DE4235314A1 - Bauelement mit Übertragerfunktion zur Bestückung von Leiterplatten - Google Patents
Bauelement mit Übertragerfunktion zur Bestückung von LeiterplattenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bauelement, das aus einem Gehäuse
und einem darin enthaltenen zumindest zwei getrennte Wicklun
gen aufweisenden Übertrager besteht, dessen Wicklungsenden im
Gehäuseinneren mit aus dem Gehäuse heraustretenden Anschlüs
sen verbunden sind und das neben anderen Bauelementen als Be
stückungselement für Leiterplatten dient.
Solche in ein Gehäuse eingeschlossenen Übertrager sind bei
spielsweise als bedrahtete Bauteile bekannt. Sie werden bei
Übertragungs- und Kommunikationssystemen u. a. zur galvani
schen Trennung beispielsweise einer Anschlußleitungsseite von
Systemkomponenten eingesetzt. Bei ihrem Einsatz auf Leiter
platten muß sichergestellt werden, daß zwischen den zu den
Eingangs- bzw. Ausgangsseiten eines solchen Übertragers füh
renden Leiterbahnen aufgrund von statischen Aufladungen keine
Überschläge auftreten können. Es müssen deshalb bezüglich der
elektrischen Sicherheit ganz bestimmte Vorschriften eingehal
ten werden. Diese Vorschriften können sich z. B. im Hinblick
auf die zu berücksichtigenden Spannungswerte in einzelnen
Ländern unterscheiden. Weiterhin ist bei der Leiterführung
für die Anschlüsse eines solchen Übertragers zu berücksichti
gen, daß zur Sicherstellung einer einwandfreien Funktion
keine Kopplungen der übertragenen Informationen entstehen,
was insbesondere bei der Übertragung von Informationen mit
hoher Datenrate von Bedeutung ist. Bei bekannten Übertragern,
die für die Bestückung auf Leiterplatten vorgesehen sind,
müssen aufgrund ihres vorgegebenen Anschlußschemas besondere
Maßnahmen vorgesehen werden, um die beispielsweise hinsicht
lich der Luft-Kriechstreckenproblematik bestehenden Vorgaben
erfüllen zu können. So müssen beispielsweise für die einzel
nen Leiterbahnen zusätzliche Wege auch mit Richtungswechsel
vorgesehen werden. Dies hat einen zusätzlichen Platzbedarf
für das Einbringen des jeweiligen Bauelementes zur Folge und
es kann auch dadurch die Funktion beeinträchtigt werden. In
der Fig. 1 ist ein Anschlußschema für einen bereits handels
üblichen Übertrager dargestellt, bei dem aufgrund der Lage
und der Belegung der Anschlüsse für die Wicklungen Auskreu
zungen erforderlich sind. Durch den notwendigen Wechsel der
Leiterplattenseite ergeben sich dann zusätzliche Probleme bei
der Erstellung des Layouts für eine solche Leiterplatte. Die
maximal erreichbare Luft-Kriechstrecke ist gering. Um also
den Vorschriften in jedem Fall genügen zu können ist ausge
hend vom jeweiligen Anschlußpin ein Umweg nach außen vorzuse
hen. Der Vorteil, daß ein solches Übertrager-Bauelement in
tern äußerst hochspannungsfest ausgeführt ist, wird durch das
"Pinout" und die damit notwendige Leiterbahnführung wieder
zunichte. In bestimmten Ländern sind hinsichtlich der Funk
tionssicherheit und hinsichtlich der elektrischen Sicherheit
Grenzwerte festgelegt, die höher sind als in anderen Ländern.
Um diese Werte zu erfüllen sind dann für die in diesen
Ländern einzusetzenden Übertrager größere Gehäuse vorzusehen.
Die Bereitstellung solch unterschiedlicher Gehäusegrößen ist
jedoch auch insofern von Nachteil als in einem solchen Falle
kein für alle Länder zutreffendes gemeinsames Layout für eine
Leiterplatte möglich ist. Es ist nicht möglich, das gleiche
Bauelement auch dann noch zu verwenden, wenn nachträglich
bezüglich der zu berücksichtigenden Werte verschärfte
Vorgaben erlassen werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Bauelement das eine
Übertragerfunktion hat, für die unterschiedlichsten Einsatz
fälle zu optimieren. Gleichzeitig sollen die sich aufgrund
bestehender Vorschriften gegebenden Probleme für das Layout
einer Leiterplatte auf ein Minimum reduziert werden.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Wicklungsenden der einen
Wicklung (z. B. Sekundär-Wicklung) mit Anschlußpins verbunden
sind, die von denjenigen Anschlußpins, mit denen die Wick
lungsenden der anderen Wicklung (z. B. Primär-Wicklung) ver
bunden sind bei einer vorgegebenen Gehäuseform den weitest
möglichen Abstand zueinander aufweisen und daß diese derart
am Gehäuse angeordnet sind, daß für die Leiterbahn nach außen
eine einfache und technisch einwandfreie Führung vorgesehen
werden kann.
Man erreicht bei einem kleinstmöglichen Gehäuse den größtmög
lichen Abstand, d. h. die optimale sicherheitsmäßige Trennung.
Gleichzeitig wird dann damit der Materialaufwand für die Her
stellung eines solchen Gehäuses verringert. Es findet nach
außen hin eine exakte Trennung zwischen den beiden Übertra
gerseiten statt. Dadurch kann die Übertragerwicklung im Inne
ren des Gehäuses gleichfalls in einfacher Weise getrennt an
geordnet werden. Auf der Leiterplatte können maximale Luft-
und Kriechstrecken erreicht werden, mit denen auch diejenigen
Vorschriften, denen höhere Grenzwerte zugrunde liegen
eingehalten werden können. Es kann also für den Einsatz in
unterschiedlichen Ländern ein und dieselbe Leiterplatte ver
wendet werden. Insbesondere bei rechteckförmigen Gehäusefor
men können die hinsichtlich der elektrischen Sicherheit und
hinsichtlich der Funktionen bestehenden Vorschriften auch
insbesondere dadurch erfüllt werden, daß das erfindungsgemäße
Anschlußschema und die Zuordnung der Übertragerwicklungen
eine kreuzungsfreie geradlinige und angenähert parallele,
kurze Leitungsführung erlaubt. Dies ist insbesondere von Vor
teil bei Einsatzfällen, in denen eine hochratige Datenüber
tragung erfolgt. Es werden also keine Umwege für die Leiter
bahn erzwungen, so daß eine negative Beeinflussung durch
Masseleitungen oder durch andere Datenleitungen in einfacher
Weise vermeidbar ist. Durch die erfindungsgemäße Wahl der
Belegung der Anschlußpins des Übertragers ist die Integration
des Übertragers in eine Baugruppe auf der Basis einer
Leiterplatte auch unter Berücksichtigung der gültigen Vor
schriften optimal durchzuführen.
Erfindungsgemäß kann das Bauelement als SMD-Bauelement
(Surface Mounted Device) eingesetzt werden, so daß die damit
verbundenen Vorteile wie u. a. kostengünstige Ausführung ge
nutzt werden können.
Die genannte optimale Integration ist insbesondere dann mög
lich, wenn erfindungsgemäß die Anschlußpins bei einem in der
Draufsicht rechteckförmigen Gehäuse ausschließlich an zwei
einander gegenüberliegenden Gehäusestirnseiten bzw. im Be
reich von zwei einander gegenüberliegenden Begrenzungskanten
der Grundfläche angeordnet sind und jedes Wicklungsende der
einen Wicklung ausschließlich mit jeweils einem der an der
einen Gehäuseseite bzw. im Bereich der Begrenzungskante vor
gesehenen Anschlußpins verbunden ist und jedes Wicklungsende
der anderen Wicklung ausschließlich mit jeweils einem der an
der dieser einen Gehäuseseite gegenüberliegenden anderen Ge
häuseseite bzw. gegenüberliegenden Bereich der Begrenzungs
kante vorgesehenen Anschlußpins verbunden ist.
Die den Wicklungenden einer jeden Wicklung jeweils zugeordne
ten Anschlußpins können untereinander dem beispielsweise
durch eine vorgegebene Rasterung definierten weitestmöglichen
Abstand aufweisen. Dadurch wird es dann gemäß einer Weiter
bildung der Erfindung ermöglicht, zumindest bezogen auf die
Anschlußpins einer Wicklung noch zwei zusätzliche Anschluß
pins vorzusehen, die zwischen den für die Wicklungsenden die
ser genannten Wicklung vorhandenen Anschlußpins liegen. Da
durch ergibt sich eine ungleiche Anzahl von Anschlußpins auf
den beiden Seiten, wodurch auch eine verpolungssichere Be
stückung gewährleistet wird. Ein falsch eingesetztes Bauele
ment kann sofort durch eine Sichtkontrolle erkannt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist diese eine Wick
lung in zwei Teilwicklungen unterteilt. Das eine Wicklungs
ende einer jeden Teilwicklung ist mit jeweils einem der au
ßenliegenden Anschlußpins verbunden, das andere Ende einer
jeden Teilwicklung ist jeweils mit einem dieser zusätzlichen
Anschlußpins verbunden. Die Anschaltung dieser freien Enden
der Teilwicklungen erfolgt in vorteilhafte Weise derart, daß
dieses andere Ende einer jeden Teilwicklung mit denjenigen
freien zusätzlichen Anschlußpin verbunden ist, der dem ihrem
einen Wicklungsende zugeordneten Anschlußpin am nächsten
liegt. Neben einer räumlichen Trennung von Primär- und Sekun
därseite des Übertragers ergibt sich also auch eine symme
trische Anschlußbelegung. Dies ist insbesondere für ein ober
flächenmontierbares Bauelement von Bedeutung, um Durchkontak
tierungen einzusparen.
Einen Übertrager mit den einer Seite zugeordneten zwei Teil
wicklungen verwendet man beim Einsatz in Kommunikationsanla
gen, z. B. dann wenn eine Fernspeisung von angeschlossenen
Fernsprechendgeräten erfolgen muß.
Erfindungsgemäß können die beiden zusätzlichen aus dem Ge
häuse isoliert heraustretenden Anschlußpins der einen Außen
seite durch eine Leiterplatten- Leiterbahn miteinander ver
bunden sein. Dadurch ergibt sich grundsätzlich die Möglich
keit Übertrager mit zwei Teilwicklungen für die eine Übertra
gerseite auch dann einzusetzen, wenn für den betreffenden An
wendungsfall lediglich ein Übertrager erforderlich ist, der
bezogen auf jede Anschlußseite nur eine Teilwicklung auf
weist. Dies kann in bestimmten Fällen sinnvoll sein, wenn
sich beispielsweise die eine oder die andere Übertragerart
kostengünstiger beschaffen läßt. Diese beiden Übertragerarten
sind dann pinkompatibel als "second source" jeweils einzuset
zen.
Das Gehäuse für das Bauelement kann erfindungsgemäß so ge
wählt werden, daß es in seiner Draufsicht eine angenähert
quadratische Form bzw. Begrenzungsfläche aufweist. Damit ist
bezogen auf die Form der darin enthaltenen Übertragerwicklun
gen das kleinstmögliche eckige Gehäuse zu verwenden. Die Wahl
eines nahezu quadratischen Gehäuses ermöglicht auch die lie
gende Bauform und damit eine geringe Bauhöhe.
Das Pinout des Übertragers ist wahlweise für Übertrager mit
einer und mit zwei Teilwicklungen auf einer Seite, beispiels
weise auf der Primärseite, verwendbar, wobei wie bereits er
wähnt der Übertrager mit zwei Teilwicklungen abwärtskompatibel
in eine Leiterplatte für den Übertrager mit nur einer
Wicklung auf dieser entsprechenden Seite eingesetzt werden
kann.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Bauelementes mit Übertra
gerfunktion kommen insbesondere dann in ihrer Gesamtheit op
timal zum Tragen, wenn dieses Bauelement auf einer Leiter
platte angebracht ist, die zu einer digitalen Schnittstelle
für die Übertragung von Sprachinformationen und von Datenin
formationen hoher Übertragungsrate gehört. Mit dem erfin
dungsgemäßen Bauelement ist das Layout der Leiterplatte in
Bezug auf die Vorgaben bestimmter Normen (z. B. ETS300.012)
für die ISDN-Schicht 1 einer SO-Schnittstelle und der Norm
EN60950-U1003, die die elektrische Sicherheit betrifft in op
timaler Weise zu erstellen. Die hochratige Datenübertragung
einer solchen vierdrahtbusfähigen genormte Schnittstelle S0
bzw. der Schnittstelle-S2 eines ISDN-Kommunikationssystems
erfordert, daß die Leiterverbindungen auf der Leiterplatte
möglichst kurz, möglichst parallel und geradlinig geführt
werden. Diese Forderungen sind durch das erfindungsgemäße
Bauelement, aufgrund der geschilderten räumlichen Trennung
von Primär- und Sekundärseite und aufgrund der symmetrischen
Anschlußbelegung optimal zu erfüllen. Bei diesem Einsatz kön
nen wegen der insgesamt vorhandenen Anforderungen die Vortei
le, die dieses Bauelement bietet, voll genutzt werden. Es
wird auch bei der angenähert quadratischen Ausführungsform
des Gehäuse-Quaders die optimale Luft-/Kriechstrecke zwischen
den Primär- und Sekundäranschlüssen erreicht. Es können damit
alle europäischen Sicherheitsanforderungen nach dieser ge
nannten Norm abgedeckt werden. Es ist die bei solchen digita
len ISDN-S-Schnittstellen vorhandene Forderung, daß nämlich
zur Erhaltung der Symmetrie der Impedanzen gegen Masse die
auf der Leiterbahn übermittelten Informationen elektromagne
tisch nicht durch andere benachbarte Leiterführungen beein
flußt werden darf, leicht zu erfüllen. Die Schnittstelle muß
nämlich ganz bestimmten physikalischen Parametern entspre
chen, damit an den Bus der Schnittstelle ISDN-Endgeräte der
verschiedenen Hersteller angeschlossen werden können. Durch
die erfindungsgemäße Zuordnung der Übertragerwicklungen zu
ganz bestimmten Anschlußpins besteht durch diese Auswahl eine
praktikable und die geschilderten äußerst positiven Eigen
schaften aufweisende Lösung für die Leiterführung zu dem in
einer ISDN-S-Schnittstelle eingesetzten Übertrager.
Die Anschlußstellen (PAD-BILD) der Anschlußpins auf der Lei
terplatte stellen in etwa das Abbild der Lage der jeweils an
gegenüberliegenden Seiten insgesamt tatsächlich vorhandenen
Anschlußpins dar. Das Übertrager-Bauelement ist hinsichtlich
seiner Anschlußpins so ausgelegt, daß diese gewissermaßen
grundsätzlich deckungsgleich mit den im Stromlaufplan enthal
tenen Leitungszuführungen ist. Es können demnach die Vorgaben
des Stromlaufplanes unmittelbar für die Herstellung des dies
bezüglichen Layouts der Leiterplatte herangezogen werden.
Daraus ergibt sich eine umsteigerfreie und somit kostengün
stige und hinsichtlich der ISDN-Anforderungen problemfreie
Anbindung des Übertragers.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den restlichen An
sprüchen zu entnehmen.
Von den Figuren zeigt die Fig. 1 ein Anschlußschema eines
handelsüblichen Übertragers.
Die Fig. 2 bis 5 beziehen sich auf das erfindungsgemäße
Bauelement mit Übertragerfunktion.
Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Schaltbild eines
Ports einer S0-Schnittstelle.
Die Fig. 3 und 4 zeigen als Ausführungsbeispiel jeweils
eine schematische Darstellung des Bauelementes in seinem äu
ßeren Umriß, wobei die eingebrachten Wicklungen schematisch
angedeutet sind.
Fig. 5 zeigt das Lötbild (PAD-Bild) auf der Leiterplatte für
das erfindungsgemäße Bauelement.
Das Anschlußschema eines handelsüblichen Übertragerelementes
das z. B. ein verdrahtetes Bauteil (PTH-Bauteil, Pin to hole)
darstellt, wurde bereits erläutert. Dieses Bauteil erfordert
für seinen Anschluß Auskreuzungen und es sind "Umwege" in der
Leiterführung zu machen, damit z. B. beim Einsatz in einer S-
Schnittstelle eines Kommunikatinssystems die bezüglich der
elektrischen Sicherheit und bezüglich der Funktionalität
festgelegten Vorgaben zu erfüllen sind. Mit a ist die maximal
erreichbare Luft/Kriechstrecke bezeichnet; sie beträgt z. B.
ca. 4 mm.
Die Fig. 2 zeigt in einem Ausschnitt aus dem Schaltbild ei
nes S0-Ports den Einsatz des erfindungsgemäßen Übertragers in
der digitalen Schnittstelle SO. Diese digitale Schnittstelle
ist zur Pegelanpassung und zur galvanischen Trennung zwischen
Leitung und ISDN-Telekommunikationsanlage bzw. ISDN-Endgerä
ten eingesetzt. Es ist jeweils für die kommende und für die
gehende Signalrichtung ein Übertrager-Bauelement Ue1 bzw. Ue2
vorhanden. Dieses Bauelement ist nicht als steckbares Draht
bauteil ausgebildet, sondern es stellt ein oberflächenmon
tierbares Bauelement, ein sogenanntes SMD-Bauelement dar
(Service Mounted Devices). Die Anschlüsse bzw. Anschlußpins
können beispielsweise als Metallkappen sowie als winkel- oder
hakenförmige Lötenden ausgeführt sein. Insbesondere wegen der
Reduzierung parasitärer Kapazitäten und Induktivitäten an den
Anschlüssen bieten sie Vorteile, wenn sie für die Übertragung
von digitalen Informationen insbesondere von hochratigen In
formationen herangezogen werden.
Die Anschlußpunkte 1 bis 4 sollen die Anschlüsse zum Baugrup
penstecker darstellen. Mit Dr1 bis Dr4 sind stromkompensierte
Ringkerndrosseln bezeichnet, die zur Störsignalunterdrückung
eingesetzt werden. Die mit G1 bis G9 bezeichneten Dioden
stellen eine Schutzbeschaltung für den Baustein IC dar, der
über die Vorwiderstände R1 bis R4 jeweils mit einer Übertra
gerwicklung W1 verbunden ist. Durch diesen Telekommunikati
onsbaustein IC wird eine Umsetzung von Informationen auf
nachgeordnete anlagenspezifische Komponenten vorgenommen.
Durch diesen Baustein IC wird beispielsweise zur Synchronisa
tion die Umsetzung der ankommenden Taktflanken auf die sy
stemseitig gelieferten Taktflanken vorgenommen. Weiterhin
werden durch ihn noch Protokollfunktionen erfüllt. Das bedeu
tet, daß er in den Fällen, in denen "Aufträge" mitgeteilt
werden sollen, die entsprechenden Bits in den Datenstrom ein
fügt. Derartige Aufträge werden über ein Bitwort weitergege
ben, das immer wieder in den Datenstrom eingesetzt wird. Wei
terhin werden durch diesen Baustein Umsetzungen vorgenommen,
beispielsweise die Umsetzung von Daten mit einem Code einer
sogenannten dreiwertigen Logik auf einen normalen TTL-Pegel.
Im Ausführungsbeispiel ist die Übertragerwicklung der einen
Seite in zwei Teilwicklungen, nämlich die Teilwicklung W21
und W22 unterteilt. Bei einer gerätenahen S0-Schnittstelle
werden solche Teilwicklungen dann erforderlich, wenn eine
ISDN-Endeinrichtung in einer sogenannten Phantomspeisung über
eine Installations-Leitung bzw. eine Leitung der deutschen
Bundespost speisespannungsmäßig versorgt werden muß. Dies
würde also Endeinrichtungen betreffen, denen kein eigenes
Steckernetzteil zugeordnet ist und die somit keine eigene
Speisespannungsversorgung haben. Die nicht zu der Leitung ge
hördenden Anschlüsse der Teilwicklungen W21 und W22 sind im
Ausführungsbeispiel durch eine Brücke verbunden. Es kann also
die Übertragervariante mit zwei Teilwicklungen auf diese
Weise auch bei Einsatzfällen verwendet werden, die einen
Übertrager mit jeweils nur einer einzigen Wicklung für jede
Seite erfordern. Sollte sich also beispielsweise die Nach
frage für S0-Endeinrichtungen die mangels eigenem Stecker
netzteils über eine Leitung ferngespeist werden müssen, ver
ringern, dann könnten vorhandene Bestände an Übertragern mit
zweigeteilten Wicklungen anstelle der Übertrager mit jeweils
einteiligen Wicklungen eingesetzt werden. Dies könnte dann
natürlich auch dann der Fall sein, wenn aus ganz bestimmten
Gründen diese Übertragerart kostengünstiger zu beziehen ist.
Die Vorteile bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Bauele
mentes sind also nicht nur technischer sondern auch logisti
scher Natur. Leistet man diese Verbindung an den Anschlußpins
des Bauelementes vor, so können also in den Fällen ohne Fern
speisung Übertrager der einen Art als auch Übertrager der an
deren zweigeteilten Wicklungsart pinkompatibel eingesetzt
werden, was u. U. wirtschaftliche Vorteile bringt. Man kann es
von den Kosten abhängig machen, welche Art von Übertragern
verwendet werden.
In den Fig. 3 und 4 ist das erfindungsgemäße Bauelement
jeweils schematisch mit den Übertragerwicklungen dargestellt.
Die Fig. 3 zeigt die Ausführungsart mit jeweils einer Sekun
där- und einer Primärwicklung. Für diese Wicklungen besteht
ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis, da man im System an
dere Spannungspegel verwendet als auf der Leitungsseite. Es
wird also nicht nur eine galvanische Trennung sondern auch
zusätzlich eine Pegelanpassung vorgenommen, um ein bestimmtes
vorgegebenes Pegelverhältnis zu erhalten.
Die Wicklungen des Übertragers sind in einem quaderförmigen
Gehäuse, beispielsweise ein Kunststoffgehäuse eingebracht,
wobei das Gehäuse eine angenähert quadratische obere bzw. un
tere Begrenzungsfläche aufweist. Gegenüber der Seitenlänge
der Begrenzungsfläche ist die Höhenabmessung des Quaders ge
ring. Ausschließlich an zwei gegenüberliegenden Seitenflä
chen, nämlich an der Seitenfläche SF1 bzw. SF2 sind die An
schlüsse für das Bauelement herausgeführt. Die Anordnung die
ser Anschlüsse kann einem bestimmten vorgegebenen Raster fol
gen. Für das Ausführungsbeispiel ist beispielsweise angenom
men, daß innerhalb der vorgegebenen Rasterung insgesamt zehn
Anschlußmöglichkeiten grundsätzlich vorgesehen werden könn
ten. Von diesen Anschlußmöglichkeiten sind an der Seitenflä
che SF2 insgesamt vier Anschlüsse, nämlich die Anschlüsse A1
bis A4 und auf der gegenüberliegenden Seitenfläche zwei An
schlüsse, nämlich die Anschlüsse A5 und A6 in Form von in be
stimmter Weise gestalteter Anschlußpins vorhanden. Die Wick
lungsenden einer Wicklung sind ausschließlich mit zwei An
schlußpins die an jeweils einer Seitenfläche vorhanden sind,
verbunden. Für die Wicklung W1 sind dies die Anschlußpins A5
und A6 und für die andere Wicklung W2 sind dies die Anschluß
pins A1 und A4. Es sind diejenigen Anschlußpins gewählt die
am weitesten außen liegen. Durch die bei dem Bauelement nach
der Fig. 3 nicht beschalteten Anschlußpins A2 und A3 ergibt
sich bei seinem Aufbringen auf eine Leiterplatte eine Ver
tauschungssicherheit. Durch eine Sichtkontrolle kann nämlich
sofort erkannt werden, ob richtig bestückt ist.
Bei dem Bauelement nach der Fig. 4, das ein mit der Fig. 3
übereinstimmendes Gehäuse aufweist, ist eine Wicklung W2 in
zwei Teilwicklungen, nämlich die Teilwicklungen W21 und W22
aufgeteilt. Die Wicklungsenden der Teilwicklungen sind eben
falls ausschließlich an Anschlußpins geführt, die sich an ei
ner Seitenfläche, nämlich der Seitenfläche SF2 befinden. Wäh
rend die Wicklung W1 mit ihren Wicklungsenden mit den an der
diametral gegenüberliegenden Leitungsseite vorhandenen An
schlußpins AS und A6 verbunden ist. Die Anschlußpins A2 und
A3 stimmen mit den gleichnamig bezeichneten Anschlußpins der
Fig. 3 überein. In dem Ausführungsbeispiel nach der Figur
sind sie jedoch in der gezeigten Weise beschaltet. Die erste
Teilwicklung W21 ist also über ihre Wicklungsenden den An
schlußpins A4 und A3 zugeordnet. Für die zweite Teilwicklung
W22 erfolgt die Zuordnung zu den Anschlußpins A1 und A2.
Durch die ungleiche Anzahl der Anschlußpins auf den beiden
sich gegenüberliegenden Seitenflächen ist zusätzlich eine
verpolungssichere Bestückung gewährleistet. Die Ausführungsvariante
nach der Fig. 4 mit einer zweigeteilten Wicklung
wird wie bereits erwähnt dann eingesetzt, wenn eine Fernspei
sung erforderlich ist. Werden die Anschlußpins A2 und A3
durch eine entsprechende Leiterbahn miteinander verbunden, so
entspricht dann diese Ausführung in ihrer Wirkung der Ausfüh
rung nach der Fig. 3. Hierauf wurde bereits bei der Erläute
rung der Fig. 2 hingewiesen.
In der Fig. 5 ist das Lötbild auf der Leiterplatte darge
stellt, das mit der Lage der Anschlußpins A1 bis A6 grund
sätzlich übereinstimmt. Bei diesen Pads liegen die auf die
Anschlußpins bezogenen Lötanschlüsse im größtmöglichen Ab
stand auseinander. Dieser Abstand entspricht dem Abstand zwi
schen der Primär- und der Sekundärseite des Übertragers. Bei
einem bestimmten Abstand zwischen den äußeren Rändern und ei
ner vorgegebenen Länge der Lötstellen beträgt dann dieser Ab
stand etwa z. B. 12 mm und bildet damit eine optimale Luft-
/Kriechstrecke zwischen den Primär- und Sekundäranschlüssen.
Es können damit alle Sicherheitsanforderungen der europäi
schen Länder nach der Norm EN60950 abgedeckt werden.
In der realen Ausführung können die gezeigten Übertragerwick
lungen auf einen Ringkern aufgebracht sein. Dabei können
diese Wicklungen zur Verminderung der Magnetfeldstreuungen
übereinander gelegt werden.
Durch die Lage und die Belegung der Anschlußpins und der ge
wählten Anordnung der Übertragerwicklungen wird erreicht, daß
bei einer Leiterplattenbestückung mit diesem Bauelement die
Leiterführung möglichst kurz, möglichst geradlinig und mög
lichst parallel erfolgen kann. Das bringt dann insbesondere
im Hinblick auf die Anwendung als S0-Übertrager die optimale
Lösung für die in solchen Anwendungsfällen gegebene Problema
tik.
Claims (16)
1. Bauelement, das aus einem Gehäuse und einem darin enthal
tenen zumindest zwei getrennte Wicklungen aufweisenden Über
trager besteht, dessen Wicklungsenden im Gehäuseinneren mit
aus dem Gehäuse heraustretenden Anschlüssen verbunden sind
und das neben anderen Bauelementen als Bestückungselement für
Leiterplatten dient,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wicklungsenden (1, 5) der einen Wicklung (W2 z. B. Se
kundärwicklung) mit Anschlußpins (A1, A4) verbunden sind, die
von den Anschlußpins (A5, A6) mit denen die Wicklungsenden
(6, 10) der anderen Wicklung (z. B. Primärwicklung) verbunden
sind, bei der vorgegebenen Gehäuseform den weitestmöglichen
Abstand zueinander aufweisen und derart am Gehäuse (H)
angeordnet sind, daß für die Leiterbahn nach außen eine ein
fache und technisch einwandfreie Führung vorgesehen werden
kann.
2. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (H) ein oberflächenmontiertes Gehäuse (SMD-
Bauelement) darstellt.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußpins (A1 bis A6) bei einem in der Draufsicht
rechteckförmigen Gehäuse (H) ausschließlich an zwei einander
gegenüberliegenden und vorzugsweise am weitesten voneinander
entfernten Gehäusestirnseiten (SF1, SF2) bzw. im Bereich von
zwei einander gegenüberliegenden Begrenzungskanten der Grund
fläche angeordnet sind, daß jedes Wicklungsende (1, 5) der ei
nen Wicklung W2 (z. B. Sekundärwicklung) ausschließlich mit
jeweils einem der an der einen Gehäuseseite (SF2) bzw. Be
grenzungskante vorgesehenen Anschlußpins (A1, A4 bzw. A1 bis
A4) verbunden ist und daß jedes Wicklungsende (6, 10) der an
deren Wicklung W1 ausschließlich mit jeweils einem der an der
dieser einen Gehäuseseite SF2 gegenüberliegenden anderen Ge
häuseseite SF1 bzw. Begrenzungskante vorgesehenen Anschluß
pins (A5, A6) verbunden ist.
4. Bauelement nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Wicklungsenden (1, 5 bzw. 2,4 und 6, 10) einer
Wicklung (W2 bzw. W21, W22 und W1) jeweils zugeordneten An
schlußpins (A1 bzw. A3, A4 bzw. A1, A2, und A5, A6) im Be
reich der äußeren seitlichen Begrenzung der genannten Gehäu
sestirnseiten (SF2, SF1) den durch eine vorgegebene Raste
rung definierten weitestmöglichen Abstand aufweisen.
5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine (SF2) der genannten Gehäusestirnseiten bzw. Begren
zungskanten noch zwei zusätzliche Anschlußpins (A2, A3) auf
weist, die zwischen den für die Wicklungsenden (1, 5) einer
Wicklung W2 vorgesehenen Anschlußpins (A1, A4) liegen.
6. Bauelement nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß diese eine Wicklung W2 in zwei Teilwicklungen W21, W22
unterteilt ist, daß das eine Wicklungsende (1, 5) einer jeden
Teilwicklung (W21 bzw. W22) mit jeweils einem der außenlie
genden Anschlußpins (A1, A4) verbunden ist, daß das andere
Ende 2, 4 einer jeden Teilwicklung (W21 bzw. W22) jeweils mit
einem der zusätzlichen Anschlußpins (A3 bzw. A2) verbunden
ist.
7. Bauelement nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das andere Ende (2, 4) einer jeden Teilwicklung mit demje
nigen freien zusätzlichen Anschlußpin (A2, A3) verbunden ist,
der dem ihrem einen Wicklungsende (1 bzw. 5) zugeordneten An
schlußpin (A1 bzw. A5) am nächsten liegt, so daß sich eine
symmetrische Anschlußbelegung ergibt.
8. Bauelement nach Anspruch 5
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden zusätzlichen aus dem Gehäuse heraustretenden
Anschlußpins (A2, A3) außenseitig durch eine Leiterplatten-
Leiterbahn miteinander verbunden sind.
9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse einen Quader bildet, der eine angenähert qua
dratische obere bzw. untere Begrenzungsfläche aufweist.
10. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß es zur galvanischen Trennung und zur Pegelanpassung als
Trennelement zwischen Systemelementen und/oder zwischen ver
schiedenen Leitungs- bzw. Übertragungsseiten eines Übertra
gungs- bzw. Kommunikationssystems, insbesondere ISDN-Kommuni
katinssystems eingesetzt ist und auf einer eine bestimmte
Funktionseinheit eines derartigen Systems mitbildenden Lei
terplatte neben anderen Bauelementen aufbringbar ist und daß
diese Funktionseinheit eine digitale Schnitt stelle für die
Übertragung von Sprachinformationen und von Dateninformatio
nen hohe Übertragungsrate darstellt.
11. Bauelement in der Anwendung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schnittstelle, bei der es eingesetzt ist, eine 4-
Draht-busfähige genormte Schnittstelle S0 eines ISDN-Kommuni
aktionssystems darstellt.
12. Bauelement in der Anwendung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schnittstelle, bei der es eingesetzt ist, die genorm
te Schnittstelle S2 eines ISDN-Kommunikationssystems dar
stellt.
13. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lage der Löt-Anschlußstellen (PAD-Bild) für die An
schlußpins auf der Leiterplatte in etwa mit dem Abbild der
Lage der jeweils an den sich gegenüberliegenden Seiten tat
sächlich insgesamt vorhandenen Anschlußpins (A1 bis A4 bzw.
A5, A6) übereinstimmt.
14. Bauelement nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß es mit der angenähert quadratischen Begrenzungsfläche auf
der Leiterplatte (liegende Anwendung) aufgesetzt ist.
15. Bauelement nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (H) die bewickelten Kerne des Übertragers un
ter Berücksichtigung der Rasterung für mögliche Anschlußpins
in einem geringstmöglichen Abstand (Seiten- und Höhenabstand)
umschließt.
16. Bauelement nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wicklungen (W1, W2 bzw. W1, W21, W22) auf einen Ring
kern aufgebracht sind.
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DE19924235314 DE4235314A1 (de) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Bauelement mit Übertragerfunktion zur Bestückung von Leiterplatten |
FR9312211A FR2697942B1 (fr) | 1992-10-20 | 1993-10-14 | Composant ayant une fonction de transformateur, destiné à équiper des plaquettes à circuits imprimés. |
GB9321647A GB2271888A (en) | 1992-10-20 | 1993-10-20 | Component transformer housing, winding and terminal arrangement |
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