DE4326583A1 - Hochfrequenz-Leistungstransformator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochfrequenz-Leistungs­ transformator, bestehend aus einer laminierten Primär- und Sekundärwicklung.

In der DE-OS 37 18 383 ist ein Hochfrequenz-Leistungs­ übertrager für nach dem Resonanzprinzip arbeitende Schaltnetzteile in Sandwich-Bauweise beschrieben, wobei auf dem Mittelschenkel zumindest eines weichmagnetischen Kernteils ein hülsenförmiger Spulenträger sitzt, auf dem die mehrteilig ausgeführten Primär- und Sekundärwicklun­ gen zusammen mit kreisringförmigen Isolations- bzw. Iso­ lations-Distanzscheiben zur Erzielung definierter Kopp­ lungsfaktoren stapelbar sind. Durch die angegebene An­ ordnung der Primär- und Sekundärwicklungen soll nicht nur eine besonders kleine, sondern auch eine genau defi­ nierbare Streuinduktivität erreicht werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrun­ de, einen Hochfrequenz-Leistungsübertrager der eingangs genannten Art zu schaffen, der praktisch keine Streu­ induktivität und keine Wirbelströme aufweist und somit einen ausgezeichneten Wirkungsgrad besitzt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt durch einen Hochfrequenz-Leistungstransformator, bestehend aus einem Ferritkern mit laminierter Primär- und Sekundärwicklung, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung aus mehreren übereinanderliegenden und gegenseitig iso­ lierten Metallfolienbändern besteht, die helioschrauben­ förmig oder girlandenartig um den Kern verlaufen, wobei zwischen einem oder mehreren Gängen der Helioschraube eine kreisringscheibenförmige, aus mehreren übereinan­ derliegenden und gegenseitig isolierten Metallfolien be­ stehenden Sekundärwicklung gelegt ist, deren Enden parallel oder seriell miteinander verbunden sind, wobei zwischen den Sekundärwicklungen und den Primärwicklungen Isolierscheiben eingelegt sind.

Mit dem Hochfrequenz-Leistungstransformator gemäß der Erfindung wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß er zur vielseitigen Stromversorgung mit einem Wirkungsgrad von über 90% eingesetzt werden kann.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann die Dicke der Folienbänder für die Primär- und Sekundärwicklungen in Abhängigkeit von der Frequenz gewählt werden und ca. 100 µ betragen. Die Anzahl der übereinanderliegenden Me­ tallfolienbänder zur Bildung der Primär- und Sekundär­ wicklungen kann beispielsweise vier betragen.

Die helioschraubenförmige bzw. girlandenartige Primär­ wicklung kann aus einzelnen, kreissegmentscheibenförmi­ gen und mit einer zentralen Kernaussparung versehenen Metallfolien in der Weise hergestellt werden, daß die Enden der jeweiligen einzelnen Wicklung mit den Anfängen der folgenden Wicklung beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden werden.

Es ist auch möglich, die Primär- und Sekundärwicklungen auf einem geeigneten ferromagnetischen Kern, z. B. einem Schalenkern, anzuordnen.

Anhand der Zeichnungen soll am Beispiel einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Leistungsübertrager gemäß der Erfindung näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine teilweise perspektivische, auseinander­ gezogene Zeichnung, die den prinzipiellen Auf­ bau des Hochfrequenz-Leistungsübertragers ge­ mäß der Erfindung darstellt.

Fig. 2 zeigt in Prinzipdarstellung den zusammengebau­ ten Hochfrequenz-Leistungsübertrager.

Wie sich aus den Figuren der Zeichnungen ergibt, besteht der Hochfrequenz-Leistungstransformator gemäß der Erfin­ dung aus einer Primär- und einer Sekundärwicklung, die beispielsweise auf einem Ferritkern 1, beispielsweise einem Schalenkern, angeordnet sein können, auf den nach dem Zusammenbau des Transformators eine Abdeckung 2 auf­ gebracht ist.

Primär- und Sekundärwicklung sind in laminierter Weise ausgebildet. So besteht die Primärwicklung 3 aus mehre­ ren, beispielsweise vier oder acht, übereinanderliegen­ den und gegenseitig isolierten Metallfolienbändern 4, die helioschraubenförmig oder girlandenartig um den Kern 1 verlaufen. Zwischen einem oder mehreren Gängen, im vorliegenden Fall zwischen drei Gängen, der Helioschrau­ be sind drei kreisscheibenförmige, mit einer Aussparung 5 versehene, aus mehreren übereinanderliegenden und ge­ genseitig isolierten Metallfolien 6 bestehende Sekundär­ wicklungen 7 in Richtung der Pfeile 8 zwischen die ein­ zelnen Windungen der Primärspule 3 eingeschoben. Zwi­ schen die Sekundärspulen 7 und die einzelnen Gänge der Primärspule 3 werden in Richtung der Pfeile 9 dünne Isolierplättchen 10 eingeschoben, so daß die Primär­ spulen und die Sekundärspulen elektrisch voneinander isoliert sind.

Die Enden 11, 12 der Sekundärspulen 7 werden, wie sich aus Fig. 2 ergibt, entweder parallel oder seriell mit­ einander verbunden, je nachdem, welcher Anwendungszweck des Transformators gewünscht wird.

Eine besondere Ausführungsform des Transformators be­ steht darin, daß die Primärwicklung mit den einzelnen Folienbändern 4 achtmal vorhanden ist, die gegeneinander isoliert und verklebt sind. Je vier Einzelwicklungen sind dann verklebt, so daß sich acht Zwischenräume er­ geben, in die dann die acht Einzelsekundärwindungen, die in Fig. 1 mit 7 bezeichnet sind, eingeschoben werden. Vor diesem Zusammenbau werden noch die Anschlußbahnen angeschweißt, wobei alle Wicklungen mit den Zwischen­ isolierplättchen 10 verklebt sind, so daß sich ein kom­ paktes Gebilde ergibt, das auch ohne Spulenkörper die mechanische Festigkeit besitzt.

Die Dicke der einzelnen Bänder 4 oder 6 hängt im wesent­ lichen von der übertragenen Frequenz ab und beträgt bei­ spielsweise 100 µ.

Die in Fig. 1 dargestellte Primärspule 3 kann in ein­ facher Weise derart hergestellt werden, daß scheibenför­ mige Ringfolien gegeneinander isoliert, aufeinander­ geklebt und anschließend an einer Stelle durchgeschnit­ ten werden. Zur Bildung der girlandenartigen Primär­ wicklung werden jeweils die Enden der einzelnen Ringe mit den Anfängen der folgenden Ringe miteinander ver­ schweißt, wie dies in Fig. 1 bei 13 dargestellt ist.

Selbstverständlich können auch zwischen einzelnen oder mehreren Primär- und Sekundärwicklungen sogenannte "Schutzwicklungen" eingesetzt werden, die mit Masse ver­ bunden werden können.

Claims (4)

1. Hochfrequenz-Leistungstransformator, bestehend aus einer laminierten Primär- und Sekundärwicklung, da­ durch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (3) aus mehreren übereinanderliegenden und gegenseitig isolierten Metallfolienbändern (4) besteht, die helioschraubenförmig oder girlandenartig verlaufen, wobei zwischen einem oder mehreren Gängen der Helioschraube eine kreisringscheibenförmige, aus mehreren übereinanderliegenden und gegenseitig iso­ lierten Metallfolien (6) bestehende Sekundärwick­ lung (7) gelegt ist, deren Enden (11, 12) parallel oder seriell miteinander verbunden sind, wobei zwi­ schen den Sekundärwicklungen (7) und den Primär­ wicklungen (3) Isolierscheiben (10) eingelegt sind.

2. Hochfrequenz-Leistungstransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Folienbänder (4) bzw. der Metallfolienscheiben (6) in Abhängigkeit von der zu übertragenden Frequenz gewählt ist und ca. 100 µ beträgt.

3. Hochfrequenz-Leistungstransformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär­ wicklung aus kreisscheibenförmigen Metallfolien be­ steht, bei welcher zur Bildung girlandenartiger Windungen die Enden einer Windung mit den Anfängen der nächsten Windung, beispielsweise durch Schweißen, miteinander verbunden sind.

4. Hochfrequenz-Leistungstransformator nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Primär- und Sekundärwicklun­ gen auf einem geeigneten ferromagnetischen Kern, z. B. auf einem Schalenkern, angeordnet sind.