklungen 5, 6, 7, 8 zu einer ersten Wicklung 10 und zu einer zweiten Wicklung 11, deren Teilwicklungen 5, 6 bzw. 7, 8 nebeneinander, d.h. auf verschiedenen Schenkeln, angeordnet sind, eine Spule erstellt ist, die kein nach außen wirkendes, störendes Streufeld erzeugt. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß durch den Aufbau der Wicklungen 10, 11 durch je zwei Teilwicklungen 5, 6 bzw.It has been shown that the described arrangement of the partial windings 5, 6, 7, 8 to a first winding 10 and to a second winding 11, their partial windings 5, 6 or 7, 8 are arranged next to each other, i.e. on different legs, a coil is created that does not generate an outwardly acting, disruptive stray field. Another advantage is that the structure of the windings 10, 11 by two partial windings each 5, 6 or

7, 8 ein besonders kapazitätsarmer Aufbau der Wicklungen 10, 11 der Spule erreicht wird.7, 8 a particularly low-capacitance structure of the windings 10, 11 of the Coil is reached.

Durch eine erfindungsgemäße Anordnung kann eine Spule erstellt werden, die keine störenden Streufelder erzeugt und trotzdem mit außerordentlich einfachen Mitteln hergestellt werden kann. Die Teilwicklungen können automatisch gewickelt und als fertige Wicklungen besonders einfach montiert werden. Für den zusammengesetzten Kern 2 können übliche U-Kerne verwendet werden, so daß bei der Herstellung der Spule gegenüber den bekannten Spulen mit Ringkernen ein erheblicher Preisvorteil erzielt werden kann.A coil can be created by an arrangement according to the invention, which does not generate any disruptive stray fields and yet with extremely simple Funds can be produced. The partial windings can be wound automatically and are particularly easy to assemble as finished windings. For the compound Core 2, conventional U-cores can be used, so that in the manufacture of the coil achieved a considerable price advantage compared to the known coils with toroidal cores can be.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims 2 low-leakage field coil with a first winding a second winding in parallel to compensate for the stray magnetic field is switched and the windings are applied to a closed core, characterized in that the core (2) is composed of two identical partial cores (3, 4) is and that the first winding (10) and the second winding (11) - in two in each Series-connected partial windings (5, 6; 7, 8) are divided symmetrically into an axis of symmetry of the partial core (5, 4) are arranged.

2. Low-leakage field coil according to claim 1, characterized in that the partial cores (3, 4) are U-cores.

3. Low-leakage field coil according to claim 1 or 2, characterized in that that the partial windings (5, 6, 7, 8) are prefabricated coils,

4. Stray fields Coil according to Claim 3, characterized in that the partial windings (5, 6, 7, 8) are automatically wound disembodied coils.

5. Low-leakage field coil according to one of claims 1 to 4, characterized in that that located on one leg partial windings (5, 7; 6, 8) approximately at the level of Adjoin the joint of the U-cores (3, 4).

6. Low stray field coil according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the U-cores (3, 4) are glued to the core (2).