DE602004012751T2 - Rod-shaped core choke, ballast and method of manufacture - Google Patents
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Abstract
Description
Bereich der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf sogenannte „Drosselspulen".The The present invention relates to so-called "choke coils".
Drosselspulen werden gegenwärtig zur Unterdrückung von Interferenzen z. B. in Motoren von Hausgeräten benutzt, um Radiofrequenzinterferenzen mit Radios, Fernsehausrüstung und dergl. zu verhindern. Lampendrosselspulen sind auch in elektronische Rettungen fluoreszierender Lampen eingefügt, mit der Absicht, den Lampenstrom zu begrenzen, insbesondere während der Einschaltphase, um schnelle Zerstörung des Schaltkreises zu verhindern.reactors become present for suppression of interferences z. B. used in motors of household appliances to radio frequency interference with radios, television equipment and the like. To prevent. Lamp reactors are also in electronic Rescue fluorescent lamps inserted, with the intention of the lamp current to limit, especially during the switch-on phase to prevent rapid destruction of the circuit.
Beschreibung des verwandten Standes der TechnikDescription of the Related State of technology
Eine
Stangenkerndrosselspule zur Unterdrückung von Interferenz ist z.
B. in
Die Wicklung wird eingeschlossen von einem isolierten Draht, welcher unmittelbar auf den Ferritkern gewickelt ist: Eine solche Anordnung ist gegenwärtig auch in sogenannten „Trommel"-Kerndrosselspulen benutzt, wie sie z. B. in kompakten Lampen für Anwendungen im Niederleistungsbereich verwendet werden. Üblicherweise wird eine Kupferdrahtwicklung verwendet, welche durch zwei Stifte, die an den entgegengesetzten Oberflächen der Trommel selbst geklebt werden, elektrisch angeschlossen. Der Trommelkern vereinfacht das unmittelbare Wickeln eines Kupferdrahts um den Ferritkern, während die Windungen seitlich zwischen zwei Ferritscheiben, welche am Ende des Kerns bereitgestellt werden, begrenzt ist.The Winding is enclosed by an insulated wire, which is wound directly on the ferrite core: Such an arrangement is present also in so-called "drum" core choke coils used, as they z. B. used in compact lamps for low-power applications become. Usually a copper wire winding is used, which by two pins, the on the opposite surfaces the drum itself are glued, electrically connected. Of the Drum core simplifies the direct winding of a copper wire around the ferrite core while the turns laterally between two ferrite disks, which at the end provided by the core is limited.
Diese Anordnung des Standes der Technik weist eine Anzahl von Nachteilen auf.These Prior art arrangement has a number of disadvantages on.
Erstens, wenn der Draht unmittelbar um den Ferritkern gewunden wird, um eine einwandfreie Isolierung zu bieten, darf der Ferrit nicht aus dem Typ niederer Leitfähigkeit sein und der für die Wicklung benutzte Draht muss gute Isolationseigenschaften haben.First, when the wire is wound directly around the ferrite core, around one To provide perfect insulation, the ferrite must not from the Type of low conductivity his and his for The winding wire used must have good insulation properties.
Ein gegenwärtig angetroffener Nachteil, insbesondere mit Trommelferritkernen, ist, dass der Lack des Kupferdrahts leicht in den Verbindungspunkten der Wicklung und der Stifte bricht. Dies ist üblicherweise durch die scharfen Kanten verursacht, welche die Endscheiben des Ferritkerns aufweisen.One currently disadvantage encountered, in particular with drum ferrite cores, is that the paint of the copper wire easily in the connection points the winding and the pins breaks. This is usually due to the sharp Causes edges that have the end plates of the ferrite core.
Dieser Nachteil kann irgendwie gelindert werden, indem die ganze Drosselspule in ein Lackbad getaucht wird. Dieser Arbeitsschritt verbessert die Spulenisolation und befestigt den Draht an dem Flansch, wodurch gefährliches Drahtkratzen an dem Ferrit verhindert wird. Eine solche zusätzliche Verarbeitung beinhaltet jedoch zusätzliche Kosten und könnte nicht zu vollständig zufriedenstellenden Ergebnissen führen.This Disadvantage can somehow be alleviated by the whole inductor is dipped in a paint bath. This step improves the Coil insulation and attaches the wire to the flange, causing dangerous Wire scraping on the ferrite is prevented. Such an extra However, processing involves additional costs and could not too complete lead to satisfactory results.
Die
Drosselspule einwandfrei zu der zugeordneten Schaltung zu verbinden,
ist ein anderer Faktor, welcher beachtet werden muss. Z. B. offenbart
Die
Druckschrift
Die
Druckschrift
Gegenstand und Zusammenfassung der ErfindungSubject and Summary of the Invention
Trotz der Anstrengung, welche von dem Stand der Technik, welcher im Vorhergehenden diskutiert wurde, bezeugt wird, wird die Notwendigkeit für Drosselspulen immer noch empfunden, welche unter anderem:
- – eine Kerngestalt einschließen, welche auf der einen Seite eine einfache Bauweise und Struktur, wohingegen auf der anderen Seite eine vielseitige technische Lösung darstellt,
- – keine bedeutenden Veränderungen in der Auslegung der bedruckten Leiterplatten einschließen, an welche die Drosselspule angeschlossen werden soll, z. B. in der elektronischen Hauptbettung für eine fluoreszierende Lampe im niedrigen Leistungsbereich,
- – Größenbegrenzungen erfüllen während sie eine technische Leistung auf demselben Niveau gegenwärtiger Drosselspulen absichern, und
- – keine spezifischen Beschränkungen, was die Leitfähigkeit des Kernferrits und der Isolationsmerkmale des Wicklungsdrahts auferlegen.
- - include a core shape, which on the one hand is a simple construction and structure, while on the other hand represents a versatile technical solution,
- - do not include significant changes in the design of the printed circuit boards to which the choke coil is to be connected, e.g. In the main electronic bed for a low power fluorescent lamp,
- - Meet size limits while ensuring a technical performance at the same level of current inductors, and
- No specific restrictions on the conductivity of the core ferrite and the insulation properties of the winding wire.
Der Gegenstand der Erfindung ist es eine Drosselspule bereitzustellen, welche diese noch ausstehenden Notwendigkeiten befriedigt.Of the The object of the invention is to provide a choke coil, which satisfies these outstanding needs.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dieser Gegenstand durch die Mittel einer Drosselspule erreicht, welche die Merkmale der Ansprüche, welche folgen, hat, wobei solche Ansprüche einen wesentlichen Teil der Offenbarung der Erfindung ausmachen. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine elektronische Rettung, welche eine solche Drosselspule und eine Methode, wie solche Drosselspulen herzustellen sind, umfasst.According to the present Invention is this object by the means of a choke coil which has the features of the claims which follow, wherein such claims constitute an essential part of the disclosure of the invention. The The invention also relates to an electronic rescue, which Such a choke coil and a method such as such inductors to manufacture.
Die hierin beschriebene Anordnung umfasst einen Plastikmantel (Spule), welcher den Ferritkern ummantelt, um die Isolation zwischen dem Wicklungsdraht und dem Kern zu gewährleisten. In dieser Weise werden keine strengen Anforderungen an das Ferrit des Kerns gestellt, während die Isolationsmerkmale des Drahts keinen kritischen Punkt darstellen.The Arrangement described herein comprises a plastic sheath (coil), which encases the ferrite core to prevent the insulation between the Winding wire and the core to ensure. In this way no strict requirements are placed on the ferrite of the core, while the insulation features of the wire are not a critical issue.
Durch das Gebrauchen einer solchen Plastikspule können Stifte leicht mit den Enden der Windung in Hinsicht auf Löten z. B. an eine bedruckte Leiterplatte (PCB) gelötet werden. Dies während eine genaue, feste Position der Pins und eine exakt orthogonale Ausrichtung zur PCB-Ebene, welches das Einführen der Stifte in die PCB empfangenden Löcher vereinfacht, gewährleistet wird. Eine bevorzugte Stiftanordnung ermöglicht es, den Wicklungsdraht an beiden Enden (beide zu dem PCB oder in die entgegengesetzte Richtung) zu löten: dies ist insofern vorteilhaft, als es erlaubt, die Gesamthöhe/Dicke der Drosselspule zu reduzieren.By the use of such a plastic spool can easily with the pins Ends of the winding with respect to soldering z. B. to a printed circuit board (PCB) soldered become. This while an exact, fixed position of the pins and an exactly orthogonal Orientation to the PCB level, which is the insertion of the pins into the PCB receiving holes simplified, guaranteed becomes. A preferred pin arrangement allows the winding wire at both ends (both to the PCB or in the opposite direction) to solder: this is advantageous in that it allows the overall height / thickness to reduce the choke coil.
In der Ausführung, welche hierin gezeigt wird, hat der Ferritkern eine einfache Geometrie (in der Praxis eine lange und schmale feste Gestalt) und die Enden der Windung werden durch Flanschgebilde, mit welchen die Spule an den Enden versehen ist, begrenzt und längs des Kerns genau in Stellung gebracht. Ferritkerne mit einer einfachen langen und schmalen festen Gestalt können einfach in großer Anzahl durch das Vereinfachen des industriellen Herstellungsprozesses hergestellt werden, während die Menge von Abfallprodukten minimiert wird und ohne irgendwelche merklichen Veränderungen in dem PCB Layout mit sich zu bringen. Zusätzlich kann eine im Querschnitt rechteckige Gestalt einfach dem zur Verfügung stehenden Raum auf dem PCB angepasst werden, wobei die Länge des Kerns unverändert bleibt und wobei z. B. die Breite reduziert und die Höhe, falls nur Raum in der vertikalen Richtung vorhanden ist, vergrößert wird. Das oben stehende, in einem vorgegebenen Volumen, um den Raum, welcher auf einer bedruckten Leiterplatte (PCB) beansprucht (z. B. besetzt) wird, zu reduzieren.In the execution, which is shown herein, the ferrite core has a simple geometry (in practice a long and narrow solid shape) and the ends The winding are made by flange with which the coil the ends are limited and exactly along the core in position brought. Ferrite cores with a simple long and narrow solid Can shape simply in large numbers made by simplifying the industrial manufacturing process be while the amount of waste products is minimized and without any noticeable changes in the PCB layout. Additionally, one may be in cross section rectangular shape simply the space available on the PCB, with the length of the core remaining unchanged and where z. As the width is reduced and the height, if only space in the vertical Direction exists, is enlarged. The above, in a given volume, around the room, which claimed on a printed circuit board (PCB) (eg occupied) will reduce.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist somit eine Stangenkerndrosselspule, welche einschließt:
- – einen Kern in Gestalt einer Stange, welcher eine lange und schmale Gestalt hat,
- – einen Mantel (Spule) aus einem elektrisch isolierenden Material, welches den Kern umgibt, und
- – eine Drahtwicklung um den Mantel, wobei der Mantel den Kern und die Drahtwicklung gegenseitig isoliert.
- A core in the form of a rod, which has a long and narrow shape,
- A jacket (coil) made of an electrically insulating material surrounding the core, and
- A wire wrap around the jacket, with the jacket isolating the core and the wire coil from each other.
Vorzugsweise hat der Kern einen ungefähr rechteckigen Querschnitt und der Mantel schließt axiale Begrenzungsgebilde ein, um den Kern an einer festen axialen Stellung in dem Mantel zu halten. Immer noch vorzugsweise hat der Mantel im Wesentlichen die Gestalt eines Röhrenkörpers, welcher ein geschlossenes Ende hat, wobei ein solches geschlossenes Ende des Mantels ein Widerlagergebilde bildet, welches eine axiale Versetzung des Kerns in Bezug auf den Mantel über die Widerlagerstellung hinaus gegen das geschlossene Ende verhindert.Preferably the core has an approximately rectangular shape Cross-section and the jacket closes axial boundary structures a to the core at a fixed axial position in the jacket to keep. Still preferably, the coat essentially has the shape of a tubular body, which has a closed end, with such a closed end of the shell forms an abutment, which is an axial displacement of the core with respect to the jacket beyond the abutment position prevented against the closed end.
In einer insbesondere bevorzugten Ausführung hat der Mantel ein offenes Ende auf der Gegenseite des geschlossenen Endes, wobei der Kern in den Mantel durch das offene Ende gleitend einführbar ist; das offene Ende des Mantels hat ein zugeordnetes Gebilde (z. B. einen Zahn). Diese Anordnung verhindert axiale Versetzung des Kerns, welcher in den Mantel aus dem offenen Ende des Mantels eingeführt wird, während der möglichen Benutzung eines Klebstoffs entbehrt wird.In In a particularly preferred embodiment, the jacket has an open End on the opposite side of the closed end, the core slidably insertable into the jacket through the open end; the open end of the shell has an associated entity (e.g. a tooth). This arrangement prevents axial displacement of the core, which is introduced into the sheath from the open end of the sheath, while the possible Lack of use of an adhesive is missing.
Immer noch vorzugsweise ist der Mantel mit Flanschgebilden ausgestattet, welche ein Längsendbegrenzungsgebilde für die Drahtwicklung bilden.always even more preferably, the jacket is provided with flange formations, which a Längsendbegrenzungsgebilde for the Forming wire winding.
Vorteilhaft schließt die Drosselspule Endverbindungsstifte der Drahtwicklung ein und der Mantel schließt Befestigungsgebilde ein, um die Verbindungsstifte zu lagern, während der Drahtwicklung ermöglicht wird, an eines der Enden von jedem der Stifte gelötet zu werden.Advantageous includes the choke coil wire connecting pins and the coat closes Attachments to store the connecting pins, while the Wire winding allows is to be soldered to one of the ends of each of the pins.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nun, nur durch Beispiel in Bezug auf die angehängten Abbildungen der Zeichnungen beschrieben, worinThe Invention will now be described, by way of example only, with reference to the appended drawings of the drawings, in which
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der ErfindungDetailed description of a preferred embodiment the invention
In
den
Die
Lampendrosselspule
Wie
besser in
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Festkörper in der Gestalt eines Parallelspats.According to one preferred embodiment of Invention is the solid state in the shape of a parallelspat.
Typischerweise
hat der Kern
Anpassungen könnten vom Fachmann, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung auszugehen, gemacht werden.adjustments could by those skilled in the art, without departing from the scope of the invention become.
Wie
am besten in den Ansichten von
Nach
dem Einführen
des Kerns hält
eine kleine Plastiknase
Diese
Anordnung ist vorteilhaft, um jegliche lärmende mechanische Resonanzfrequenz
während des
Drosselspulenbetriebs und jegliche Variation der Drosselspuleninduktivität auf Grund
verschiedener relativer Stellungen des Ferritkerns
Als
Beispiel einer allgemeinen Referenz, im Falle von Drosselspulen
Dieses Merkmal erscheint im direkten Vergleich mit dem Herstellen konventioneller Drosselspulen, welche geschlossene magnetische Schaltungen mit E-geformten Kernen (sogenannte E-Drosselspulen) vorteilhaft, dadurch dass es ermöglicht, jegliches anpassendes Luftlückenkernsystem in dem Herstellprozess, wie es normalerweise benutzt wird, um den gewünschten Induktivitätswert in Drosselspulenproduktionslinien zu erreichen, zu verzichten. Dies trägt bedeutend zur Einfachheit und zur Kostenverringerung bei.This Feature appears in direct comparison with making conventional Choke coils, which closed magnetic circuits with E-shaped cores (so-called e-choke coils) advantageous in that it allows any adaptive air gap core system in the manufacturing process, as it is usually used to desired inductance to achieve in inductor production lines to dispense. This contributes significantly for simplicity and cost reduction.
Referenzzeichen
Wie es wohl bekannt ist, beeinflusst die gegenseitige Stellung des Kerns und der Wicklung stark den Induktivitätswert der Drosselspule und ihren momentanen Saturationspegel, wobei die beste magnetische Kopplung zwischen dem Kern und der Wicklung erreicht wird, wenn eine totale Längsüberlagerung erreicht wird. Eine geringe relative axiale Veränderung zwischen dem Kern und der Wicklung reduziert eine solche Kopplung und die Induktivität sowie auch den aktuellen Saturationspegel.As is well known, the mutual position of the core and the winding greatly affects the inductance value of the choke coil and its current saturation level, with the best magnetic coupling between the core and the winding being achieved when total longitudinal overlap is achieved. A low relative axial change Between the core and the winding reduces such a coupling and the inductance as well as the current saturation level.
Die
Anordnung, welche hierin beschrieben ist, garantiert eine exakte
Lage und Stellung des Kerns
Die
Endflansche von
Eine
Verlängerung
Das
beschriebene Pin-Layout ermöglicht eine
einfache Stifteinführung
an einer Seite der bedruckten Leiterplatte
Die
gezeigte Anordnung ermöglicht
eine asymmetrische Positionierung der zwei Stifte
Drosselspulen, wie sie hierin gezeigt wurden, haben verbesserte thermische Leistung im Vergleich mit Trommelkernspulen des Standes der Technik bewiesen, was durch einen verringerten AC-Widerstand und größere thermische Austauschfläche erklärt werden kann.Inductors, as shown herein have improved thermal performance proved in comparison with drum core coils of the prior art, which is due to a reduced AC resistance and greater thermal Exchange surface to be explained can.
Natürlich ohne Schaden des zu Grunde liegenden Prinzips der Erfindung könnten die Einzelheiten der Ausführungen, auch bedeutend, in Bezug auf das, was nur beispielsweise beschrieben wurde, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie sie von den beigefügten Ansprüchen definiert wird, zu verlassen, variieren.Of course without Damage to the underlying principle of the invention could be the Details of the designs, also significant, in terms of what only described for example was without the scope of the invention as defined by the appended claims will vary, leave.
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8364 | No opposition during term of opposition |