EP3987557A1 - Induktives bauelement - Google Patents

Induktives bauelement

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EP3987557A1
EP3987557A1 EP20733954.0A EP20733954A EP3987557A1 EP 3987557 A1 EP3987557 A1 EP 3987557A1 EP 20733954 A EP20733954 A EP 20733954A EP 3987557 A1 EP3987557 A1 EP 3987557A1
Authority
EP
European Patent Office
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magnetic core
wall section
cover cap
inductive component
contact element
Prior art date
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Pending
Application number
EP20733954.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Hofbauer
Rainer Pilsl
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.)
Sumida Components and Modules GmbH
Original Assignee
Sumida Components and Modules GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumida Components and Modules GmbH filed Critical Sumida Components and Modules GmbH
Publication of EP3987557A1 publication Critical patent/EP3987557A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01F2027/297—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances with pin-like terminal to be inserted in hole of printed path

Definitions

  • the present invention relates to an inductive component and in particular to compliance with insulation requirements in the case of very compact inductive components.
  • Inductive components such as Transformers and chokes are used in a wide variety of applications.
  • An application example for this is electronics in automobiles, in which inductive components, etc.
  • they can be used as ignition transformers for gas discharge lamps or filter chokes.
  • the extensive developments in the automotive sector with regard to automotive electronics led to a sharp increase in the number of electronic components, for example for use in vehicles as instrument clusters that are used to display data in the car, for controlling the engine management system by activating the ignition system or the injection system , in anti-lock and driving dynamics control systems, in the control of airbags, in body control units, in driver assistance systems, in car alarm systems and multimedia devices such as Navigation systems, TV gymnasts, etc.
  • the number of electronic devices in automobiles which is increasing with this development, necessitates, for example, further adjustments to the electronic components with regard to their structural size in order to adhere to the installation spaces specified in the automobile by the vehicle design despite the increasingly extensive and complex electronics in automobiles.
  • the electronics in automobiles in terms of robustness, the temperature range (e.g. ensuring operability in a temperature range from -40 ° C to around 120 ° C), vibration and shock resistance (caused by vibrations in vehicle operation) , etc., whereby the reliability of the electronics should be guaranteed over the longest possible period with regard to the most varied of conditions and states.
  • an air gap is generally understood to mean the shortest distance between two conductive parts, especially the shortest possible connection via air, across recesses and crevices and across insulating attachments that are not fully connected to the subsurface and are free of crevices.
  • the air gap depends, among other things, on the voltages applied, with electronic components being assigned to predetermined overvoltage categories. Both overvoltages that enter the electronic component from outside via connections (e.g. connection terminals of an electronic component) and are generated in the electronic component itself and occur at the connections must be taken into account.
  • Predefined clearances are intended to rule out the possibility of a voltage breakdown through air via the shortest possible connections through air. In this sense, clearances limit the maximum possible electric fields in air so that no breakdown occurs.
  • the creepage distance represents the shortest connection between two potentials over a surface of an insulating material which is arranged between the two potentials.
  • the creepage distance generally depends on the effective operating voltage of an electronic component and is, among other things, influenced by the degree of soiling and / or degree of moisture on a surface of an insulation material.
  • the resistance to creep current of an insulating material is determined by the insulation strength of a surface of the insulating material under the influence of moisture and / or contamination and can be understood as indicating the maximum creepage current that can be set under standardized test conditions in a defined test arrangement.
  • the creepage resistance depends largely on the water absorption capacity and the behavior of an insulating material under thermal stress.
  • the insulation distance is understood to mean the thickness of an insulation material, so that this variable is important for determining the dielectric strength of an insulation material.
  • voltage breakdowns e.g. light bottom or sparks
  • creepage currents as a potential safety risk.
  • voltage breakdowns as arcs or sparks are to be avoided in the context of explosion protection, while leakage currents represent a safety risk for a user when they come into contact with a leakage current source.
  • the object of the invention is to provide inductive components with a compact design for assembly in small installation spaces in compliance with specified safety standards, in particular without falling below specified clearances and / or creepage distances and / or insulation distances.
  • the present invention provides an inductive component, comprising a magnetic core, at least one winding, a bobbin wound with the at least one winding, and a cover cap formed from an electrically insulating material.
  • the bobbin comprises at least one contact element attached to a contact strip of the bobbin for electrical connection to the at least one winding, a magnetic core holder in which the magnetic core is partially accommodated, and an elongated recess formed in the contact strip, which is located under the magnetic core holder recorded magnetic core and only partially extends over the at least one contact element along a longitudinal direction of the contact strip.
  • the cover cap is attached to the contact strip and at least partially covers a side surface of the magnet core that is tailored to the at least one contact element with respect to the at least one contact element, the cover cap having a first wall section through which the cover cap opens the side surface of the at least one contact element Magnetic core with respect to the at least one contact element at least partially covered, and one normal to the first side surface of the magnet core extending second wall portion which is inserted into the recess formed in the coil body.
  • the second wall section between the magnetic core and the at least one contact element extends in the longitudinal direction only partially along the contact strip.
  • the longitudinal direction of the contact strip is to be understood as a direction in which the contact strip has a largest dimension.
  • An “elongated depression” is also to be understood as a depression, for example a groove or elongated notch, which has a direction of extension transverse to a depth direction (ie a direction along a depth of the depression into the material in which the depression is formed as a recess ), wherein the direction of extent is a direction along which the recess has a largest dimension. Since the recess extends only partially along the longitudinal direction of the contact strip, the recess has only one opening, which is only formed in one side surface of the contact strip. If a plurality of contact elements is provided on the contact strip, a longitudinal direction of the contact strip can additionally or alternatively be understood as a direction along which the plurality of contact elements are arranged along the contact strip.
  • the coil body on the contact strip is designed as a counterpart to the cover cap and a very reliable connection between the cover cap and the coil body is achieved. It is possible because of the cover cap to meet existing requirements for clearances and creepage distances regardless of the dimensions of the inductive component, so that safety standards in this regard are complied with even with compact components with small dimensions.
  • the coil body on the contact strip is partially designed as a negative shape of the cover cap, which is a simple way in which the coil body and the cover cap are matched to one another. More precisely, the coil body on the contact strip is partially designed as a negative shape of at least one wall section of the cover cap, so that the coil body and the cover cap are simply matched to one another in order to enable a form-fitting connection. In particular, the form-fitting connection between the cover cap and the coil body is ensured in that the recess in the contact strip is designed as a negative shape with respect to the second wall section.
  • the covering cap can furthermore have a third wall section and a fourth wall section, which are oriented perpendicular to the first wall section and the second wall section.
  • the third wall section and the fourth wall section extend parallel to one another and each along an edge of the first wall section.
  • the third and fourth wall sections further increase the insulation and creepage distances between the magnetic core and the at least one additional contact element.
  • the recess in the coil body can be formed from three groove-shaped recess sections, each of which is designed to partially accommodate the second to fourth wall sections. This shape of the recess allows a very reliable plug connection between the cover cap and the coil body.
  • the first wall section of the cover cap can have at least one web section which extends away from the first wall section along a direction perpendicular to the side surface of the magnetic core towards the magnetic core.
  • the at least one web section can be in physical contact with the magnetic core, a position of the magnetic core in the coil body being fixed by the cover cap and displacement of the magnetic core in the coil body being prevented when the cover cap is attached.
  • the at least one web section allows a distance between the side surface facing the contact element and the first wall section to be maintained, in particular the magnet core does not slide back in the direction of the first wall section of the cover cap in the coil body.
  • a desired position of the core in the coil body is determined in a simple manner by means of the cover cap using the at least one web section.
  • a labyrinth structure is provided by the at least one web section in the side of the first wall section of the cover cap facing the magnet core, which allows an extension of air and creepage distances corresponding to a length of the at least one web section in the direction perpendicular to the side surface of the magnet core.
  • the at least one web section can be spaced apart from the second wall section by an air gap.
  • the cap can be inserted into the recess until the first section of the wall abuts the contact strip.
  • the present invention provides an inductive component comprising a magnetic core, at least one winding, and a coil former wound with the at least one winding.
  • the coil body has at least one contact element attached to a contact strip of the coil body for the electrical connection to the at least one winding and a magnetic core receptacle in which the magnetic core is partially received.
  • the inductive component further comprises a cover cap formed from an electrically insulating material, which at least partially covers a side surface of the magnetic core that is facing the at least one contact elements through a first wall section of the cover cap with respect to the at least one contact element, the first wall section of the cover cap at least one web section which extends away from the first wall portion along a direction perpendicular to the side surface of the magnetic core toward the magnetic core.
  • the at least one web section is in physical contact with the magnet core, so that a position of the magnet core in the coil body is determined by the cover cap. This prevents the magnetic core from shifting in the coil body when the cover cap is inserted.
  • the cover cap makes it possible for requirements for air and creepage distances to be complied with regardless of the dimensions of the inductive component, so that safety standards in this regard are adhered to even with compact components with small dimensions.
  • the at least one web section allows a distance to be maintained between the side surface facing the contact element and the first wall section, in particular the magnetic core does not slide back in the direction of the first wall section of the cover cap in the coil body.
  • the cover cap allows a desired position of the core in the coil body to be determined in a simple manner on the basis of the at least one web section.
  • a labyrinth structure is provided by the at least one web section in the side of the first wall section of the cover cap facing the magnet core, which allows an extension of air and creepage distances corresponding to a length of the at least one web section in the direction perpendicular to the side surface of the magnet core.
  • the coil body can have an elongated recess formed in the contact strip, which extends under the magnetic core received in the magnetic core and over the at least one contact element and extends in a longitudinal direction of the contact strip along the contact strip diglich partially extends into the recess a normal to the side surface of the Magnet core extending second wall portion of the cap is inserted.
  • the longitudinal direction of the contact strip here is to be understood as a direction in which the contact strip has a largest dimension.
  • an “elongated recess” is also to be understood as a recess, for example a groove or elongated notch, which has a direction of extension transversely to a depth direction (ie a direction along a depth of the recess into the material in which the recess is a recess is formed), wherein the direction of extent is a direction along which the recess has a largest dimension. Since the recess extends only partially along the longitudinal direction of the contact strip, the recess only has one opening which is only formed in one side surface of the contact strip. If a plurality of contact elements are provided on the contact strip, a longitudinal direction of the contact strip can additionally or alternatively be understood as a direction along which the plurality of contact elements are arranged along the contact strip.
  • This first embodiment ensures that the cover cap by means of the first and second wall sections surrounds the magnetic core on the side with the at least one contact element, so that here an advantageous partitioning or isolation of conductive parts without increasing the dimensions of the coil body to increase of safety distances between the at least one contact element and the magnetic core is achieved. Furthermore, a mechanically reproducible positioning of the cover cap on the bobbin is achieved by the recess, which e.g. an advantage for a mechanical assembly of wound and equipped with a core bobbins with cover cap allowed pen.
  • the cover cap can be reliably attached to the coil body by means of the second wall section through the recess. A positive connection between the cover cap and the coil body is ensured in that the recess in the contact strip is designed as a negative shape with respect to the second wall section.
  • the at least one web section can be spaced from the second wall section by an air gap. This can ensure that the magnetic core on a Page that is trimmed to the side with the at least one contact element, is sufficiently isolated by the cover cap from and the cover cap can be inserted sufficiently deep into the coil body independently of the Stegabschnit th.
  • the cover cap can furthermore have a third wall section and a fourth wall section, which are oriented perpendicular to the first and second wall sections. Furthermore, the third wall section and the fourth wall section can extend parallel to the at least one web section and in each case along an edge of the first wall section.
  • the cover cap can be provided as a pot-shaped or shell-shaped insulating body, which enables a mechanically stable covering of the core received in the coil body with respect to the at least one contact element.
  • the recess can be formed from three groove-shaped recessed sections which are each designed to partially accommodate the second to fourth wall sections.
  • three wall sections of the covering cap can advantageously be partially received by the recess, which can enable the magnetic core to be reliably sealed off from the at least one contact element.
  • compliance with safety standards with regard to the winding can also be ensured.
  • more than one web section can be formed on the first wall section as a plurality of web sections.
  • the plurality of web sections protrudes toward the magnetic core from the first wall section, at least one of the plurality of web sections being in physical contact with the magnetic core.
  • the cover cap can be slipped onto the coil body so that the magnetic core is at least partially surrounded by the cover cap on at least three side surfaces.
  • the Cover cap can be provided as a pot-shaped or shell-shaped insulation body, which enables a mechanically stable covering of the core received in the coil body relative to the at least one contact element.
  • the at least one contact element on the coil body can be designed as a Gull-wing contact pin.
  • the at least one contact element can be designed as a contact pin for THT (through hole technology) design, so that the inductive component for through-hole assembly is provided as a THT component.
  • through-hole mounting in THT is understood to mean the assembly of wired electronic components in assembly and connection technology, in which, in contrast to surface mounting according to SMD technology (also “ surface-mounting technology ”or SMT) components have wire connections and are designed as“ wired components ”that are inserted through contact holes in the circuit board during assembly and then by soldering (conventional hand soldering, wave soldering, selective soldering, etc.) with one or more Conductors are connected.
  • soldering conventional hand soldering, wave soldering, selective soldering, etc.
  • the at least one contact element can be arranged on a high-voltage side of the coil body. This ensures on the high-voltage side of inductive components that safety standards are observed.
  • the at least one contact element can be arranged on a high-voltage side of the coil body. This ensures sufficient safety distances on the high-voltage side of the bobbin.
  • the coil body can be designed for SMD assembly of a circuit board and the inductive component is provided as an SMD component. In this way, for example, compact chopper transformers can be implemented.
  • the coil body can be designed for THD assembly of a circuit board and the inductive component is provided as a THD component. Corresponding components can be provided with small dimensions while maintaining the necessary air and creepage distances.
  • the cover cap is only attached to a point on the coil body where an improvement in creepage and insulation distances is required. It is also possible to easily retrofit existing components with caps or to replace existing caps, for example in the course of maintenance work, etc.
  • Inductive components as described above and below with regard to various embodiments, allow simple assembly and removal of the cap, with the Cover cap is only attached to a contact strip of the bobbin. As a result, the invention can advantageously be applied to SMT and THT without the design of a coil body having to be modified significantly.
  • the side surface section of the magnetic core which is trimmed to the contact elements is at least partially covered by a wall section of the cover cap, which means that leakage currents can be suppressed very efficiently.
  • the cover cap allows an insulation body to be provided separately in addition to the coil body, which enables the inductive component to be modularized and air and creepage distances to be retrofitted.
  • the cover cap and the coil body can be mechanically detachably coupled, which means that creepage distance extensions can be achieved in a simple manner in a ductile component and, if necessary, individual components can be replaced and retrofitted.
  • An extension of the air and creepage distances can be specified via the number of web sections and their geometric configuration, with a labyrinth structure being implemented on a wall section of the cover cap facing the magnetic core.
  • the web sections serve as Spacers that prevent the magnetic core from slipping back in the direction of the at least one contact element and, using this advantageous measure, also set a position of the core on the coil body.
  • the cover cap can easily be produced by, for example, injection molding techniques and can be produced inexpensively in large numbers.
  • a reliable attachment of the cover cap 20 is made possible by inserting the cover cap into the recess in the coil body in a manner essentially normal to the side surface of the contact strip in which the recess is formed, so that the cover cap can be reliably and reproducibly attached to the coil body relative to the magnetic core.
  • This attachment can be detachable, in that the cover cap is simply inserted, or the cover cap can also be permanently attached to the coil body by means of an adhesive or the like.
  • the cover cap can only be attached to a contact strip of the coil former, so that the cover cap can be arranged in a space-saving and compact form only on the contact strip or the at least one contact element on which an increase in creep - And isolation distances is desired, such as a con tact element to which a high voltage is applied during operation, or on a high-voltage side of the bobbin.
  • FIG. 1 a shows a cover cap for an inductive component according to embodiments of FIG.
  • Fig. 1b schematically shows the cap from Fig. 1a in a top view
  • FIG. 2a shows a coil former for an inductive component according to embodiments of FIG.
  • Fig. 2b schematically shows the coil body from Fig. 2a in a side view rotated relative to Fig. 2a
  • FIG. 2c schematically shows the coil former from FIG. 2a in a view from below
  • FIG Fig. 3 shows an inductive component according to embodiments of the invention in a view from above of the component schematically.
  • cover cap 20 for an inductive component is described below.
  • the cover cap 20 is formed from an electrically insulating material.
  • the cover cap 20 can be produced by injection molding processes.
  • the cover cap 20 can be provided, for example, as a pot-shaped or bowl-shaped insulation body, the cover cap 20 being formed by a first wall section 22, a second wall section 23, a third wall section 25 and a fourth wall section 27, which are each connected to one another along edges , so that the cover cap 20 from, for example, geometrically represents a cuboid body with two adjacent open sides.
  • the second to fourth wall sections 23, 25, 27 of the cover cap 20 are mechanically connected to the first wall section 22 along three side edges of the first wall section 22 and extend away from the first wall section 22 along a direction of the surface normal to the first wall section 22.
  • the second wall section 23 is in each case to the first wall section 22, the third wall section 25 and the fourth wall section 27 oriented perpendicularly.
  • the third wall section is in each case to the first wall section 22, the third wall section 25 and the fourth wall section 27 oriented perpendicularly.
  • the cover cap 20 has two web sections 24,
  • the web sections 24, 26 are parallel to one another, parallel to the third and fourth wall sections 25, 27 and perpendicular to the first and second wall sections 22, 23.
  • the web sections 24, 26 can be spaced from the second wall section 22 by an air gap S. In other words, the web sections 24, 26 can only be mechanically connected to the first wall section 22.
  • a length of the web sections 24, 26 along a direction in which the Stegab sections 24, 26 protrude from the first wall section be less than or equal to a length of the second to fourth wall sections 23, 25, 27 along this direction. If the second to fourth wall sections 23, 25, 27 have unequal lengths along this direction, a length of the web sections along this direction can be less than or equal to a largest of the lengths of the second to fourth wall sections 23, 25, 27 along this direction be.
  • a coil former 20 for an inductive component will now be described in accordance with some illustrative embodiments corresponding to the first and second aspects of the invention.
  • the coil body 20 has two contact strips 33, 35 which are connected to one another by a connecting section 31 '.
  • the con tact strips 33, 35 are formed at opposite ends of the connecting portion 31,, which can for example have a hollow cylindrical shape.
  • the contact strips 33, 35 are elongated elements of the coil body 30, which means that they each have a longitudinal direction in which the contact strips 33, 35 each have a largest dimension.
  • the connecting section 31 ' can have two openings at opposite ends of the connecting section 31', the contact strips 33, 35 each being arranged at one of these ends.
  • a Magnetkernauf acquisition 31 is provided, through which a magnetic core (not shown in FIGS. 2a to 2c) can be partially received by the bobbin 30.
  • a leg of a magnetic core (not shown in Figs. 2a to 2c) in the Magnetkerniller acquisition 31 of the bobbin 30 are partially received.
  • the contact strip 33 is arranged on a high-voltage side HS of the coil body 30 and the contact strip 35 is arranged on a low-voltage side NS of the coil body. Furthermore, the bobbin 30 has at least one contact element 50 attached to the contact strip 33 on the HS side of the bobbin 30 for electrical connection with at least one winding (not shown in FIGS. 2a to 2c). On the contact strip 35 on the NS side of the coil former 30, at least one further contact element 52 for electrical connection to at least one winding (in 2a to 2c not shown). Additionally or alternatively, “the longitudinal direction” of the contact strip 33 can also be defined as follows with regard to contact elements on the contact strip 33. If, for example, a plurality of contact elements 50 are provided on the contact strip, a longitudinal direction of the contact strip 33 can be set as a direction along which the plurality of contact elements 50 are arranged along the contact strip 33.
  • the NS side of the bobbin 30 can represent a low-voltage side of an inductive component (not shown in FIGS. 2a to 2c) and the HS side of the bobbin 30 can represent a high-voltage side.
  • a distinction between the low-voltage side on the NS side of the coil body 30 and the high-voltage side on the HS side of the coil body 30 can be made in that the contact strip 33 on the HS side of the coil body 30 relative to the contact strip 35 on the NS side of the coil body Has greater width (ie, a dimension of the contact strip 33 in a direction along which a magnetic core (not shown in FIGS. 2a to 2c) is received in the magnetic core receptacle 31 of the coil former 30 when the coil former 30 is fitted with a magnetic core, is in Compared to the contact strip 35 larger).
  • the coil body 30 is formed on the contact strip 33 of the coil body 30 as a counterpart to the cover cap 20.
  • the coil body 30 as shown in FIGS. 2a and 2c has an elongated recess 32 on the HS side.
  • the elongated recess 32 can represent a groove-shaped recess which is formed in the contact strip 33 in such a way that it extends in the longitudinal direction only partially along the contact strip 33 and runs in the contact strip 33 over the at least one contact element 50.
  • an “elongated recess” is to be understood as a recess, for example a groove or elongated notch, which has a direction of extension transverse to a depth direction (ie a direction along a depth of the recess into the material of the contact strip 33, in which the recess 32 is formed as a recess), wherein the direction of extent is a direction along which the recess 32 has a largest dimension. Since the recess 32 extends in the longitudinal direction le diglich partially along the contact strip 33, the recess 32 in the longitudinal direction only has one opening that is only in one side surface of the contact strip 33 ge forms in which the at least one contact element 50 on Bobbin 30 is exposed.
  • the recess 32 is designed in such a way that a cover cap, for example the cover cap 20 shown in FIGS. 1 a and 1 b, can be partially received therein, so that a form-fitting connection is formed between the cover cap and the coil body .
  • the recess 32 can represent a negative shape of a section of the covering cap 20, so that the coil body 30 on the contact strip 33 is partially designed as a negative shape of the covering cap 20.
  • the recess 32 can be designed as a longitudinal groove, for example only in the form of a longitudinal groove 32a, which is shown in FIG. 2a.
  • the longitudinal groove 32a can run parallel to the longitudinal direction of the contact strip 33 over the at least one contact element 50, the longitudinal direction of the contact strip 33 being a longest geometric dimension of the contact strip 33 as described above.
  • the longitudinal groove 32a extends in the longitudinal direction of the contact strip 33 only partially along the contact strip 33.
  • the cap 20 can only be attached to a contact strip of the coil former 30, so that the cap 20 can be arranged in a space-saving and compact form only on the contact strip 33 or the at least one contact element 50 , on which an increase in creepage and insulation distances is desired, such as a contact element 50 to which a high voltage is applied during operation, or on a high-voltage side of the coil former 30.
  • each of the three groove-shaped recess sections 32a, 32b, 32c is designed as a longitudinal groove, which are connected to one another and realize a single continuous recess corresponding to the recess 32 provided in FIG. 2a.
  • the groove-shaped recess sections 32b and 32c are oriented perpendicular to the groove-shaped recess section 32a and the groove-shaped recess sections 32b and 32c run parallel to one another.
  • the recess 32 can be provided in such a way that the second to fourth wall sections 23, 25, 27 of the cover cap 20 shown in FIG. 1a can be inserted into the three groove-shaped recess sections 32a, 32b, 32c and in particular can be partially accommodated in the three groove-shaped recess sections 32a, 32b, 32c.
  • the cover cap 20 shown in FIGS. 1a and 1b can be mounted on the coil body shown in FIGS. 2a to 2c in such a way that the cover cap is inserted into the recess.
  • the cover cap 20 is thus arranged on the HS side of the bobbin 30 between an opening in the magnetic core receptacle 31 of the bobbin 30 and the at least one contact element 50.
  • the at least one contact element 50 can be designed as a gull wing contact pin and attached to the contact strip 33.
  • the at least one contact element 52 can also be designed as a gull wing contact pin and attached to the contact strip 35.
  • the coil body 30 can thus be designed for SMD assembly of a circuit board (not shown in the figures).
  • the bobbin 30 is suitable for applications relating to a chopper transformer.
  • the coil body 30 can have a labyrinth structure L on its underside.
  • the labyrinth structure L is provided on the contact strip 33 and is formed by web sections L1, L2, L3, L4 and groove sections N1, N2, N3 formed on the underside of the contact strip 33.
  • One of the groove sections N1, N2, N3 is formed between each two adjacent web sections of the web sections L1, L2, L3, L4, so that two adjacent web sections are spaced from each other by a groove section.
  • the slot sections N1, N2, N3 can be provided to a wire section of a winding provided above the coil body (not shown in FIGS. 2a to 2c), the at least one contact element 50 to be supplied.
  • wire sections which are each fed to the contact elements can thus be separated from one another by the web sections L1 and L3.
  • a corresponding labyrinth structure can also be provided on the underside of the contact strip 35.
  • an offset of the at least one contact element 50 is shown relative to the grooves N1 to N3 and the at least one contact element is formed in one of the web sections L1 to L4.
  • the inductive component 100 comprises the cover cap 20, which is described above with reference to FIGS. 1 a and 1 b, and the coil body 30, which is described above with reference to FIGS. 2a to 2c.
  • the inductive component 100 further comprises a magnet core 10 and at least one winding W which is provided above the coil former 30.
  • the magnetic core 10 of the inductive component 100 can be designed as a modular magnetic core.
  • the magnet core 10 can be a U-core, double-U-core or U-I-core, which is partially received in the Magnetkernauf 31 (FIGS. 2a and 2b) of the bobbin 30.
  • the Mag netkern 10 can only be an I-core which is inserted into the magnetic core receptacle 31 of the bobbin.
  • an E-core or a double-E-core can be provided, wherein the coil body can be designed accordingly to accommodate the central piece and with contact surfaces for the side legs.
  • the coil former 30 has the at least one contact element 50 which is attached to the side HS of the coil former 30.
  • the at least one contact element is provided for electrical connection to the at least one winding W.
  • the cover cap 20 is formed from an electrically insulating material.
  • the cover cap 20 is attached to the coil body 30 by being pushed onto it, the second wall section 23 being inserted into the recess is.
  • the cap 20 covers a side surface 14 of the magnetic core 10 received in the coil body 30 with respect to the at least one contact element 50 on the HS side of the coil body 30.
  • the cap 20 is between the side surface 14 of the magnet core 10 and the at least one contact element 50 arranged on the coil body.
  • the magnetic core 10 can be shielded on the HS side of the coil body 30 with respect to the at least one contact element 50 by the third and fourth Wandab sections 25, 27 of the cap 20.
  • the third and fourth wall sections 25, 27 of the cover cap 20 can be partially received in the recess 32, as described above with regard to FIG. 2a.
  • the side surface 14 of the magnetic core 10, which is the side HS of the bobbin 30 and thus the contact strip 33 with the at least one contact element 50, is at least partially covered by the first wall section 22 of the cap 20 at least.
  • the HS side of the coil former 30 can represent a high-voltage side of the inductive component 100 in some illustrative embodiments of the invention, and the NS side of the coil former 30 can represent a low-voltage side of the inductive component 100.
  • a distinction between tween the low voltage side on the NS side of the bobbin 30 and the high voltage side on the HS side of the bobbin 30 can be made to the effect that the cover cap 20 on the HS side of the bobbin 30 in the inductive component 100 is angeord net and the side surface 14 of the magnetic core 10, ie the side of the magnetic core 10 which is trimmed to the HS side of the bobbin is covered by the cap 20 with respect to the at least one contact element 50 on the contact strip 33 of the HS side of the bobbin 30.
  • the at least one contact element 50 can extend away from the coil body 30 in a direction normal thereto with respect to the first wall section 22.
  • the cover cap 20 As described above with regard to FIG. 1 a, the cover cap 20, as described above with regard to FIG. 1 a, has an air gap S which separates the web sections 24 and 26 from the second wall section 23.
  • the air gap is made sufficiently large, see above that the cap 20 can be attached to the coil body 30 independently of the web sections 24 and 26 by inserting the second wall section 23 into the recess 32 until the first wall section 22 below the web sections 24, 26 hits the contact strip 33.
  • a distance between the first wall section 22 and the side surface 14 of the magnet core 10 can thus be set by the web sections 24 and 26.
  • the inductive component 100 shown in FIG. 3 can be manufactured by a method that involves winding the coil bobbin 30 with the at least one winding W, taking the magnetic core 10 into the bobbin 30 and attaching the cover cap 20 to the bobbin 30 includes.
  • the magnetic core 10 is partially received in the magnetic core receptacle 32 of the bobbin 30.
  • the winding of the bobbin 30 can take place independently of the magnetic core 10 and the fitting of the Spulenkör pers 30 with the magnetic core 10 can, for example, take place separately or simultaneously with it.
  • the magnetic core 10 can also be received in the bobbin 20 in that e.g. individual core segments in the case of a modular magnetic core 10 are received in the coil body 30.
  • a position of the magnetic core 10 on the coil body 30 can be set by means of the cover cap 20, the cover cap 20 being attached to the coil body 30 before, during or after the magnetic core 10 is fitted to the coil body 30.
  • the inductive component 100 described above is disclosed in some illustrative embodiments of the invention, wherein the at least one contact element 50 on the coil body 30 can be designed as a Gull-wing contact pin.
  • the at least one contact element 50 on the coil body 30 can be designed as a Gull-wing contact pin.
  • this is not a limitation, and other contact pins can be provided.
  • the inductive component 100 described above is disclosed in some illustrative embodiments of the invention, wherein the at least one contact element 50 can be arranged on a high-voltage side of the coil former 30. This does not represent a limitation of the present invention and, additionally or alternatively, at least one contact pin can be arranged on a low-voltage side of the coil former 30.
  • the inductive component 100 described above is disclosed in some illustrative embodiments of the invention, wherein the coil body 30 can be designed for SMD assembly of a circuit board (not shown). This is not a restriction and, alternatively, the inductive component 100 can be designed for THT assembly.
  • two web sections 24, 26 are shown on the cover cap 20. This is not a limitation and, alternatively, only one web section or more than two web sections can be provided on the cover cap.
  • the cover cap 20 can be plugged onto the contact strip 33 on the HS side of the coil former 30 through the recess 32.
  • a recess corresponding to the recess 32 can also be formed on the NS side of the coil body, so that the cover cap 20 can additionally or alternatively be plugged onto the coil body 30 on the NS side.
  • the covering cap 20 is described in such a way that it is formed by four wall sections. This is not a limitation of the invention and a cover cap can only be formed by the first and second wall sections 22 and 23 or by a total of five wall sections, with a fifth in addition to the first to fourth wall sections 22, 23, 25, 27 described Wall section can be provided which is arranged opposite the second wall section on the first wall section 22 and extends parallel to the second wall section 23.
  • the inductive component 100 comprises the illustrated magnetic core 10, the at least one illustrated winding W and the illustrated bobbin 30, which is wound with the at least one winding W.
  • the coil body 30 comprises the illustrated at least one contact element 50, which is attached to the illustrated contact strip 33 of the coil body 30 for electrical connec tion with the at least one winding W, the illustrated Magnetkernauf acquisition 31 in which the magnetic core 10 is partially received, and the Depicted recess 32 under the magnetic core 10.
  • the inductive component 100 also has the illustrated Cover cap 20, which is formed from an electrically insulating material and attached to the contact strip 33 Kon.
  • the cap 20 covers the at least one Kontak telement 50 trimmed side surface 14 of the magnetic core 10 with respect to the at least egg NEN contact element 50 at least partially.
  • the cap 20 has the first Wandab section 22 through which the cap 20 at least partially covers the side surface 14 of the magnet core 10 facing the at least one contact element 50 with respect to the at least one contact element 50, and which extends normal to the side surface 14 of the magnet core 10 extending second wall section 23 which is inserted into the recess 32.
  • the first wall section 22 of the cap 20 has the illustrated at least one web section 24 which extends along a direction perpendicular to the side surface 14 of the magnet core 10 towards the magnet core 10 and away from the first wall section 22. In this case, the at least one web section 24 is spaced apart from the second wall section 22 by an air gap S.
  • the inductive component 100 shown in FIGS. 1 to 3 comprises the magnetic core 10 shown, the shown at least one winding W and the shown bobbin 30, which is connected to the at least one Winding W is wound.
  • the coil body 30 comprises the illustrated at least one contact element 50, which is attached to the illustrated contact strip 33 of the coil body 30 for electrical connection to the at least one winding W, and the illustrated magnetic core receptacle 31 in which the magnetic core 10 is partially received.
  • the inductive component 100 also has the illustrated cover cap 20, which is formed from an electrically insulating material and which covers the illustrated side surface 14 of the magnetic core 10, which is aligned with the at least one contact element 50, through the illustrated first wall section 22 of the cover cap 20 the at least one contact element 50 is at least partially covered.
  • the first wall section 22 of the cover cap 20 has the illustrated at least one web section 24 which extends away from the first wall section 22 in a direction perpendicular to the side surface 14 of the magnet core 10 towards the magnet core 10.
  • the coil former 30 is designed for SMD mounting or for THD mounting on a printed circuit board. This means that the at least one contact element 50 is correspondingly designed as a THT contact element or SMT contact element.
  • the at least one contact element 50 is designed as a through-hole contact pin or as a gull wing contact.
  • a labyrinth-like air and creepage distance extension is proposed, for example in U-core, double-U-core, I-core and U-core applications. This is achieved according to illustrative embodiments using a combi nation of a cover cap and a coil body, which is designed on a contact strip of the coil body as a counterpart to the cover cap, for example, the coil body is partially formed on a contact strip as a negative shape of the associated cover cap.
  • the cover cap which is designed to be closed on the back of the core, is placed in the intended negative mold as a counterpart, the air and creepage distance increases from the at least one contact element assigned to the contact strip to the magnetic core sealed off by the cover cap.
  • This principle can also be applied on both sides.
  • the cover cap is designed with web sections on the inner side. These can be used as spacers and can prevent the magnetic core in the inductive component from slipping back in the direction of the rear wall of the cover cap. Using this measure, which defines the position of the magnetic core on the coil body, the air and creepage distances can also be lengthened according to the length of the web sections.
  • One effect of the subject matter of the present invention is that the size of inductive components while maintaining the required safety distances for basic insulation or reinforced insulation according to EN 61558-2-16 + A1 cannot be increased and preferably can be reduced. Furthermore, the safety clearances to the chassis are observed.

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Abstract

In einem Aspekt wird ein induktives Bauelement bereitgestellt, das einen Magnetkern (10), wenigstens eine Wicklung (W), und einen mit der wenigstens einen Wicklung (W) bewickelten Spulenkörper (30) umfasst. Der Spulenkörper (30) weist dabei wenigstens ein an einer Kontaktleiste (33) des Spulenkörpers (30) angebrachtes Kontaktelement (50) zur elektrischen Verbindung mit der wenigstens einen Wicklung (W), eine Magnetkernaufnahme, in die der Magnetkern (10) teilweise aufgenommen ist, und eine in der Kontaktleiste (33) gebildete längliche Vertiefung (32) auf, die sich unter dem in die Magnetkernaufnahme (31) aufgenommenen Magnetkern (10) und über dem wenigstens einen Kontaktelement (50) erstreckt und sich in einer Längsrichtung der Kontaktleiste (33) entlang der Kontaktleiste (33) lediglich teilweise erstreckt. Das induktive Bauelement umfasst ferner eine aus einem elektrisch isolierenden Material gebildete Abdeckkappe, die an der Kontaktleiste (33) angebracht ist und eine dem wenigstens einen Kontaktelement (50) zugerichtete Seitenfläche (14) des Magnetkerns (10) bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement (50) wenigstens teilweise bedeckt. Die Abdeckkappe (20) weist dabei einen ersten Wandabschnitt (22) auf, durch den die Abdeckkappe (20) die dem wenigstens einen Kontaktelement (50) zugerichtete Seitenfläche (14) des Magnetkerns (10) bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement (50) wenigstens teilweise bedeckt. In die im Spulenkörper (30) gebildete Vertiefung (32) ist ein sich normal zu der ersten Seitenfläche (14) des Magnetkerns (10) erstreckender zweiter Wandabschnitt (23) der Abdeckkappe (20) eingesteckt, wobei der zweite Wandabschnitt (23) sich zwischen dem Magnetkern (10) und dem wenigstens einen Kontaktelement (50) in dem Spulenkörper (30) erstreckt.

Description

INDUKTIVES BAUELEMENT
Die vorliegende Erfindung betrifft ein induktives Bauelement und insbesondere die Einhaltung von Isolationsanforderungen bei sehr kompakten induktiven Bauelementen.
Induktive Bauelemente, wie z.B. Transformatoren und Drosseln, werden in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen eingesetzt. Ein Anwendungsbeispiel hierfür stellt die Elektronik in Au tomobilen dar, in der induktive Bauelemente u.a. zum Beispiel als Zündtransformatoren für Gasentladungslampen oder Filterdrosseln eingesetzt werden. Dabei führten die im Automobil bereich vorangetriebenen umfangreichen Entwicklungen bezüglich der Automobilelektronik zu einer stark ansteigenden Anzahl von Elektronikkomponenten, zum Beispiel zur Anwendungen im Fahrzeug als Kombiinstrumente, die zur Anzeige von Daten im Auto dienen, zur Steuern des Motorsteuerung mit einer Ansteuerung der Zündanlage oder des Einspritzsystems, in An- tiblockier- und Fahrdynamikregelsystemen, in der Steuerung von Airbags, in Bodycontrolunits, in Fahrerassistenzsystemen, in Autoalarmanlagen und Multimediageräten, wie z.B. Navigati onssysteme, TV-Turner usw.
Die mit dieser Entwicklung steigende Anzahl an elektronischen Geräten in Automobilen macht zum Beispiel weitere Anpassungen der Elektronikkomponenten hinsichtlich ihrer Baugröße erforderlich, um die im Automobil seitens der Fahrzeugkonstruktion vorgegebenen Bauräume trotz der immer umfangreicheren und komplexeren Elektronik in Automobilen einzuhalten. Im Allgemeinen bestehen weitere Anforderungen an die Elektronik in Automobilen hinsichtlich der Robustheit, des Temperaturbereichs (z.B. die Gewährleistung der Betriebsfähigkeit in einem Temperaturbereich von -40°C bis etwa 120°C), der Schwingungs- und Stoßfestigkeit (hervor gerufen durch Erschütterungen im Fahrzeugbetrieb), usw., wodurch die Zuverlässigkeit der Elektronik über einen möglichst großen Zeitraum hinsichtlich verschiedenster Bedingungen und Zustände gewährleistet werden soll.
Neben den anwendungsbezogenen Bedingungen hinsichtlich einer Bauteilgröße, die insbe sondere auf eine kompaktere Ausgestaltung von Elektronikkomponenten gerichtet ist, um vor gegebenen Bauräumen zu genügen, beispielsweise als eine vorgegebene maximale Monta gefläche, die eine Elektronikkomponente auf einem Träger, wie z.B. einer Leiterplatte, an der die Elektronikkomponente anzubringen ist, höchstens einnehmen darf, sind dabei unbedingt allgemein vorgegebene Sicherheitsstandards einzuhalten, ohne dabei wiederrum die Leis tungsfähigkeit und Qualität von Elektronikkomponenten zu verringern. Beispielsweise werden durch Sicherheitsnormen zur Umsetzung von einheitlichen Mindestsicherheitsstandards Iso lationsanforderungen vorgegeben, die Elektronikkomponenten erfüllen sollen, wie z.B. die Ein haltung von vorgegebenen Luft- und Kriechstrecken und die Einhaltung einer vorgegebenen Durchschlagsfestigkeit.
Hierbei wird im Allgemeinen unter einer Luftstrecke die kürzeste Entfernung zwischen zwei leitenden Teilen verstanden, speziell die kürzest mögliche Verbindung über Luft, über Vertie fungen und Spalten hinweg und quer durch isolierende Aufsätze, die nicht vollflächig und spal tenfrei mit dem Untergrund verbunden sind. Die Luftstrecke hängt unter anderem von anlie genden Spannungen ab, wobei Elektronikkomponenten vorgegebenen Überspannungskate gorien zugeordnet werden. Dabei sind sowohl Überspannungen zu berücksichtigen, die von außen über Anschlüsse (z.B. Anschlussklemmen einer Elektronikkomponente) in die Elektro nikkomponente eintreten, als auch in der Elektronikkomponente selbst erzeugt werden und an den Anschlüssen auftreten. Durch vorgegebene Luftstrecken soll ausgeschlossen werden, dass über mögliche kürzeste Verbindungen durch Luft ein Spannungsdurchschlag durch Luft auftritt. In diesem Sinne begrenzen Luftstrecken maximal mögliche elektrische Felder in Luft, so dass kein Durchschlag erfolgt.
Demgegenüber stellt die Kriechstrecke die kürzeste Verbindung zwischen zwei Potentialen über eine Oberfläche eines Isolierstoffs dar, der zwischen den zwei Potentialen angeordnet ist. Die Kriechstrecke ist allgemein von der effektiven Betriebsspannung einer Elektronikkom ponente abhängig und wird u.a. durch den Verschmutzungsgrad und/oder Befeuchtungsgrad einer Oberfläche eines Isolationsstoffes beeinflusst. Zum Beispiel wird eine Kriechstromfestig keit eines Isolierstoffes durch die Isolationsfestigkeit einer Oberfläche des Isolierstoffes unter Einwirkung von Feuchtigkeit und/oder Verunreinigungen bestimmt und kann als den maxima len Kriechstrom bezeichnend verstanden werden, der sich unter genormten Prüfbedingungen in einer definierten Prüfanordnung einstellen darf. Dabei hängt die Kriechstromfestigkeit we sentlich von dem Wasseraufnahmevermögen und dem Verhalten eines Isolierstoffes bei ther mischer Beanspruchung ab.
Weiterhin wird unter der Isolationsstrecke die Stärke eines Isolationsmaterials verstanden, so dass diese Größe für die Ermittlung der Durchschlagsfestigkeit eines Isolationswerkstoffes von Bedeutung ist. Mittels Sicherheitsnormen, die Anforderungen an Luft-, Kriech- und Isolationsstrecken stellen, ergeben sich abhängig von einer Dimensionierung einer Elektronikkomponente Zwangsbedin gen für eine ausreichende Isolation, um Spannungsdurchschläge (z.B. Lichtboden oder Fun kenschlag) und/oder Kriechströme als potentielles Sicherheitsrisiko zu vermeiden. Beispiels weise sind Spannungsdurchschläge als Lichtbogen oder Funkenschlag im Rahmen der Ex plosionssicherheit zu vermeiden, während Kriechströme ein Sicherheitsrisiko für einen Benut zer bei Kontakt mit einer Kriechstromquelle darstellen.
Gegenwärtige Lösungsansätze zur Bereitstellung von kompakten induktiven Bauelementen schlagen vor, Sicherheitsabstände über verlängerte Strecken am Spulenkörper zu realisieren oder Wicklungen zu vergießen. Dies führt jedoch zu den Problemen eines erhöhten Platzbe darfs, wenn verlängerte Strecken vorzusehen sind, und zu Problemen in Reflowanwendungen bei vergossen Systemen.
Angesichts der obigen Erläuterungen besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der Bereitstellung von induktiven Bauelementen mit kompakter Bauform zur Montage in klei nen Bauräumen unter Einhaltung von vorgegebenen Sicherheitsnormen, insbesondere ohne vorgegebene Luftstrecken und/oder Kriechstrecken und/oder Isolationsstrecken zu unter schreiten.
Die vorliegende Erfindung stellt in einem ersten Aspekt der Erfindung ein induktives Bauele ment bereit, umfassend einen Magnetkern, wenigstens eine Wicklung, einen mit der wenigs tens einen Wicklung bewickelten Spulenkörper und eine aus einem elektrisch isolierenden Material gebildete Abdeckkappe. Der Spulenkörper umfasst dabei wenigstens ein an einer Kontaktleiste des Spulenkörpers angebrachtes Kontaktelement zur elektrischen Verbindung mit der wenigstens einen Wicklung, eine Magnetkernaufnahme, in die der Magnetkern teil weise aufgenommen ist, und eine in der Kontaktleiste gebildete längliche Vertiefung, die sich unter dem in die Magnetkernaufnahme aufgenommenen Magnetkern und über dem wenigs tens einen Kontaktelement entlang einer Längsrichtung der Kontaktleiste lediglich teilweise erstreckt. Die Abdeckkappe ist an der Kontaktleiste angebracht und bedeckt wenigstens teil weise eine dem wenigstens einen Kontaktelementen zugerichtete Seitenfläche des Magnet kerns bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelementen, wobei die Abdeckkappe einen ers ten Wandabschnitt aufweist, durch den die Abdeckkappe die dem wenigstens einen Kontak telementen zugerichtete Seitenfläche des Magnetkerns bezüglich dem wenigstens einen Kon taktelement wenigstens teilweise bedeckt, und einen sich normal zu der ersten Seitenfläche des Magnetkerns erstreckenden zweiten Wandabschnitt aufweist, der in die im Spulenkörper gebildete Vertiefung eingesteckt ist. Somit erstreckt sich der zweite Wandabschnitt zwischen dem Magnetkern und dem wenigstens einen Kontaktelement in der Längsrichtung lediglich teilweise entlang der Kontaktleiste. Unter der Längsrichtung der Kontaktleiste ist dabei eine Richtung zu verstehen, in der die Kontaktleiste eine größte Abmessung aufweist. Auch ist un ter einer„länglichen Vertiefung“ eine Vertiefung zu verstehen, beispielsweise eine Nut oder längliche Einkerbung, die eine Erstreckungsrichtung quer zu einer Tiefenrichtung (d.h. eine Richtung entlang einer Tiefe der Vertiefung in das Material hinein, in dem die Vertiefung als Aussparung gebildet ist) aufweist, wobei die Erstreckungsrichtung eine Richtung ist, entlang der die Vertiefung eine größte Abmessung aufweist. Da die Vertiefung sich lediglich teilweise entlang der Längsrichtung der Kontaktleiste erstreckt, weist die Vertiefung lediglich eine Öff nung auf, die lediglich in einer Seitenfläche der Kontaktleiste gebildet ist. Falls eine Mehrzahl von Kontaktelemente an der Kontaktleiste bereitgestellt wird, kann zusätzlich oder alternativ eine Längsrichtung der Kontaktleiste als eine Richtung verstanden werden, entlang der die Mehrzahl von Kontaktelemente entlang der Kontaktleiste angeordnet ist.
Durch die längliche Vertiefung in der Kontaktleiste ist der Spulenkörper an der Kontaktleiste als Gegenstück zur Abdeckkappe ausgebildet und es wird eine sehr zuverlässige Verbindung zwischen der Abdeckkappe und dem Spulenkörper erreicht. Dabei ist es rauf Grund der Ab deckkappe möglich, bestehenden Anforderungen an Luft- und Kriechstrecken unabhängig von Abmessungen des induktiven Bauelements gerecht zu werden, so dass Sicherheitsnormen diesbezüglich auch bei kompakten Bauelementen mit kleinen Abmessungen eingehalten wer den.
In den verschiedenen Ausführungsformen des ersten Aspekts der Erfindung ist der Spulen körper an der Kontaktleiste teilweise als Negativform der Abdeckkappe ausgebildet, was eine einfache Art darstellt, in der der Spulenkörper und die Abdeckkappe aufeinander abgestimmt sind. Genauer ist der Spulenkörper an der Kontaktleiste teilweise als Negativform von wenigs tens einem Wandabschnitt der Abdeckkappe ausgebildet, so dass der Spulenkörper und die Abdeckkappe einfach aufeinander abgestimmt sind, um eine formschlüssige Verbindung zu ermöglichen. Insbesondere ist die formschlüssige Verbindung zwischen Abdeckkappe und Spulenkörper dadurch sichergestellt, dass die Vertiefung in der Kontaktleiste bezüglich dem zweiten Wandabschnitt als Negativform ausgebildet ist. In einer zweiten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung kann die Abdeckkappe ferner einen dritten Wandabschnitt und einen vierten Wandabschnitt aufweisen, die senkrecht zu dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt orientiert sind. Dabei erstre cken sich der dritte Wandabschnitt und der vierte Wandabschnitt zueinander parallel und je weils entlang einer Kante des ersten Wandabschnitts. In dieser Ausgestaltung werden durch die dritten und vierten Wandabschnitte weiterhin Isolations- und Kriechstrecken zwischen dem Magnetkern und dem wenigstens einen zusätzlichen Kontaktelement erhöht.
In einer anschaulicheren Ausgestaltung dieser zweiten Ausführungsform kann die Vertiefung im Spulenkörper aus drei nutförmigen Vertiefungsabschnitten gebildet sein, die jeweils zur teilweisen Aufnahme der zweiten bis vierten Wandabschnitte ausgebildet sind. Dies Form der Vertiefung erlaubt eine sehr zuverlässige Steckverbindung zwischen der Abdeckkappe und dem Spulenkörper.
In einer dritten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung kann der erste Wandab schnitt der Abdeckkappe wenigstens einen Stegabschnitt aufweisen, der sich entlang einer zur Seitenfläche des Magnetkerns senkrechten Richtung zu dem Magnetkern hin von dem ersten Wandabschnitt weg erstreckt. Beispielsweise kann der wenigstens eine Stegabschnitt mit dem Magnetkern in physischem Kontakt stehen, wobei eine Position des Magnetkerns im Spulenkörper durch die Abdeckkappe festgelegt und eine Verlagerung des Magnetkerns im Spulenkörper bei aufgesteckter Abdeckkappe verhindert wird. Außerdem erlaubt der wenigs tens eine Stegabschnitte, dass ein Abstand zwischen der dem Kontaktelement zugerichteten Seitenfläche und dem ersten Wandabschnitt eingehalten wird, insbesondere der Magnetkern nicht in Richtung des ersten Wandabschnitts der Abdeckkappe im Spulenkörper zurückrutscht. Somit wird durch die Abdeckkappe auf eine einfache Weise eine gewünschte Lage des Kerns im Spulenkörper anhand des wenigstens einen Stegabschnitts festgelegt. Darüber hinaus wird durch den wenigstens einen Stegabschnitt in der dem Magnetkern zugewandten Seite des ersten Wandabschnitts der Abdeckkappe eine Labyrinthstruktur bereitgestellt, die eine Verlän gerung von Luft- und Kriechstrecken entsprechend einer Länge des wenigstens einen Stegab schnitts in der Richtung senkrecht zur Seitenfläche des Magnetkerns erlaubt.
In einer beispielhaften Ausgestaltung dieser dritten Ausführungsform kann der wenigstens eine Stegabschnitt von dem zweiten Wandabschnitt durch einen Luftspalt beabstandet sein. Somit kann die Abdeckkappe in die Vertiefung eingesteckt werden, bis der erste Wandab schnitt an die Kontaktleiste anstößt. Die vorliegende Erfindung stellt in einem zweiten Aspekt ein induktives Bauelement bereit, umfassend einen Magnetkern, wenigstens eine Wicklung, und einen mit der wenigstens einen Wicklung bewickelten Spulenkörper. Der Spulenkörper weist dabei wenigstens ein an einer Kontaktleiste des Spulenkörpers angebrachtes Kontaktelement zur elektrischen Verbindung mit der wenigstens einen Wicklung und eine Magnetkernaufnahme auf, in die der Magnetkern teilweise aufgenommen ist. Das induktive Bauelement umfasst ferner eine aus einem elektrisch isolierenden Material gebildete Abdeckkappe, die eine dem wenigstens einen Kon taktelementen zugerichtete Seitenfläche des Magnetkerns durch einen ersten Wandabschnitt der Abdeckkappe bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement wenigstens teilweise be deckt, wobei der erste Wandabschnitt der Abdeckkappe wenigstens einen Stegabschnitt auf weist, der sich entlang einer zur Seitenfläche des Magnetkerns senkrechten Richtung zu dem Magnetkern hin von dem ersten Wandabschnitt weg erstreckt. Dabei ist der wenigstens eine Stegabschnitt mit dem Magnetkern in physischem Kontakt, so dass eine Position des Magnet kerns im Spulenkörper durch die Abdeckkappe festgelegt wird. Dadurch wird eine Verlagerung des Magnetkerns im Spulenkörper bei eingesteckter Abdeckkappe verhindert. Ferner wird durch die Abdeckkappe ermöglicht, dass Anforderungen an Luft- und Kriechstrecken unab hängig von Abmessungen des induktiven Bauelements eingehalten werden, so dass Sicher heitsnormen diesbezüglich auch bei kompakten Bauelementen mit kleinen Abmessungen ein gehalten werden. Außerdem erlaubt der wenigstens eine Stegabschnitte, dass ein Abstand zwischen der dem Kontaktelement zugerichteten Seitenfläche und dem ersten Wandabschnitt eingehalten wird, insbesondere der Magnetkern nicht in Richtung des ersten Wandabschnitts der Abdeckkappe im Spulenkörper zurückrutscht. Die Abdeckkappe erlaubt auf eine einfache Weise, eine gewünschte Lage des Kerns im Spulenkörper anhand des wenigstens einen Stegabschnitts festzulegen. Darüber hinaus wird durch den wenigstens einen Stegabschnitt in der dem Magnetkern zugewandten Seite des ersten Wandabschnitts der Abdeckkappe eine Labyrinthstruktur bereitgestellt, die eine Verlängerung von Luft- und Kriechstrecken entspre chend einer Länge des wenigstens einen Stegabschnitts in der Richtung senkrecht zur Sei tenfläche des Magnetkerns erlaubt.
I n einer vorteilhaften ersten Ausführungsform des zweiten Aspekts kann der Spulenkörper eine in der Kontaktleiste gebildete längliche Vertiefung aufweisen, die sich unter dem in die Mag netkernaufnahme aufgenommenen Magnetkern und über dem wenigstens einen Kontaktele ment erstreckt und sich in einer Längsrichtung der Kontaktleiste entlang der Kontaktleiste le diglich teilweise erstreckt, wobei in die Vertiefung ein sich normal zu der Seitenfläche des Magnetkerns erstreckender zweiter Wandabschnitt der Abdeckkappe eingesteckt ist. Unter der Längsrichtung der Kontaktleiste ist hierbei eine Richtung zu verstehen, in der die Kontakt leiste eine größte Abmessung aufweist. Auch ist unter einer„länglichen Vertiefung“ eine Ver tiefung zu verstehen, beispielsweise eine Nut oder längliche Einkerbung, die eine Erstre ckungsrichtung quer zu einer Tiefenrichtung (d.h. eine Richtung entlang einer Tiefe der Ver tiefung in das Material hinein, in dem die Vertiefung als Aussparung gebildet ist) aufweist, wobei die Erstreckungsrichtung eine Richtung ist, entlang der die Vertiefung eine größte Ab messung aufweist. Da die Vertiefung sich lediglich teilweise entlang der Längsrichtung der Kontaktleiste erstreckt, weist die Vertiefung lediglich eine Öffnung auf, die lediglich in einer Seitenfläche der Kontaktleiste gebildet ist. Falls eine Mehrzahl von Kontaktelemente an der Kontaktleiste bereitgestellt wird, kann zusätzlich oder alternativ eine Längsrichtung der Kon taktleiste als eine Richtung verstanden werden, entlang der die Mehrzahl von Kontaktelemente entlang der Kontaktleiste angeordnet ist.
Durch diese erste Ausführungsform wird erreicht, dass die Abdeckkappe mittels der ersten und zweiten Wandabschnitte den Magnetkern an der Seite mit dem wenigstens einen Kontak telement umschließt, so dass hier eine vorteilhafte Abschottung oder Wegisolierung von lei tenden Teilen ohne eine Erhöhung von Abmessungen des Spulenkörpers zur Erhöhung von Sicherheitsabständen zwischen dem wenigstens einen Kontaktelement und dem Magnetkern erreicht wird. Ferner wird durch die Vertiefung eine mechanisch reproduzierbare Positionie rung der Abdeckkappe am Spulenkörper erreichen, die z.B. einen Vorteil für eine mechanische Bestückung von bewickelten und mit einem Kern bestückten Spulenkörpern mit Abdeckkap pen erlaubt. Dadurch, dass sich die Vertiefung lediglich teilweise entlang der Längsrichtung der Kontaktleiste erstreckt, insbesondere nicht die Kontaktleiste vollständig durchsetzt und an mehr als einer Seite geöffnet ist, kann die Abdeckkappe mittels des zweiten Wandabschnitts durch die Vertiefung zuverlässig am Spulenkörper angebracht werden. Eine formschlüssige Verbindung zwischen Abdeckkappe und Spulenkörper ist dadurch sichergestellt, dass die Ver tiefung in der Kontaktleiste bezüglich dem zweiten Wandabschnitt als Negativform ausgebildet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der ersten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Er findung kann der wenigstens eine Stegabschnitt von dem zweiten Wandabschnitt durch einen Luftspalt beabstandet sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Magnetkern an einer Seite, die der Seite mit dem wenigstens einem Kontaktelement zugerichtet ist, durch die Ab deckkappe hinreichend isoliert wird und die Abdeckkappe unabhängig von den Stegabschnit ten ausreichend tief in den Spulenkörper eingesteckt werden kann.
I n einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der ersten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung kann die Abdeckkappe ferner einen dritten Wandabschnitt und einen vierten Wandabschnitt aufweisen, die senkrecht zu dem ersten und zweiten Wandabschnitt orientiert sind. Weiterhin können sich der dritte Wandabschnitt und der vierte Wandabschnitt parallel zu dem wenigstens einen Stegabschnitt und jeweils entlang einer Kante des ersten Wandab schnitts erstrecken. Dadurch wird durch die Abdeckkappe eine vorteilhafte Abschottung der Wicklung und des Magnetkerns bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement am Spulen körper erreicht. Auch kann hierbei die Abdeckkappe als ein topf- oder schalenförmiger Isolati onskörper bereitgestellt werden, der eine mechanisch stabile Abdeckung des in den Spulen körper aufgenommenen Kerns gegenüber dem wenigstens einen Kontaktelement ermöglicht. Gemäß einem anschaulichen Beispiel hierin kann die Vertiefung aus drei nutförmigen Vertie fungsabschnitten gebildet sein, die jeweils zur teilweisen Aufnahme der zweiten bis vierten Wandabschnitte ausgebildet sind. Dadurch können vorteilhafterweise drei Wandabschnitte der Abdeckkappe teilweise durch die Vertiefung aufgenommen werden, was eine zuverlässige Abschottung des Magnetkerns gegenüber dem wenigstens einen Kontaktelement ermöglichen kann. Dadurch kann zusätzlich eine Einhaltung von Sicherheitsnormen bezüglich der Wicklung sichergestellt werden.
In einer vorteilhaften zweiten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung und gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der dritten Ausführungsform des ersten Aspekts können mehr als ein Stegabschnitt als eine Mehrzahl von Stegabschnitten an dem ersten Wandab schnitt ausgebildet sein. Die Mehrzahl von Stegabschnitte steht dabei zu dem Magnetkern hin von dem ersten Wandabschnitt hervor, wobei wenigstens einer aus der Mehrzahl von Stegab schnitten mit dem Magnetkern in physischem Kontakt steht. Dies stellt eine Labyrinthstruktur an der dem Magnetkern zugerichteten Seite des ersten Wandabschnitts der Abdeckkappe be reit, so dass weiterhin eine Verlängerung von Luft- und Kriechstrecken vorgesehen wird.
In einer vorteilhaften dritten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung und gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der dritten Ausführungsform des ersten Aspekts kann die Abdeckkappe auf den Spulenkörper aufgesteckt sein, so dass der Magnetkern an mindestens drei Seitenflächen wenigstens teilweise von der Abdeckkappe umgeben ist. Hierbei kann die Abdeckkappe als ein topf- oder schalenförmiger Isolationskörper bereitgestellt werden, der eine mechanisch stabile Abdeckung des in den Spulenkörper aufgenommenen Kerns gegen über dem wenigstens einen Kontaktelement ermöglicht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der dritten Ausführungsform des zweiten Aspekts und ge mäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung kann das wenigstens eine Kontaktelement an dem Spulenkörper als ein Gull-Wing-Kontaktstift ausgebildet sein. Dies erlaubt eine strukturelle Ausgestaltung von Kontaktelement und Abdeckkappe, die die Umsetzung des induktiven Bauelements in SMD (surface mounted device) -Bauweise als ein SMD-Bauelement erlaubt. Dabei wird durch die Abdeckkappe in diesen Bauweisen eine Ein haltung von Sicherheitsnormen sicherstellt. Alternativ kann das wenigstens eine Kontaktele ment als ein Kontaktstift zur THT (through hole technology) -Bauweise ausgebildet sein, so dass das induktive Bauelement zur Durchsteckmontage als ein THT-Bauelement bereitgestellt wird. Hierbei wird unter Durchsteckmontage in THT (auch als„pin-in-hole“ oder PIH -Techno- ligie bezeichnet) Montageweise von bedrahteten elektronischen Bauelementen in der Aufbau- und Verbindungstechnik verstanden, bei der im Gegensatz zur Oberflächenmontage gemäß SMD-Technik (auch„surface-mounting technology“ oder SMT) Bauelemente Drahtanschlüsse aufweisen und als„bedrahtete Bauelemente“ ausgebildet sind, die bei der Montage durch Kon taktlöcher in der Leiterplatte gesteckt und anschließend durch Löten (konventionelles Handlö ten, Wellenlöten, Selektivlöten usw.) mit einer oder mehrerer Leiterbahnen verbunden werden. Bei der SMD-Montage sind hingegen keine Drahtanschlüsse vorgesehen, sondern es werden SMD-Bauelemente mittels lötfähiger Anschlussflächen als Flachbaugruppen direkt auf eine Leiterplatte gelötet.
In einer vorteilhaften vierten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung und gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts kann das wenigstens eine Kontaktele ment an einer Hochspannungsseite des Spulenkörpers angeordnet sein. Dadurch wird an der Hochspannungsseite von induktiven Bauelementen sichergestellt, dass Sicherheitsnormen eingehalten werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vierten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Er findung und gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der dritten Ausführungsform des ersten Aspekts kann das wenigstens eine Kontaktelement an einer Hochspannungsseite des Spu lenkörpers angeordnet sein. Dadurch werden ausreichende Sicherheitsabstände an der Hoch spannungsseite des Spulenkörpers sichergestellt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung kann der Spulenkörper zur SMD-Bestückung einer Leiterplatte ausgebildet sein und das induktive Bau element ist als ein SMD Bauelement bereitgestellt. Dadurch lassen sich beispielsweise kom pakte Chopper-Transformatoren realisieren. Alternativ kann der Spulenkörper zur THD-Bestü- ckung einer Leiterplatte ausgebildet sein und das induktive Bauelement ist als ein THD Bau element bereitgestellt. Entsprechende Bauelemente können mit kleinen Abmessungen unter Einhaltung von erforderlichen Luft- und Kriechstrecken bereitgestellt werden.
Im Rahmen der Erfindung werden durch eine Abdeckkappe ausreichende Luft- und Kriech strecken auf eine sichere und zuverlässige Weise unabhängig von einer Dimensionierung des induktiven Bauelements sichergestellt, ohne zum Beispiel einen Verguss zu erfordern. Die Abdeckkappe wird dabei lediglich an einer Stelle des Spulenkörpers angebracht, an der eine Verbesserung von Kriech- und Isolationsstrecken erforderlich ist. Auch ist es möglich, beste hende Bauelemente leicht mit Abdeckkappen nachzurüsten oder bestehende Abdeckkappen auszutauschen, beispielsweise im Zuge von Wartungsarbeiten usw. Auch erlauben induktive Bauelemente, wie sie oben und nachstehend hinsichtlich verschiedener Ausführungsformen beschrieben sind, eine einfach Montage und Entfernung der Abdeckkappe, wobei die Abdeck kappe lediglich an einer Kontaktleiste des Spulenkörpers angebracht wird. Dadurch lässt sich die Erfindung vorteilhaft auf SMT und THT anwenden, ohne dass ein Spulenkörper im Design stark zu modifizieren ist.
In Ausführungsformen wird der Seitenflächenabschnitt des Magnetkerns, der den Kontaktele menten zugerichtet ist, durch einen Wandabschnitt der Abdeckkappe wenigstens teilweise ab gedeckt, womit sich Kriechströme sehr effizient unterdrücken lassen. Die Abdeckkappe erlaubt eine separate Bereitstellung eines Isolationskörpers zusätzlich zum Spulenkörper, wodurch eine Modularisierung des induktiven Bauelements und eine nachrüstbare Anpassung von Luft- und Kriechstrecken ermöglicht wird. Dabei können die Abdeckkappe und der Spulenkörper mechanisch lösbar gekoppelt sein, wodurch sich Kriechstreckenverlängerungen in einem in duktiven Bauelement durch eine einfache Weise erreichen lassen und im Bedarfsfall ein Aus tauschen und Nachrüsten einzelner Komponenten möglich ist. Eine Luft- und Kriechstrecken verlängerung lässt sich über die Anzahl von Stegabschnitten und deren geometrischer Aus gestaltung vorgeben, wobei eine Labyrinthstruktur an einem dem Magnetkern zugerichteten Wandabschnitt der Abdeckkappe umgesetzt wird. Zusätzlich dienen die Stegabschnitte als Abstandshalter, die ein Zurückrutschen des Magnetkerns in Richtung zu dem wenigstens ei nen Kontaktelement hin vermeiden und anhand dieser vorteilhaften Maßnahme auch eine Lage des Kerns am Spulenkörper einstellen. Weiterhin ist die Abdeckkappe leicht durch z.B. Spritzgusstechniken herstellbar und kostengünstig unter hoher Stückzahl produzierbar.
Beispielsweise ist es wenigstens in einigen der hierin beschriebenen Ausführungsformen vor teilhaft, dass eine zuverlässige Anbringung der Abdeckkappe 20 durch ein im Wesentlichen normal zur Seitenfläche der Kontaktleiste, in der die Vertiefung gebildet ist, gerichtetes Einste cken der Abdeckkappe in die Vertiefung im Spulenkörper ermöglich wird, so dass die Abdeck kappe zuverlässig und reproduzierbar relativ zum Magnetkern an dem Spulenkörper ange bracht werden kann. Diese Anbringung kann lösbar sein, in dem die Abdeckkappe lediglich eingesteckt wird, oder es kann weiterhin eine dauerhafte Befestigung der Abdeckkappe am Spulenkörper mittels eines Klebemittels oder dergleichen erfolgen. Hierbei ist es auch vorteil haft, dass die Abdeckkappe lediglich an einer Kontaktleiste des Spulenkörpers angebracht werden kann, so dass die Abdeckkappe in einer platzsparenden und kompakten Form lediglich an der Kontaktleiste bzw. dem wenigstens einen Kontaktelement angeordnet werden kann, an dem eine Erhöhung von Kriech- und Isolationsstrecken gewünscht wird, wie etwa einem Kon taktelement, an dem eine hohe Spannung im Betrieb anliegt, oder an einer Hochspannungs seite des Spulenkörpers.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den beiliegenden Figuren ausführlicher beschrieben, wobei:
Fig. 1a eine Abdeckkappe für ein induktives Bauelement gemäß Ausführungsformen der
Erfindung in einer perspektivischen Ansicht schematisch darstellt,
Fig. 1 b die Abdeckkappe aus Fig. 1a in einer Aufsicht schematisch darstellt,
Fig. 2a einen Spulenkörper für ein induktives Bauelement gemäß Ausführungsformen der
Erfindung in einer perspektivischen Seitenansicht schematisch darstellt,
Fig. 2b den Spulenkörper aus Fig. 2a in einer relativ zu Fig. 2a gedrehten Seitenansicht schematisch darstellt,
Fig. 2c den Spulenkörper aus Fig. 2a in einer Ansicht von unten schematisch darstellt, und Fig. 3 ein induktives Bauelement gemäß Ausführungsformen der Erfindung in einer An sicht von oben auf das Bauelement schematisch darstellt.
Mit Bezug auf die Fig. 1a und 1 b wird nachfolgend eine Abdeckkappe 20 für ein induktives Bauelement gemäß einigen anschaulichen Ausführungsformen der Erfindung entsprechend der obigen ersten und zweiten Aspekte der Erfindung beschrieben. Die Abdeckkappe 20 ist aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Beispielsweise kann die Abdeckkappe 20 durch Spritzguss-Verfahren hergestellt werden.
Die Abdeckkappe 20 kann beispielsweise als ein topf- oder schalenförmiger Isolationskörper bereitgestellt werden, wobei die Abdeckkappe 20 durch einen ersten Wandabschnitt 22, einen zweiten Wandabschnitt 23, einen dritten Wandabschnitt 25 und einen vierten Wandabschnitt 27 gebildet wird, die jeweils entlang von Kanten miteinander verbunden sind, so dass die Ab deckkappe 20 beispielsweise geometrisch einen quaderförmigen Körper mit zwei benachbar ten offenen Seiten darstellt. Die zweiten bis vierten Wandabschnitte 23, 25, 27 der Abdeck kappe 20 sind entlang von drei Seitenkanten des ersten Wandabschnitts 22 mit dem ersten Wandabschnitt 22 mechanisch verbunden und erstrecken sich entlang einer Richtung der Flä chennormalen des ersten Wandabschnitts 22 von dem ersten Wandabschnitt 22 weg. Der zweite Wandabschnitt 23 ist jeweils zu dem ersten Wandabschnitt 22, dem dritten Wandab schnitt 25 und dem vierten Wandabschnitt 27 senkrecht orientiert. Der dritte Wandabschnitt
25 und der vierte Wandabschnitt 27 sind zueinander parallel orientiert. Dadurch wird ein Volu men über dem ersten Wandabschnitt 22 seitlich von den zweiten bis vierten Wandabschnitten 23, 25, 27 an drei Seiten umgeben.
Wie in den Fig. 1 a und 1 b dargestellt ist, weist die Abdeckkappe 20 zwei Stegabschnitte 24,
26 auf, die an dem ersten Wandabschnitt 22 ausgebildet sind und sich entlang einer Richtung der Flächennormalen des ersten Wandabschnitts 22 von dem ersten Wandabschnitt 22 weg erstrecken. Die Stegabschnitte 24, 26 sind zueinander parallel, zu den dritten und vierten Wandabschnitte 25, 27 parallel und zu den ersten und zweiten Wandabschnitten 22, 23 senk recht orientiert.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1a können die Stegabschnitte 24, 26 von dem zweiten Wand abschnitt 22 durch einen Luftspalt S beabstandet sein. Mit anderen Worten, die Stegabschnitte 24, 26 können lediglich mit dem ersten Wandabschnitt 22 mechanisch verbunden sein. Wei terhin kann eine Länge der Stegabschnitte 24, 26 entlang einer Richtung, in der die Stegab schnitte 24, 26 von dem ersten Wandabschnitt hervorstehen, kleiner oder gleich einer Länge der zweiten bis vierten Wandabschnitte 23, 25, 27 entlang dieser Richtung sein. Falls die zwei ten bis vierten Wandabschnitte 23, 25, 27 entlang dieser Richtung ungleiche Längen aufwei sen, kann eine Länge der Stegabschnitte entlang dieser Richtung kleiner oder gleich einer größten aus den Längen der der zweiten bis vierten Wandabschnitte 23, 25, 27 entlang dieser Richtung sein.
Mit Bezug auf die Fig. 2a bis 2c wird nun ein Spulenkörper 20 für ein induktives Bauelement gemäß einigen anschaulichen Ausführungsformen entsprechend der ersten und zweiten As pekte der Erfindung beschrieben.
Gemäß der Darstellung in den Fig. 2a bis 2c weist der Spulenkörper 20 zwei Kontaktleisten 33, 35 auf, die durch einen Verbindungsabschnitt 31‘ miteinander verbunden sind. Die Kon taktleisten 33, 35 sind an gegenüberliegenden Enden des Verbindungsabschnitts 31‘ gebildet, der beispielsweise eine hohlzylindrische Gestalt aufweisen kann. Die Kontaktleisten 33, 35 sind längliche Elemente des Spulenkörpers 30 auf, was bedeutet, dass sie jeweils eine Längs richtung aufweisen, in der die Kontaktleisten 33, 35 jeweils eine größte Abmessung aufweisen.
In einigen anschaulichen Beispielen kann der Verbindungsabschnitt 31‘ zwei Öffnungen an gegenüberliegenden Enden des Verbindungsabschnitts 31‘ aufweisen, wobei die Kontaktleis ten 33, 35 jeweils an einem dieser Enden angeordnet sind. Dadurch wird eine Magnetkernauf nahme 31 bereitgestellt, durch die ein Magnetkern (in den Fig. 2a bis 2c nicht dargestellt) teilweise von dem Spulenkörper 30 aufgenommen werden kann. Zum Beispiel kann ein Schenkel eines Magnetkerns (in den Fig. 2a bis 2c nicht dargestellt) in die Magnetkernauf nahme 31 des Spulenkörpers 30 teilweise aufgenommen werden.
Mit Bezug auf die Fig. 2b ist die Kontaktleiste 33 an einer Hochspannungsseite HS des Spu lenkörpers 30 angeordnet und die Kontaktleiste 35 ist an einer Niederspannungsseite NS des Spulenkörpers angeordnet. Weiterhin weist der Spulenkörper 30 wenigstens ein an der Kon taktleiste 33 der Seite HS des Spulenkörpers 30 angebrachtes Kontaktelement 50 zur elektri schen Verbindung mit wenigstens einer Wicklung (in den Fig. 2a bis 2c nicht dargestellt) auf. An der Kontaktleiste 35 der Seite NS des Spulenkörpers 30 kann außerdem wenigstens ein weiteres Kontaktelement 52 zur elektrischen Verbindung mit wenigstens einer Wicklung (in den Fig. 2a bis 2c nicht dargestellt) bereitgestellt sein. Zusätzlich oder alternativ kann„die Längsrichtung“ der Kontaktleiste 33 auch hinsichtlich von Kontaktelementen an der Kontakt leiste 33 wie folgt festgelegt werden. Falls zum Beispiel eine Mehrzahl von Kontaktelementen 50 an der Kontaktleiste bereitgestellt wird, kann eine Längsrichtung der Kontaktleiste 33 als eine Richtung festgelegt sein, entlang der die Mehrzahl von Kontaktelemente 50 entlang der Kontaktleiste 33 angeordnet ist.
Gemäß einigen anschaulichen Ausführungsformen kann die Seite NS des Spulenkörpers 30 eine Niederspannungsseite eines induktiven Bauelements (in den Fig. 2a bis 2c nicht darge stellt) darstellen und die Seite HS des Spulenkörpers 30 kann eine Hochspannungsseite dar stellen. Eine Unterscheidung zwischen der Niederspannungsseite an der Seite NS des Spu lenkörpers 30 und der Hochspannungsseite an der Seite HS des Spulenkörpers 30 kann da hingehend erfolgen, dass die Kontaktleiste 33 an der Seite HS des Spulenkörpers 30 relativ zur Kontaktleiste 35 an der Seite NS des Spulenkörpers eine größere Breite aufweist (d.h., eine Abmessung der Kontaktleiste 33 in einer Richtung, entlang der ein Magnetkern (in den Fig. 2a bis 2c nicht dargestellt) in die Magnetkernaufnahme 31 des Spulenkörpers 30 beim Bestücken des Spulenkörpers 30 mit einem Magnetkern aufgenommen wird, ist im Vergleich zur Kontaktleiste 35 größer).
In beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ist der Spulenkörper 30 an der Kontakt leiste 33 des Spulenkörpers 30 als Gegenstück zu Abdeckkappe 20 ausgebildet. Beispiels weise weist der Spulenkörper 30 gemäß der Darstellung in den Fig. 2a und 2c an der Seite HS eine längliche Vertiefung 32 auf. Die längliche Vertiefung 32 kann eine nutförmige Vertie fung darstellen, die in der Kontaktleiste 33 derart gebildet ist, dass sie sich in der Längsrichtung lediglich teilweise entlang der Kontaktleiste 33 erstreckt und in der Kontaktleiste 33 über dem wenigstens einen Kontaktelement 50 verläuft. Hierbei ist unter einer„länglichen Vertiefung“ eine Vertiefung zu verstehen, beispielsweise eine Nut oder längliche Einkerbung, die eine Er streckungsrichtung quer zu einer Tiefenrichtung (d.h. eine Richtung entlang einer Tiefe der Vertiefung in das Material der Kontaktleiste 33 hinein, in der die Vertiefung 32 als Aussparung gebildet ist) aufweist, wobei die Erstreckungsrichtung eine Richtung ist, entlang der die Vertie fung 32 eine größte Abmessung aufweist. Da die Vertiefung 32 sich in der Längsrichtung le diglich teilweise entlang der Kontaktleiste 33 erstreckt, weist die Vertiefung 32 in der Längs richtung lediglich eine Öffnung auf, die lediglich in einer Seitenfläche der Kontaktleiste 33 ge bildet ist, in der das wenigstens eine Kontaktelement 50 am Spulenkörper 30 freiliegt. In Ausführungsformen der Erfindung ist die Vertiefung 32 derart ausgebildet, dass darin eine Abdeckkappe, beispielsweise die in den Fig. 1 a und 1 b dargestellte Abdeckkappe 20, teilweise aufgenommen werden kann, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen der Abdeck kappe und dem Spulenkörper gebildet wird. Dabei kann die Vertiefung 32 eine Negativform von einem Abschnitt der Abdeckkappe 20 darstellen, so dass der Spulenkörper 30 an der Kontaktleiste 33 teilweise als Negativform der Abdeckkappe 20 ausgebildet ist. Beispielweise kann der zweite Wandabschnitt 23 der in den Fig. 1a und 1 b dargestellten Abdeckkappe 20 in die Vertiefung 32 eingesteckt werden, so dass der zweite Wandabschnitt 23 teilweise in die Vertiefung 32 aufgenommen ist, wobei die Kontaktleiste 33 teilweise als Negativform des zwei ten Wandabschnitts 23 der Abdeckkappe 20 ausgebildet ist. Hierzu kann die Vertiefung 32 gemäß einigen speziellen anschaulichen Beispielen als eine Längsnut ausgebildet sein, bei spielsweise lediglich in Form einer Längsnut 32a, die in Fig. 2a dargestellt ist. Die Längsnut 32a kann hierbei parallel zu der Längsrichtung der Kontaktleiste 33 über dem wenigstens ei nen Kontaktelement 50 verlaufen, wobei die Längsrichtung der Kontaktleiste 33 wie oben be schrieben eine längste geometrische Abmessung der Kontaktleiste 33 darstellt. Die Längsnut 32a erstreckt sich dabei in der Längsrichtung der Kontaktleist 33 lediglich teilweise entlang der Kontaktleiste 33. Dabei treten entlang der Längsrichtung der Kontaktleiste 33 keine Öffnungen der Längsnut 32a an den Enden der Kontaktleiste 33 auf. Dies erlaubt eine zuverlässige An bringung der Abdeckkappe 20 durch ein im Wesentlichen normal zur Seitenfläche 14 gerich tetes Einstecken der Abdeckkappe 20 in die Längsnut 32a, so dass die Abdeckkappe 20 zu verlässig und reproduzierbar relativ zum Magnetkern 10 an dem Spulenkörper 30 angebracht werden kann. Diese Anbringung kann lösbar sein, in dem die Abdeckkappe 20 lediglich ein gesteckt wird, oder es kann weiterhin eine dauerhafte Befestigung der Abdeckkappe 20 am Spulenkörper 30 mittels eines Klebemittels oder dergleichen erfolgen. Hierbei ist es auch vor teilhaft, dass die Abdeckkappe 20 lediglich an einer Kontaktleiste des Spulenkörpers 30 ange bracht werden kann, so dass die Abdeckkappe 20 in einer platzsparenden und kompakten Form lediglich an der Kontaktleiste 33 bzw. dem wenigstens einen Kontaktelement 50 ange ordnet werden kann, an dem eine Erhöhung von Kriech- und Isolationsstrecken gewünscht wird, wie etwa einem Kontaktelement 50, an dem eine hohe Spannung im Betrieb anliegt, oder an einer Hochspannungsseite des Spulenkörpers 30.
Mit Bezug auf Fig. 2a in Verbindung mit Fig. 1a wird eine spezielle anschauliche Ausgestaltung der Vertiefung 32 beschrieben, gemäß der die Vertiefung 32 aus drei nutförmigen Vertiefungs abschnitten 32a, 32b, 32c gebildet ist, die jeweils zur teilweisen Aufnahme der zweiten bis vierten Wandabschnitte 23, 25, 27 der in Fig. 1a dargestellten Abdeckkappe 20 ausgebildet sind, wobei die Kontaktleiste 33 teilweise als Negativform der zweiten bis vierten Wandab schnitte 23, 25, 27 der Abdeckkappe 20 ausgebildet ist. Beispielsweise ist jeder der drei nut förmigen Vertiefungsabschnitte 32a, 32b, 32c als eine Längsnut ausgebildet, die miteinander verbunden sind und eine einzelne durchgehende Vertiefung entsprechend der in Fig. 2a dar gestellten Vertiefung 32 realisieren. Dabei sind die nutförmigen Vertiefungsabschnitte 32b und 32c senkrecht zu dem nutförmigen Vertiefungsabschnitt 32a orientiert und die nutförmigen Vertiefungsabschnitte 32b und 32c verlaufen zueinander parallel. Mittels der drei nutförmigen Vertiefungsabschnitte 32a, 32b, 32c kann die Vertiefung 32 derart bereitgestellt werden, dass die zweiten bis vierten Wandabschnitte 23, 25, 27 der in Fig. 1a dargestellten Abdeckkappe 20 in die drei nutförmigen Vertiefungsabschnitte 32a, 32b, 32c eingesteckt werden können und insbesondere in die drei nutförmigen Vertiefungsabschnitte 32a, 32b, 32c teilweise aufge nommen werden können.
Gemäß einigen anschaulichen Ausführungsformen kann eine Montage der in den Fig. 1a und 1 b dargestellten Abdeckkappe 20 an dem in den Fig. 2a bis 2c dargestellten Spulenkörper dahingehend erfolgen, dass die Abdeckkappe in die Vertiefung eingesteckt wird. Damit wird die Abdeckkappe 20 an der Seite HS des Spulenkörpers 30 zwischen einer Öffnung der Mag netkernaufnahme 31 des Spulenkörpers 30 und dem wenigstens einen Kontaktelement 50 angeordnet.
Mit Bezug auf die Fig. 2a bis 2c kann das wenigstens eine Kontaktelement 50 als ein Gull- Wing-Kontaktstift ausgebildet und an der Kontaktleiste 33 angebracht sein. Entsprechend kann auch das wenigstens eine Kontaktelement 52 als ein Gull-Wing-Kontaktstift ausgebildet und an der Kontaktleiste 35 angebracht sein. Damit kann der Spulenkörper 30 zur SMD-Be- stückung einer Leiterplatte (in den Figuren nicht dargestellt) ausgebildet sein. Beispielsweise ist der Spulenkörper 30 für Anwendungen bezüglich einem Chopper-Transformator geeignet.
Gemäß der Darstellung in Fig. 2c kann der Spulenkörper 30 an seiner Unterseite eine Laby rinthstruktur L aufweisen. Die Labyrinthstruktur L ist an der Kontaktleiste 33 bereitgestellt und wird durch an der Unterseite der Kontaktleiste 33 ausgebildete Stegabschnitte L1 , L2, L3, L4 und Nutabschnitte N1 , N2, N3 gebildet. Dabei ist zwischen je zwei benachbarten Stegabschnit ten der Stegabschnitte L1 , L2, L3, L4 einer der Nutabschnitte N1 , N2, N3 gebildet, so dass zwei benachbarte Stegabschnitte durch je einen Nutabschnitt voneinander beabstandet sind. Hierbei können die Nutabschnitte N1 , N2, N3 dazu vorgesehen sein, um einen Drahtabschnitt einer über dem Spulenkörper vorgesehenen Wicklung (in Fig. 2a bis 2c nicht dargestellt), dem wenigstens einen Kontaktelement 50 zuzuführen. Bei mehr als einem Kontaktelement lassen sich somit Drahtabschnitte, die jeweils den Kontaktelementen zugeführt werden, durch die Stegabschnitte L1 und L3 voneinander trennen. Eine entsprechende Labyrinthstruktur kann auch an der Unterseite der Kontaktleiste 35 vorgesehen sein.
Mit weiterem Bezug auf Fig. 2c ist ein Versatz des wenigstens einen Kontaktelements 50 re lativ zu den Nuten N1 bis N3 dargestellt und das wenigstens eine Kontaktelement ist in einem der Stegabschnitte L1 bis L4 gebildet.
Mit Bezug auf die in Fig. 3 dargestellte Aufsicht wird nachfolgend ein induktives Bauelement 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung entsprechend der ersten und zweiten Aspekte der Erfindung beschrieben. Das induktive Bauelement 100 umfasst dabei die Abdeckkappe 20, die mit Bezug auf die Fig. 1 a und 1 b oben beschrieben ist, und den Spulen körper 30, der mit Bezug auf die Fig. 2a bis 2c oben beschrieben ist.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 umfasst das induktive Bauelement 100 ferner einen Magnet kern 10 und wenigstens eine Wicklung W, die über dem Spulenkörper 30 bereitgestellt ist. In einigen anschaulichen Ausführungsformen kann der Magnetkern 10 des induktiven Bauele ments 100 als ein modularer Magnetkern ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Magnet kern 10 ein U-Kern, Doppel-U-Kern oder U-I-Kern sein, der teilweise in die Magnetkernauf nahme 31 (Fig. 2a und 2b) des Spulenkörpers 30 aufgenommen ist. Alternativ kann der Mag netkern 10 lediglich ein I-Kern sein, der in die Magnetkernaufnahme 31 des Spulenkörpers eingesteckt ist. Gemäß einer anderen nicht dargestellten Alternative kann ein E-Kern oder ein Doppel-E-Kern vorgesehen sein, wobei der Spulenkörper entsprechend zur Aufnahme des Mittelbutzens und mit Auflageflächen für die Seitenschenkel ausgebildet sein kann.
Wie mit Bezug auf Fig. 2a bis 2c oben beschrieben ist, weist der Spulenkörper 30 das wenigs tens eine Kontaktelement 50 auf, das an der Seite HS des Spulenkörpers 30 angebracht ist. Das wenigstens eine Kontaktelement ist zur elektrischen Verbindung mit der wenigstens einen Wicklung W vorgesehen.
Wie mit Bezug auf die Fig. 1 a und 1 b oben beschrieben ist, ist die Abdeckkappe 20 aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Die Abdeckkappe 20 ist durch Aufstecken an dem Spulenkörper 30 angebracht, wobei der zweite Wandabschnitt 23 in die Vertiefung eingesteckt ist. Dabei bedeckt die Abdeckkappe 20 eine Seitenfläche 14 des in den Spulenkörper 30 auf genommenen Magnetkerns 10 bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement 50 an der Seite HS des Spulenkörpers 30. Insbesondere ist die Abdeckkappe 20 zwischen der Seiten fläche 14 des Magnetkerns 10 und dem wenigstens einen Kontaktelement 50 am Spulenkör per angeordnet. Weiterhin kann der Magnetkern 10 an der Seite HS des Spulenkörpers 30 bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement 50 durch die dritten und vierten Wandab schnitte 25, 27 der Abdeckkappe 20 abgeschirmt sein. In einigen anschaulichen Ausführungs formen können die dritten und vierten Wandabschnitte 25, 27 der Abdeckkappe 20 teilweise in die Vertiefung 32 aufgenommen sein, wie oben im Hinblick auf die Fig. 2a beschrieben ist.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 wird die Seitenfläche 14 des Magnetkerns 10, die der Seite HS des Spulenkörpers 30 und damit der Kontaktleiste 33 mit dem wenigstens einen Kontak telement 50 zugerichtete ist, durch den ersten Wandabschnitt 22 der Abdeckkappe 20 wenigs tens teilweise abgedeckt.
Wie oben hinsichtlich der Fig. 2a bis 2c beschrieben ist, kann die Seite HS des Spulenkörpers 30 in einigen anschaulichen Ausführungsformen der Erfindung eine Hochspannungsseite des induktiven Bauelements 100 darstellen und die Seite NS des Spulenkörpers 30 kann eine Nie derspannungsseite des induktiven Bauelements 100 darstellen. Eine Unterscheidung zwi schen der Niederspannungsseite an der Seite NS des Spulenkörpers 30 und der Hochspan nungsseite an der Seite HS des Spulenkörpers 30 kann dahingehend erfolgen, dass die Ab deckkappe 20 an der Seite HS des Spulenkörpers 30 im induktiven Bauelement 100 angeord net ist und die Seitenfläche 14 des Magnetkerns 10, d.h. die Seite des Magnetkerns 10, die der Seite HS des Spulenkörpers zugerichtet ist, von der Abdeckkappe 20 bezüglich dem we nigstens einen Kontaktelement 50 an der Kontaktleiste 33 der Seite HS des Spulenkörpers 30 bedeckt wird.
Gemäß anschaulichen Beispielen kann sich das wenigstens eine Kontaktelement 50 bezüglich dem ersten Wandabschnitt 22 in einer dazu normalen Richtung von dem Spulenkörper 30 wegerstrecken.
Mit Bezug auf die Fig. 1a, 2a und 3 weist die Abdeckkappe 20, wie oben hinsichtlich Fig. 1a beschrieben ist, einen Luftspalt S auf, der die Stegabschnitte 24 und 26 von dem zweiten Wandabschnitt 23 beabstandet. Der Luftspalt ist hierbei ausreichend groß ausgebildet, so dass die Abdeckkappe 20 unabhängig von den Stegabschnitten 24 und 26 auf den Spulen körper 30 durch Einstecken des zweiten Wandabschnitts 23 in die Vertiefung 32 aufgesteckt werden kann, bis der erste Wandabschnitt 22 unterhalb der Stegabschnitte 24, 26 an die Kon taktleiste 33 stößt. Damit kann ein Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 22 und der Seitenfläche 14 des Magnetkerns 10 durch die Stegabschnitte 24 und 26 eingestellt werden.
Das in Fig. 3 dargestellte induktive Bauelement 100 kann durch ein Verfahren hergestellt wer den, das ein Bewickeln des Spulenkörpers 30 mit der wenigstens einen Wicklung W, ein Auf nehmen des Magnetkerns 10 in den Spulenkörper 30 und ein Anbringen der Abdeckkappe 20 an dem Spulenkörper 30 umfasst. Dabei ist der Magnetkern 10 teilweise in die Magnetkern aufnahme 32 des Spulenkörpers 30 aufgenommen. Die Bewicklung des Spulenkörpers 30 kann dabei unabhängig von dem Magnetkern 10 erfolgen und das Bestücken des Spulenkör pers 30 mit dem Magnetkern 10 kann beispielsweise zeitlich getrennt dazu oder gleichzeitig damit erfolgen. Auch kann eine Aufnahme des Magnetkerns 10 in den Spulenkörper 20 dadurch erfolgen, dass z.B. einzelne Kernsegmente im Falle eines modularen Magnetkerns 10 in den Spulenkörper 30 aufgenommen werden. Dadurch kann ein automatisiertes Ferti gungsverfahren zur Herstellung des induktiven Bauelements 100 bereitgestellt werden. Eine Lage des Magnetkerns 10 am Spulenkörper 30 kann mittels der Abdeckkappe 20 eingestellt werden, wobei die Abdeckkappe 20 vor, während oder nach der Bestückung des Spulenkör pers 30 mit dem Magnetkern 10 an dem Spulenkörper 30 angebracht werden kann.
Mit Bezug auf Fig. 3 wird in einigen anschaulichen Ausführungsformen der Erfindung das oben beschriebene induktive Bauelement 100 offenbart, wobei das wenigstens eine Kontaktelement 50 an dem Spulenkörper 30 als ein Gull-Wing- Kontaktstift ausgebildet sein kann. Dies stellt jedoch keine Beschränkung dar und es können andere Kontaktstifte bereitgestellt werden.
Mit Bezug auf Fig. 3 wird in einigen anschaulichen Ausführungsformen der Erfindung das oben beschriebene induktive Bauelement 100 offenbart, wobei das wenigstens eine Kontaktelement 50 an einer Hochspannungsseite des Spulenkörpers 30 angeordnet sein kann. Dies stellt keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung dar und zusätzlich oder alternativ kann we nigstens ein Kontaktstift an einer Niederspannungsseite des Spulenkörpers 30 angeordnet sein. Mit Bezug auf Fig. 3 wird in einigen anschaulichen Ausführungsformen der Erfindung das oben beschriebene induktive Bauelement 100 offenbart, wobei der Spulenkörper 30 zur SMD-Be- stückung einer Leiterplatte (nicht dargestellt) ausgebildet sein kann. Dies stellt keine Be schränkung dar und alternativ kann das induktive Bauelement 100 zur THT-Montage ausge bildet sein.
Mit Bezug auf die Figuren sind an der Abdeckkappe 20 zwei Stegabschnitte 24, 26 dargestellt. Dies stellt keine Beschränkung dar und alternativ können lediglich ein Stegabschnitt oder mehr als zwei Stegabschnitte an der Abdeckkappe bereitgestellt werden.
Mit Bezug auf die Figuren ist beschrieben, dass die Abdeckkappe 20 an der Seite HS des Spulenkörpers 30 durch die Vertiefung 32 auf die Kontaktleiste 33 aufgesteckt werden kann. Dies stellt keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung dar und alternativ kann auch an der Seite NS des Spulenkörpers eine der Vertiefung 32 entsprechende Vertiefung ausgebildet sein, so dass die Abdeckkappe 20 zusätzlich oder alternativ auch an der Seite NS auf den Spulenkörper 30 aufgesteckt werden kann.
Mit Bezug auf die Figuren ist die Abdeckkappe 20 derart beschrieben, dass sie durch vier Wandabschnitte gebildet wird. Dies stellt keine Beschränkung der Erfindung dar und eine Ab deckkappe kann lediglich durch die ersten und zweiten Wandabschnitte 22 und 23 oder durch insgesamt fünf Wandabschnitte gebildet werden, wobei zusätzlich zu den beschriebenen ers ten bis vierten Wandabschnitten 22, 23, 25, 27 noch ein fünfter Wandabschnitt vorgesehen sein kann, der dem zweiten Wandabschnitt gegenüberliegend am ersten Wandabschnitt 22 angeordnet ist und sich parallel zum zweiten Wandabschnitt 23 erstreckt.
Mit Bezug auf die Figuren 1 bis 3 sind einige spezielle beispielhafte Ausführungsformen mit dem in Fig. 3 dargestellten induktiven Bauelement 100 beschrieben. Dabei umfasst das induk tive Bauelement 100 den dargestellten Magnetkern 10, die wenigstens eine dargestellte Wick lung W und den dargestellten Spulenkörper 30, der mit der wenigstens einen Wicklung W bewickelt ist. Der Spulenkörper 30 umfasst das dargestellte wenigstens eine Kontaktelement 50, das an der dargestellten Kontaktleiste 33 des Spulenkörpers 30 zur elektrischen Verbin dung mit der wenigstens einen Wicklung W angebracht ist, die dargestellte Magnetkernauf nahme 31 , in die der Magnetkern 10 teilweise aufgenommen ist, und die dargestellte Vertie fung 32 unter dem Magnetkern 10. Das induktive Bauelement 100 weist ferner die dargestellte Abdeckkappe 20 auf, die aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet und an der Kon taktleiste 33 angebracht ist. Die Abdeckkappe 20 bedeckt die dem wenigstens einen Kontak telement 50 zugerichtete Seitenfläche 14 des Magnetkerns 10 bezüglich dem wenigstens ei nen Kontaktelement 50 wenigstens teilweise. Die Abdeckkappe 20 weist den ersten Wandab schnitt 22, durch den die Abdeckkappe 20 die dem wenigstens einen Kontaktelement 50 zu gerichtete Seitenfläche 14 des Magnetkerns 10 bezüglich dem wenigstens einen Kontaktele ment 50 wenigstens teilweise bedeckt, und den sich normal zu der Seitenfläche 14 des Mag netkerns 10 erstreckenden zweiten Wandabschnitt 23 auf, der in die Vertiefung 32 eingesteckt ist. Der erste Wandabschnitt 22 der Abdeckkappe 20 weist den dargestellten wenigstens einen Stegabschnitt 24 auf, der sich entlang von einer zur Seitenfläche 14 des Magnetkerns 10 senk rechten Richtung zu dem Magnetkern 10 hin und von dem ersten Wandabschnitt 22 weg er streckt. Dabei ist der wenigstens eine Stegabschnitt 24 von dem zweiten Wandabschnitt 22 durch einen Luftspalt S beabstandet ist.
In anderen speziellen beispielhaften Ausführungsformen, zusätzlich oder alternativ zu den obi gen Ausführungsformen, umfasst das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte induktive Bauelement 100 den dargestellten Magnetkern 10, die dargestellte wenigstens eine Wicklung W und den dargestellten Spulenkörper 30, der mit der wenigstens einen Wicklung W bewickelt ist. Der Spulenkörper 30 umfasst das dargestellte wenigstens eine Kontaktelement 50, das an der dargestellten Kontaktleiste 33 des Spulenkörpers 30 zur elektrischen Verbindung mit der we nigstens einen Wicklung W angebracht ist, und die dargestellte Magnetkernaufnahme 31 , in die der Magnetkern 10 teilweise aufgenommen ist. Das induktive Bauelement 100 weist ferner die dargestellte Abdeckkappe 20 auf, die aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist und die die dargestellte Seitenfläche 14 des Magnetkerns 10, die dem wenigstens einen Kontaktelement 50 zugerichtet ist, durch den dargestellten ersten Wandabschnitt 22 der Ab deckkappe 20 bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement 50 wenigstens teilweise be deckt. Der erste Wandabschnitt 22 der Abdeckkappe 20 weist den dargestellten wenigstens einen Stegabschnitt 24 auf, der sich entlang von einer zur Seitenfläche 14 des Magnetkerns 10 senkrechten Richtung zu dem Magnetkern 10 hin von dem ersten Wandabschnitt 22 weg erstreckt. Gemäß diesen speziellen beispielhaften Ausführungsformen ist der Spulenkörper 30 zur SMD-Montage oder zur THD-Montage an einer Leiterplatte ausgebildet. Dies bedeutet, dass das wenigstens eine Kontaktelement 50 entsprechend als eine THT-Kontaktelement o- der SMT-Kontaktelement ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist das wenigstens eine Kontak telement 50 als Durchsteckkontaktpin oder als Gull-Wing-Kontakt ausgebildet. Zusammenfassend wird im Rahmen der Erfindung eine labyrinthartige Luft- und Kriechstre ckenverlängerung vorgeschlagen, beispielsweise in U-Kern-, Doppel-U-Kern-, I-Kern und U-l- Kernanwendungen. Dies wird gemäß anschaulicher Ausführungsformen anhand einer Kombi nation aus einer Abdeckkappe und einem Spulenkörper erreicht, der an einer Kontaktleiste des Spulenkörpers als Gegenstück zur Abdeckkappe ausgeführt ist, beispielsweise ist der Spulenkörper an einer Kontaktleiste teilweise als Negativform der zugehörigen Abdeckkappe ausgebildet. Wird hierin die Abdeckkappe, die am Rücken des Kerns geschlossen ausgeführt ist, in die vorgesehene Negativform als Gegenstück platziert, erhöht sich die Luft- und Kriech strecke von dem wenigstens einen, der Kontaktleiste zugeordneten Kontaktelement zu dem durch die Abdeckkappe abgeschotteten Magnetkern. Dieses Prinzip kann auch auf beiden Seiten angewandt werden. In anschaulichen Beispielen ist die Abdeckkappe an der inneren Seite mit Stegabschnitten ausgeführt. Diese können als Abstandshalter genutzt werden und können ein Zurückrutschen des Magnetkerns im induktiven Bauelement in Richtung der Rück wand der Abdeckkappe vermeiden. Anhand dieser Maßnahme, die die Lage des Magnetkerns am Spulenkörper definiert, können die Luft- und Kriechstrecken zusätzlich gemäß der Länge der Stegabschnitte verlängert werden.
Ein Effekt des Gegenstands der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Größe von induktiven Bauelementen bei gleichzeitiger Einhaltung von geforderten Sicherheitsabständen für eine Basisisolation oder verstärkte Isolation nach EN 61558-2-16+A1 nicht vergrößert und vorzugsweise verringert werden kann. Ferner werden die Sicherheitsabstände zum Chassis eingehalten.
Obgleich einige Ausführungsformen bezüglich einer Anwendung von SMD-Bauteilen beschrie ben sind, stellt dies keine Beschränkung dar und durch eine Ausbildung der Kontaktelemente an den Kontaktleisten des Spulenkörpers als Kontaktstifte zur THT-Montage können Ausfüh rungsformen der Erfindung auch im Zusammenhang mit THT-Anwendungen eingesetzt wer den.

Claims

Ansprüche
1. Induktives Bauelement (100), umfassend: einen Magnetkern (10), wenigstens eine Wicklung (W), einen mit der wenigstens einen Wicklung (W) bewickelten Spulenkörper (30), umfas send wenigstens ein an einer Kontaktleiste (33) des Spulenkörpers (30) angebrach tes Kontaktelement (50) zur elektrischen Verbindung mit der wenigstens einen Wicklung (W), eine Magnetkernaufnahme (31), in die der Magnetkern (10) teilweise aufgenom men ist, und eine in der Kontaktleiste (33) gebildete längliche Vertiefung (32), die sich unter dem in die Magnetkernaufnahme (31) aufgenommenen Magnetkern (10) und über dem wenigstens einen Kontaktelement (50) erstreckt und sich in einer Längsrichtung der Kontaktleiste (33) entlang der Kontaktleiste (33) lediglich teil weise erstreckt, und eine aus einem elektrisch isolierenden Material gebildete Abdeckkappe (20), die an der Kontaktleiste (33) angebracht ist und eine dem wenigstens einen Kontaktelement (50) zugerichtete Seitenfläche (14) des Magnetkerns (10) bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement (50) wenigstens teilweise bedeckt, wobei die Abdeckkappe (20) einen ersten Wandabschnitt (22), durch den die Abdeck kappe (20) die dem wenigstens einen Kontaktelement (50) zugerichtete Seitenfläche (14) des Magnetkerns (10) bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement (50) we nigstens teilweise bedeckt, und einen sich normal zu der ersten Seitenfläche (14) des Magnetkerns (10) erstreckenden zweiten Wandabschnitt (23) aufweist, der in die im Spulenkörper (30) gebildete Vertiefung (32) eingesteckt ist, und wobei der zweite Wandabschnitt (23) sich zwischen dem Magnetkern (10) und dem wenigstens einen Kontaktelement (50) in dem Spulenkörper (30) erstreckt.
2. Induktives Bauelement (100) nach Anspruch 1 , wobei die Abdeckkappe (20) ferner ei nen dritten Wandabschnitt (25) und einen vierten Wandabschnitt (27) aufweisen, die senkrecht zu dem ersten und zweiten Wandabschnitt (22, 23) orientiert sind, und wobei sich der dritte Wandabschnitt (25) und der vierte Wandabschnitt (27) zueinander paral lel und jeweils entlang einer Kante des ersten Wandabschnitts (22) erstrecken.
3. Induktives Bauelement (100) nach Anspruch 2, wobei die Vertiefung (32) im Spulen körper (30) aus drei nutförmigen Vertiefungsabschnitten (32a, 32b, 32c) gebildet ist, die jeweils zur teilweisen Aufnahme der zweiten bis vierten Wandabschnitte (23, 25, 27) ausgebildet sind.
4. Induktives Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Wand abschnitt (22) der Abdeckkappe (20) wenigstens einen Stegabschnitt (24) aufweist, der sich entlang einer zur Seitenfläche (14) des Magnetkerns (10) senkrechten Richtung zu dem Magnetkern (10) hin von dem ersten Wandabschnitt (22) weg erstreckt.
5. Induktives Bauelement nach Anspruch 4, wobei der wenigstens eine Stegabschnitt (24) von dem zweiten Wandabschnitt (22) durch einen Luftspalt (S) beabstandet ist.
6. Induktives Bauelement (100), umfassend: einen Magnetkern (10), wenigstens eine Wicklung (W), einen mit der wenigstens einen Wicklung (W) bewickelten Spulenkörper (30), umfas send wenigstens ein an einer Kontaktleiste (33) des Spulenkörpers (30) angebrach tes Kontaktelement (50) zur elektrischen Verbindung mit der wenigstens einen Wicklung (W), und eine Magnetkernaufnahme (31), in die der Magnetkern (10) teilweise aufgenom men ist, und eine aus einem elektrisch isolierenden Material gebildete Abdeckkappe (20), die eine dem wenigstens einen Kontaktelement (50) zugerichtete Seitenfläche (14) des Mag netkerns (10) durch einen ersten Wandabschnitt (22) der Abdeckkappe (20) bezüglich dem wenigstens einen Kontaktelement (50) wenigstens teilweise bedeckt, wobei der erste Wandabschnitt (22) der Abdeckkappe (20) wenigstens einen Stegab schnitt (24) aufweist, der sich entlang einer zur Seitenfläche (14) des Magnetkerns (10) senkrechten Richtung zu dem Magnetkern (10) hin von dem ersten Wandabschnitt (22) weg erstreckt und mit dem Magnetkern (10) physikalisch in Kontakt steht.
7. Induktives Bauelement (100) nach Anspruch 6, wobei der Spulenkörper (30) eine in der Kontaktleiste (33) gebildete längliche Vertiefung (32) aufweist, die sich unter dem in die Magnetkernaufnahme (31) aufgenommenen Magnetkern (10) und über dem we nigstens einen Kontaktelement (50) erstreckt und sich in einer Längsrichtung der Kon taktleiste (33) entlang der Kontaktleiste (33) lediglich teilweise erstreckt, wobei in die Vertiefung (32) ein sich normal zu der Seitenfläche (14) des Magnetkerns (10) erstre ckender zweiter Wandabschnitt (23) der Abdeckkappe (20) eingesteckt ist.
8. Induktives Bauelement (100) nach Anspruch 7, wobei der wenigstens eine Stegab schnitt (24) von dem zweiten Wandabschnitt (22) durch einen Luftspalt (S) beabstandet ist.
9. Induktives Bauelement (100) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Abdeckkappe (20) ferner einen dritten Wandabschnitt (25) und einen vierten Wandabschnitt (27) aufwei sen, die senkrecht zu dem ersten und zweiten Wandabschnitt (22, 23) orientiert sind, und wobei sich der dritte Wandabschnitt (25) und der vierte Wandabschnitt (27) parallel zu dem wenigstens einen Stegabschnitt (24) und jeweils entlang einer Kante des ersten Wandabschnitts (22) erstrecken.
10. Induktives Bauelement (100) nach Anspruch 9, wobei die Vertiefung (32) aus drei nut förmigen Vertiefungsabschnitten (32a, 32b, 32c) gebildet ist, die jeweils zur teilweisen Aufnahme der zweiten bis vierten Wandabschnitte (23, 25, 27) ausgebildet sind.
11. Induktives Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei mehr als ein Stegabschnitt (24, 26) als eine Mehrzahl von Stegabschnitte an dem ersten Wandab schnitt (22) ausgebildet ist.
12. Induktives Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Abdeck kappe (20) auf den Spulenkörper (30) aufgesteckt ist, so dass der Magnetkern (10) an mindestens drei Seitenflächen wenigstens teilweise von der Abdeckkappe (20) umge ben ist.
13. Induktives Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das wenigs tens eine Kontaktelement (50) als ein Gull-Wing-Kontaktstift ausgebildet ist und das induktive Bauelement (100) als ein SMD-Bauelement bereitgestellt ist.
14. Induktives Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das wenigs tens eine Kontaktelement (50) als ein TH D- Kontaktstift ausgebildet ist und das induk tive Bauelement (100) als ein THD-Bauelement bereitgestellt ist.
15. Induktives Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Abdeck kappe (20) lediglich an einer Hochspannungsseite (HS) des Spulenkörpers (30) ange ordnet ist.
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