DE3839771C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltnetzteiltransformator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie er der nachveröffentlichten DE-OS 38 10 625 zu entnehmen ist.

Schaltnetzteiltransformatoren für Sperrwandlerbetrieb benötigen stets einen Luftspalt im magnetischen Kreis, damit die Sättigung vermieden wird.

Herkömmliche Ausführungen von Schaltnetzteiltransformatoren, die mit U-, E-, EI-, EC-, ETD- oder ähnlichen Kernen aufgebaut sind, erzielen diesen Luftspalt in den Teilungsflächen der Kernpaare, z. B. durch Einlage von Abstandshaltern oder durch Kürzung der Außen- oder Innenschenkel. Diesen Ausführungen haftet der Nachteil an, daß die Bearbeitung der Kerne kompliziert und damit teuer ist. Weiterhin müssen die Kernpaare durch Klammern oder durch einen Klebeprozeß miteinander verbunden werden. Auch dies ist ein aufwendiger Arbeitsgang.

Die Nachteile der vorgenannten üblichen Ausführungen von Schaltnetzteiltransformatoren vermeiden die Schaltnetzteiltransformatoren gemäß der DE-OS 38 10 625 (nachveröffentlicht). Diese Schaltnetzteiltransformatoren weisen einen nur noch aus einem einzigen Teil bestehenden Kern auf, dessen Schenkel über die Wicklungen hinaus wesentlich verlängert sind und zwischen einander den Luftspalt bilden, über den sich die magnetischen Kraftlinien außerhalb der Wicklungen schließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaltnetzteiltransformatoren so zu gestalten, daß ihr äußeres Streufeld vermindert wird, sich eine gewichtsmäßige Einsparung am Kern und damit eine Verminderung der Herstellungskosten ergibt, und die Bruchgefahr herabgesetzt wird.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

In magnetischer Hinsicht hat die erfindungsgemäße Abschrägung der Kernschenkel auf der von dem Luftspalt abgewendeten Außenseite die Wirkung, daß die magnetischen Kraftlinien gleichmäßiger verteilt aus dem Kern in den Luftspalt austreten bzw. aus dem Luftspalt in den Kern eintreten, so daß das äußere magnetische Streufeld herabgesetzt wird, und in mechanischer Hinsicht hat die Abschrägung eine Verringerung der Kernmasse zur Folge, so daß der Kern höhere Beschleunigungen verträgt, d. h. bruchsicherer ist. Die geringere Masse führt auch zu einer gewichtsmäßigen Einsparung, wodurch sich die Herstellungskosten verringern.

Durch die FR 20 88 415 ist es bekannt, bei einem lamellierten Transformatorkern mit Luftspalt die an diesem einander gegenüberliegenden Pole so zu gestalten, daß die Gesamtdicke des magnetischen Materials im Bereich der Pole in Richtung quer zu den Ebenen der Bleche zum Luftspalt hin abnimmt, die Pole also zum Luftspalt hin verjüngt sind. Mit dieser Maßnahme wird eine Verringerung der Wirbelstromverluste in den Polen angestrebt.

Der Patentanspruch 2 hat eine bevorzugte Ausgestaltung des Schaltnetzteiltransformators gemäß Patentanspruch 1 zum Gegenstand. Mittels des auf dem Mittelschenkel des Transformatorkerns angeordneten Permanentmagneten läßt sich die Vormagnetisierung zur Erhöhung der Leistung bei Sperrwandlerbetrieb besonders leicht bewerkstelligen. Außerdem wird der Permanentmagnet im Kurzschlußfall nicht entmagnetisert.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schaltnetzteiltransformators dargestellt.

Bild 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Ausführung mit E-Kern, auf dessen Mittelschenkel die Primärwicklung W1 und die Sekundärwicklung W2 angeordnet sind. Die drei Schenkel des Kerns 1 sind über die von den Wicklungen W1 und W2 belegte Wicklungsbreite hinaus wesentlich verlängert. Auf dem Mittelschenkel ist ein Permanentmagnet 5 angeordnet.

Die Bilder 2 und 3 zeigen mehr detailliert den Aufbau einer Ausführungsform mit U-Kern und den Aufbau einer Ausführungsform mit E-Kern, jeweils mit über die Wicklungen 3 hinaus verlängerten Schenkeln, links in Ansicht von vorn und rechts in Ansicht von der Seite, wobei die strichlierten Linien 4 den Feldlinienverlauf im Luftspalt andeuten.

Die über die Wicklungen 3 hinaus verlängerten Bereiche der Schenkel sind in Bild 2 und Bild 3 mit 2 bezeichnet. Sie sind bei allen Ausführungsformen auf der von dem Luftspalt abgewendeten Seite bei den jeweils äußeren Schenkeln zum Schenkelende hin kerneinwärts abgeschrägt.

Claims (2)

1. Schaltnetzteiltransformator für Sperrwandlerbetrieb, mit einem einzigen U- bzw. E-Kern, dessen Schenkel zur Bildung eines sich zwischen ihnen erstreckenden Luftspalts über die Wicklungen hinaus wesentlich verlängert sind, welche Wicklungen (3, W1, W2) auf wenigstens einem der Schenkel (z. B. 2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Schenkel (2) des Kerns (1) auf ihrer von dem jeweiligen Luftspalt (4) abgewendeten Seite zum Ende hin einwärts abgeschrägt verlaufen.

2. Schaltnetzteiltransformator nach Anspruch 1 mit E-förmigem Kern, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Mittelschenkel des Kerns (1) ein Permanentmagnet (5) derart angeordnet ist, daß das magnetische Material des Kerns (1) für eine höhere Leistungsumsetzung im Sperrwandlerbetrieb vormagnetisiert wird.