EP1922738B1 - Übertrager - Google Patents

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EP1922738B1
EP1922738B1 EP06791723.7A EP06791723A EP1922738B1 EP 1922738 B1 EP1922738 B1 EP 1922738B1 EP 06791723 A EP06791723 A EP 06791723A EP 1922738 B1 EP1922738 B1 EP 1922738B1
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EP
European Patent Office
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transformer
substrate
primary
inductive
component
Prior art date
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Active
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EP06791723.7A
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English (en)
French (fr)
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EP1922738A1 (de
Inventor
Jörg BLANKE
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP1922738A1 publication Critical patent/EP1922738A1/de
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Publication of EP1922738B1 publication Critical patent/EP1922738B1/de
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F19/00Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
    • H01F19/04Transformers or mutual inductances suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range
    • H01F19/08Transformers having magnetic bias, e.g. for handling pulses
    • H01F2019/085Transformer for galvanic isolation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • H01F2027/2814Printed windings with only part of the coil or of the winding in the printed circuit board, e.g. the remaining coil or winding sections can be made of wires or sheets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F27/292Surface mounted devices

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of interface technology.
  • electronic components such as modular converters for the measurement control and regulation technology, in particular buffer amplifiers are known.
  • buffer amplifiers can be used for galvanic isolation, conversion, amplification and filtering of standard and standard signals and adaptation of analog signals.
  • isolation amplifiers are galvanically isolated in the input, output and supply circuits. This separation avoids the influence of different sensor circuits and actuator circuits with each other by the fact that the ground loops, which are caused by grounding of the various circuits are interrupted.
  • the invention relates to a transmitter as a miniature device.
  • WO 88/07257 A1 is a high-frequency device with one or more toroidal cores, known with two carrier plates and with webs on the support plates for receiving the toroidal cores, wherein the carrier plates are provided with conductor tracks, which are completed via bridges to closed turns around the toroidal legs. A lying inside the support plate conductor for coupling adjacent ring cores is not provided.
  • Out DE 33 22 004 A1 is a transformer with an insulating support and printed thereon with printed conductors, forming the coils around the legs of toroidal cores.
  • the insulating support has recesses and resilient tongues for holding the toroidal cores.
  • the galvanic isolation is effected, for example, by inductive passive components which have the property that the electrical energy can be transmitted.
  • An important passive component in electrical engineering is the transformer. With the help of a transformer, AC voltages can be transformed up or down. If the transformer is not used for energy transmission, as in the present example, but for analog information transmission, the transformer is called transformer. There is also the possibility that the transmitter is used for the transmission of energy and signal transmission.
  • Both electronic components of isolation amplifiers, including the transformer are usually mounted on printed circuit boards, wherein the circuit board is arranged in an insulating material housing and equipped with screw-plug or spring connection technology.
  • the Isolierstoffgeophuse can be latched onto mounting rails according to EN 50 022 and thus mounted, for example, in cabinets. The space available in control cabinets is but limited. This limitation creates a need for development, the electronic components, including the insulating material of the isolation amplifier to minimize in size and cheaper to produce.
  • Such isolation amplifiers consist of a variety of electronic components.
  • An electronic component thereof is the transformer, which serves for the galvanic separation of the information signals. If there is no way to be able to flow from one circuit to another directly adjacent via the carrier, this is called galvanic isolation of the two circuits.
  • the exchange of information between galvanically isolated circuits is possible through the transformer.
  • the transformer consists for example of a toroidal core, for example of soft magnetic material, which is surrounded by at least two windings of insulated conductor wire.
  • the difficulty is to mount the transformer quickly, inexpensively and space-saving on a circuit board, such as an isolation amplifier.
  • the installation of a transformer on a printed circuit board therefore places high demands on the assembly technology.
  • the DE 203 09 843 U1 suggests, therefore, to use a processable in SMD assembly technology transformer, which has a toroidal core with arranged Abstützsch, whereby the carrier plate is omitted and the toroidal core is mounted directly on the circuit board.
  • This Construction is the height reduced by eliminating the Träperplatte, but the main drawback is still that the toroidal core of the transformer is arranged perpendicular to the circuit board and thus results in a too large height.
  • DE 33 18 557 A1 shows a construction arrangement in a horizontal version, which is suitable for use on printed circuit boards. A reduction in the height is not possible here.
  • the DE 196 15 921 A1 describes a construction in which a recess in the circuit board for receiving a toroidal core is included. This results in a low overall height, which would be suitable for use in isolation amplifiers.
  • the big disadvantage is that the assembly of the inductive component in a flat design is not suitable for SMD mounting technology and thus not for high volumes in production. This construction also does not meet the high demands on the clearances and creepage distances of the EX standard.
  • the WO 88/07257 A discloses a high-frequency device having at least one ring core and a elastic carrier, wherein the carrier has recesses for the toroidal core. Closed and connected by bridges interconnects on the top and bottom of the carrier form the windings around the toroidal core. There are two coils each, one primary and one secondary, around each toroidal core, with the toroidal core accomplishing the coupling between the two coils. By contacting points and superficially mounted components, the tracks of the windings can be connected to other elements.
  • the DE 33 22 004 A1 discloses an inductive element having a closed ferrite core and at least one coil mounted on an insulating support in the form of printed circuit traces.
  • the insulating support has recesses adapted to the cross section of the ferrite core for receiving the core and slots opening into the recesses and intersecting the conductor tracks for insertion of the core into the recesses.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an inductive component or a transformer for buffer amplifier of the type mentioned above, which avoids the aforementioned disadvantages of the known arrangements and to provide a technical solution that allows a low-cost equipped with simple functional geometry transformer for Isolation amplifier produce, which has a low profile and in SMD assembly technology on PCBs can be mounted and yet meets the high demands on the creepage distances and creepage distances of the EX standard.
  • the invention proposes to produce a buffer amplifier, in its circuit board an opening in a first embodiment for a separate integrable component of a transformer contains, wherein the component is a functional part in the construction of the isolation amplifier.
  • the separate integratable component is preassembled and only after assembly with the circuit board of the isolation amplifier is a transformer.
  • the transformer is completed only by the fact that the short-circuit windings are closed during soldering. At least a portion of the shorting windings are located on the motherboard or printed circuit board, which may be planar shorted windings. Alternatively, this can be done beforehand by a separate solder bridge.
  • the transmission of analog signals in industrial environments is particularly susceptible to interference.
  • the modular converters for measurement and control technology avoid the falsification of analog signals due to external disturbances. They ensure and increase the transmission quality and thus the quality of control loops through the exact conversion, separation or adaptation of analogue signals.
  • To meet this quality standard or the corresponding standards in reducing the size of isolation amplifiers it is necessary to develop a transformer component, which meets the above requirements and in the opening of the circuit board and thus in the narrow insulating material of the isolation amplifier easily with the help of SMD assembly technology can be integrated.
  • the technical solution lies in the interconnection of two or more conventionally wound ring cores to a transformer with primary winding and one or more secondary windings, wherein the interconnection of the inductive components can be done in series or parallel connection.
  • the primary, and wound on the second ring core the secondary coil in the simplest stage of expansion on the first ring core.
  • Both completed magnetic cores are mounted on a one-piece substrate, which has one or more tracks in the inner layer.
  • the assembly can also be done with the help of an SMD placement machine.
  • the conductor ends of the windings are connected to the Anwickelzonen the contact bearing surfaces wound. About the contact pads, the electrical contact is made to the example drive circuit.
  • the Anwickelzonen arranged on the connecting arms of the substrate are recessed in the circuit board of the isolation amplifier, so that the complete or prefabricated component of the transformer can rest flat on the circuit board and thus SMD-friendly.
  • a vacuum suction device suck the component, transport, position over the circuit board and store.
  • the tracks of the substrate via the contact surfaces for example by tinning, connected to form a complete winding, which represent both the output winding of the inductive primary component, as well as the input winding of the inductive secondary component.
  • the material of the substrate is by its construction, the insulation between the windings.
  • the inner conductor tracks are surrounded with at least 0.5 mm of insulating material.
  • the high demands on EX protected products in terms of insulation can be realized.
  • the distances required for the EX area, as well as the clearances and creepage distances for safe galvanic separation of the primary and secondary windings are fixed by the center bar and the distance of the strip conductors in the middle layers to the substrate edge.
  • two or more short-circuit windings can be realized, wherein the short-circuit windings can be distributed uniformly on both sides of the inductive components, which simultaneously leads to an improved coupling of the inductive components.
  • a transformer 1 integrated in an opening 22 of a printed circuit board 20 is shown schematically, wherein the transformer 1 consists of a component 2 with a magnetic core 4,4 'made of a soft magnetic material having a center hole (not shown), through the one or a plurality of windings 6, 6 'are made of insulated wire 7 and have a substrate 10 with internal conductor tracks 11, which carries one or more completed magnetic cores 4, 4' with 6, 6 ', with one or more webs 12, 12', in which one or more internal conductor tracks 11, are arranged, as well as with one or more connecting arms 13, consisting of a contact bearing surface 14, on the front side 48 and on the bottom 49 for connecting the inductive components 3,3 'with the on Printed circuit board 20 arranged electronic components (not shown) is metallized and with a metallized terminal winding zone 15 for fixing the initial 16 and end winding 17 of the winding 6, 6 'exists, whereby the component 2 results in a miniaturized SMD mounting technology-capable electronic component
  • the substrate 10 is planar.
  • the planar substrate 10 includes an area 18 for the suction pipette (not shown) for mounting to the circuit board 20.
  • the suction pipette grips the component 2 of the transformer 1 on the surface 18 and transports the component 2 for mounting in the printed circuit board opening 22, in which the component 2 is integrated and connected to the printed circuit board 20 via the metallized contact bearing surfaces 14, for example by soldering, bonding, etc.
  • the cutout 23 of the printed circuit board opening 22 is designed such that after assembly of the component 2, the two inductive components 3, 3 'are fixed in the conductor opening 22 so that no possibility of lateral displacement of the inductive components 3, 3' to the outside is possible , A displacement of the two inductive components 3, 3 'inwards, toward the middle of the substrate, is likewise not possible due to the limitation or the bridge end. Furthermore, the planar substrate 10 in the middle and longitudinal direction of the substrate 10 on the same central axis extending two webs 12,12 'extending from each other in the opposite direction, are pushed onto the wound ring cores. There are also construction versions in which the installation can be done by a SMD placement machine. The substrate 10 is thus prefabricatable.
  • the inductive component 3 thus consists of a magnetic core 4 with a primary coil 6 and the inductive component 3 'of a magnetic core 4' with a secondary coil 6 ', wherein the magnetic cores 4,4'aus Ringkemen 8,8' are formed.
  • the magnetic cores 4, 4 ' can alternatively also be embodied as rectangular ferrite cores.
  • the two other printed conductors 24, 25 arranged in the substrate 10 extend outside of the inductive components 3, 3 '.
  • the conductor tracks 11, 24, 25 exit at the end faces 31, 31 'of the substrate 10 and are connected there, on the printed circuit board 20, for example by soldering, whereby windings result.
  • Fig.1 shown in the substrate 10 three interconnects 11,24,25 connected to each other, resulting in two windings 32,37.
  • Each of these windings 32 and 37 forms a planar short-circuit winding 33 which couples the primary winding 6 to the secondary winding 6 '.
  • the conductor tracks 11, 24, 25 running in the substrate 10, which make the coupling of the two inductive components 3, 3 'to one another, are surrounded by at least 0.5 mm insulating material 35 and have an edge distance in accordance with the specifications of the EN 50020 and EN standards 50014, whereby the component 2 of the transformer 1 complies with the requirements of intrinsic safety.
  • the in Fig.2 illustrated transformer 1 provides an alternative arrangement of a construction, which is also prefabricated, too Fig.1
  • An SMD-capable assembly is possible if at the top of the circular spacer sleeve 27, a small flat surface (not shown) is arranged for the suction pipette.
  • the web 12 in the substrate 10 is not as in the arrangement of the construction after Fig.1 accessible from two sides, from which two webs 12,12'er, but only from one side, resulting in a longer web 12 results.
  • the web 12 is therefore carrier two inductive components 3,3 '.
  • the inductive components 3, 3 ' are arranged one behind the other and spaced apart by an element 26.
  • the element 26 is preferably a spacer sleeve 27 and is made of insulating material 34 and is pushed onto the web 12 during assembly between the two inductive components 3, 3 '. With a surface (flattening not shown) on the spacer sleeve 27, the assembly can be done by a pick and place machine.
  • the distance between the two inductive components 3,3 ' can be adjusted by different lengths of the spacer sleeve 27 to a variety of standards specifications, not only to the EX standard.
  • the two inductive components 3,3 ' are as in Fig.1 described with two planar windings 32,37 via the interconnects 11,24,25 coupled together, resulting in two short-circuit windings 33.
  • the track 11,24,25 as in Fig.2 also represented by two interconnects 11, 29 which run parallel to each other in a small distance and conductor tracks 24, 29 and interconnects 25, 29 for coupling the two inductive components 3, 3 '.
  • the other characteristics of this component 2 correspond to those as in Fig.1 described, for example, the connecting arms 13th
  • Figure 3 shows a further arrangement of a construction of a transformer 1.
  • the component 2 of the transformer 1 corresponds in the imaginary line of the outer contour 39 in approximately a symmetrical hexagon 40, with three, spaced apart at intervals of 120 degrees cutouts 41.
  • In the center line of these cutouts 41 is in each case an outwardly vertically directed web 12,12 'is arranged, which serves to receive an inductive component 3,3'.
  • On the two inner sides 42,42 'of the cutouts 41, which run parallel to each other, follow connecting arms 13,13', which also extend parallel to the web 12 and as shown Fig.1 are formed with contact surfaces 14 and terminal winding zones 15.
  • This distance "X” ensures the necessary separation between two galvanically separated areas for the type of protection "intrinsic safety" of the transformer 1 and thus meets the criteria of standard EN 50020.
  • This component 2 is completed with three inductive components 3,3 ', of which an inductive Component 3 with a primary winding 4 and two arranged in parallel thereto inductive components 3 'with a secondary winding 4' is equipped.
  • the transmitter 1 can be sucked in the center of the substrate 10 with a suction pipette (not shown) and can be equipped with an SMD placement machine 21 in accordance with the SMD.
  • a suction pipette (not shown)
  • an SMD placement machine 21 for equipping the substrate 10 with the primary inductive component 3, a web 12 and / or a connecting arm 13 with an identification code "1", for example in the form of a pin number 44, characterized.
  • the designation "1" also allows for the assembly of the component 2 in the opening 22 of the circuit board 20 a secure alignment of the component 2 by the SMD placement machine 21. After the insertion of the input-side inductor 3 with the primary winding 6 on the web 12th takes place the loading of the other webs 12 'with the two output-side inductive components 3' with the secondary winding 6 '.
  • the webs 12,12'und the substrate 10 are with continuous internal conductor tracks 11, as shown Fig.1 known, trained.
  • the interconnects 11 may be one or more interconnects 11.
  • the peculiarity of the tracks 11,29 is that the tracks 11,29 after the primary input side 46 in two directions 45,45'zur Fork with the two secondary output sides 47,47'.
  • the short-circuit windings are completed only by, for example, soldering on the circuit board 20.
  • the other characteristics of this component 2 correspond to those as in Fig.1 described, for example, the connecting arms 13th
  • the Figure 4 shows that after Fig.1 in the printed circuit board 20 integrated transformer 1 with the component 2 in side view, from which the low height "Y" equal to less than 4.6 mm is clearly visible.
  • the height "Y” is determined by the magnetic core 4 and the winding 6.
  • the conductor tracks 11 located in the substrate 10 are connected to one another at the end face 31 of the substrate 10.
  • this component 2 The other characteristics of this component 2 are the same as in Fig.1 described, for example, the connecting arms 13th ⁇ U> REFERENCE LIST ⁇ / u> 1 exchangers 25 conductor path 2 component 26 element 3 Inductive component (primary) 27 Stand Off 3 ' Inductive component (secondary) 28 Free 4 Magnetic core (primary) 29 printed circuit 4 ' Magnetic core (secondary) 30 face 31 face 6 Winding (primary) 31 ' face 6 ' Winding (secondary) 32 Winding I 7 insulated wire 33 Short circuit winding 8th toroidal 34 material 8th' toroidal 35 insulating material 9 Free 36 height 10 substratum 37 Winding II 11 conductor path 38 Free 12 web 39 outer contour 12 ' web 40 hexagon 13 connector arm 41 neckline 13 ' connector arm 42 inside 14 Contact support surface 42 ' inside 14 ' Contact support surface 43 Free 15 Connection winding zone 44 Pin 15 ' Connection winding zone 45 direction 16 initial turn 45 ' direction 17 end turn 46 input side 18 area 47 output side 48 front 20 circuit board 49 bottom 21

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Interfacetechnik. Aus der Interfacetechnik sind elektronische Bauelemente, beispielsweise modulare Konverter für die Mess- Steuer- und Regelungstechnik, insbesondere Trennverstärker bekannt. Solche Trennverstärker können zur galvanischen Trennung, Umsetzung, Verstärkung und Filterung von Standard-, Normsignalen und Anpassung analoger Signale benutzt werden. Diese Trennverstärker sind im Eingangs-, Ausgangs- und Versorgungskreis galvanisch voneinander getrennt. Diese Trennung vermeidet die Beeinflussung verschiedener Sensorkreise und Aktorkreise untereinander dadurch, dass die Erdschleifen, die durch Erdung der verschiedenen Stromkreise entstehen unterbrochen werden.
  • Speziell bezieht sich die Erfindung auf einen Übertrager als ein miniatusiertes Bauteil.
  • Stand der Technik
  • Aus WO 88/07257 A1 ist ein Hochfrequenz-Bauelement mit einem oder mehreren Ringkernen, mit zwei Trägerplatten und mit Stegen an den Trägerplatten zur Aufnahme der Ringkerne bekannt, wobei die Trägerplatten mit Leiterbahnen versehen sind, die über Brücken zu geschlossenen Windungen um die Ringkernschenkel komplettiert sind. Eine innen in der Trägerplatte liegende Leiterbahn zur Kopplung benachbarter Ringkerne ist nicht vorgesehen.
  • Aus DE 33 22 004 A1 ist ein Übertrager mit einem Isolierträger und mit darauf aufgedruckten Leiterbahnen bekannt, die Spulen um die Schenkel von Ringkernen bilden. Der Isolierträger weist Aussparungen und federnde Zungen zum Festhalten der Ringkerne auf.
  • Die galvanische Trennung erfolgt z.B. durch induktive passive Bauelemente, welche die Eigenschaft besitzen, dass die elektrische Energie übertragen können. Ein wichtiges passives Bauelement aus der Elektrotechnik ist der Transformator. Mit Hilfe eines Transformators lassen sich Wechselspannungen herauf- oder herunter transformieren. Wird der Transformator nicht zur Energieübertragung, wie im vorliegenden Beispiel, sondern zur analogen Informationsübertragung eingesetzt, wird der Transformator Übertrager genannt. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Übertrager für die Übertragung von Energie und Signalübertragung eingesetzt wird. Beide elektronischen Bauteile von Trennverstärkern, einschließlich des Übertragers sind idR auf Leiterplatten montiert, wobei die Leiterplatte in einem Isolierstoffgehäuse angeordnet und mit Schraub- Steck- oder Federanschlusstechnik ausgestattet ist. Die Isolierstoffgehäuse sind auf Tragschienen nach EN 50 022 aufrastbar und somit beispielsweise in Schaltschränken montierbar. Der in Schaltschränken vorhandene Bauraum ist aber begrenzt. Durch diese Begrenzung entsteht ein Entwicklungsbedarf, die elektronischen Bauelemente, so auch das Isolierstoffgehäuse des Trennverstärkers, in der Baugröße zu minimieren und kostengünstiger herzustellen.
  • Trennverstärker aus dem Stand der Technik, die mit einem oder mehreren passiven Übertragern ausgestattet sind, sind hinreichend bekannt. Beispielsweise aus dem Produktkatalog "Signalkonverter Interface 2002" TNR 5123474/ 01.04.02-00 und dem " Neuheiten - Katalog 2004" TNR 5154139/ 15.04.04-00 der Firma Phoenix Contact GmbH & Co KG.
  • Solche Trennverstärker bestehen aus einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen. Ein elektronisches Bauelement davon ist der Übertrager, der zur galvanischen Trennung der Informationssignale dient. Wenn es keinen Weg gibt, über den Ladungsträger aus einem Stromkreis in einen anderen unmittelbar Benachbarten fließen zu können, spricht man von galvanischer Trennung der beiden Stromkreise. Der Informationsaustausch zwischen galvanisch getrennten Stromkreisen ist durch den Übertrager möglich. Der Übertrager besteht z.B. aus einem Ringkern, aus beispielsweise weichmagnetischen Material, der mit mindestens zwei Wicklungen aus isoliertem Leiterdraht, umgeben ist. Die Schwierigkeit besteht darin, den Übertrager schnell, kostengünstig und platzsparend auf einer Leiterplatte, beispielsweise eines Trennverstärkers, zu montieren. Die Montage eines Übertragers auf eine Leiterplatte stellt daher hohe Anforderungen an die Montagetechnik. Um die Montage eines Übertragers mit Hilfe der SMD- Montagetechnik (SMD = Surface Mounting Device, oberflächenmontierbares Bauteil) vornehmen zu können, bei dem das zu montierende Bauelement mittels einer Saugpipette gehandhabt und auf der Oberfläche einer Leiterplatte montiert wird, schlägt die EP 1 104 931 A2 vor, einen modifizierten Ringkern zu benutzen, der an seiner äußeren Schmalseite zwei Oberflächenbereiche aufweist, die eine ebene Auflagefläche bilden, von der jeweils eine dazu dient, den Ringkern auf eine Trägerplatte aufzusetzen und auf ihr zu montieren. Die Trägerplatte kann dann ihrerseits auf eine Leiterplatte montiert werden. Ähnliches beschreibt die DE 38 345 90 A1 . Der Nachteil dieser Bauanordnungen besteht darin, dass die sich ergebende Bauhöhe aus der Leiterplatte, der Trägerplatte und dem darauf angeordneten Übertrager für die Reduzierung der Baubreite von Trennverstärkern nicht geeignet ist.
  • Die DE 203 09 843 U1 schlägt daher vor, einen in SMD- Montagetechnik verarbeitbaren Übertrager einzusetzen, der einen Ringkern mit angeordneten Abstützfüßen besitzt, wodurch die Trägerplatte entfällt und der Ringkern direkt auf die Leiterplatte montierbar ist. Bei dieser Bauausführung ist die Bauhöhe durch Wegfall der Träperplatte reduziert, aber der wesentliche Nachteil besteht immer noch darin, dass der Ringkern des Übertragers senkrecht auf der Leiterplatte angeordnet ist und somit eine zu große Bauhöhe ergibt.
  • Daher geht die DE 42 14 789 C1 den Weg, den Ringkern des Übertragers waagerecht auf der Leiterplatte zu montieren. Der große Nachteil dieser Bauausführung ist, dass die Windungen der Wicklung erst nachdem der Ringkern auf der Leiterplatte montiert wurde durch Justierbohrungen in der Leiterplatte fixiert werden kann und somit nicht SMDmontagetauglich ist.
  • Auch die DE 33 18 557 A1 zeigt eine Bauanordnung in waagerechter Ausführung, die für den Einsatz auf Leiterplatten geeignet ist. Eine Reduzierung der Bauhöhe ist auch hier nicht möglich.
  • Die DE 196 15 921 A1 beschreibt eine Bauausführung, in der eine Aussparung in der Leiterplatte zur Aufnahme eines Ringkernes enthalten ist. Dadurch ergibt sich eine niedrige Bauhöhe, die für den Einsatz in Trennverstärkern geeignet wäre. Der große Nachteil besteht darin, dass die Montage des induktiven Bauelementes in flacher Bauform nicht für die SMD-Montagetechnik und somit nicht für hohe Stückzahlen in der Fertigung geeignet ist. Diese Bauausführung erfüllt auch nicht die hohen Anforderungen an die Luft- und Kriechstrecken der EX-Norm.
  • Die WO 88/07257 A (D1) offenbart ein Hochfrequenz-Bauelement mit wenigstens einem Ringkern und einem elastischen Träger, wobei der Träger Aussparungen für den Ringkern aufweist. Geschlossene und durch Brücken miteinander verbundene Leiterbahnen an der Ober- und Unterseite des Trägers bilden die Windungen um den Ringkern. Es befinden sich jeweils zwei Spulen, eine primäre und eine sekundäre, um jeden Ringkern, wobei der Ringkern die Kopplung zwischen den beiden Spulen bewerkstelligt. Durch Kontaktierungsstellen und oberflächlich montierbare Bauelemente können die Leiterbahnen der Wicklungen an andere Elemente angeschlossen werden.
  • Die DE 33 22 004 A1 (D2) offenbart ein induktives Element, welches einen geschlossenen Ferritkern und mindestens eine auf einem Isolierträger in Form von gedruckten Leiterbahnen aufgebrachten Spule aufweist. Der Isolierträger weist an den Querschnitt des Ferritkerns angepasste Aussparungen zur Aufnahme des Kerns sowie in die Aussparungen mündende, die Leiterbahnen kreuzende Schlitze zum Einführen des Kerns in die Aussparungen auf.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein induktives Bauelement bzw. einen Übertrager für Trennverstärker der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher die vorgenannten Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet und eine technische Lösung anzugeben, die es ermöglicht, einen kostengünstigen mit einfacher Funktionsgeometrie ausgestatteten Übertrager für Trennverstärker herzustellen, welcher eine geringe Bauhöhe aufweist und in SMD-Montagetechnik auf Leiterplatten montierbar ist und dennoch die hohen Anforderungen an die Luft- und Kriechstrecken der EX-Norm erfüllt.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden Unteransprüchen und den nachfolgenden Beschreibungen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Um eine mit diesen Merkmalen der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Übertrager in SMD-Montagetechnik fähiger Bauform und miniaturisierter Ausführung für schmale Isolierstoffgehäuse zu schaffen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen Trennverstärker herzustellen, der in seiner Leiterplatte eine Öffnung in einer ersten Ausführung für ein separates integrierbares Bauteil eines Übertragers enthält, wobei das Bauteil ein Funktionsteil in der Bauausführung des Trennverstärkers darstellt. In einer zweiten Ausführung ist das separate integrierbare Bauteil vormontiert und stellt erst nach der Montage mit der Leiterplatte des Trennverstärkers einen Übertrager dar. Bei der zweiten Ausführung wird der Übertrager erst dadurch vervollständigt, dass die Kurzschlusswicklungen beim Auflöten geschlossen werden. Mindestens ein Teil der Kurzschlusswicklungen befindet sich auf der Hauptplatine bzw. auf der Leiterplatte, wobei es sich um planare Kurzschlusswicklungen handeln kann. Alternativ kann dieses auch vorher durch eine separate Lötbrücke geschehen.
  • Die Übertragung analoger Signale in industrieller Umgebung ist besonders störanfällig. Die modularen Konverter für die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik vermeiden die Verfälschung analoger Signale durch externe Störgrößen. Sie sichern und erhöhen durch die exakte Umsetzung, Trennung bzw. Anpassung analoger Signale die Übertragungsqualität und damit die Güte von Regelkreisen. Um diesen Qualitätsstandard bzw. die entsprechenden Normen auch bei der Reduzierung der Baugröße von Trennverstärkern zu erfüllen, ist es notwendig ein Übertragerbauteil zu entwickeln, welches die vorgenannten Anforderungen erfüllt und in die Öffnung der Leiterplatte und somit in das schmale Isolierstoffgehäuse des Trennverstärkers leicht mit Hilfe der SMD- Montagetechnik integrierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die nachstehenden technischen Angaben gelöst.
  • Die technische Lösung liegt in der Zusammenschaltung zweier oder mehrerer herkömmlich bewickelter Ringkerne zu einem Übertrager mit Primärwicklung und einer oder mehrerer Sekundärwicklungen, wobei die Zusammenschaltung der induktiven Bauelemente in Reihen- oder Parallelschaltung erfolgen kann. Dabei wird in der einfachsten Ausbaustufe auf den ersten Ringkern die Primär-, und auf den zweiten Ringkern die Sekundärspule gewickelt. Beide komplettierten Magnetkerne werden auf ein einstückiges Substrat, welches in der Innenlage eine oder mehrere Leiterbahnen aufweist, bestückt. Die Bestückung kann auch mit Hilfe eines SMD-Bestückungsautomaten erfolgen. Die Leiterenden der Wicklungen werden an den Anwickelzonen der Kontaktauflageflächen angewickelt. Über die Kontaktauflageflächen wird der elektrische Kontakt zu der beispielsweise Ansteuerschaltung hergestellt. Die an den Anschlussarmen des Substrats angeordneten Anwickelzonen werden in der Leiterplatte des Trennverstärkers ausgespart, damit das komplette oder vorgefertigte Bauteil des Übertragers plan auf der Leiterplatte aufliegen kann und somit SMD-lütfähig wird. Über die Ansaugfläche in der Mitte des Übertragers kann eine Unterdruck- Saugeinrichtung das Bauteil ansaugen, transportieren, über der Leiterplatte positionieren und ablegen. Des weiteren werden auf der Leiterplatte des Trennverstärkers die Leiterbahnen des Substrates über die Kontaktflächen, durch beispielsweise Verzinnen, zu einer kompletten Wicklung verbunden, die sowohl die Ausgangswicklung des induktiven primären Bauelements, als auch die Eingangswicklung des induktiven sekundären Bauelements darstellen. Das Material des Substrates stellt durch seinen Aufbau die Isolierung zwischen den Wicklungen dar. Die inneren Leiterbahnen sind mit mindestens 0,5 mm Isoliermaterial umgeben. Damit sind die hohen Anforderungen an EX geschützte Produkte in Bezug auf die Isolation realisierbar. Die für den EX- Bereich notwendigen Abstände, sowie die Luft- und Kriechstrecken zur sicheren galvanischen Trennung der Primär- und Sekundärwicklung werden durch den Mittelsteg und den Abstand der Leiterbahnen in den Mittellagen zum Substratrand fest vorgegeben. Durch eine entsprechende Anordnung der Leiterbahnen im Substrat können zwei oder mehrere Kurzschlusswicklungen realisiert werden, wobei die Kurzschlusswicklungen gleichmäßig auf beide Seiten der induktiven Bauelemente verteilt werden können, was gleichzeitig zu einer verbesserten Kopplung der induktiven Bauelemente führt.
  • Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Leiterbahnen 11 sind normalerweise im Substrat 10 enthalten und nicht sichtbar. Zum besseren Verständnis und Erläuterung sind die Leiterbahnen 11 auf der Oberfläche des Substrates 10 aufgezeigt. Es zeigt
  • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines in einer Leiterplatte integrierten Übertragers in Draufsicht und
    Figur 2
    eine alternative Anordnung eines Übertragers mit Abstandselement zwischen zwei induktiven Bauelementen und
    Figur 3
    eine weitere Anordnung eines Übertragers mit drei induktiven Bauelementen in Parallelschaltung, sowie
    Figur 4
    eine Seitenansicht der Fig.1.
  • In der Fig.1 ist in schematischer Darstellung ein in einer Öffnung 22 einer Leiterplatte 20 integrierter Übertrager 1 aufgezeigt, wobei der Übertrager 1 aus einem Bauteil 2 mit einem Magnetkern 4,4' aus einem weichmagnetischen Material, der ein Mittelloch (nicht dargestellt) aufweist, durch das eine oder mehrere Wicklungen 6,6' aus isolierten Draht 7 geführt sind und einem Substrat 10 mit innen liegenden Leiterbahnen 11, das Träger eines oder mehrerer komplettierte Magnetkerne 4,4'mit 6,6' ist, mit einem oder mehreren Stegen 12,12', in denen eine oder mehrere innen liegende Leiterbahnen 11, angeordnet sind, sowie mit einem oder mehreren Anschlussarmen 13, bestehend aus einer Kontaktauflagefläche 14, die an der Stirnseite 48 und an der Unterseite 49 zur Verbindung der induktiven Bauelemente 3,3' mit den auf der Leiterplatte 20 angeordneten elektronischen Bauelementen (nicht dargestellt) metallisiert ist und mit einer metallisierten Anschlusswickelzone 15 zur Befestigung der Anfangs- 16 und Endwindung 17 der Wicklung 6,6'besteht, wobei das Bauteil 2 ein miniaturisiertes SMD-Montagetechnik fähiges elektronisches Bauelement ergibt und mit mindestens zwei induktiven Bauelementen 3,3' ausgestattet ist. Damit das Bauteil 2 des Übertragers 1 SMDmontagetechnisch bestückbar ist, ist das Substrat 10 planar ausgeführt. Das planare Substrat 10 enthält zur Montage mit der Leiterplatte 20 eine Fläche 18 für die Saugpipette (nicht dargestellt). Die Saugpipette greift das Bauteil 2 des Übertragers 1 an der Fläche 18 und transportiert das Bauteil 2 zur Montage in die Leiterplattenöffnung 22, in der das Bauteil 2 integriert und über die metallisierten Kontaktauflageflächen 14 beispielsweise durch Löten, Bonden usw. mit der Leiterplatte 20 verbunden wird. Der Ausschnitt 23 der Leiterplattenöffnung 22 ist derart gestaltet, dass nach der Montage des Bauteils 2 die beiden induktiven Bauelemente 3,3' in der Leiteröffnung 22 so fixiert sind, dass keine Möglichkeit des seitlichen Verschiebens der induktiven Bauelemente 3,3' nach Außen möglich ist. Eine Verschiebung der beiden induktiven Bauelemente 3,3' nach Innen, zur Substratmitte hin, ist ebenfalls durch die Begrenzung bzw. der Stegende nicht möglich. Des weiteren enthält das planare Substrat 10 in der Mitte und Längsrichtung des Substrates 10 auf gleicher Mittelachse verlaufend zwei Stege 12,12' die voneinander in entgegen gesetzter Richtung verlaufen, auf die die bewickelten Ringkerne geschoben werden. Es gibt auch Bauausführungen bei denen die Montage durch einen SMD- Bestückungsautomaten erfolgen kann. Das Substrat 10 ist somit vorkonfektionierbar. Der Steg 12,12'greift dabei durch das Mittelloch der induktiven Bauelemente 3,3', wobei das eine induktive Bauelement 3 das Primäre und das andere induktive Bauelement 3'das sekundäre Bauelement bildet. Das induktive Bauelement 3 besteht somit aus einem Magnetkern 4 mit einer Primärspule 6 und das induktive Bauelement 3'aus einem Magnetkern 4'mit einer Sekundärspule 6', wobei die Magnetkerne 4,4'aus Ringkemen 8,8' gebildet sind. Die Magnetkerne 4,4'können alternativ auch als rechteckförmige Ferrit-Kerne ausgebildet sein. Die Kopplung der beiden komplettierten Magnetkerne 4,6 mit 4',6' erfolgt durch die im Substrat 10 innen liegende Leiterbahn 11, die durch das Mittelloch der Ringkerne 8,8' geführt wird, wobei die Leiterbahn 11 im Substrat aus einer gedruckten Schaltung gebildet wird. Die beiden anderen im Substrat 10 angeordneten Leiterbahnen 24,25 verlaufen außerhalb der induktiven Bauelemente 3,3'. Die Leiterbahnen 11,24,25 treten an den Stirnflächen 31,31' des Substrates 10 aus und werden dort, auf der Leiterplatte 20, beispielsweise durch Löten, miteinander verbunden, wodurch sich Wicklungen ergeben. Sind wie in Fig.1 im Substrat 10 dargestellt, drei Leiterbahnen 11,24,25 miteinander verbunden, ergeben sich daraus zwei Wicklungen 32,37. Jede dieser Wicklung 32 und 37 bildet eine planare Kurzschlusswicklung 33, die die Primärwicklung 6 mit der Sekundärwicklung 6'koppelt. Die im Substrat 10 innen verlaufenden Leiterbahnen 11,24,25, welche die Kopplung der beiden induktiven Bauelemente 3,3'zueinander vornehmen, sind mit mindestens 0,5 mm Isoliermaterial 35 umgeben und besitzen einen Randabstand entsprechend den Vorschriften der Norm EN 50020 und EN 50014, wodurch das Bauteil 2 des Übertragers 1 den Anforderungen der Eigensicherheit entspricht.
  • Der in Fig.2 dargestellte Übertrager 1 stellt eine alternative Anordnung einer Bauausführung, die ebenfalls vorkonfektionierbar ist, zu Fig.1 dar. Eine SMD- fähige Bestückung ist dann möglich, wenn an der an der Oberseite der kreisrunden Distanzhülse 27 eine kleine ebene Fläche (nicht dargestellt) für die Saugpipette angeordnet wird. Der Steg 12 im Substrat 10 ist nicht wie bei der Anordnung der Bauausführung nach Fig.1 von zwei Seiten, woraus sich zwei Stege 12,12'ergeben, zugänglich, sondern nur von einer Seite, wodurch sich ein längerer Steg 12 ergibt. Der Steg 12 ist daher Träger zwei induktiver Bauelemente 3,3'. Die induktiven Bauelemente 3,3'sind hintereinander angeordnet und durch ein Element 26 beabstandet. Das Element 26 ist vorzugsweise eine Distanzhülse 27 und besteht aus isolierendem Material 34 und wird beim Zusammenbau zwischen die beiden induktiven Bauelemente 3,3' auf den Steg 12 geschoben. Mit einer Fläche (Abflachung nicht dargestellt) an der Distanzhülse 27 kann die Montage durch einen Bestückungsautomat erfolgen. Der Abstand zwischen den beiden induktiven Bauelementen 3,3' kann durch unterschiedliche Längen der Distanzhülse 27 an die unterschiedlichsten Normenvorgaben, nicht nur an die EX- Norm, angepasst werden. Die beiden induktiven Bauelemente 3,3' sind wie in Fig.1 beschrieben mit zwei planaren Wicklungen 32,37 über die Leiterbahnen 11,24,25 miteinander gekoppelt, wodurch sich zwei Kurzschlusswicklungen 33 ergeben. Alternativ kann die Leiterbahn 11,24,25 wie in Fig.2 dargestellt auch aus zwei in geringen Abstand zueinander parallel verlaufender Leiterbahnen 11,29 und Leiterbahnen 24,29 und Leiterbahnen 25,29 zur Kopplung der beiden induktiven Bauelemente 3,3' bestehen. Die anderen Eigenschaften dieses Bauteiles 2 entsprechen denen, wie in Fig.1 beschrieben, beispielsweise die der Anschlussarme 13.
  • Fig.3 zeigt eine weitere Anordnung einer Bauausführung eines Übertragers 1. Das Bauteil 2 des Übertragers 1 entspricht in der gedachten Linie der Außenkontur 39 in etwa einem symmetrischen Sechseck 40, mit drei, im Abstand von 120 Grad beabstandeten Ausschnitten 41. In der Mittellinie dieser Ausschnitte 41 ist jeweils ein nach Außen senkrecht gerichteter Steg 12,12' angeordnet, der zur Aufnahme eines induktiven Bauelementes 3,3' dient. An den beiden Innenseiten 42,42' der Ausschnitte 41, die parallel zueinander verlaufen, schließen sich Anschlussarme 13,13' an, die ebenfalls parallel zum Steg 12 verlaufen und wie nach Fig.1 mit Kontaktflächen 14 und Anschlusswickelzonen 15 ausgebildet sind. Die abgespreizten Anschlussarme 13,13' sind erfindungsgemäß derart angeordnet, das diese ebenfalls in etwa um 120 Grad voneinander beabstandet sind, um einen größtmöglichsten Abstand "X" zwischen die Anschlusswickelzonen 15,15' für die isolierten Drähte 7,7' der Wicklungen 6,6'zu erreichen. Dieser Abstand "X" gewährleistet die notwendige Trennung zwischen zwei galvanisch getrennten Bereichen für die Zündschutzart "Eigensicherheit" des Übertragers 1 und erfüllt somit die Kriterien der Norm EN 50020. Dieses Bauteil 2 ist mit drei induktiven Bauelementen 3,3'komplettiert, wovon ein induktives Bauelement 3 mit einer primär Wicklung 4 und zwei in Parallelschaltung dazu angeordneten induktiven Bauelementen 3' mit einer sekundär Wicklung 4' ausgestattet ist. Der Übertrager 1 ist in der Mitte des Substrates 10 mit einer Saugpipette (nicht dargestellt) ansaugbar und SMD- mäßig mit Hilfe eines SMD- Bestückungsautomaten 21 bestückbar. Zur Bestückung des Substrates 10 mit dem primären induktiven Bauelement 3 ist ein Steg 12 und/oder ein Anschlussarm 13 mit einer Identifizierungskennung "1", beispielsweise in Form einer Pin-Nummer 44, gekennzeichnet. Die Kennzeichnung "1" ermöglicht auch bei der Montage des Bauteiles 2 in der Öffnung 22 der Leiterplatte 20 eine sichere Ausrichtung des Bauteiles 2 durch den SMD- Bestückungsautomat 21. Nach der Bestückung des eingangsseitigen induktiven Bauelements 3 mit der primären Wicklung 6 auf dem Steg 12 erfolgt das Bestücken der anderen Stege 12' mit den beiden ausgangsseitigen induktiven Bauelementen 3' mit der sekundären Wicklung 6'. Die Stege 12,12'und das Substrat 10 sind mit durchgängigen innen liegenden Leiterbahnen 11, wie aus Fig.1 bekannt, ausgebildet. Bei den Leiterbahnen 11 kann es sich um eine oder mehrere Leiterbahnen 11 handeln. In dieser Anordnung der Bauausführung sind zwei parallel im geringen Abstand voneinander angeordnete Leiterbahnen 11,29 vorhanden.. Die Besonderheit der Leiterbahnen 11,29 besteht darin, das sich die Leiterbahnen 11,29 nach der primären Eingangsseite 46 in zwei Richtungen 45,45'zur Verbindung mit den beiden sekundären Ausgangsseiten 47,47'gabeln. Auch bei dieser Bauausführung werden die Kurzschlusswicklungen erst durch z.B. Auflöten auf der Leiterplatte 20 vervollständigt.Die anderen Eigenschaften dieses Bauteiles 2 entsprechen denen, wie in Fig.1 beschrieben, beispielsweise die der Anschlussarme 13.
  • Die Fig.4 zeigt den nach Fig.1 in der Leiterplatte 20 integrierten Übertrager 1 mit dem Bauteil 2 in Seitenansicht, aus der die geringe Bauhöhe "Y" gleich kleiner 4,6 mm gut ersichtlich ist. Die Bauhöhe "Y" wird durch den Magnetkern 4 und dessen Wicklung 6 bestimmt. Die im Substrat 10 innen liegenden Leiterbahnen 11 sind an der Stirnfläche 31 des Substrates 10 miteinander verbunden. Die anderen Eigenschaften dieses Bauteiles 2 entsprechen denen wie in Fig.1 beschrieben, beispielsweise die der Anschlussarme 13. Bezugszeichenliste
    1 Übertrager 25 Leiterbahn
    2 Bauteil 26 Element
    3 Induktives Bauelement (primär) 27 Distanzhülse
    3' Induktives Bauelement (sekundär) 28 Frei
    4 Magnetkern (primär) 29 gedruckte Schaltung
    4' Magnetkern (sekundär) 30 Stirnfläche
    31 Stirnfläche
    6 Wicklung (primär) 31' Stirnfläche
    6' Wicklung (sekundär) 32 Wicklung I
    7 isolierter Draht 33 Kurzschlusswicklung
    8 Ringkern 34 Material
    8' Ringkern 35 Isoliermaterial
    9 Frei 36 Bauhöhe
    10 Substrat 37 Wicklung II
    11 Leiterbahn 38 Frei
    12 Steg 39 Aussenkontur
    12' Steg 40 Sechseck
    13 Anschlussarm 41 Ausschnitt
    13' Anschlussarm 42 Innenseite
    14 Kontaktauflagefläche 42' Innenseite
    14' Kontaktauflagefläche 43 Frei
    15 Anschlusswickelzone 44 Pin Nummer
    15' Anschlusswickelzone 45 Richtung
    16 Anfangswindung 45' Richtung
    17 Endwindung 46 Eingangsseite
    18 Fläche 47 Ausgangsseite
    48 Stirnseite
    20 Leiterplatte 49 Unterseite
    21 SMD- Bestückungsautomat 50 Oberseite
    22 Leiterplattenöffnung 51 Frei
    23 Ausschnitt 52 Frei
    24 Leiterbahn 53 Frei

Claims (9)

  1. Übertrager (1) bestehend aus einem miniaturisierten elektronischen Bauteil (2) mit
    - einem primären Magnetkern (4) aus einem weichmagnetischen Material, der ein Mittelloch aufweist, durch das eine primäre Wicklung (6) aus isoliertem Draht (7) derart geführt ist, dass ein primäres induktives Bauelement (3) gebildet wird,
    - wenigstens einem sekundären Magnetkern (4') aus einem weich-magnetischen Material, der ein Mittelloch aufweist, durch das eine sekundäre Wicklung (6') aus isoliertem Draht (7) derart geführt ist, dass ein sekundäres induktives Bauelement (3') gebildet wird, und
    - mit einem Substrat (10), das ein oder mehrere Stege (12, 12') aufweist, auf dem oder den die Magnetkerne (4, 4') aufgeschoben sind, um den Träger der primären und sekundären induktiven Bauelemente (3, 3') zu bilden, dadurch gekennzeichnet,
    - dass in dem oder den Stegen (12, 12') eine innen liegende Leiterbahn (11) vorhanden ist, um die auf dem Steg (12, 12') sitzenden primären und sekundären induktiven Bauelemente (3, 3') zu koppeln, und
    - dass Anschlussarme (13, 13') mit jeweils einer Kontaktfläche (14, 14') und mit jeweils einer Anschlusswickelzone (15, 15') dazu ausgebildet sind, um die induktiven Bauelemente (3, 3') mit auf einer Leiterplatte (20) angeordneten elektronischen Bauelementen zu verbinden, wobei die Anschlusswickelzone (15, 15') zur Befestigung der Anfangs- (16) und Endwindungen (17) der Wicklungen (6, 6') dient.
  2. Übertrager (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch außerhalb des primären (3) und sekundären (3') induktiven Bauelements im Substrat angeordneten Leiterbahnen (24, 25), wobei die innen liegende Leiterbahn (11) mit den außen liegenden Leiterbahnen (24, 25) kurzgeschlossen ist, um Kurzschlusswicklungen (32, 37) zu bilden.
  3. Übertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (10) ein planares Substrat ist, das SMD-montagefähig ist.
  4. Übertrager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das planare Substrat (10) eine Fläche (18) für eine Saugpipette aufweist.
  5. Übertrager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steg (12) des Substrates (10) durch jeweils ein Mittelloch eines zugehörigen induktiven Bauelementes (3, 3') greift.
  6. Übertrager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkerne (4, 4') jeweils Ringkerne (8, 8') sind.
  7. Übertrager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkerne (4, 4') jeweils rechteckige Kerne sind.
  8. Übertrager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innen liegende Leiterbahn (11) und die außen liegenden Leiterbahnen (24, 25) an den Stirnflächen (31, 31') des Substrates (10) zur Bildung der Kurzschlusswicklungen (32, 37) miteinander verbunden sind.
  9. Übertrager (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Substrat (10) innen liegenden Leiterbahnen (11) mit mindestens 0,5 mm Isolierungsmaterial (35) umgeben sind.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60140865D1 (de) 2000-03-27 2010-02-04 Univ Jefferson Zusammensetzungen und methoden zur identifizierung von krebszellen
BRPI0720910A2 (pt) * 2006-12-28 2014-03-25 Abb Technology Ltd Transformador/reator de energia
WO2009124560A1 (de) * 2008-04-08 2009-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Kommunikationsgerät und netzwerk
DE102009037340A1 (de) 2009-08-14 2011-08-04 Phoenix Contact GmbH & Co. KG, 32825 Übertrager
WO2013124048A1 (de) 2012-02-22 2013-08-29 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Planarer übertrager mit schichtaufbau
DE102012003365B4 (de) 2012-02-22 2014-12-18 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Planarer eigensicherer Übertrager mit Schichtaufbau
DE102012016568A1 (de) 2012-08-22 2014-02-27 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Planarer Übertrager mit Schichtaufbau
DE102012003364A1 (de) 2012-02-22 2013-08-22 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Planarer Übertrager
DE102012016570A1 (de) 2012-08-22 2014-02-27 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Planarer Übertrager
DE102012111069A1 (de) 2012-11-16 2014-05-22 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Planarübertrager
US9865387B2 (en) * 2015-12-02 2018-01-09 Intel IP Corporation Electronic package with coil formed on core
CN115631923B (zh) * 2022-10-19 2023-10-31 江苏瑞恩电气有限公司 一种防护效果好的新能效节能干式变压器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3322004A1 (de) * 1983-06-18 1984-12-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Induktives element, insbesondere uebertrager
DE3329368A1 (de) * 1983-08-13 1985-02-28 Richard Hirschmann Radiotechnisches Werk, 7300 Esslingen Hochfrequenz-rohrkernuebertrager mit in drucktechnik ausgefuehrten wicklungen
DE3708209C2 (de) * 1987-03-13 1995-08-03 Bosch Gmbh Robert Hochfrequenz-Bauelement
DE3708742A1 (de) * 1987-03-18 1988-10-06 Bosch Gmbh Robert Ferritkernspuele mit mehr als zwei spulenanschluessen fuer reflow-loetung auf einer leiterplatte
DE3834590A1 (de) * 1988-10-11 1990-04-12 Philips Patentverwaltung Halterung zur befestigung eines ringkernes
US4967175A (en) * 1989-11-13 1990-10-30 Tektronix, Inc. Inductor and carrier suitable for attaching to a hybrid substrate or the like
DE4029666A1 (de) 1990-09-19 1992-03-26 Klaus Lorenzen Verfahren und vorrichtung zur anformung mindestens von teilgehaeusen an elektrische bauelemente und danach hergestelltes elektrisches bauelement
DE4214789C1 (en) * 1992-05-04 1993-07-15 Wolf 8000 Muenchen De Buchleitner Transformer for high frequency applications - has annular ferrite core wound with pair of wire coils with core and components mounted on PCB
JPH0917652A (ja) 1995-06-30 1997-01-17 Taiyo Yuden Co Ltd 面実装トランス
DE19615921A1 (de) * 1996-04-22 1997-10-23 Vacuumschmelze Gmbh Induktives Bauelement in flacher Bauform
DE19802473A1 (de) * 1997-07-10 1999-02-11 Melcher Ag Multilayer-Planarinduktivität und Verfahren zum Herstellen einer solchen
US6292081B1 (en) * 1999-10-28 2001-09-18 Scientific-Atlanta, Inc. Tunable surface mount toroidal inductor
DE19956828C2 (de) * 1999-11-25 2003-02-13 Vogt Electronic Ag Modifizierter Ringkern zur Verwendung in einem elektromagnetischen Bauelement
AU2001294646A1 (en) * 2000-09-22 2002-04-02 M-Flex Multi-Fineline Electronix, Inc. Electronic transformer/inductor devices and methods for making same
TW507919U (en) 2000-12-12 2002-10-21 Delta Electronics Inc Winding tube of transformer
DE20309843U1 (de) * 2003-06-26 2003-09-04 Pemetzrieder Neosid Ringkern aus Ferrit-Material für ein für die SMD-Montagetechnik vorgesehenes, induktives Bauelement
JP3831368B2 (ja) 2003-09-25 2006-10-11 スミダコーポレーション株式会社 リーケージトランス

Also Published As

Publication number Publication date
US20080246575A1 (en) 2008-10-09
WO2007025725A1 (de) 2007-03-08
JP4875706B2 (ja) 2012-02-15
CN101300649A (zh) 2008-11-05
CN101300649B (zh) 2012-06-27
DE102005041131A1 (de) 2007-05-31
EP1922738A1 (de) 2008-05-21
US7667563B2 (en) 2010-02-23
DE102005041131B4 (de) 2008-01-31
JP2009510717A (ja) 2009-03-12

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