DE69214094T2

DE69214094T2 - Flat transformer

Info

Publication number: DE69214094T2
Application number: DE1992614094
Authority: DE
Inventors: Ian David Duff
Original assignee: Electrotech Instruments Ltd
Current assignee: Electrotech Instruments Ltd
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1992-10-26
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: GB9124228D0; EP0542445B1; EP0542445A1; DE69214094D1; JPH05217769A

Description

Diese Erfindung betrifft einen flachen Transformator, d.h. einen Transformator, bei dem eine jede Wicklung im allgemeinen planar ist. beispielsweise in der Form einer Spirale. Derartige Transformatoren sind besonders für Einrichtungen zur Behandlung der elektrischen Leistung nützlich, insbesondere für Stromversorgungen mit Schaltbetrieb.This invention relates to a flat transformer, i.e. a transformer in which each winding is generally planar, for example in the form of a spiral. Such transformers are particularly useful for electrical power treatment equipment, in particular for switched-mode power supplies.

Wir kennen die Offenbarung im FR-A-2086527 über eine induktive Kopplungsanordnung für das Aufladen eines Akkumulators, der aus primären und sekundären planaren Wicklungen besteht, von denen jede auf einer entsprechenden Folie gebildet wird und in elektrisch isolierenden flachen Gehäusen enthalten ist, deren flachen Wände in Eingriff gebracht werden können. Die Gehäuse sind flach und dünner als ihre Durchmesser, aber es gibt keinen Magnetkern, und die Anordnung kann beispielsweise nicht in Stromversorgungen mit Schaltbetrieb als Transformator verwendet werden.We are aware of the disclosure in FR-A-2086527 of an inductive coupling arrangement for charging a storage battery consisting of primary and secondary planar windings, each of which is formed on a respective foil and contained in electrically insulating flat casings whose flat walls can be engaged. The casings are flat and thinner than their diameters, but there is no magnetic core and the arrangement cannot be used, for example, in switching mode power supplies as a transformer.

Der Zweck der Erfindung ist die Bereitstellung einer ausreichenden Isolierung zwischen den primären und sekundären Wicklungen eines flachen Transformators, um die Forderungen der bedeutenden internationalen Gesellschaften für Sicherheitsfragen zu erfüllen, während die Einfachheit der Konstruktion des Transformators beibehalten wird.The purpose of the invention is to provide sufficient insulation between the primary and secondary windings of a flat transformer to meet the requirements of major international safety societies while maintaining the simplicity of the construction of the transformer.

Dementsprechend stellt die Erfindung einen flachen Transformator bereit, der planare Wicklungen aufweist, die jeweils auf einer Folie gebildet werden, von denen mindestens eine in einem anderweitig hohlen, luftgefüllten, elektrisch isolierenden, dünnen, flachen Gehäuse enthalten ist, das überall mit Ausnahme der Stellen abgedichtet ist, wo die wegführenden Drähte von der Wicklung aus dem Gehäuse austreten. Zwei derartige Gehäuse können für die entsprechenden Wicklungen bereitgestellt werden. Während ein derartiges Gehäuse benutzt werden kann, um die sekundären Wicklungen einzuschließen, wird beim bevorzugten Beispiel das oder jedes Gehäuse benutzt, um nur eine entsprechende primäre Wicklung aufzunehmen. Das ist der Fall, weil die Transformatorkerne, die als elektrische Leiter betrachtet werden sollten, im wesentlichen zu den "primären Bauteilen" geworden sind, und die elektrische Isolierung wird jetzt zwischen diesen Kernen und den Ausgangsstromkreisen oder den metallischen Teilen der Stromversorgung benötigt. Das elektrisch isolierende flache Gehäuse wird aus Gründen der Zweckmäßigkeit aus einem Kunststoff hergestellt.Accordingly, the invention provides a flat transformer having planar windings each formed on a foil, at least one of which is contained in an otherwise hollow, air-filled, electrically insulating, thin, flat casing which is sealed everywhere except where the lead-out wires from the winding exit the casing. Two such casings may be provided for the respective windings. While one such casing may be used to enclose the secondary windings, in the preferred example the or each casing is used to house only one respective primary winding. This is because the transformer cores, which should be considered as electrical conductors, have become essentially the "primary components" and electrical insulation is now required between these cores and the output circuits or metallic parts of the power supply. The electrically insulating flat casing is made of a plastic for convenience.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil sie eine einfache Lösung des Problems der elektrischen Isolierung in einem flachen Transformator darstellt und dennoch ermöglicht, daß der Transformator aus modularen, flachen Bauteilen in sehr einfacher Weise zusammengebaut werden kann.The invention is particularly advantageous because it provides a simple solution to the problem of electrical insulation in a flat transformer and yet allows the transformer to be assembled from modular, flat components in a very simple manner.

Damit die Erfindung besser zu verstehen ist, wird jetzt ein Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:In order that the invention may be better understood, an example will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1a eine Schnittdarstellung durch einen konventionellen Transformator und Fig. 1b eine perspektivische Ansicht des gleichen Transformators;Fig. 1a is a sectional view of a conventional transformer and Fig. 1b is a perspective view of the same transformer;

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung eines konventionellen flachen Transformators;Fig. 2 is an exploded view of a conventional flat transformer;

Fig. 3a und 3b eine Draufsicht und bzw. eine Seitenansicht eines Kernelementes eines flachen Transformators, der die vorliegende Erfindung verkörpert;Figures 3a and 3b are a plan view and a side view, respectively, of a core element of a flat transformer embodying the present invention;

Fig. 4a und 4b eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Gehäuses aus Kunststoff für das Aufnehmen des oder eines jeden Satzes von primären Wicklungen eines flachen Transformators, der die Erfindung verkörpert;Figures 4a and 4b are a plan and side view of a plastics housing for housing the or each set of primary windings of a flat transformer embodying the invention;

Fig. 4c eine Seitenansicht von zwei benachbarten Gehäusen aus Kunststoff in der Ausführung, die in den Fig. 4a und 4b gezeigt wird;Fig. 4c is a side view of two adjacent plastic housings of the design shown in Figs. 4a and 4b;

Fig. 4d eine schematische Seitenansicht eines Satzes von primären Wicklungen des flachen Transformators aus Fig. 4a bis 4c, die die Faltkonstruktion der verschiedenen Wicklungen zeigt;Fig. 4d is a schematic side view of a set of primary windings of the flat transformer of Figs. 4a to 4c, showing the folding construction of the various windings;

Fig. 5a eine Draufsicht einer primären Wicklung, bevor sie in zwei gefaltet wird, und Fig. 5b eine Draufsicht auf die Unterseite der gleichen primären Wicklung;Fig. 5a is a plan view of a primary winding before it is folded in two, and Fig. 5b is a plan view of the bottom of the same primary winding;

Fig. 6 eine Draufsicht einer Leistungssturzwicklung des flachen Transformators aus Fig. 3 bis 5;Fig. 6 is a plan view of a power drop winding of the flat transformer of Figs. 3 to 5;

Fig. 7 eine Draufsicht einer Abschirmung für die Hochfrequenzstörung für den flachen Transformator aus Fig. 3 bis 6;Fig. 7 is a plan view of a high frequency interference shield for the flat transformer of Figs. 3 to 6;

Fig. 8a eine Draufsicht einer Hochstromsekundärwicklung mit einer Windung für den flachen Transformator der Fig. 3 bis 7, bevor er in die endgültige Form gebracht wird;Fig. 8a is a plan view of a one turn high current secondary winding for the flat transformer of Figs. 3 to 7 before it is formed into its final shape;

Fig. 8b eine Draufsicht auf die sekundäre Wicklung aus Fig. 8a, nachdem sie einmal um die Linie F1-F1 gefaltet wurde;Fig. 8b is a plan view of the secondary winding of Fig. 8a, after it has been folded once around the line F1-F1;

Fig. 8c eine Ansicht der gleichen sekundären Wicklung, nachdem sie längs der Linie F2-F2 gefaltet wurde;Fig. 8c is a view of the same secondary winding after it has been folded along the line F2-F2;

Fig. 8d und 8e verschiedene Ansichten der Klemmenabschnitte der sekundären Wicklung aus Fig. 8a bis 8c im vergrößerten Maßstab;Fig. 8d and 8e show various views of the terminal sections of the secondary winding from Fig. 8a to 8c on an enlarged scale;

Fig. 9a und 9b Draufsichten auf die Oberseite und die Unterseite einer sekundären Hilfswicklung für den flachen Transformator aus Fig. 3 bis 8; undFig. 9a and 9b are top and bottom views of a secondary auxiliary winding for the flat transformer of Fig. 3 to 8; and

Fig. 10a, 10b und 10c entsprechend eine Draufsicht, eine Ansicht und eine Seitenansicht des vollständigen flachen Transformators, der die Elemente aufweist, die separat in Fig. 3 bis 9 gezeigt werden.Fig. 10a, 10b and 10c show a top view, an elevation and a side view, respectively, of the complete flat transformer comprising the elements shown separately in Figs. 3 to 9.

Als Hintergrundinformation ist es so, daß ein typischer konventioneller elektrischer Transformator aus einer Anzahl von Wicklungen besteht, die auf einen Wickelkörper gewickelt sind. Zwischen den Wicklungen werden im allgemeinen Isoliermaterialien verwendet, um eine elektrische Isolierung zu bewirken. Ein Magnetkern wird benutzt, um den Magnetkreis fertigzustellen. Diese Art von Konstruktion wird in Fig. 1a und 1b gezeigt, wo das magnetische Material in der Form von zwei "E"-Stücken 11 vorliegt. Es sind zwei Wicklungen 13, 15 vorhanden, die durch die Isolierung 14 getrennt und auf die Wickelkörper 12 gewickelt wurden. Der elektrische Anschluß an die Wicklungen 13, 15 wird mittels der wegführenden Drähte 16 und 17 vorgenommen.By way of background information, a typical conventional electrical transformer consists of a number of windings wound on a bobbin. Insulating materials are generally used between the windings to provide electrical insulation. A magnetic core is used to complete the magnetic circuit. This type of construction is shown in Figs. 1a and 1b, where the magnetic material is in the form of two "E" pieces 11. There are two windings 13, 15 separated by insulation 14 and wound on bobbins 12. Electrical connection to the windings 13, 15 is made by means of lead-out wires 16 and 17.

Die Konstruktion derartiger Transformatoren kann sehr kompliziert werden, insbesondere, wenn sie als isolierende Bauteile in Hochfrequenzstromversorgungen mit Schaltbetrieb eingesetzt werden. Bei derartigen Anwendungen ist es im allgemeinen erforderlich, die Streuinduktivität zu minimieren oder die Kopplung zwischen den Wicklungen zu maximieren, wodurch die Wicklungen weiter kompliziert werden, und wodurch außerdem die Konstruktion und die Fertigung kompliziert werden.The design of such transformers can become very complicated, especially when used as insulating components in high frequency switching power supplies. In such applications it is generally necessary to minimize the leakage inductance or maximize the coupling between the windings, which further complicates the windings and also complicates design and manufacturing.

Kürzlich erkannte man, daß der Einsatz von "flachen" Transformatoren vorteilhaft ist, weil sie viel leichter herzustellen sind als ihre konventionellen Gegenstücke, und weil sie eine bessere elektromagnetische Kopplung zwischen den Wicklungen aufweisen. Anstelle des Aufwickelns von Drähten oder Folien auf die Wickelkörper besteht eine jede Wicklung aus einer Scheibe oder einer Spirale aus Draht, wie in Fig. 2 gezeigt wird. Ein Innenkern 21 wird in einem Außenkern 25 untergebracht, wobei zwischen ihnen die ersten Wicklungen 22 und die zweiten Wicklungen 24 gehalten werden, die durch eine Isolierung oder elektrische Abschirmungen 23 getrennt werden. Es ist am zweckmäßigsten, wenn jede Scheibe aus Draht selbsttragend ist. und zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist es wahrscheinlich die beste Methode der Konstruktion von Wicklungen mit mehreren Windungen, wenn doppelseitige flexible Leiterplattenmaterialien verwendet werden, wobei die Hälfte der Windungen auf der einen Seite und die übrigen auf der anderen Seite angeordnet werden. Auf diese Weise werden diese Wicklungen auf ein Grundmaterial "gedruckt", und die elektrische Isolierung kann über dem Druckbild aufgebracht werden. Ein Transformator kann sehr leicht zusammengebaut werden, indem eine geeignete Kombination dieser Wicklungen auf einem Paar Kerne, wie beispielsweise die Kerne 21 und 25, untergebracht wird.Recently it has been recognized that the use of "flat" transformers is advantageous because they are much easier to manufacture than their conventional counterparts and because they have better electromagnetic coupling between the windings. Instead of winding wires or foils on the bobbins, each winding consists of a disc or spiral of wire as shown in Fig. 2. An inner core 21 is housed in an outer core 25, between which are held the first windings 22 and the second windings 24 which are separated by insulation or electrical shields 23. It is most convenient if each disc of wire is self-supporting and at the present time it is probably the best method of Construction of multi-turn windings when double-sided flexible printed circuit materials are used, with half the turns placed on one side and the rest on the other. In this way, these windings are "printed" on a base material and electrical insulation can be applied over the printed image. A transformer can be very easily assembled by accommodating a suitable combination of these windings on a pair of cores, such as cores 21 and 25.

Obgleich der flache Transformator, der in Fig. 2 gezeigt wird, sehr leicht herzustellen ist, ist es sehr schwierig, einen derartigen Transformator herzustellen, der der strengen Eingangs-Ausgangs-Isolierung entspricht, die erforderlich ist, um die internationalen Sicherheitsstandards zu erfüllen. Beispielsweise können Kriechwege zwischen den primären und sekundären Wicklungen eines Wandlertransformators, der in einer typischen selbständigen Stromversorgung mit Schaltbetrieb eingesetzt wird, von 12.6 mm entsprechend dem Standard EN60950 erforderlich sein. Dieses Problem wird durch den Trend in Richtung höherer Betriebsfrequenzen und kleinerer Transformatoren verschlimmert.Although the flat transformer shown in Fig. 2 is very easy to manufacture, it is very difficult to manufacture such a transformer that meets the stringent input-output isolation required to meet international safety standards. For example, creepage distances between the primary and secondary windings of a converter transformer used in a typical stand-alone switched-mode power supply of 12.6 mm may be required according to the EN60950 standard. This problem is exacerbated by the trend toward higher operating frequencies and smaller transformers.

Die konventionelle Lösung dieses Problems ist die Vakuumimprägnierung aller Wicklungen des Transformators mit einer geeigneten Substanz, im typischen Fall mit einem Epoxidharz. Es ist jetzt nicht mehr erforderlich, die Kriechwege und Luftstrecken zwischen den primären und sekundären Wicklungen innerhalb des Transformators in Betracht zu ziehen, aber man muß dennoch darauf achten, daß gesichert wird, daß die Forderungen erfüllt werden, wo die wegführenden Drähte aus den Wicklungen austreten. Die Erfüllung dieser Forderungen ist tatsächlich in der Praxis sehr schwierig und kostspielig: eine sehr strenge Kontrolle betreffs der Reinheit und eine Prozeßüberwachung müssen vorgenommen werden, um zu sichern, daß die Vergußmasse richtig auf den Wicklungen haftet, und um zu sichern, daß keine Hohlräume vorhanden sind.The conventional solution to this problem is to vacuum impregnate all the windings of the transformer with a suitable substance, typically an epoxy resin. It is now no longer necessary to consider the creepage paths and clearances between the primary and secondary windings within the transformer, but care must still be taken to ensure that the requirements are met where the lead-out wires exit the windings. Meeting these requirements is in fact very difficult and expensive in practice: very strict purity control and process monitoring must be carried out to ensure that the potting compound adheres correctly to the windings and to ensure that no voids are present.

Indem die primäre Wicklung oder die Wicklungen oder jeder Satz dieser in einem entsprechenden Gehäuse aus Kunststoff eingeschlossen wird, das überall außer an den Stellen abgedichtet ist, wo die wegführenden Drähte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aus dem Gehäuse austreten, ist es möglich, die Forderungen des Sicherheitsstandards zu erfüllen. Beispielsweise legt der Standard EN60950 fest, daß eine Schicht einer festen Isolierung mit einer Dicke von mindestens 0,4 mm eingesetzt werden kann, um die primären und sekundären Wicklungen beim vorangehend angeführten Beispiel zu trennen. Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung wird jetzt mit Bezugnahme auf Fig. 3 bis 10 der beigefügten Zeichnungen beschrieben.By enclosing the primary winding or windings or each set of them in a suitable plastic housing which is sealed everywhere except where the outgoing wires exit the housing in accordance with the present invention, it is possible to meet the requirements of the safety standard. For example, the EN60950 standard specifies that a layer of solid insulation with a thickness of at least 0.4 mm must be used. to separate the primary and secondary windings in the above example. A preferred embodiment of the invention will now be described with reference to Figs. 3 to 10 of the accompanying drawings.

Dieser flache Transformator ist um zwei "E"-Kerne 31 herum aufgebaut, von denen einer in Fig. 3a und 3b gezeigt wird. Viele unterschiedliche Kemformen könnten jedoch als Alternativen verwendet werden, von kreisförmigen in der Ausführung, die in Fig. 2 gezeigt wird, bis zu rechteckigen, von denen der in Fig. 3 gezeigte Kern ein Beispiel ist, solange wie sie im wesentlichen flach sind.This flat transformer is constructed around two "E" cores 31, one of which is shown in Figs. 3a and 3b. However, many different core shapes could be used as alternatives, from circular in the embodiment shown in Fig. 2 to rectangular, of which the core shown in Fig. 3 is an example, so long as they are substantially flat.

Die zwei Sätze von primären Wicklungen sind im Inneren von zwei identischen geformten Gehäusen 41 und 42 aus Kunststoff, wie sie in Fig. 4c gezeigt werden, enthalten. Die Konstruktion eines derartigen Gehäuses wird in Fig. 4a und 4b gezeigt. Die primäre Wicklung 491, 492 selbst besteht aus einem geätzten doppelseitigen Schichtpreßstoff aus Kupfer- Polyester-Kupfer, von einer Seite zur anderen verbunden und gefaltet, wie nachfolgend mit Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben wird. Die zwei Wicklungen werden mit der primären Wicklung verbunden: eine Leistungssturzwicklung 481, 482, die nachfolgend mit Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wird, und die Abschirmungen 471,472 für die Hochfrequenzstörung, die nachfolgend mit Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben werden. Diese Wicklungen werden eine innerhalb der anderen gefaltet, zusammen mit einem einzelnen Isolator 40 in der Mitte, wobei dieser "primäre Aufbau" in Fig. 4d gezeigt wird. Jedes primäre Gehäuse 41 oder 42 ist in zwei Teilen geformt: einem flachen Deckel und einem hohlen Behälter in der Form eines "Essenbehälters". Der primäre Stapel von Wicklungen, wie er in Fig. 4d gezeigt wird, wird in der Hälfte des "Essenbehälters" angeordnet, und der Deckel wird danach an Ort und Stelle aufgeschweißt. Im Prinzip könnte jegliches Schweißverfahren zur Anwendung kommen, oder die zwei Hälften könnten mittels eines Klebstoffes verbunden werden; das bevorzugte Verfahren ist das Ultraschallschweißen.The two sets of primary windings are contained inside two identical molded plastic housings 41 and 42 as shown in Fig. 4c. The construction of such a housing is shown in Figs. 4a and 4b. The primary winding 491, 492 itself is made of an etched double-sided laminate of copper-polyester-copper, bonded and folded from side to side as described below with reference to Fig. 5. The two windings are connected to the primary winding: a power drop winding 481, 482, described below with reference to Fig. 6, and the radio frequency interference shields 471, 472, described below with reference to Fig. 7. These windings are folded one inside the other, together with a single insulator 40 in the middle, this "primary structure" being shown in Fig. 4d. Each primary housing 41 or 42 is formed in two parts: a flat lid and a hollow container in the shape of a "food container". The primary stack of windings as shown in Fig. 4d is placed in half of the "food container" and the lid is then welded in place. In principle, any welding method could be used, or the two halves could be joined by means of an adhesive; the preferred method is ultrasonic welding.

Mit Bezugnahme auf Fig. 4a bis 4c besitzt das Gehäuse 41 aus Kunststoff eine mittlere, längliche Öffnung für das Aufnehmen des Kernteils; anderenfalls ist das Gehäuse im allgemeinen ein längliches Rechteck mit drei abgerundeten Ecken, wobei die wegführenden Drähte an der vierten Ecke austreten dürfen. Längliche rechteckige Rippen 45 und 46 ragen senkrecht aus den Hauptflächen des Gehäuses 41 an der vierten Ecke heraus: wie in Fig. 4c und 10b zu sehen ist, ist beabsichtigt, daß diese Rippen so versetzt sind, daß es zu einer Verriegelung kommt, wenn identische Gehäuse angrenzend aneinander im Stapel angeordnet werden. Die Rippen vergrößern die Länge des elektrischen Kriechweges zwischen den primären und den sekundären Leitern in der Nähe der wegführenden Drähte von der primären Wicklung.Referring to Figs. 4a to 4c, the plastic housing 41 has a central elongated opening for receiving the core member; otherwise the housing is generally an elongated rectangle with three rounded corners, with the lead-out wires allowed to exit at the fourth corner. Elongated rectangular ribs 45 and 46 project perpendicularly from the major surfaces of the housing 41 at the fourth corner: as can be seen in Figs. 4c and 10b, it is intended that these ribs are offset so as to provide interlocking when identical housings adjacent to each other in the stack. The ribs increase the length of the electrical leakage path between the primary and secondary conductors near the wires leading away from the primary winding.

In Fig. 4b ist zu sehen, daß das Gehäuse 41 im Verhältnis zu seiner Breite und Länge dünn ist, und daß die Wände des Gehäuses ebenfalls sehr dünn sind. Beim Beispiel kann die gesamte Länge des Gehäuses 94 mm, die gesamte Breite 27 mm, die gesamte Dicke 3.2 mm und der Luftraum zwischen den Hauptwänden 1.6 mm betragen, wobei die Wände selbst 0.8 mm dick sind. Die Dicke des Materials darf nicht kleiner als 0.5 mm an allen Stellen sein, die irgendwelche Schweißverläufe einschließen; es sind keine Nieten vorhanden.In Fig. 4b it can be seen that the housing 41 is thin in relation to its width and length, and that the walls of the housing are also very thin. In the example, the total length of the housing may be 94 mm, the total width 27 mm, the total thickness 3.2 mm and the air space between the main walls 1.6 mm, the walls themselves being 0.8 mm thick. The thickness of the material must not be less than 0.5 mm at all points that include any welds; there are no rivets.

Die primäre Wicklung 491, 492 wird in Fig. 5a und 5b gezeigt. Kupferleiterbahnen 53 und 54 mit den Klemmen 531 und 541 sind auf einer Seite der Kunststoffolie 51 vorhanden, und eine entsprechende Kupferleiterbahn 55 ist auf der gegenüberliegenden Seite der gleichen Folie 51 vorhanden. Die Kupferleiterbahn 53 wird elektrisch mit der Kupferleiterbahn 55 durch die Kunststoffolie 51 an der Stelle, die in der Zeichnung mit "x" bezeichnet wird, mittels des Verfahrens verbunden, das nachfolgend als eine Ausführung der zweiten Erfindung beschrieben wird. Am anderen Ende wird die Kupferleiterbahn 54 durch die Folie 51 mit der Kupferleiterbahn 55 an der Stelle verbunden, die in der Zeichnung mit gekennzeichnet ist. Der doppelseitige Schichtpreßstoff wird längs F1-F1 gefaltet, um die Position einzunehmen, die in Fig. 4d für den Einbau in das Gehäuse 41 aus Kunststoff gezeigt wird.The primary winding 491, 492 is shown in Fig. 5a and 5b. Copper conductor tracks 53 and 54 with terminals 531 and 541 are present on one side of the plastic foil 51, and a corresponding copper conductor track 55 is present on the opposite side of the same foil 51. The copper conductor track 53 is electrically connected to the copper conductor track 55 through the plastic foil 51 at the location indicated by "x" in the drawing by the method described hereinafter as an embodiment of the second invention. At the other end, the copper conductor track 54 is connected through the foil 51 to the copper conductor track 55 at the location indicated by in the drawing. The double-sided laminate is folded lengthwise F1-F1 to assume the position shown in Fig. 4d for installation in the plastic housing 41.

Mit Bezugnahme auf Fig. 6 weist die Leistungssturzwicklung 481, 482 aus Fig. 4d einen einseitigen Schichtpreßstoff auf, der eine Kunststoffolie 61 aufweist, auf die die Kupferleiterbahnen 62 und 63 gedruckt sind. Die Leistungssturzwicklung wird längs der Linie F1-F1 gefaltet, um die Konfiguration anzunehmen, die schematisch in Fig. 4d gezeigt wird.Referring to Fig. 6, the power drop winding 481, 482 of Fig. 4d comprises a single-sided laminate having a plastic film 61 on which are printed the copper conductors 62 and 63. The power drop winding is folded along the line F1-F1 to assume the configuration shown schematically in Fig. 4d.

Gleichermaßen mit Bezugnahme auf Fig. 7 wird die Abschirmungsschicht 471, 472 für die Hochfrequenzstörung in Fig. 4d aus einem einseitigen Kunststoff-Kupfer-Schichtpreßstoff mit einer Kupfer"wicklung" 72 auf einer Kunststoffolie 71 gebildet; der Schichtpreßstoff wird um die Linie F1-F1 gefaltet.Similarly, referring to Fig. 7, the radio frequency interference shielding layer 471, 472 in Fig. 4d is formed from a single-sided plastic-copper laminate having a copper "winding" 72 on a plastic sheet 71; the laminate is folded about the line F1-F1.

Die sekundären Wicklungen bestehen aus einer Hochstromwicklung 81 mit einer Windung und mit den Klemmen 86 und 87, wie in Fig. 8a bis 8e gezeigt wird, plus bis zu vier Hilfswicklungen der Ausführung, die in Fig. 9a und 9b gezeigt wird. Die Hochstromwicklung 81 wird aus einem planaren Kupferelement gebildet, das so zugeschnitten ist, wie es in Fig. 8a gezeigt wird, und das die Montagelöcher 84 und 85 besitzt, wie sie gezeigt werden. Das Element 81 ist im allgemeinen U-förmig mit relativ langen Endstücken 82 und relativ kurzen Endstücken 83. Die Endstücke 82, 83 werden um 900 um die Linie F1-F1 gefaltet, um die Position einzunehmen, die in Fig. 8b gezeigt wird, und danach wird das längere Endstück 82 um die Linie F2-F2 um 180º gefaltet, um angrenzend an das kürzere Endstück 83 zu liegen. Die Enden dieser Stücke 82, 83 werden zu zylindrischen Klemmen 86, 87 geformt. wie in Fig. 8c, 8d und 8e gezeigt wird.The secondary windings consist of a high current winding 81 with one turn and with the terminals 86 and 87, as shown in Fig. 8a to 8e , plus up to four auxiliary windings of the type shown in Figs. 9a and 9b. The high current winding 81 is formed from a planar copper member cut as shown in Fig. 8a and having the mounting holes 84 and 85 as shown. The member 81 is generally U-shaped with relatively long end pieces 82 and relatively short end pieces 83. The end pieces 82, 83 are folded 90° about the line F1-F1 to assume the position shown in Fig. 8b and thereafter the longer end piece 82 is folded 180° about the line F2-F2 to lie adjacent the shorter end piece 83. The ends of these pieces 82, 83 are formed into cylindrical terminals 86, 87 as shown in Figs. 8c, 8d and 8e.

Eine der sekundären Hilfswicklungen 90 wird in Fig. 9a und 9b in der Form eines doppelseitigen Kupfer-Polyester-Kupfer-Schichtpreßstoffes gezeigt. Die Kupferleiterbahnen 91 und 92 werden auf einer Seite des Schichtpreßstoffes gebildet, und sie werden elektrisch durch die Zwischenschicht aus Kunststoff an den entsprechenden Stellen "x" und "*" mit den verschiedenen Enden einer spiralförmigen Kupferleiterbahn 93 auf der anderen Seite verbunden.One of the secondary auxiliary windings 90 is shown in Figs. 9a and 9b in the form of a double-sided copper-polyester-copper laminate. Copper conductors 91 and 92 are formed on one side of the laminate and they are electrically connected through the interlayer of plastic at the corresponding locations "x" and "*" to the different ends of a spiral copper conductor 93 on the other side.

Der vollständige Transformator, der aus den Teilen aufgebaut wird, die in Fig. 3 bis 9 gezeigt werden, wird in Fig. 10a bis 10c gezeigt, und er wird einfach durch Unterbringen der geeigneten Bauteile über den Kernhälften und Zusammenhalten der Kernhälften durch Festklemmen oder Kleben aufgebaut. Daher wird jeder primäre Stapel in sein Gehäuse 101 aus Kunststoff eingebaut, wobei zwei derartiger Gehäuse in diesem Beispiel vorhanden sind. Die sekundären Wicklungen, die aus der Hochstromwicklung und den vier Hilfswicklungen bestehen, werden wie bei 102 zwischen den Gehäusen 101 aus Kunststoff eingebaut. Die wegführenden Drähte 105 und 106 von den entsprechenden primären Wicklungen treten an einem Ende des Transformators aus, während die wegführenden Drähte 104 von den sekundären Hiflswicklungen und die wegführenden Drähte 103 von der Hochstromsekundärwicklung am entgegengesetzten Ende angeordnet sind, um eine maximale elektrische Isolierung zu bewirken.The complete transformer, constructed from the parts shown in Figs. 3 to 9, is shown in Figs. 10a to 10c, and is simply constructed by placing the appropriate components over the core halves and holding the core halves together by clamping or gluing. Thus, each primary stack is assembled in its plastic casing 101, two such casings being present in this example. The secondary windings, consisting of the high current winding and the four auxiliary windings, are assembled between the plastic casings 101 as at 102. The lead-out wires 105 and 106 from the respective primary windings exit at one end of the transformer, while the lead-out wires 104 from the secondary auxiliary windings and the lead-out wires 103 from the high current secondary winding are located at the opposite end to provide maximum electrical isolation.

Claims

1. A flat transformer comprising primary and secondary planar windings (40, 471, 472, 481, 482, 491, 492), each formed on a respective foil, at least one of which is contained in an otherwise hollow, air-filled, electrically insulating, thin, flat housing (41, 42) which is sealed everywhere except where the lead-out wires (104, 105, 106) from the winding exit the housing; the windings being formed around a common, electrically conductive magnetic core.

2. Flat transformer according to claim 1, in which at least two such flat housings (41, 42) are present for the corresponding windings.

3. A flat transformer according to claim 1, wherein the or each flat housing (41, 42) is used to accommodate only a corresponding primary winding (491, 492).

4. A flat transformer according to claim 1, wherein the or each flat housing is made of a plastics material.