DE8236078U1 - Elektrisches entstoerfilter - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA 82 P '2 O 9 4 OE

Elektrisches Entstörfilter

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Entstörfilter mit einem Filtergehäuse mit Gehäusedeckel, in das eine mit in Vergußmasse eingebetteten elektrischen Bauelementen, insbesondere Kapazitäten und Induktivitäten bestückte und mit diesen verschaltete Leiterplatte eingesetzt ist, die an Stromanschiußstecker in der Gehäusewand angeschaltet ist.

Bei üblichen Entstörfiltern dieser Art ist das Filtergehäuse mit seinem Gehäuseboden auf eine Bodenplatte aufgesetzt, z.B. aufgeschweißt, die zur Befestigung des Entstörfilters auf einer Schaltungsplatine mit Befestigungslaschen ausgerüstet ist. Die Verschaltung und Anordnung der elektrischen Bauelemente des Entstörfilters erfolgt je nach Stückzahl auf einer Leiterplatte, mittels Löt-

j rahmen oder auch in freier Verdrahtungsweise. Die Ent-

störfilter-Ein= und Ausgänge sind an Stromanschiußstecker, die bevorzugt in der Gehäusewand angeordnet sind, angeschaltet. Die Stromanschiußstecker können dabei als Ge- ' rätestecker oder Flachstecker ausgebildet sein. Auch der am Gehäuse befestigte Schutzleiteranschluß ist üblicherweise ein Flachstecker, der mit einem Laschenteil auf die Gehäuseaußenwand z.B. aufgeschweißt ist.

30

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entstörfilter der eingangs genannten Art zu schaffen, das aufgrund seines Aufbaus, d.h. insbesondere aufgrund beson-

Kra 1 Gae / 14.12.1982

- 2 - VPA 82 P 2 01 k DE

derer Ausbildung einzelner aktiver und vor allem passiver Bauelemente einfach und kostensparend herstellbar und für die Bildung ganzer Entstörfilterreihen im sog. Baukastensystem geeignet ist. 5

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem elektrischen Entstörfilter gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vor, daß die durch die Gehäusewand des Entstörfilters geführten Stromanschlußstecker als Winkelstecker, insbesondere L-förmige Winkelstecker ausgebildet sind, deren im Filtergehäuse angeordneten Schenkel zusätzlich zum Stromanschluß auch als Auflager für die Leiterplatte dienen.
Bevorzugt sind dabei die Enden der genannten Schenkel abgestuft und in Schlitze der Leiterplatte eingetaucht, derart, daß ihre zurückgesetzten Stirnkanten als Auflager für die Leiterplatte dienen und ihre in den Schlitzen geführten, vorspringenden Teile mit Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden, insbesondere verlötet sind.

Bei der Montage werden zunächst die elektrischen Bauelemente auf die Leiterplatte, die zweckmäßigerweise mit rasterartig angeordneten Durchbrechungen für die Stromanschlußelemente der elektrischen Bauelemente ausgebildet ist, aufgesteckt und z.B. mittels Schwallöten mit den Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch kontaktiert. Die Leiterplatte gewährleistet so die hochfrequenzgerechte Anordnung der elektrischen Bauelemente und die Einhaltung der erforderlichen Luft- und Kriechwege. Das Aufstecken der bestückten Leiterplatte auf die Enden der im Filtergehäuse angeordneten Schenkel der Winkelstecker erfolgt so, daß die Bauelemente,zum Gehäuseinneren

- 3 - VPA 82 P 2 O 8 4 QE-

und die Leiterbahnen zum Bearbeiter gekehrt und damit frei zugänglich sind, was eine mühelose elektrische Kontaktierung der in die Leiterplattenschlitze eintauchenden Schenkelenden der Winkelstecker mit den Leiterbahnen ermöglicht.

Ist - wie vorstehend dargelegt - die Leiterplatte benachbart zur offenen und durch einen Gehäusedeckel schließbaren Filtergehäuseseite angeordnet, so können die zur Ableitung hochfrequenter Störströme dienenden Y-Kondensatoren der Entstörfilter kürzestmöglich gegtan Masse geschaltet werden, was eine optimale Entstörwirkung ergibt.
Die Anschaltung der Y-Kondensatoren an Masse bzw. an die Gehäusewand erfolgt dabei zweckmäßigerweise über flexible, bandförmige Kupferlaschen, deren eine Enden mit den entsprechenden Leiterbahnen der Leiterplatte kontaktiert sind und deren andere Enden um die offenen Stirnränder des Filtergehäuses geklappt, zwischen dieses und den Gehäusedeckel geklemmt und z.B. mittels Ultraschall-Löten mit dem Filtergehäuse und Gehäusedeckel elektrisch leitend verbunden werden.

Da die Leiterplatte eine exakte Ausrichtung der einzelnen elektrischen Bauelemte zueinander ermöglicht, kann das Entstörfilter mit nichtkonfektionierten Kondensatoren, d.h. mit sog. Nacktwickeln, also mit Kondensatoren bestückt werden, die nicht in gesonderte und vergossene Becher eingesetzt sind.
Zweckmäßigerweise ist die Leiterplatte zusätzlich zu ihren Bohrungen für die Stromanschlußelemente mit weiteren, größeren Bohrungen ausgestattet, durch die das Vergußmittel, insbesondere Kunstharz, und der Füller, z.B.

• *

- 4 - VPA 82 P 2 O 9 4 DE

Quarzsand, ohne Schwierigkeiten in den Becher eingefüllt werden können. Die Leiterplatte verhindert hierbei im übrigen das Hochschwappen des noch nicht ausgehärteten Vergusses und damit die ansonsten beim Verschweißen des Gehäusedeckels mit dem Filtergehäuse störende Verschmutzung des Filtergehäuses in seinem offenen Gehäuserandbereich.

Im Unterschied zu bisher bekannten Filtergehäusen für Entstörfilter ist der Gehäusedeckel einstückig mit Befestigungslaschen verbunden, die mit Bohrungen für die Halterung des Entstörf.liters z.B. auf einer Schaltungsplatine versehen sind. Die Befestigungslaschen können dabei, und zwar je nach gewünschter Ausrichtung der Entstörfilter, wahlweise längs oder quer zur Gehäuselängsrichtung angeordnet sein.

Eine Entstörfilterreihe z.B. von 2 bis 20 A mit verschiedenen elektrischen Bauelementen für unterschiedliehe Dämpfungen sollte möglichst rationell und einheitlich für mittlere und kleinere Stückzahlen aufgebaut sein. Zusätzlich sollte, um dieser Forderung zu genügen, auch die Lage des elektrischen Anschlusses und die Befestigungsmöglichkeit des Fxltergehäuses variabel sein.

Für die Fertigung ganzer Entstörfilterreihen im sog. Baukastensystem, d.h. für die Fertigung von Entstörfilterreihen, bestehend aus einzelnen Entstörfiltern unterschiedlicher Dämpfung, wird daher vorgeschlagen, daß die Filtergehäuse, Gehäusedeckel und Leiterplatten der Entstörfilter einer Reihe jeweils gleiche Breite, jedoch je nach geforderter Dämpfung und damit Bauelementeanzahl unterschiedliche Länge haben, daß die Befestigungslaschen

- 5 - ^VPA 82 P 2 O 9 4 DE

der Gehäusedeckel In ihrer Ebene parallel so wie jeweils in gleichem Abstand zur Ebene der Gehäusedeckel versetzt sind, und daß die Längen der im Filtergehäuseinneren angeordneten Schenkel der Winkelstecker und der Abstand zwischen Stromanschlußstecker-Gehäusewanddurchführungen und Filtergehäuse-Stirnwand jeweils so gewählt sind, daß die Leiterplatten sämtlicher Entstörfilter einer Reihe gleichen Abstand zum Gehäusedeckei haben.

Die Einhaltung dieser Forderungen führt zu erheblichen fertigungstechnischen Vereinfachungen, Insbesondere können die zur Herstellung der Entstörfilter notwendigen Vorrichtungen auf ein Minimum begrenzt und darüberhinaus mit optimaler Wirkung eingesetzt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Entstörfilters nach der Erfindung in teilweise geschnittener Darstellung, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Entstörfilter nach Fig. 1, wobei der Gehäusedeckel abgenommen ist und die elektrischen Bauelemente des Entstörfilters strichliniert angedeutet sind,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gehäusedeckel nach Fig. 1, Fig. 4 eine Draufsicht auf ein geändertes Ausführungsbeispiel eines Gehäusedeckels,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Filtergehäuses nach Fig. 1, 2, wobei lediglich der Schutzleiter-Flachöteckeranschluß dargestellt ist.

■- 6 - VPA 82 P 2 09 4 DE

Das Entstörfilter gemäß Fig. 1,2 besitzt ein Filtergehäuse 1 und einen Gehäusedeckel 2, die beide, da dies sehr kostensparend ist und zusätzlich zu guten Hochfrequenzeigenschaften führt, aus Aluminium gefertigt werden. Mit 14 ist ein Schutzleiter-Flachsteckeranschluß bezeichnet, der zweckmäßigerweise bei sämtlichen Entstörfiltern an der gleichen, z.B. in Fig. 5 dargestellten Stelle des Filtergehäuses 1 befestigt ist. Fertigungstechnisch entfällt damit die Notwendigkeit je nach unterschiedlicher Positionierung des Flachsteckeranschlusses die für die Steckerbefestigung erforderlichen Werkzeuge umzurüsten.

Der Gehäusedeckel 2 ist gemäß Fig. 1 und 3 einstückig mit Befestigungslaschen 15 verbunden, die beispielsweise zur Befestigung des Entstörfilters auf einer Schaltungsplatine mit Bohrungen 21 versehen sind. Wahlweise kann dieser Gehäusedeckel durch den in Fig. 4 gezeigten Gehäusedeckel 24 ersetzt werden, der um 180° versetzte Befestigungslaschen 25 samt Bohrungen 27 aufweist.

In Bohrungen 30, 31 (siehe Fig. 5) einander gegenüberliegender Seitenwände des Filtergehäuses 1 sind mittels Isolierteilchen 7 gehaltene L-förmige Flachstecker 4 mit Schenkeln 5, 6 eingesetzt. Die Schenkel 6 dienen zusätzlich zum Stromanschluß auch als Auflager für eine Leiterplatte 3. Die freien Enden der Schenkel 6 sind zu diesem Zweck abgestuft und tauchen mit ihren vorspringenden Stirnkanten 18 jeweils in Schlitze 19 der Leiterplatte 3 ein, derart, daß ihre zurückgesetzten Stirnkanten als Auflager für die Leiterplatte 3 dienen.

ff ·

« a

- 7 - VPA 82 P 2 Q 9 4 DE

Die Leiterplatte 3 trägt auf ihrer zum Gehäusedeckel 2 gekehrten Seitenfläche Leiterbahnen 39, 40, 41 und 42, und Leiterbahnen 35/· 36, 37, 38, die mit den Schenkeln der Flachstecker 4 elektrisch kontaktiert sind. Die Leiterplatte 3 besitzt in den Leiterbahnbereichen Durchbrechungen für die Stroraanschlußeleuisnte der elektrischen Bauelsaente, nämlich Kapazitäten 8, 9, Ringkerndrosseln 10, 13 und Y-Kondensatoren 12, 44. Die Y-Kondensatoren 12, 44, die zur Ableitung hochfrequenter Störströme dienen, liegen über die Leiterbahnen 41, 42 und über mit diesen Leiterbahnen kontaktierten flexiblen, bandförmigen Kupferlaschen 11 gegen Masse. Die Kupferlaschen 11 sind dabei aus dem Filtergehäuseinneren herausgeführt, zwischen das Filtergehäuse 1 und den Gehäusedeckel 2 geklemmt und mittels Ultraschall-Löten mit dem Filtergehäuse 1 bzw. mit dem Gehäusedeckel 2 elektrisch leitend verbunden.

Zur Einbettung der Elemente des Entstörfilters in eine Vergußmasse 20 ist die Leiterplatte 3 mit Durchbrechungen 45 bis 50 ausgestattet, deren Anordnung und Größe so gewählt ist, daß die Zufuhr des Vergußmittels, z.B. Gießharz, und des Füllmittels, z.B. Quarzsand, in das Gehäuseinnere ohne Schwierigkeiten erfolgen kann. 25

Das beschriebene Entstörfilter eignet sich in ausgezeichnetem Maße zur Serienfertigung und insbesondere zur Herstellung ganzer Entstörfilterreihen im sog. Baukastensystem. Die Montage, insbesondere auch die elektrische Kontaktierung der Stromanschlußstecker mit der Leiterplatte und die Befestigung der Kupferlaschen am Filtergehäuse ist einfach und auch ohne große Umrüstung bei unterschiedlichen Entstörfilterreihen durchführbar.

Claims (6)

82 P 2 P 9 k DE _ 8 - VPA ο* r * L 3 H UC jisprüche

1. Elektrisches Entstörfilter mit einem Filtergehäuse mit Gehäusedeckel, in das eine mit in Vergußmasse eingebetteten elektrischen Bauelementen, insbesondere Kapazitäten und Induktivitäten bestückte und mit diesen

verschaltete Leiterplatte eingesetzt ist, die an Strom-■ I anschlußstecker in der Gehäusewand angeschaltet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stromanschlußstecker als Winkelstecker, insbesondere L-förmige Winkelstecker (4) ausgebildet sind, deren im Filtergehäuse (1) angeordnete Schenkel (6) zusätzlich zum Stromanschluß auch als Auflager für die Leiterplatte (3) dienen.

2. Elektrisches Entstörfilter nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß die Enden

der im Filtergehäuse (1) angeordneten Schenkel (6) abgestuft sind und in Schlitze (19) der Leiterplatte (3) eintauchen, derart, daß ihre zurückgesetzten Stirnkanten als Auflager für die Leiterplatte dienen. 20

3. Elektrisches Entstörfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Schenkel (6) mit ihren in die Schlitze (19) eintauchenden Teilen (18) mit Leiterbahnen (35, 36, 37,

38) der Leiterplatte (3) elektrisch leitend verbunden, insbesondere verlötet sind.

- 9 - VPA 82 P 2 Q 9 h DE

4. Elektrisches Entstörfilter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zur Ableitung hochfrequenter Störströme dienende Y-Kondensatoren (12, 44), die auf der Leiterplatte (3) angeordnet sind und über flexible, bandförmige Kupferlaschen (11) gegen Masse liegen, derart, daß die Laschen aus dem Gehäuseinneren herausgeführt, zwischen Filtergehäuse (1) und Gehäusedeckel (2) geklemmt und insbesondere mittels Ultraschall-Löten mit dem Filtergehäuse und Gehäusedeckel elektrisch leitend verbunden sind.

5. Elektrisches Entstörfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (2, 24) einstückig mit Befestigungslaschen (15, 25) verbunden ist, die mit Bohrungen (21, 27) versehen sind.

6. Entstörfilterreihe,bestehend aus einzelnen Entstörfiltern unterschiedlicher Dämpfung, gemäß Patentanspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtergehäuse (1), Gehäusedeckel (2) und Leiterplatten (3) der Entstörfilter einer Reihe jeweils gleiche Breite jedoch je nach geforderter Dämpfung und damit Bauelementeanzahl unterschiedliche Länge haben, daß die Befestigungslaschen (15* 25) der Gehäusedeckel (2) in ihrer Ebene parallel sowie jeweils in gleichem Abstand zur Ebene der Gehäusedeckel versetzt sind, und daß die Längen der im Filtergehäuseinneren angeordneten Schenkel (6) der Winkelstecke~ (4) und der Abstand zwischen Stromanschlußstecker-Gehäusewanddurchführungen (30, 31) und Filtergehäusestirnwand jeweils so gewählt sind, daß die Leiterplatten sämtlicher Entstörfilter einer Reihe gleichen Abstand zum Gehäusedeckel (2) haben.