DE8915440U1 - Power supply unit - Google Patents
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Classifications
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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-
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Description
Die Erfindung betrifft ein Strciuversopgungsgerät, insbesondere einen getakteten Gleichspannungswandler für Fernmeldeeinrichtungen, das einen Transformator und eine Drosselspule aufweist, die mit einer Leiterplatte elektrisch verbunden sind.The invention relates to a power supply device, in particular a clocked DC-DC converter for telecommunications equipment, which has a transformer and a choke coil which are electrically connected to a circuit board.
Bei solchen Stromversorgungsgeräten sind der Transformator und die Drossel üblicherweise al* diskrete Bauelemente auf eine Leiterplatte aufgesteckt, mit ihr verlötet und über deren Leiterbahnen mit den weiteren Bestandteilen der Stromversorgungsschaltung verbunden. Dabei ist es auch bekannt, den Transformator und die Drossel jeweils mit einer Kunststoffmasse 2u vergießen. Dabei können aber einige Anschlüsse, insbesondere die Anschlußdrähte zwischen dem Transformator und der Drossel, nicht auf der Leiterplatte geführt werden; sie müssen vielmehr frei verdrahtet werden. Dies erhöht die Gefahr der Aussendung von Störstrahlungen und der Empfindlichkeit gegenüber äußeren Störstrahlungen.In such power supply devices, the transformer and the choke are usually plugged onto a circuit board as discrete components, soldered to it and connected to the other components of the power supply circuit via its conductor tracks. It is also known to encapsulate the transformer and the choke with a plastic compound. However, some connections, in particular the connecting wires between the transformer and the choke, cannot be routed on the circuit board; they must be freely wired. This increases the risk of emitting interference and the sensitivity to external interference.
^^s-Hs/Gn R. sigloch - W. wölfel 6-8^^ s -Hs/Gn R. sigloch - W. wölfel 6-8
26 . 04 .1 990 4923A26 . 04 .1 990 4923A
Bekannt ist auch ein auf einer Leiterplatte angebrachter Transformator mit mindestens einer Wicklung, die um einen Kern herumgewickelt ist. Dabei ist mindestens eine Wicklung auf der Leiterplatte in Form einer oder mehrerer, vorzugsweise spiralförmiger, Leiterbahnen aufgebracht (D£ 37 21 ?'&idiagr;>? Al). Mit einem derartigen Wickelgut können aber die in Fernmeldeeinrichtungen erforderlichen Leistungen nicht geliefert werden.A transformer mounted on a circuit board with at least one winding wound around a core is also known. At least one winding is mounted on the circuit board in the form of one or more, preferably spiral-shaped, conductor tracks (D£ 37 21 ?'δ>? Al). However, the performance required in telecommunications equipment cannot be provided with such a winding material.
Oer Erfindung liegt die Aufgab« zugrunde, die Verdrahtung und die Fertigung von leistungsfähigen St romversorgungsrjeräten zu vereinfachen.The invention is based on the task of simplifying the wiring and production of powerful power supply devices.
Diese Aufgabe wird bei einem Stromversorgungsgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Transformator, die Drosselspule und die sie untereinander verbindenden Leitungen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht und mit einer Kunststoffmasse vergossen sind, und daß sämtliche äußeren Anschlüsse des Transformators und der Drosselspule aus einer Oberfläche des Gehäuses herausgeführt sind.This task is solved in a power supply device of the type mentioned above in that the transformer, the choke coil and the lines connecting them to one another are housed in a common housing and cast with a plastic compound, and that all external connections of the transformer and the choke coil are led out from a surface of the housing.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous further developments of the invention can be found in the subclaims.
Die Vorteile der Erfindung liegen unter anderem darin, daß die erforderliche Bauelementeanzahl und die Anzahl der aus dem Gehäuse herausgeführten Anschlüsse verringert wird. Außerdem werden die Anschlußleitungen verkürzt und damit die elektromagnetische Verträglichkeit verbessert.The advantages of the invention include the fact that the number of components required and the number of connections leading out of the housing are reduced. In addition, the connection lines are shortened, thus improving electromagnetic compatibility.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing.
26.04.1990 26.04.1990
Fig. 1 einen Verdrahtungsplan des Wickelgutes eines erfindungsgemäßen Stromversorgungsgerätes,Fig. 1 shows a wiring diagram of the winding material of a power supply device according to the invention,
Fig. 2 ein das Wickelgut des Stromversorgungsgerätes enthaltendes Gehäuse, in einer teilweise aufgeschnittenen Seitenansicht undFig. 2 a housing containing the winding material of the power supply device, in a partially cut-away side view and
im folgenden auch als Drossel 32 bezeichnet, und aushereinafter also referred to as throttle 32, and from
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Anfang der Spule 30 mit den Anschlußstiften 21, 22 und 23 und deren Ende mit den Anschiuflstiften 24, 25 und 26 verbunden. Der Anfang der Spule 31 ist über eine Leitung 42 mit dem Mittelabgriff iipr Snijlpn 36; 37 - Sekundärseite des Transformators 40 - verbunden. Das Ende der Spule 31 ist mit den Ansch lußstiften 18, 19 und 20 verbunden.As can be seen from Fig. 1, the beginning of the coil 30 is connected to the connecting pins 21, 22 and 23 and its end to the connecting pins 24, 25 and 26. The beginning of the coil 31 is connected via a line 42 to the center tap on pins 36 ; 37 - secondary side of the transformer 40. The end of the coil 31 is connected to the connecting pins 18, 19 and 20.
Der Anfang der Spule 34 ist mit den Anschlußstiften und 5, deren Ende mit den Anschlußstiften 12 und 13 verbunden. Der Anfang der Spule 35 ist mit den Anschlußst&idigr;ften 2 und 3, ihr Ende mit den Ansch lußstiften 14 und 15 verbunden. Die Spule 37 (Anfang) ist mit dem Anschlußstift 17, die Spule 36 (Ende) mit dem Ansch lußstift 27 verbunden. Der Anfang der Spule 38 ist mit dem Anschlußstift 6, ihr Ende mit dem Anschlußstift 11 verbunden. Schließlich ist der Anfang der Spule 39 mit dem Anschlußstift 7 und ihr Ende mit dem Anschlußstift 10 verbunden.The beginning of coil 34 is connected to pins 1 and 5, and its end to pins 12 and 13. The beginning of coil 35 is connected to pins 2 and 3, and its end to pins 14 and 15. Coil 37 (beginning) is connected to pin 17, coil 36 (end) to pin 27. The beginning of coil 38 is connected to pin 6, and its end to pin 11. Finally, the beginning of coil 39 is connected to pin 7 and its end to pin 10.
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J · .4.J · .4.
• m • m
• * · ♦ ft• * · ♦ ft
Das ganze vorstehend beschriebene Wickelgut 1, d.h. die Drossel 32, der Transformator 40 und die zugehörige Verdrahtung sind in einem Gehäuse 44 untergebracht und mit einer Kunststoffmasse 45 vergossen (Fig. 2 > . Geeignet zum Vergießen sind Kunststoffe, die bei der Bearbeitung nicht gesundheitsgefährdeno sind, die mechanisch und elektrisch stabil, die selbstlöschend sind und keine explosiven Gase erzeugen, und die außerdem widerstandsfähig gegen Kor rasion und Lösungsmittel sind.The entire winding material 1 described above, ie the choke 32, the transformer 40 and the associated wiring are housed in a housing 44 and cast with a plastic compound 45 (Fig. 2 > ). Plastics that are not hazardous to health during processing, that are mechanically and electrically stable, that are self-extinguishing and do not produce explosive gases, and that are also resistant to corrosion and solvents are suitable for casting.
Das Wickelgut des Stromversorgungsgerätes ist in Fig. 2 nur sehr schematisch durch eine Drossel 32 und einen Transformator 40 angedeutet. Der gesamte Schaltungsaufbau des Stromversorgungsgerätes ist in der Zeichnung nicht dargestellt, da solche Geräte in der Literatur ausführlich beschrieben sind (z.B. U. Thietze, Ch. Schenk: Ha Ib I eiter-SchaItungstechnik, Springer-Verlag, 1978, Seite 395). Die Wicklungen oder Spulen 30 und 31 sind auf einem - in der Zeichnung nicht dargestellten - ersten Metall- oder Ferritkern, die Spulen 34 bis 39 auf einem zweiten fistsll= oder Ferritkern gewickelt.The winding material of the power supply device is only indicated very schematically in Fig. 2 by a choke 32 and a transformer 40. The entire circuit structure of the power supply device is not shown in the drawing, since such devices are described in detail in the literature (e.g. U. Thietze, Ch. Schenk: Halide Circuit Technology, Springer-Verlag, 1978, page 395). The windings or coils 30 and 31 are wound on a first metal or ferrite core - not shown in the drawing - and the coils 34 to 39 are wound on a second metal or ferrite core.
Sämtliche vorstehend erwähnten Anschlußstifte 2 bis 27 sind aus einer - in der Zeichnung oben Iiegenden Oberfläche 46 des Gehäuses 44 herausgeführt (Fig. 2 und 3). Die Abstände zwischen den Anschlußstiften 2 bis 27 entsprechen dem Abstands raster der Kontaktierungsbohrungen einer Leiterplatte. Das Gehäuse 44 mit dem gesamten darin vergossenen Wickelgut kann somit in einem Arbeitsgang auf die Leiterplatte aufgesteckt und danach sämtliche Anschlußstifte 2 bis ebenfalls in einem Arbeitsgang mit den Kontaktierungsbohrungen der Leiterplatte verlötetAll of the above-mentioned connection pins 2 to 27 are led out of a surface 46 of the housing 44 - which is at the top in the drawing (Fig. 2 and 3). The distances between the connection pins 2 to 27 correspond to the spacing grid of the contact holes on a circuit board. The housing 44 with all the winding material cast in it can thus be plugged onto the circuit board in one operation and then all of the connection pins 2 to also soldered to the contact holes on the circuit board in one operation.
26.04.1990 ."..·*. ·: "" : 492?&Aacgr;·26.04.1990 ."..·*. ·: "" : 492?&Aacgr;·
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werden. Damit wird die Herstellung desThis will enable the production of the
ist, ist die elektromagnetische Verträglichkeit desis the electromagnetic compatibility of the
bek annter Geräte.known devices.
In der Nähe seiner vier oberen Ecken ist das Gehäuse mit Gewindebohrungen 47 versehen, dia zur Befestigung des Gehäuses dienen können. Das Gehäuse 44 kann als eIektromechanisches Bauteil eingesetzt werden, indem es z.B. die Frontplatte eines Schaltungsgehäuses oder Einschubes mit der die Bestandteile des Stromversorgungsgerätes aufnehmenden Leiterplatte verbindet. Diese Frontplatte dient insbesondere als Kühlvorrichtung für die elektrischen und elektronischen Schaltungsbestandtei Ie.Near its four upper corners, the housing is provided with threaded holes 47 which can be used to fasten the housing. The housing 44 can be used as an electromechanical component by connecting, for example, the front panel of a circuit housing or insert to the circuit board containing the components of the power supply device. This front panel serves in particular as a cooling device for the electrical and electronic circuit components.
Außerdem ist es möglich, auch die Gleichrichterdioden der Stromversorgungsscha Itung in dem Gehäuse 44 unterzubringen und das Gehäuse selbst als Kühlvorrichtung auszubilden.It is also possible to accommodate the rectifier diodes of the power supply circuit in the housing 44 and to design the housing itself as a cooling device.
Dabei ist das Gehäuse 44 z.B. aus Aluminium hergestellt. Darüber hinaus kann das Gehäuse 44 auch an einen besonderen Kühlkörper angeschraubt werden.The housing 44 is made of aluminum, for example. In addition, the housing 44 can also be screwed onto a special heat sink.
ZPL/S-Hs/Gn R. Sigloch - W. Wölfel 6-8ZPL/S-Hs/Gn R. Sigloch - W. Wölfel 6-8
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