EP3977493B1 - Induktives bauelement und verfahren zur einstellung einer induktivität - Google Patents

Induktives bauelement und verfahren zur einstellung einer induktivität Download PDF

Info

Publication number
EP3977493B1
EP3977493B1 EP20729682.3A EP20729682A EP3977493B1 EP 3977493 B1 EP3977493 B1 EP 3977493B1 EP 20729682 A EP20729682 A EP 20729682A EP 3977493 B1 EP3977493 B1 EP 3977493B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adjustment
winding
bodies
inductance
inductive component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20729682.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3977493A1 (de
Inventor
Oleg FURSA
Jürgen Frey
Stefan Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philip Morris Products SA
Original Assignee
Philip Morris Products SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philip Morris Products SA filed Critical Philip Morris Products SA
Publication of EP3977493A1 publication Critical patent/EP3977493A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3977493B1 publication Critical patent/EP3977493B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/08—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with core, coil, winding, or shield movable to offset variation of voltage or phase shift, e.g. induction regulators
    • H01F29/10—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with core, coil, winding, or shield movable to offset variation of voltage or phase shift, e.g. induction regulators having movable part of magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F21/00—Variable inductances or transformers of the signal type
    • H01F21/02—Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers
    • H01F21/10—Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers by means of a movable shield
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties

Definitions

  • the present invention relates to an inductive component and a method for adjusting an inductance of an inductive component.
  • This can be a coil with a magnetic core or an air-core coil, i.e. a coil without a magnetic core.
  • the inductive component is used in a stereo system.
  • the pamphlets DE 36 18 122 A1 , DE 39 26 231 A1 , DE 199 52 192 A1 and DE 10 2008 063 312 A1 describe matchable inductive components.
  • An adjustment is usually accomplished by pushing a core made of soft magnetic material into or out of the interior of the winding or by pulling the winding apart or compressing it.
  • EP 0 201 846 A1 discloses a magnetic choke having a cylindrical coil and an iron shell at least partially surrounding the choke coil.
  • the iron shell is slidably mounted on the choke coil to change its position along the coil axis and thus tune the inductance of the coil.
  • U.S. 2,555,511 A discloses a method of reducing or increasing the inductance of a coil by placing a metallic shield around the coil.
  • the shield can have a plurality of metal rings of different widths arranged coaxially around the coil, which are slidably mounted on an insulating molded part/insulating support sleeve.
  • JP 2011 109553 A discloses a transmitting antenna having a cylindrical coil surrounding a magnetic core.
  • the inductance of the coil can be adjusted by suitably selecting the number, the axial length and the position of ring-shaped elements which consist of a magnetic material and are arranged to be displaceable along the longitudinal axis of the coil.
  • EP 1 808 871 A1 describes a coil assembly having a coil wound around a drum core.
  • the drum core and the coil are surrounded by a cup-shaped ferrite pot core, which can be moved by means of a threaded bushing relative to the drum core along its longitudinal axis magnetic flux through the pot core and thus the inductance of the coil.
  • an inductive component has a winding and a number of adjustment bodies for adjusting the inductance of the inductive component.
  • the calibration bodies have a ferromagnetic material and at least partially surround the winding.
  • the adjustment bodies are arranged at least in some areas in an area that is further away from a winding axis of the winding than the outside of the winding.
  • the winding is at least partially arranged within the balancing body.
  • the adjustment bodies are thus arranged at least in regions in an outer space of the winding.
  • the calibration bodies do not extend into the interior of the winding and are therefore not designed as a magnetic core or as part of a magnetic core.
  • the winding can also be arranged completely within the adjustment bodies or only an edge region of the winding can protrude from the adjustment bodies.
  • the adjustment body has a similar length to the winding.
  • the adjustment body is, for example, shorter or longer than the winding by a maximum of half the length of the winding. In this way, when the adjustment body is displaced from a central position, a particularly good inductance setting can be achieved by the longitudinal ends of the adjustment body having a major influence on the ends of the winding.
  • the magnetic field of the winding is guided through the ferromagnetic material of the adjustment body, thereby adjusting the inductance of the component.
  • the material of the calibration body is preferably not or only slightly electrically conductive. This means that no current flow is induced in the balancing bodies that counteracts the field generated by the winding. For example, the inductance can be maximized by centering the alignment body to the coil and reduced by shifting it.
  • the adjustment bodies have a ferrite or an iron alloy.
  • the material of the calibration body can be selected in such a way that it is largely independent of temperature. Thus, an adjustment is possible independent of the temperature.
  • calibration body There can either be only one calibration body (not claimed here) or—as claimed here—several such calibration bodies can be present. If there are several calibration bodies, the term calibration arrangement is also used below. The properties described for a calibration body can also be used analogously for the Alignment array apply or for individual alignment bodies of an alignment array.
  • the winding is at least partially arranged within the balancing body.
  • the adjustment bodies are designed as hollow bodies.
  • the adjustment body can be designed as a ring or sleeve.
  • the inductance of the component is set by the shape and/or position of the adjustment bodies and/or the number of adjustment bodies.
  • the inductance can be finely adjusted by changing the shape, position and/or number of the adjustment bodies of the component.
  • the inductive component can have what is known as an air coil. In this case, the component does not have a magnetic core inserted into the winding. In such an embodiment, the inductance can be adjusted particularly well by external adjustment bodies. In an alternative embodiment, the inductive component can have a magnetic core, for example a ferrite core. In this case, the adjustment bodies are preferably formed separately from the ferrite core.
  • the winding wire is designed as a flat wire, for example. It can be a copper wire.
  • the inductance of the component is between 1 and 1000 nH, for example. Depending on the design, the inductance can be adjusted in a range of up to 10% by varying the adjustment bodies.
  • the component has a plurality of such adjustment bodies.
  • the adjustment bodies form, for example, a sleeve-shaped adjustment arrangement in which the winding is arranged.
  • the inductance can be set flexibly by combining adjustment bodies with different lengths, shapes and material compositions and by varying the number of adjustment bodies.
  • the adjustment bodies have different lengths.
  • An extension along the winding axis of the winding is referred to as length.
  • Alignment bodies can be added or removed to adjust the inductance. If the inductance value of the component corresponds to a target value, the alignment bodies can be fixed in their position.
  • the adjustment bodies can have different diameters.
  • the extent of the adjustment body perpendicular to the winding axis is referred to as the diameter.
  • an adjustment body can be replaced by an adjustment body with a different diameter.
  • Calibration bodies of different geometric shapes can also be combined. For example, reference bodies with circular, elliptical and rectangular outer contours can be combined.
  • the calibration bodies can have different ferromagnetic materials.
  • an adjustment body can be replaced by an adjustment body comprising a different material.
  • the number of adjustment bodies can also be varied to adjust the inductance.
  • a filling body comprising a non-magnetic material can also be replaced by a calibration body, or vice versa.
  • a filling body comprising a non-magnetic material is arranged between at least two of the calibration bodies.
  • the filling body has a plastic material.
  • the adjustment bodies have a center point with respect to the winding axis, the center point being at a distance from a center point of the winding with respect to the winding axis.
  • the winding axis can also be defined as the x-axis.
  • the center point of the adjustment bodies in the x-direction is at a distance from the center point of the winding.
  • the midpoints designate, for example, the geometric midpoints of the winding or the adjustment body with respect to the winding axis.
  • the centers can also denote the centers of mass or the magnetic centers of gravity of the winding or the calibration body.
  • a displacement of the calibration bodies away from the center point of the winding leads to a reduction in inductance, and a displacement toward the center point leads to an increase in inductance.
  • an initial spaced-apart arrangement ie, an off-center arrangement
  • there is sufficient latitude for adjusting the inductance there is sufficient latitude for adjusting the inductance.
  • the spaced arrangement can in particular also be present after the fine adjustment.
  • the adjustment bodies or the winding can be shifted directly.
  • a variation in the shape, the material or the number of adjustment bodies can also lead to a shift in the center point.
  • the inductance is set by the position of the adjustment body with respect to the winding axis.
  • the adjustment bodies can be displaced in both directions relative to the winding, for example, until a desired value is reached.
  • individual adjustment bodies of an adjustment arrangement or the entire adjustment arrangement can also be moved.
  • the inductive component can have a stop for limiting the displacement of the adjustment bodies along a winding axis.
  • the stop is formed by part of a coil carrier or is attached to the coil carrier. Stops can also be provided on both sides to limit the displacement.
  • the adjustment bodies are arranged at a distance from the stop, for example, before and/or after the displacement. Thus, there is leeway for shifting the adjustment body towards the stop, so that there is leeway for fine adjustment of the inductance.
  • a calibration body can also hit the stop before the fine adjustment and be moved away from the stop during the fine adjustment.
  • adjustment bodies are arranged before and/or after the fine adjustment in such a way that a shift in one direction to increase the inductance and one Shifting in the opposite direction would lead to a reduction in inductance.
  • the center point of the adjustment body is removed both from the center point of the winding and from a stop position.
  • the stop position is the position of the center point of the corresponding adjustment body when the adjustment body hits a stop.
  • the distance between the center point of one of the adjustment bodies and the stop position is at least 20% of the distance between the stop position and the center point of the winding.
  • the distance between the center point of one of the adjustment bodies and the center point of the winding is at least 20% of the distance between the stop position and the center point of the winding.
  • the adjustment bodies or the adjustment arrangement are, for example, fixed relative to the winding. In particular, after the inductance has been set, the adjustment bodies are secured against displacement along the winding axis.
  • an adhesive is applied, for example, before or after the adjustment. If the adhesive is applied before the calibration, a slow-curing adhesive can be used so that the calibration bodies can be moved for the calibration and the adhesive can then be cured.
  • the adhesive can be an adhesive.
  • the adhesive fastens the alignment bodies, for example, to the winding or a bobbin. This means that once the adjustment body has been fixed, adjustment is no longer possible.
  • the component can be designed in such a way that before application of the adhesive, an adjustment is possible by moving the adjustment body along the winding axis.
  • the inductive component has a housing for shielding. It can be a metal case.
  • the matching bodies can be arranged between the housing and the winding.
  • the adjustment bodies can also be used for shielding.
  • a method for setting an inductance value of an inductive component is specified.
  • an inductive component having a winding and a calibration body is provided.
  • the adjustment body has a ferromagnetic material and surrounds the winding at least in certain areas.
  • the shape and/or position and/or number of calibration bodies is changed in order to adjust the inductance.
  • the inductive component described above is provided and adjusted in the method.
  • the inductive component described above can be obtained by the method.
  • the inductance can be adjusted, for example, by removing, adding or replacing a trimming body.
  • the calibration bodies can have different lengths, diameters and/or materials.
  • the inductance Before setting the inductance, for example, the inductance is measured. If there is a deviation from a target value, an adjustment is made using the adjustment body. After adjustment, a measurement and, if necessary, a further adjustment can take place.
  • the position of the adjustment body is shifted along the winding axis to adjust the inductance.
  • the relative position of the winding and the adjustment body is particularly important here, so that a displacement includes a direct displacement of the winding while holding the adjustment body.
  • the adjustment body is arranged in such a way that the inductance can be increased by displacement in one direction and the inductance can be reduced by displacement in the opposite direction.
  • the inductance value can be highest when the adjustment body is arranged centered relative to the winding, and the inductance value can be lowest when the arrangement is maximally off-center.
  • the adjustment body is initially positioned at the stop position and then shifted towards the center of the winding for adjustment.
  • the adjustment body can also be moved beyond the center point. After the adjustment, for example, the distance between the center point of the adjustment body and the stop position of the center is at least 20% of the distance between the stop position and the center point of the winding.
  • the distance between the center point of the adjustment body and the center point of the winding is at least 20% of the distance between the stop position and the center point of the winding. These minimum distances can also be present before the adjustment, so that there is sufficient leeway for a shift in both directions and thus for a reduction or increase in the inductance.
  • the position of the adjustment body to the winding can be fixed.
  • an adhesive in particular an adhesive, is applied for this purpose.
  • figure 1 shows an inductive component 1 which has a winding 2 .
  • the winding 2 is formed from a helically wound wire 3 .
  • the wire 3 is wrapped around a bobbin 11 (see figure 4 ) wrapped.
  • the component 1 can be designed as a so-called air-core coil, in which no magnetic core is arranged inside the winding 2 .
  • the coil carrier 11 is thus non-magnetic.
  • the coil support 11 has plastic or is made of plastic.
  • the coil carrier 11 is designed as a magnetic core or a magnetic core is inserted into the coil carrier 11 .
  • the inductive component 1 has a balancing arrangement 40 which is formed by a plurality of balancing bodies 4_1, 4_2, 4_n. Through the balancing arrangement 40, the inductance can be precisely adjusted after completion of the winding 2.
  • the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n surround the winding 2 at least in certain areas. In particular, the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n are at least partially arranged in an area that is further away from the winding axis than the outside of the winding 2.
  • the winding 2 is arranged at least in regions between one of the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n and the winding axis A.
  • “arranged between” is defined in that, when there is a vertical connecting line between a point of the adjustment body 4_1, 4_2, 4_n and the winding axis A, the winding 2 is struck by the connecting line.
  • the calibration bodies 4_1, 4_2, 4_n are each formed from rings or sleeves made from ferromagnetic material.
  • the material is ferrite.
  • the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n form a hollow cylinder in which the winding 2 is arranged.
  • the coil carrier can also be arranged in the hollow cylinder.
  • the wire ends 6, 7 protrude from the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n.
  • the wire ends 6, 7 are, for example, continued to contact the component 1 to a contact terminal (not shown) or provided with a further contact (not shown).
  • the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n can be fixed relative to the winding 2 after the inductance has been adjusted.
  • the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n are attached to the winding 2 or a coil carrier with an adhesive, for example an adhesive. It can change be a fast or slow-curing adhesive after the adjustment process. For example, it is a UV adhesive.
  • the component 1 can have a housing (not shown here), which at least partially surrounds the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n and the winding 2.
  • the housing can increase the adjustment range.
  • the housing can be a metal housing, for example. This can be a separate component, for example in the form of a metal cylinder. It can also be a coil made of a metal foil, in particular an aluminum foil, which is wound around the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n. Alternatively, it can also be a coating on the calibration bodies 4_1, 4_2, 4_n.
  • the housing preferably extends over the entire winding 2, in particular in the event that the adjustment arrangement 40 does not extend over the entire winding 2.
  • the adjustment arrangement 40 has a similar length to the winding 2, in particular the adjustment arrangement 40 is slightly longer than the winding 2.
  • Columns 5 can also be present between the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n.
  • the gaps 5 can be such that the position of the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n can be changed parallel to the winding axis to adjust the inductance.
  • individual adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n in this case rings, can be selectively added or removed.
  • the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n are arranged around the winding 2 and the inductance of the component 1 is then measured.
  • one or more of the calibration bodies 4_1, 4_2, 4_n are removed or more calibration bodies 4_1, 4_2, 4_n are added.
  • the inductance can then be measured again and a check made as to whether a target value has been reached. If necessary, further adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n are exchanged.
  • the adjustment bodies 4 can have different lengths l_1, l_2, l_n. Depending on the size of the deviation between the target value and the measured value, a longer or shorter calibration body l_1, l_2, l_n is removed or added.
  • the inductive component 1 has the adjustment bodies 4_1 to 4_n.
  • the adjustment body 4_1 is removed for the adjustment, so that the inductive component 1 only has the adjustment bodies 4_2 to 4_n.
  • the adjustment arrangement 40 formed from the remaining adjustment bodies 4_2 to 4_n, is now shortened and leads to a change in the inductance, in particular a reduction in the inductance of the component 1.
  • a change at the edge of the winding 2 in particular leads to a change in the inductance.
  • the adjustment arrangement 40 is now no longer arranged in the axial direction in its center of gravity relative to the winding 2 , but rather is shifted to the right relative to the winding 2 . This causes a change in inductance, in particular a reduction in the inductance of component 1.
  • the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n can also have different peripheral shapes.
  • the calibration bodies 4_1, 4_2, 4_n can have rectangular or elliptical peripheral shapes. An adjustment can then be made, for example, by changing the replacement of an adjustment body with an adjustment body with a different circumference.
  • the wire 3 of the winding 2 is designed as a flat wire, for example. It can be a copper wire.
  • the inductance of the component 1 is between 1 and 1000 nH, for example.
  • the inductance can be adjusted in a range of up to 10% in steps of 0.01% of the total inductance. If the adjustment arrangement 40 is subdivided very finely, finer adjustment of the inductance value can result in steps of 1 nH to well below 1 nH.
  • the inductance can be set flexibly by combining different lengths, shapes, number and material compositions of the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n. Due to the large number of possible combinations, an optimal configuration can be found in terms of AC losses, inductance, size, radiation characteristics, radiation characteristics, shielding, heat development, robustness, etc., so that the best possible performance can be achieved.
  • FIG 1 shows an embodiment of an inductive component 1 according to the presently claimed invention.
  • filling bodies 8_1, 8_2, 8_n are also present here in addition to the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n.
  • the filling bodies 8_1, 8_2, 8_n are non-magnetic.
  • the filling bodies 8_1, 8_2, 8_n have a plastic material.
  • the filling bodies 8_1, 8_2, 8_n fill the space between the calibration bodies 4_1, 4_2, 4_n and are used to determine the positions of the calibration bodies 4_1, 4_2, 4_n or to fill empty spaces, for example after removing a calibration body to adjust the inductance.
  • the filling bodies 8_1, 8_2, 8_n can each have the same length as the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n.
  • the filling bodies 8_1, 8_2, 8_n can also have a different length than the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n.
  • one of the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n is replaced by a filling body 8_1, 8_2, 8_n, or the position of the filling bodies 8_1, 8_2, 8_n and adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n is changed.
  • figure 3 shows a further embodiment of an inductive component 1.
  • the calibration bodies 4_1, 4_2, 4_n have different diameters b 1 , b 2 , b n .
  • an adjustment body is replaced by an adjustment body with a larger or smaller outside diameter.
  • one or more filling bodies 8_1 can be arranged between the balancing bodies 4_1, 4_2, 4_n. In the present case there is only one filling body 8_1 between two of the adjustment bodies 4_1, 4_2 and there is no filling body between the other adjustment bodies 4_2, 4_n. Filling bodies can also be present between all or none of the calibration bodies.
  • a housing 9 is indicated here, in which the adjustment arrangement 4 and the winding 2 are accommodated.
  • the balancing arrangement 4 is arranged between the housing 9 and the winding 2 .
  • the adjustment arrangement 4 can rest against a wall of the housing 9 .
  • the calibration bodies 4_1, 4_2, 4_n can also be attached to the housing 9.
  • the housing 9 can also be present in the other embodiments shown. Such a housing 9, in particular a metal housing, can improve the shielding and increase the adjustment range.
  • the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n can also assume a shielding function, so that the inductances are decoupled from the environment. Such shielding from electromagnetic waves/fields is particularly necessary in the high-frequency range. With an additional metal housing, the decoupling can be further optimized.
  • the coil carrier can also be in the form of a magnetic core, for example a ferrite core, or a magnetic core can be present in the coil carrier.
  • FIG 4 shows another embodiment of an inductive component 1, which does not fall under the presently claimed invention, but serves for a better understanding of the invention.
  • a balancing arrangement 40 is arranged in the exterior of the winding 2, which has only a single balancing body 4 here.
  • the adjustment body 4 is designed as a sleeve.
  • the winding 2 is arranged within the balancing body 4 .
  • the wire ends 6 , 7 protrude from the same end of the adjustment body 4 .
  • the wire ends 6, 7 can also protrude from different ends.
  • the adjustment body 4 has a greater length than the winding 2.
  • the adjustment body 4 is longer than the winding 2 by a maximum of half the length of the winding 2.
  • the inductance is adjusted here by moving the adjustment body 4 along the winding axis A.
  • the (longitudinal) position of the adjustment body 4 relative to the winding 2 is thus changed.
  • the distance d from the center point x_4 of the adjustment body 4 to the center point x_2 of the winding 2 is varied.
  • the midpoints x_2, x_4 denote, for example, the geometric midpoints of the winding 2 or the adjustment body 4 with respect to the winding axis A, which can also be referred to as the x-axis.
  • the centers x_2, x_4 can also denote the centers of mass or the magnetic centers of gravity of the winding 2 or of the adjustment body 4.
  • the inductive component 1 has a stop 10, the displacement of the calibration body 4 along the Winding axis A limited.
  • the stop 10 is, for example, an integral part of a coil carrier 11 around which the winding 2 is arranged.
  • the stop 10 limits the maximum displacement of the calibration body 4 in one direction.
  • the position of the center point of the adjustment body 4 when the adjustment body 4 hits the stop 10 is denoted by x_10.
  • the center point x_4 of the adjustment body 4 is arranged halfway between the stop position x_10 and the center point x_2 of the winding 2 .
  • a major effect is created by changing the position of the adjustment body 4 on the longitudinal edges of the winding 2. It is therefore advantageous if at least one longitudinal end of the adjustment body 4 is displaced in the area of a longitudinal end of the winding 2.
  • the distance between a longitudinal end of the winding 2 and the adjustment body 4 before or after the inductance is set is only a few mm at most.
  • the distances between the longitudinal ends of the adjustment body 4 and the nearest longitudinal end of the winding 2 are different.
  • the adjustment body 4 After setting the inductance, the adjustment body 4 is fixed in a position relative to the winding 2 for example on the coil carrier 11 or directly on the winding 2. In the end position, the adjustment body 4 is positioned neither in the middle, ie not with its center x_4 at the position of the center x_2 of the winding 2, nor at the stop position x_10, but between these two positions or even positioned beyond the center point x_2 seen from the stop position x_10. For example, the lengthwise ends of the adjustment body 4 are then at different distances from the closest turn of the winding 4 at the edge.
  • the coil carrier 10 can also have one or more spacers 12 for positioning, in particular centering, the adjustment body 4 at a specified distance from the winding axis A.
  • the spacers 12 are designed, for example, as radial projections of the coil carrier 10, against which an inner wall of the adjustment body 4 rests. Additional elements can also be applied as spacers on the coil carrier.
  • the coil carrier 10 has a cylindrical shape.
  • the coil former can also have a different shape, for example a cuboid shape.
  • the coil support 10 can also be part of a larger body, for example an annular body.
  • the coil carrier 10 can be designed as a hollow body.
  • the coil support 11 may also be present and the wire ends 6, 7 protrude from the same end.
  • the center of the adjustment arrangement 40 on the winding axis A can be used as a measure for the position of the adjustment arrangement 40 relative to the winding 2 and it is additionally or alternatively possible to shift the adjustment arrangement 40 or the adjustment bodies 4_1, 4_2, 4_n to the winding 2.
  • FIGS. 5A to 5C 12 show method steps when setting an inductance of an inductive component 1.
  • the method shown as an example does not fall under the presently claimed invention, but also serves to improve understanding of the invention.
  • an inductive component 1 is provided, for example a component according to FIG figure 4 .
  • a balancing body 4 is arranged, for example, with its center point at position x_4 halfway between a stop position x_10 and position x_2 of the center point of winding 2 .
  • the starting position of the adjustment body 4 can also be the stop position x_10, for example, and the adjustment body 4 is displaced from the stop position x_10 in the direction of the center point x_2 of the winding 2. If necessary, the adjustment body 4 can also be moved beyond the center point x_2. This has the advantage that the starting position of the adjustment body 4 can be adjusted in a simple manner.
  • the inductance L of the component 1 is measured.
  • the required displacement of the adjustment body 4 along the winding axis A (x-axis) is determined as a function of a setpoint value for the inductance L of the component 1 .
  • the adjustment body 4 is displaced away from the center point x_2 of the winding 2 in the direction of the stop position x_10. If the measured value is less than the target value of the inductance L, the adjustment body 4 is shifted toward the center point x_2 of the winding 2 .
  • the shift can take place in defined steps, for example in the pm range.
  • the maximum displacement is, for example, in the mm range.
  • the displacement takes place with the help of a stepping motor.
  • the length of the shift can also be defined depending on the deviation from the setpoint.
  • a reduction in the inductance of up to 5% can be achieved by moving the adjustment body 4 from the position of the center point x_2 to the stop position x_10.
  • a maximum inductance value can be achieved when the adjustment body 4 is in a central position relative to the winding 2, and a minimum inductance value can be achieved when there is a maximum shift to the position x_10.
  • the inductance value can then be measured again. If the inductance is sufficiently close to the target value, the position x_4 of the adjustment body 4 is fixed.
  • the adjustment body 4 is fixed in its x-position.
  • the adjustment body 4 is attached to the winding 2 or to the coil carrier 11 by means of an adhesive 13 .
  • the adhesive 13 can be, for example, an adhesive, in particular a UV adhesive.
  • the adhesive 13 is applied and cured.
  • the end position x_4 can now be used for a group of components 1. As an alternative to this, the adjustment can also be carried out again for each individual component 1 .
  • the method is suitable for adjustment in a fully automated production.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein induktives Bauelement und ein Verfahren zur Einstellung einer Induktivität eines induktiven Bauelements. Es kann sich hierbei um eine Spule mit magnetischem Kern oder um eine Luftspule handeln, also um eine Spule, bei der kein magnetischer Kern vorhanden ist. Beispielsweise wird das induktive Bauelement in einer Stereoanlage eingesetzt.
  • Für viele Anwendungen ist eine präzise Einstellung des Induktivitätswertes des Bauelements, zumindest im statistischen Mittel für eine Gruppe von Induktivitäten (Los), wünschenswert. Insbesondere für Resonanzanwendungen ist eine hochpräzise Einstellung der Induktivität erforderlich.
  • Die genauen geometrischen Abmessungen, die Materialeigenschaften und die Betriebstemperatur beeinflussen die Induktivität elektrischer Bauteile. Hochpräzise Induktivitätswerte sind nur in bestimmten physikalischen Grenzen herstellbar und erfordern zum Einen ein Material mit minimaler Temperaturabhängigkeit und zum Anderen eine präzise Kontrolle der Geometrie und der Materialeigenschaften. Die Korrektur von Abweichungen des Induktivitätswertes eines fertigen Bauteils von einem gewünschten Sollwert bezeichnet man als "Abgleich" oder "Tuning".
  • Die Druckschriften DE 36 18 122 A1 , DE 39 26 231 A1 , DE 199 52 192 A1 und DE 10 2008 063 312 A1 beschreiben abgleichbare induktive Bauelemente. Ein Abgleich wird dabei zumeist durch Hinein- oder Herausschieben eines Kerns aus weichmagnetischem Material in das Innere der Wicklung oder durch ein Auseinanderziehen oder Zusammendrücken der Wicklung bewerkstelligt.
  • EP 0 201 846 A1 offenbart eine magnetische Drossel mit einer zylindrischen Spule und einem Eisenmantel, der die Drosselspule zumindest teilweise umgibt. Der Eisenmantel ist verschiebbar auf der Drosselspule angeordnet, um dessen Position entlang der Spulenachse zu verändern und somit die Induktivität der Spule abzustimmen.
  • US 2 555 511 A offenbart ein Verfahren zur Verringerung bzw. Erhöhung der Induktivität einer Spule durch Anordnen einer metallischen Abschirmung um die Spule. Die Abschirmung kann mehrere koaxial um die Spule angeordnete metallische Ringe unterschiedlicher Breite aufweisen, die auf einem isolierenden Formteil/Isolierträgerhülse verschiebbar gelagert sind.
  • JP 2011 109553 A offenbart eine Sendeantenne mit einer zylindrischen Spule, die einen Magnetkern umgibt. Die Induktivität der Spule kann durch geeignete Wahl der Anzahl, der axialen Länge und der Position von ringförmigen Elementen eingestellt werden, die aus einem magnetischen Material bestehen und entlang der Spulenlängsachse verschiebbar angeordnet sind.
  • EP 1 808 871 A1 beschreibt ein Spulenbauteil mit einer um einen Trommelkern gewickelten Spule. Der Trommelkern und die Spule sind von einem becherförmigen Ferrit-Topfkern umgeben, der mittels einer Gewindebuchse relativ zum Trommelkern entlang seiner Längsachse bewegt werden kann, um den magnetischen Fluss durch den Topfkern und damit die Induktivität der Spule einzustellen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes induktives Bauelement und ein Verfahren zur Einstellung einer Induktivität eines induktiven Bauelements anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch ein induktives Bauelement nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein induktives Bauelement eine Wicklung und mehrere Abgleichkörper zur Einstellung der Induktivität des induktiven Bauelements auf. Die Abgleichkörper weisen ein ferromagnetisches Material auf und umgeben die Wicklung zumindest bereichsweise.
  • Insbesondere sind die Abgleichkörper zumindest bereichsweise in einem Bereich angeordnet, der weiter von einer Wicklungsachse der Wicklung beabstandet ist als die Außenseite der Wicklung. Insbesondere ist die Wicklung zumindest teilweise innerhalb der Abgleichkörper angeordnet. Die Abgleichkörper sind somit zumindest bereichsweise in einem Außenraum der Wicklung angeordnet. Die Abgleichkörper reichen insbesondere nicht in das Innere der Wicklung hinein und sind somit nicht als Magnetkern oder Teil eines Magnetkerns ausgebildet. Die Wicklung kann auch vollständig innerhalb der Abgleichkörper angeordnet sein oder es kann nur ein Randbereich der Wicklung aus den Abgleichkörpern herausragen.
  • Beispielsweise - wenn etwa nur ein Abgleichkörper vorhanden ist (vorliegend nicht beansprucht) - weist der Abgleichkörper eine ähnliche Länge auf wie die Wicklung. Der Abgleichkörper ist beispielsweise maximal um die Hälfte der Länge der Wicklung kürzer oder länger als die Wicklung. Auf diese Weise kann bei einer Verschiebung des Abgleichkörpers aus einer mittigen Position heraus eine besonders gute Induktivitätseinstellung durch einen großen Einfluss der längsseitigen Enden des Abgleichkörpers an den Enden der Wicklung erreicht werden.
  • Durch das ferromagnetische Material der Abgleichkörper wird das Magnetfeld der Wicklung geführt und dadurch die Induktivität des Bauelements justiert. Das Material der Abgleichkörper ist vorzugsweise nicht oder nur gering elektrisch leitfähig. Somit wird in den Abgleichkörpern kein Stromfluss induziert, der dem von der Wicklung erzeugten Feld entgegenwirkt. Beispielsweise kann die Induktivität bei einer Zentrierung der Abgleichkörper zur Spule maximiert und durch eine Verschiebung verringert werden.
  • Beispielsweise weisen die Abgleichkörper ein Ferrit oder eine Eisenlegierung auf. Das Material der Abgleichkörper kann derart gewählt sein, dass es weitgehend temperaturunabhängig ist. Somit ist ein Abgleich unabhängig von der Temperatur möglich.
  • Es kann entweder nur ein Abgleichkörper (vorliegend nicht beansprucht) oder es können - wie vorliegend beansprucht - mehrere derartige Abgleichkörper vorhanden sein. Bei mehreren Abgleichkörpern wird im Folgenden auch von einer Abgleichanordnung gesprochen. Die für einen Abgleichkörper beschriebenen Eigenschaften können analog auch für die Abgleichanordnung gelten oder für einzelne Abgleichkörper einer Abgleichanordnung.
  • In einer Ausführungsform ist die Wicklung zumindest teilweise innerhalb der Abgleichkörper angeordnet. Beispielsweise sind die Abgleichkörper als Hohlkörper ausgebildet. Insbesondere können die Abgleichkörper als Ring oder Hülse ausgebildet sein.
  • Die Induktivität des Bauelements wird durch die Form und/oder Position der Abgleichkörper und/oder die Anzahl der Abgleichkörper eingestellt. Insbesondere kann eine Feinjustierung der Induktivität durch Änderung der Form, Position und/oder Anzahl der Abgleichkörper des Bauelements erfolgen.
  • Das induktive Bauelement kann eine sogenannte Luftspule aufweisen. In diesem Fall weist das Bauelement keinen in die Wicklung eingeschobenen magnetischen Kern auf. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Induktivität besonders gut durch äußere Abgleichkörper abgeglichen werden. In einer alternativen Ausführungsform kann das induktive Bauelement einen magnetischen Kern, beispielsweise einen Ferritkern aufweisen. Die Abgleichkörper sind in diesem Fall vorzugsweise separat vom Ferritkern ausgebildet.
  • Der Wicklungsdraht ist beispielsweise als Flachdraht ausgebildet. Es kann sich um einen Kupferdraht handeln. Die Induktivität des Bauelements liegt beispielsweise zwischen 1 und 1000 nH. Je nach Konstruktion ist durch Variation der Abgleichkörper eine Einstellung der Induktivität in einem Bereich von bis zu 10 % möglich.
  • Gemäß der Erfindung weist das Bauelement mehrere derartige Abgleichkörper auf. Die Abgleichkörper bilden beispielsweise eine hülsenförmige Abgleichanordnung, in der die Wicklung angeordnet ist. Durch eine Kombination von Abgleichkörpern mit verschiedenen Längen, Formen und Materialzusammensetzungen sowie Variation der Anzahl der Abgleichkörper kann die Induktivität flexibel eingestellt werden.
  • Beispielsweise weisen die Abgleichkörper unterschiedliche Längen auf. Als Länge wird eine Erstreckung entlang der Wicklungsachse der Wicklung bezeichnet. Zum Abgleich der Induktivität können Abgleichkörper hinzugefügt oder entfernt werden. Wenn der Induktivitätswert des Bauelements einem Sollwert entspricht, können die Abgleichkörper in ihrer Position fixiert werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu können die Abgleichkörper unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Als Durchmesser wird die Erstreckung des Abgleichkörpers senkrecht zur Wicklungsachse bezeichnet. Zum Abgleich kann ein Abgleichkörper durch einen Abgleichkörper mit einem anderen Durchmesser ersetzt werden. Es können auch Abgleichkörper unterschiedlicher Geometrieformen kombiniert sein. Beispielsweise können Abgleichkörpern mit kreisförmigen, elliptischen und rechteckigen Außenkonturen kombiniert werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu können die Abgleichkörper unterschiedliche ferromagnetische Materialien aufweisen. Zum Abgleich kann ein Abgleichkörper durch einen Abgleichkörper aufweisend ein anderes Material ersetzt werden.
  • Zum Abgleich der Induktivität kann auch die Anzahl der Abgleichkörper variiert werden. Dabei kann auch ein Füllkörper aufweisend ein nicht-magnetisches Material durch einen Abgleichkörper ersetzt werden oder umgekehrt.
  • Gemäß der Erfindung ist zwischen wenigstens zwei der Abgleichkörper ein Füllkörper aufweisend ein nicht-magnetisches Material angeordnet sein. Beispielsweise weist der Füllkörper ein Kunststoffmaterial auf.
  • In unterschiedlichen Ausführungsformen weisen die Abgleichkörper einen Mittelpunkt bezüglich der Wickelachse auf, wobei der Mittelpunkt einen Abstand zu einem Mittelpunkt der Wicklung bezüglich der Wickelachse aufweist. Die Wickelachse kann auch als x-Achse definiert sein. Somit weist der Mittelpunkt der Abgleichkörper in x-Richtung einen Abstand zum Mittelpunkt der Wicklung auf.
  • Die Mittelpunkte bezeichnen beispielsweise die geometrischen Mittelpunkte der Wicklung bzw. der Abgleichkörper bezüglich der Wickelachse. Die Mittelpunkte können auch die Massenschwerpunkte oder die magnetischen Schwerpunkte der Wicklung bzw. der Abgleichkörper bezeichnen.
  • Beispielsweise führen eine Verschiebung der Abgleichkörper weg vom Mittelpunkt der Wicklung zu einer Verringerung der Induktivität und eine Verschiebung in Richtung des Mittelpunktes zu einer Vergrößerung der Induktivität. Bei einer anfänglich beabstandeten Anordnung vom Mittelpunkt, d.h. einer dezentrierten Anordnung, steht ein ausreichender Spielraum zur Einstellung der Induktivität zur Verfügung. Die beabstandete Anordnung kann insbesondere auch nach der Feinjustierung vorhanden sein.
  • Zur Verschiebung des Mittelpunkts können die Abgleichkörper oder die Wicklung direkt verschoben werden. Auch eine Variation der Form, des Materials oder der Anzahl der Abgleichkörper kann zu einer Verschiebung des Mittelpunktes führen.
  • In einer Ausführungsform ist die Induktivität durch die Position der Abgleichkörper bezüglich der Wickelachse eingestellt. Zum Abgleich können die Abgleichkörper relativ zur Wicklung beispielsweise in beide Richtungen verschoben werden, bis ein Sollwert erreicht ist. Entsprechend können auch einzelne Abgleichkörper einer Abgleichanordnung oder die gesamte Abgleichanordnung verschoben werden.
  • Das induktive Bauelement kann einen Anschlag zur Begrenzung der Verschiebung der Abgleichkörper entlang einer Wickelachse aufweisen. Beispielsweise wird der Anschlag von einem Teil eines Spulenträgers gebildet oder ist am Spulenträger befestigt. Es können auch beidseitig Anschläge zur Begrenzung der Verschiebung vorgesehen sein.
  • Die Abgleichkörper sind beispielsweise vor und/oder nach der Verschiebung beabstandet zum Anschlag angeordnet. Somit ist ein Spielraum zur Verschiebung der Abgleichkörper hin zum Anschlag vorhanden, so dass Spielraum für eine Feinjustierung der Induktivität vorhanden ist. Ein Abgleichkörper kann auch vor der Feinjustierung am Anschlag anschlagen und bei der Feinjustierung vom Anschlag weg verschoben werden.
  • Beispielsweise sind Abgleichkörper vor und/oder nach der Feinjustierung derart angeordnet, dass eine Verschiebung in eine Richtung zur Erhöhung der Induktivität und eine Verschiebung in entgegengesetzte Richtung zur Verringerung der Induktivität führen würde. Beispielsweise ist der Mittelpunkt der Abgleichkörper sowohl vom Mittelpunkt der Wicklung als auch von einer Anschlagsposition entfernt. Die Anschlagsposition ist dabei die Position des Mittelpunktes des entsprechenden Abgleichkörpers bei einem Anschlagen des Abgleichkörpers an einem Anschlag.
  • Beispielsweise beträgt der Abstand des Mittelpunktes eines der Abgleichkörpers von der Anschlagsposition wenigstens 20 % des Abstandes zwischen Anschlagsposition und Mittelpunkt der Wicklung. Zusätzlich oder alternativ dazu beträgt beispielsweise der Abstand des Mittelpunktes eines der Abgleichkörpers vom Mittelpunkt der Wicklung wenigstens 20 % des Abstandes zwischen Anschlagsposition und Mittelpunkt der Wicklung.
  • Die Abgleichkörper bzw. die Abgleichanordnung sind beispielsweise relativ zur Wicklung fixiert. Insbesondere sind die Abgleichkörper nach Einstellung der Induktivität gegen Verschiebung entlang der Wickelachse nach gesichert. Dazu wird beispielsweise vor oder nach dem Abgleich ein Haftmittel aufgebracht. Im Fall, dass das Haftmittel vor dem Abgleich aufgebracht wird, kann ein langsam aushärtendes Haftmittel eingesetzt werden, so dass ein Verschieben der Abgleichkörper zum Abgleich möglich ist und anschließend ein Aushärten des Haftmittels erfolgt.
  • Das Haftmittel kann ein Klebstoff sein. Das Haftmittel befestigt die Abgleichkörper beispielsweise an der Wicklung oder einem Spulenträger. Somit ist nach Fixierung der Abgleichkörper kein Abgleich mehr möglich. Allerdings kann das Bauelement derart ausgebildet sein, dass vor Aufbringen des Haftmittels ein Abgleich durch Verschiebung der Abgleichkörper entlang der Wickelachse möglich ist.
  • In einer Ausführungsform weist das induktive Bauelement ein Gehäuse zur Abschirmung auf. Es kann sich dabei um ein Metallgehäuse handeln. Die Abgleichkörperkönnen zwischen dem Gehäuse und der Wicklung angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Abgleichkörper auch zur Abschirmung dienen.
  • Gemäß einem weiteren, vorliegend jedoch nicht beanspruchten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Einstellung eines Induktivitätswertes eines induktiven Bauelements angegeben. Gemäß dem Verfahren werden ein induktives Bauelement aufweisend eine Wicklung und ein Abgleichkörper bereitgestellt. Der Abgleichkörper weist ein ferromagnetisches Material auf und umgibt die Wicklung zumindest bereichsweise. Im Verfahren wird die Form und/oder Position und/oder Anzahl der Abgleichkörper verändert, um die Induktivität einzustellen.
  • Es wird beispielsweise das oben beschriebene induktive Bauelement bereitgestellt und im Verfahren abgeglichen. Durch das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich das oben beschriebene induktive Bauelement erhalten werden.
  • Es können beispielsweise mehrere Abgleichkörper wie oben beschrieben vorhanden sein. Die Induktivität kann beispielsweise durch Entfernung, Hinzufügen oder Ersetzen eines Abgleichkörpers abgeglichen werden. Die Abgleichkörper können unterschiedliche Längen, Durchmesser und/oder Materialien aufweisen.
  • Vor Einstellung der Induktivität erfolgt beispielsweise eine Messung der Induktivität. Bei einer Abweichung von einem Sollwert erfolgt ein Abgleich mittels des Abgleichkörpers. Nach Abgleich kann wiederum eine Messung und gegebenenfalls ein weiterer Abgleich erfolgen.
  • In einer Ausführungsform wird zur Einstellung der Induktivität die Position des Abgleichkörpers entlang der Wickelachse verschoben. Es kommt hier insbesondere auf die relative Position von Wicklung und Abgleichkörper an, so dass ein Verschieben ein direktes Verschieben der Wicklung bei Festhalten des Abgleichkörpers mit einschließt.
  • Beispielsweise ist der Abgleichkörper vor dem Abgleich derart angeordnet, dass die Induktivität durch Verschiebung in eine Richtung erhöht werden kann und die Induktivität durch Verschiebung in die entgegengesetzte Richtung verringert werden kann. Insbesondere kann bei zentrierter Anordnung des Abgleichkörpers relativ zur Wicklung der Induktivitätswert am höchsten und bei maximal dezentrierter Anordnung der Induktivitätswert am niedrigsten sein.
  • Beispielsweise wird der Abgleichkörper anfänglich an der Anschlagsposition positioniert und dann zum Abgleich in Richtung des Mittelpunktes der Wicklung verschoben. Der Abgleichkörper kann auch über den Mittelpunkt hinaus verschoben werden. Nach dem Abgleich beträgt beispielsweise der Abstand des Mittelpunktes des Abgleichkörpers von der Anschlagsposition des Mittelpunktes wenigstens 20 % des Abstandes zwischen Anschlagsposition und Mittelpunkt der Wicklung.
  • Zusätzlich oder alternativ dazu beträgt beispielsweise der Abstand des Mittelpunktes des Abgleichkörpers vom Mittelpunkt der Wicklung wenigstens 20 % des Abstandes zwischen Anschlagsposition und Mittelpunkt der Wicklung. Diese Mindestabstände können auch vor dem Abgleich vorhanden sein, so dass ein ausreichender Spielraum für eine Verschiebung in beide Richtungen und damit für eine Verringerung oder Vergrößerung der Induktivität zur Verfügung steht.
  • Nach dem Abgleich kann die Position des Abgleichkörpers zur Wicklung fixiert werden. Beispielsweise wird dazu ein Haftmittel, insbesondere ein Klebstoff aufgebracht.
  • In der vorliegenden Offenbarung sind mehrere Aspekte einer Erfindung beschrieben. Alle Eigenschaften, die in Bezug auf das Bauelement oder das Verfahren offenbart sind, sind auch entsprechend in Bezug auf den anderen Aspekt offenbart, auch wenn die jeweilige Eigenschaft nicht explizit im Kontext der anderen Aspekte erwähnt wird.
  • Die Beschreibung der hier angegebenen Gegenstände ist nicht auf die einzelnen speziellen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen - soweit technisch sinnvoll - miteinander kombiniert werden.
  • Im Folgenden werden die hier beschriebenen Gegenstände anhand von schematischen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Ausführungsform eines induktiven Bauelements in seitlicher Ansicht,
    Figur 2
    eine weitere Ausführungsform eines induktiven Bauelements in seitlicher Ansicht,
    Figur 3
    eine weitere Ausführungsform eines induktiven Bauelements in seitlicher Ansicht,
    Figur 4
    eine weitere Ausführungsform eines induktiven Bauelements in seitlicher Ansicht,
    Figuren 5A bis 5C
    ein Verfahren zur Einstellung einer Induktivität in schematischer Darstellung.
  • Vorzugsweise verweisen in den folgenden Figuren gleiche Bezugszeichen auf funktionell oder strukturell entsprechende Teile der verschiedenen Ausführungsformen.
  • Figur 1 zeigt ein induktives Bauelement 1, welches eine Wicklung 2 aufweist. Die Wicklung 2 ist aus einem schraubenförmig gewundenen Draht 3 gebildet.
  • Beispielsweise ist der Draht 3 um einen Spulenträger 11 (siehe Figur 4) gewickelt. Das Bauelement 1 kann als sogenannte Luftspule ausgebildet sein, bei dem kein magnetischer Kern im Inneren der Wicklung 2 angeordnet ist. Der Spulenträger 11 ist somit nicht-magnetisch ausgebildet. Beispielsweise weist der Spulenträger 11 Kunststoff auf oder besteht aus Kunststoff. Alternativ ist der Spulenträger 11 als Magnetkern ausgebildet oder es ist ein Magnetkern in den Spulenträger 11 eingeschoben.
  • Das induktive Bauelement 1 weist eine Abgleichanordnung 40 auf, die von mehreren Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n gebildet wird. Durch die Abgleichanordnung 40 kann die Induktivität nach Fertigstellung der Wicklung 2 präzise eingestellt werden kann. Die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n umgeben die Wicklung 2 zumindest bereichsweise. Insbesondere sind die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n zumindest teilweise in einem Bereich angeordnet, der weiter von der Wicklungsachse beabstandet ist als die Außenseite der Wicklung 2.
  • Insbesondere ist die Wicklung 2 zumindest bereichsweise zwischen einem der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n und der Wicklungsachse A angeordnet. Dabei wird "zwischen angeordnet" dadurch definiert, dass bei einer senkrechten Verbindungslinie eines Punktes des Abgleichkörpers 4_1, 4_2, 4_n zur Wickelachse A die Wicklung 2 von der Verbindungslinie getroffen wird.
  • Die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n sind jeweils aus Ringen oder Hülsen aus ferromagnetischem Material gebildet. Beispielsweise handelt es sich bei dem Material um Ferrit.
  • Die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n bilden vorliegend einen Hohlzylinder, in dem die Wicklung 2 angeordnet ist. Auch der Spulenträger kann im Hohlzylinder angeordnet sein. Aus den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n ragen die Drahtenden 6, 7 heraus. Die Drahtenden 6, 7 sind beispielsweise zur Kontaktierung des Bauelements 1 zu einem Kontaktterminal (nicht gezeigt) weitergeführt oder mit einer Weiterkontaktierung (nicht gezeigt) versehen.
  • Die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n können nach Abgleich der Induktivität relativ zur Wicklung 2 fixiert sein. Beispielsweise sind die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n mit einem Haftmittel, beispielsweise einem Klebstoff, an der Wicklung 2 oder einem Spulenträger befestigt. Es kann sich je nach Abgleichprozess um einen schnell oder langsam härtenden Klebstoff handeln. Beispielsweise handelt es sich um einen UV-Klebstoff.
  • Das Bauelement 1 kann zusätzlich zu den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n ein Gehäuse (hier nicht gezeigt) aufwenden, das die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n und die Wicklung 2 zumindest teilweise umgibt. Das Gehäuse kann den Abgleichbereich vergrößern.
  • Das Gehäuse kann beispielsweise ein Metallgehäuse sein. Es kann sich hier um ein separates Bauteil, beispielsweise in Form eines Metallzylinders handeln. Es kann sich auch um einen Wickel aus einer Metallfolie, insbesondere einer Aluminiumfolie, handeln, die um die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n gewickelt ist. Alternativ kann es sich auch um eine Beschichtung auf den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n handeln. Das Gehäuse erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Wicklung 2, insbesondere für den Fall, dass sich die Abgleichanordnung 40 nicht über die gesamte Wicklung 2 erstreckt.
  • Vorliegend weist die Abgleichanordnung 40 eine ähnliche Länge auf wie die Wicklung 2, insbesondere ist die Abgleichanordnung 40 geringfügig länger als die Wicklung 2.
  • Zwischen den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n können auch Spalte 5 vorhanden sein. Insbesondere können die Spalte 5 derart sein, dass die Position der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n parallel zur Wicklungsachse zum Abgleich der Induktivität veränderbar ist.
  • Zum Abgleich der Induktivität können selektiv einzelne Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n, vorliegend Ringe, hinzugefügt oder entfernt werden. Beispielsweise werden nach Herstellung der Wicklung 2 die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n um die Wicklung 2 angeordnet und danach die Induktivität des Bauelements 1 vermessen. Abhängig von einer Abweichung von einem Sollwert werden ein oder mehrere der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n entfernt oder weitere Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n hinzugefügt. Danach kann wieder die Induktivität gemessen und überprüft werden, ob ein Sollwert erreicht werden. Gegebenenfalls werden weitere Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n ausgetauscht.
  • Die Abgleichkörper 4 können unterschiedliche Längen l_1, l_2, l_n aufweisen. Je nach Größe der Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Messwert wird ein längerer oder kürzerer Abgleichkörper l_1, l_2, l_n entfernt oder hinzugefügt.
  • Beispielsweise weist das induktive Bauelement 1 vor dem Abgleich die Abgleichkörper 4_1 bis 4_n auf. Zum Abgleich wird der Abgleichkörper 4_1 entfernt, so dass das induktive Bauelement 1 nur noch die Abgleichkörper 4_2 bis 4_n aufweist. Die Abgleichanordnung 40, gebildet aus den verbleibenden Abgleichkörpern 4_2 bis 4_n ist nun verkürzt und führt zu einer Änderung der Induktivität, insbesondere einer Verringerung der Induktivität des Bauteils 1. Dabei führt insbesondere eine Änderung am Rand der Wicklung 2 zu einer Änderung der Induktivität.
  • Zudem ist die Abgleichanordnung 40 in ihrem Schwerpunkt nun in Achsenrichtung nicht mehr mittig relativ zur Wicklung 2 angeordnet, sondern relativ zur Wicklung 2 nach rechts verschoben. Dies bewirkt eine Änderung der Induktivität, insbesondere eine Verringerung der Induktivität des Bauteils 1.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu können die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n auch unterschiedliche Umfangsformen aufweisen. Beispielsweise können die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n rechteckige oder elliptische Umfangsformen aufweisen. Eine Abstimmung kann dann beispielsweise durch Änderung der Austausch eines Abgleichkörpers durch einen Abgleichkörper mit einem anderen Umfang erfolgen.
  • Der Draht 3 der Wicklung 2 ist beispielsweise als Flachdraht ausgebildet. Es kann sich um einen Kupferdraht handeln.
  • Die Induktivität des Bauelements 1 liegt beispielsweise zwischen 1 und 1000 nH. Je nach Konstruktion ist durch Variation der Abgleichanordnung 40 beispielsweise eine Einstellung der Induktivität in einem Bereich von bis zu 10 % in Schritten von 0,01 % der Gesamt-Induktivität möglich. Bei sehr feiner Unterteilung der Abgleichanordnung 40 kann sich eine feinere Abstimmung des Induktivitätswertes mit Schritten um 1 nH bis weit unter 1 nH ergeben.
  • Durch Kombination von verschiedenen Längen, Formen, Anzahl und Materialzusammensetzungen der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n kann die Induktivität flexibel eingestellt werden. Durch die hohe Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten kann eine optimale Konfiguration in Bezug auf Wechselstromverluste, Induktivität, Größe, Abstrahlcharakteristik, Einstrahlcharakteristik, Schirmung, Wärmeentwicklung, Robustheit etc. gefunden werden, so dass die optimale Leistung erbracht werden kann.
  • Figur 2 zeigt eine Ausführungsform eines induktiven Bauelements 1 gemäß der vorliegend beanspruchten Erfindung. Im Unterschied zu Figur 1, welche lediglich zum besseren Verständnis der Erfindung eine beispielhafte, jedoch vorliegend nicht beanspruchte Ausführungsform eines induktiven Bauelements mit mehreren Abgleichkörpern zeigt, sind hier zusätzlich zu den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n noch Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n vorhanden. Die Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n sind nicht-magnetisch ausgebildet. Beispielsweise weisen die Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n ein Kunststoffmaterial auf.
  • Die Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n füllen den Raum zwischen den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n auf und dienen zur Festlegung der Positionen der Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n oder zur Auffüllung leerer Räume, beispielsweise nach Entfernen eines Abgleichkörpers zur Einstellung der Induktivität. Die Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n können jeweils die gleiche Länge wie die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n aufweisen. Die Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n können auch eine andere Länge aufweisen als die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n.
  • Zum Abgleich der Induktivität wird beispielsweise einer der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n durch einen Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n ersetzt oder die Position der Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n und Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n verändert.
  • Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines induktiven Bauelements 1. Im Unterschied zu Figur 2 weisen die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n unterschiedliche Durchmesser b1, b2, bn auf. Zum Abgleich wird beispielsweise ein Abgleichkörper durch einen Abgleichkörper mit größerem oder kleinerem Außendurchmesser ersetzt.
  • Auch hier können zwischen den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n ein oder mehrere Füllkörper 8_1 angeordnet sein. Vorliegend ist nur ein Füllkörper 8_1 zwischen zwei der Abgleichkörper 4_1, 4_2 vorhanden und zwischen den weiteren Abgleichkörpern 4_2, 4_n kein Füllkörper vorhanden. Es können auch zwischen allen oder keinem der Abgleichkörper Füllkörper vorhanden sein.
  • Zudem ist hier ein Gehäuse 9 angedeutet, in dem die Abgleichanordnung 4 und die Wicklung 2 aufgenommen ist. Die Abgleichanordnung 4 ist zwischen dem Gehäuse 9 und der Wicklung 2 angeordnet. Die Abgleichanordnung 4 kann an einer Wand des Gehäuses 9 anliegen. Die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n können auch am Gehäuse 9 befestigt sein. Das Gehäuse 9 kann auch bei den anderen gezeigten Ausführungsformen vorhanden sein. Durch ein derartiges Gehäuse 9, insbesondere ein Metallgehäuse, kann die Abschirmung verbessert und der Abgleichbereich vergrößert werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu können auch die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n eine Abschirmfunktion übernehmen, so dass die Induktivitäten von der Umgebung entkoppelt sind. Eine derartige Abschirmung von elektromagnetischen Wellen / Feldern ist gerade im Hochfrequenz-Bereich notwendig. Bei einem zusätzlichen Metallgehäuse kann die Entkopplung noch weiter optimiert werden.
  • In einer alternativen Ausführungsform zur Luftspule kann der Spulenträger auch als magnetischer Kern, beispielsweise als Ferritkern ausgebildet sein oder es kann im Spulenträger ein magnetischer Kern vorhanden sein.
  • Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines induktiven Bauelements 1, das nicht unter die vorliegend beanspruchte Erfindung fällt, jedoch zum besseren Verständnis der Erfindung dient. Auch hier ist im Außenraum der Wicklung 2 eine Abgleichanordnung 40 angeordnet, die hier nur einen einzigen Abgleichkörper 4 aufweist. Der Abgleichkörper 4 ist als Hülse ausgebildet. Die Wicklung 2 ist innerhalb des Abgleichkörpers 4 angeordnet. Vorliegend ragen die Drahtenden 6, 7 aus demselben Ende aus dem Abgleichkörper 4 heraus. Die Drahtenden 6, 7 können auch aus unterschiedlichen Enden herausragen.
  • Vorliegend weist der Abgleichkörper 4 eine größere Länge auf als die Wicklung 2. Beispielsweise ist der Abgleichkörper 4 um maximal die Hälfte der Länge der Wicklung 2 länger als die Wicklung 2.
  • Ein Abgleich der Induktivität erfolgt hier durch Verschieben des Abgleichkörpers 4 entlang der Wicklungsachse A. Somit wird die (Längs-)Position des Abgleichkörpers 4 relativ zur Wicklung 2 verändert. Insbesondere wird der Abstand d des Mittelpunkts x_4 des Abgleichkörpers 4 zum Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 variiert. Die Mittelpunkte x_2, x_4 bezeichnen beispielsweise die geometrischen Mittelpunkte der Wicklung 2 bzw. des Abgleichkörpers 4 bezüglich der Wicklungsachse A, die auch als x-Achse bezeichnet werden kann. Die Mittelpunkte x_2, x_4 können auch die Massenschwerpunkte oder die magnetischen Schwerpunkte der Wicklung 2 bzw. des Abgleichkörpers 4 bezeichnen.
  • Das induktive Bauelement 1 weist einen Anschlag 10 auf, der die Verschiebung des Abgleichkörpers 4 entlang der Wicklungsachse A begrenzt. Der Anschlag 10 ist beispielsweise integraler Bestandteil eines Spulenträgers 11, um den die Wicklung 2 angeordnet ist. Der Anschlag 10 begrenzt die maximale Verschiebung des Abgleichkörpers 4 in eine Richtung. Die Position des Mittelpunktes des Abgleichkörpers 4 beim Anschlagen des Abgleichkörpers 4 am Anschlag 10 wird mit x_10 bezeichnet.
  • Beispielsweise ist in einer Anfangsposition der Mittelpunkt x_4 des Abgleichkörpers 4 auf halbem Weg zwischen der Anschlagsposition x_10 und dem Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 angeordnet. In diesem Fall steht ausreichender Spielraum zur Feinjustierung in beide Längsrichtungen zur Verfügung. Beispielsweise führt eine Verschiebung weg vom Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 zu einer Verringerung der Induktivität und eine Verschiebung weg von der Anschlagsposition x_10 in Richtung des Mittelpunkts x_2 der Wicklung 2 zu einer Vergrößerung der Induktivität.
  • Dabei entsteht vor allem ein großer Effekt durch Änderung der Position des Abgleichkörpers 4 an den längsseitigen Rändern der Wicklung 2. Somit ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein längsseitiges Ende des Abgleichkörpers 4 im Bereich eines längsseitigen Endes der Wicklung 2 verschoben wird. Beispielsweise beträgt der Abstand eines längsseitigen Endes der Wicklung 2 zum Abgleichkörper 4 vor oder nach der Einstellung der Induktivität nur maximal wenige mm. Insbesondere sind die Abstände der längsseitigen Enden des Abgleichkörpers 4 jeweils vom nächstliegenden längsseitigen Ende der Wicklung 2 unterschiedlich.
  • Nach Einstellung der Induktivität wird der Abgleichkörper 4 in einer Position relativ zur Wicklung 2 fixiert, beispielsweise am Spulenträger 11 oder direkt an der Wicklung 2.In der Endposition ist der Abgleichkörper 4 beispielsweise weder mittig, d.h. nicht mit seinem Mittelpunkt x_4 an der Position des Mittelpunkts x_2 der Wicklung 2, noch an der Anschlagsposition x_10 positioniert, sondern zwischen diesen beiden Positionen oder sogar von der Anschlagsposition x_10 gesehen jenseits des Mittelpunkts x_2 positioniert. Beispielsweise weisen dann die längsseitigen Enden des Abgleichkörpers 4 unterschiedliche Entfernungen von der nächstliegenden randseitigen Windung der Wicklung 4 auf.
  • Der Spulenträger 10 kann auch ein oder mehrere Abstandshalter 12 zur Positionierung, insbesondere Zentrierung, des Abgleichkörpers 4 in einem festgelegten Abstand zur Wickelachse A aufweisen. Die Abstandshalter 12 sind beispielsweise als radiale Vorsprünge des Spulenträgers 10 ausgebildet, an die eine Innenwandung des Abgleichkörpers 4 anliegt. Es können auch zusätzliche Elemente als Abstandshalter auf dem Spulenträger aufgebracht sein.
  • Der Spulenträger 10 weist vorliegend eine zylindrische Form auf. Der Spulenkörper kann auch eine andere Form aufweisen, beispielsweise eine Quaderform. Der Spulenträger 10 kann auch Teil eines größeren Körpers, beispielsweise eines ringförmigen Körpers sein. Der Spulenträger 10 kann als Hohlkörper ausgebildet sein.
  • Es ist auch eine Kombination der Eigenschaften der Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 mit der Ausführungsform der Figur 4 möglich. Insbesondere können bei den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 auch der Spulenträger 11 vorhanden sein und die Drahtenden 6, 7 aus demselben Ende herausragen. Auch in den Figuren 1 bis 3 kann der Mittelpunkt der Abgleichanordnung 40 an der Wicklungsachse A als Maß für die Position der Abgleichanordnung 40 relativ zur Wicklung 2 herangezogen werden und es ist zusätzlich oder alternativ eine Verschiebung der Abgleichanordnung 40 bzw. der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n zur Wicklung 2 möglich.
  • Die Figuren 5A bis 5C zeigen Verfahrensschritte bei der Einstellung einer Induktivität eines induktiven Bauelements 1. Das beispielhaft gezeigte Verfahren fällt nicht unter die vorliegend beanspruchte Erfindung, dient jedoch ebenfalls zum besseren Verständnis der Erfindung.
  • Gemäß Figur 5A wird ein induktives Bauelement 1 bereitgestellt, beispielsweise ein Bauelement gemäß Figur 4. Ein Abgleichkörper 4 ist beispielsweise mit seinem Mittelpunkt an der Position x_4 auf halbem Weg zwischen einer Anschlagsposition x_10 und der Position x_2 des Mittelpunkts der Wicklung 2 angeordnet.
  • Alternativ kann die Anfangsposition des Abgleichkörpers 4 beispielsweise auch die Anschlagsposition x_10 sein und der Abgleichkörper 4 wird von der Anschlagsposition x_10 in Richtung des Mittelpunkts x_2 der Wicklung 2 verschoben. Falls nötig, kann der Abgleichkörper 4 auch über den Mittelpunkt x_2 hinaus verschoben werden. Dies hat den Vorteil, dass die Anfangsposition des Abgleichkörpers 4 auf einfache Weise eingestellt werden kann.
  • Es wird die Induktivität L des Bauelements 1 gemessen. Abhängig von einem Sollwert der Induktivität L des Bauelements 1 wird die erforderliche Verschiebung des Abgleichkörpers 4 entlang der Wicklungsachse A (x-Achse) bestimmt.
  • Gemäß Figur 5B erfolgt dann eine Verschiebung des Abgleichkörpers 4 abhängig von der Abweichung des gemessenen Wertes vom Sollwert.
  • Beispielsweise wird bei einem Messwert größer als der Sollwert der Induktivität L der Abgleichkörper 4 weg von dem Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 in Richtung der Anschlagsposition x_10 verschoben. Bei einem Messwert kleiner als der Sollwert der Induktivität L wird der Abgleichkörper 4 hin zum Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 verschoben. Die Verschiebung kann in festgelegten Schritten erfolgen, beispielsweise im pm-Bereich. Der maximale Verschiebungsweg liegt beispielsweise im mm-Bereich. Beispielsweise erfolgt die Verschiebung mit Hilfe eines Schrittmotors. Es kann auch die Länge der Verschiebung abhängig von der Abweichung vom Sollwert festgelegt werden.
  • Beispielsweise kann abhängig von der Geometrie des Bauelements 1 durch Verschieben des Abgleichkörpers 4 von der Position des Mittelpunkts x_2 bis zur Anschlagsposition x_10 eine Verringerung der Induktivität um bis zu 5 % erreicht werden. Bei mittiger Position des Abgleichkörpers 4 zur Wicklung 2 kann ein maximaler Induktivitätswert erreicht werden, bei maximaler Verschiebung zur Position x_10 kann ein minimaler Induktivitätswert erreicht werden.
  • Anschließend kann wieder eine Messung des Induktivitätswertes durchgeführt werden. Falls die Induktivität hinreichend nahe beim Sollwert liegt, ist die Position x_4 des Abgleichkörpers 4 festgelegt.
  • Gemäß Figur 5C wird der Abgleichkörper 4 in seiner x-Position fixiert. Beispielsweise wird der Abgleichkörper 4 durch ein Haftmittel 13 an der Wicklung 2 oder am Spulenträger 11 befestigt. Beim Haftmittel 13 kann es sich beispielsweise um einen Klebstoff, insbesondere um einen UV-Klebstoff handeln. Das Haftmittel 13 wird aufgebracht und ausgehärtet.
  • Die Endposition x_4 kann nun für eine Gruppe von Bauelementen 1 verwendet werden. Alternativ dazu kann der Abgleich auch für jedes einzelne Bauelement 1 erneut durchgeführt werden. Das Verfahren eignet sich zum Abgleich in einer vollautomatischen Fertigung.
  • Entsprechende Abgleichverfahren können für die Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 durchgeführt werden. Bei diesen Ausführungsformen kann nach Messung der Induktivität L in Figur 5A zum Abgleich beispielsweise einer der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n entfernt oder hinzugefügt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 induktives Bauelement
    • 2 Wicklung
    • 3 Draht
    • 40 Abgleichanordnung
    • 4, 4_1, 4_2, 4_n Abgleichkörper
    • 5 Spalt
    • 6 Drahtende
    • 7 Drahtende
    • 8_1, 8_2, 8_n Füllkörper
    • 9 Gehäuse
    • 10 Anschlag
    • 11 Spulenträger
    • 12 Abstandshalter
    • 13 Haftmittel
    • A Wickelachse
    • x_2 Mittelpunkt Wicklung
    • x_4 Mittelpunkt Abgleichkörper / Abgleichanordnung
    • x_10 Anschlagsposition
    • d Abstand Mittelpunkt Wicklung - Mittelpunkt Abgleichkörper
    • L Induktivität
    • b1, b2, bn Durchmesser
    • l1, l2, ln Länge

Claims (10)

  1. Induktives Bauelement,
    aufweisend eine Wicklung (2) und mehrere Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) zur Einstellung einer Induktivität (L) des induktiven Bauelements (1), wobei die Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) ein ferromagnetisches Material aufweisen und die Wicklung (2) zumindest bereichsweise umgeben, wobei die Induktivität (L) durch die Form und/oder Position und/oder Anzahl der Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) eingestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens zwei der Abgleichkörper (4_1, 4_2, 4_n) ein Füllkörper (8_1, 8_2, 8_n) aufweisend ein nicht-magnetisches Material angeordnet ist.
  2. Induktives Bauelement nach Anspruch 1,
    wobei die Wicklung (2) zumindest teilweise innerhalb der Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) angeordnet ist.
  3. Induktives Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) als Ring oder Hülse ausgebildet sind.
  4. Induktives Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgleichkörper unterschiedliche Längen (l1, l2, l3) und/oder unterschiedliche Durchmesser (b1, b2, b3) aufweisen.
  5. Induktives Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) einen Mittelpunkt (x_4) bezüglich einer Wickelachse (A) aufweisen und die Wicklung (2) einen Mittelpunkt (x_2) bezüglich der Wickelachse (A) aufweist, wobei der Mittelpunkt (x_4) der Abgleichkörper (4) einen Abstand (d) vom Mittelpunkt (x_2) der Wicklung (2) aufweist.
  6. Induktives Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen Anschlag (10) zur Begrenzung der Verschiebung der Abgleichkörper entlang einer Wickelachse (A) aufweist, wobei die Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) beabstandet zum Anschlag (10) angeordnet sind.
  7. Induktives Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Induktivität (L) durch die Position der Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) bezüglich der Wickelachse (A) eingestellt ist.
  8. Induktives Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) relativ zur Wicklung (2) durch ein aufgebrachtes Haftmittel (13) fixiert sind, wobei die Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) ohne das Haftmittel (13) verschiebbar in Richtung der Wickelachse (A) ausgebildet ist.
  9. Induktives Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein Gehäuse (9) zur Abschirmung, wobei die Abgleichkörper (4, 4_1, 4_2, 4_n) zwischen dem Gehäuse (9) und der Wicklung (2) angeordnet sind.
  10. Induktives Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das als Luftspule ausgebildet ist.
EP20729682.3A 2019-05-29 2020-05-27 Induktives bauelement und verfahren zur einstellung einer induktivität Active EP3977493B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019114508 2019-05-29
PCT/EP2020/064726 WO2020239849A1 (de) 2019-05-29 2020-05-27 Induktives bauelement und verfahren zur einstellung einer induktivität

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3977493A1 EP3977493A1 (de) 2022-04-06
EP3977493B1 true EP3977493B1 (de) 2023-07-05

Family

ID=70922017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20729682.3A Active EP3977493B1 (de) 2019-05-29 2020-05-27 Induktives bauelement und verfahren zur einstellung einer induktivität

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220223339A1 (de)
EP (1) EP3977493B1 (de)
JP (1) JP2022534579A (de)
KR (1) KR20220015431A (de)
CN (1) CN113874968A (de)
BR (1) BR112021021684A2 (de)
IL (1) IL288325A (de)
PL (1) PL3977493T3 (de)
WO (1) WO2020239849A1 (de)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2555511A (en) * 1946-04-09 1951-06-05 Rca Corp Variable permeability tuning system
CH668662A5 (de) * 1985-05-09 1989-01-13 Max Breitmeier Elektromagnetische drossel.
DE3618122A1 (de) 1986-05-30 1987-12-03 Johann Leonhard Huettlinger Abgleichbare filterspule
DE3926231A1 (de) 1989-08-09 1991-02-14 Kolbe & Co Hans Kleine abgleichbare induktivitaet
DE19952192A1 (de) 1999-10-29 2001-04-12 Siemens Ag Verfahren zum Abgleichen einer elektronischen Schaltung, insbesondere einer Oszillatorschaltung
JP2007194282A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Sumida Corporation コイル部品
DE102008063312B4 (de) 2008-12-30 2015-05-21 Siemens Aktiengesellschaft Vorabgleichbare SMD-Spulen für hohe Ströme
JP5350192B2 (ja) * 2009-11-20 2013-11-27 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 送信用アンテナ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022534579A (ja) 2022-08-02
EP3977493A1 (de) 2022-04-06
PL3977493T3 (pl) 2023-11-13
BR112021021684A2 (pt) 2022-03-15
WO2020239849A1 (de) 2020-12-03
US20220223339A1 (en) 2022-07-14
IL288325A (en) 2022-01-01
CN113874968A (zh) 2021-12-31
KR20220015431A (ko) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2463869B1 (de) Induktives Bauelement mit verbesserten Kerneigenschaften
DE3029650C2 (de) Ringkerntransformator zum Widerstandsstumpfschweißen
EP2924697A1 (de) Plattenförmiger Streukörper als Einsatz im Magnetkern eines induktiven Bauelements, Magnetkern mit plattenförmigem Streukörper und induktives Bauelement
EP3723196B1 (de) Antenne
DE3307105A1 (de) Messeinrichtung fuer einen drehwinkel und/oder ein drehmoment
EP3977493B1 (de) Induktives bauelement und verfahren zur einstellung einer induktivität
DE2628524C2 (de) Hochspannungswicklung aus mehreren Teilspulen für Spannungswandler,
EP3078038B1 (de) Übertragerbauelement mit einstellung einer induktivität
EP1516160A2 (de) Sensorspule und wegmesssensor
WO2001022100A1 (de) Wickelkörper für eine rogowsky-spule mit gegenwindung
DE2446583C3 (de) Abgleichbare, abgeschirmte elektrische Spule
EP3724902B1 (de) Drossel und prüfanordnung zur durchführung von hochspannungsprüfungen
EP0989569A2 (de) Induktives Bauelement mit einem Stabkern
DE102022119155A1 (de) Magnetkern mit schutzgehäuse
WO2020239847A1 (de) Spulenkörper, induktives bauelement und verfahren zur einstellung einer induktivität
EP3224841A1 (de) Hochspannungstransformator mit u-förmigem kern
DE102011055880B4 (de) Induktives Bauelement mit verbesserten Kerneigenschaften
DE102020216539A1 (de) Spulenanordnung
DE4020112A1 (de) Magnetwicklung mit lagensprungkompensation
WO2023217828A1 (de) Induktives bauelement
DE1007394B (de) Spulensystem mit wenigstens einer Hochfrequenzspule mit vormagnetisiertem Stabkern
DE102017214219A1 (de) Geschlitzter magnetischer Kern und Verfahren zur Herstellung eines geschlitzten magnetischen Kerns
DD291186A5 (de) Abgleichbare induktivitaet in miniaturbauweise
DE102017114924A1 (de) Spulenanordnung
DE29722602U1 (de) Elektromagnetischer Wandler

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20211210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20230202

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230529

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1585613

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20230715

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502020004054

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: FP

REG Reference to a national code

Ref country code: RO

Ref legal event code: EPE

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231006

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231105

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231106

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231005

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231105

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231006

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502020004054

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230705

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20240408

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20240521

Year of fee payment: 5