JP2000516400A - インタフェース変成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明によれば、ＩＥＣ９５０による確実な電気的隔離および１０ｍｍよりも小さい組立高さを有するＳＭＤ構成のＩＳＤＮインタフェース変成器が提供される。本部品はケースと、そのなかに含まれている変成器とから成り、変成器が磁心の上に重ねられて位置している少なくとも２つの変成器巻線を有し、その際に変成器巻線の巻回端がケースから外に出ている端子と接続されている。磁心として、高透磁率の非晶質またはナノ結晶質の合金から成る環状巻磁心（１）が設けられ、この環状巻磁心（１）が第１の絶縁層（２）により包まれ、その際に第１の絶縁層（２）として気相から堆積されたポリマー薄膜が設けられ、第１の絶縁層（２）により包まれている環状巻磁心（１）の上に第１の変成器巻線（３）が巻かれ、第１の変成器巻線（３）が第２の絶縁層（４）により包まれ、各々の別の変成器巻線（５）が第２の絶縁層（４）の上に巻かれている。

Description

【発明の詳細な説明】 インタフェース変成器 本発明は、ケースと、そのなかに含まれている変成器とから成り、変成器が磁 心の上に重ねられて位置している少なくとも２つの変成器巻線を有し、その際に 変成器巻線の巻回端がケースから外に出ている端子に接続されている部品に関す る。 このような部品はドイツ特許出願公開第421 35 314号明細書から公知である。 ディジタル通信システムのデータ線のなかに変成器を使用することによりガルバ ニックな絶縁が可能である。 さらにヨーロッパ特許第0 378 823号明細書から、このようなＩＳＤＮインタ フェース変成器用の軟磁性コアの製造の際に平らなヒステリシスループを有する 非晶質またはナノ結晶質の合金を使用することは公知であり、それによって大き い直流バイアスロードを有する比較的小さい変成器が達成可能である。この特別 な特性は、ＩＳＤＮ端末装置に対する個々の規定に考慮に入れられているように いわゆるファントムフィーダが通信企業の接続線を介して端末装置に作動エネル ギーを供給する場合に必要である。この電流は磁心の直流バイアス磁化を生じ、 磁心はこの条件のもとでもなお、重畳されているディジタル情報を伝達するため の十分な透磁率を有していなければならない。 本発明の課題は、冒頭に記載されている従来の技術から出発して、公知のイン タフェース変成器に比較して、等しい電磁的特性を保ちつつ、その寸法が縮小さ れているインタフェース変成器を開発することである。 本発明によれば、この課題は、磁心として、高透磁率の非晶質またはナノ結晶 質の合金から成る環状巻磁心が設けられ、この環状巻磁心が第１の絶縁層により 包まれ、その際に第１の絶縁層として気相から堆積されたポリマー薄膜が設けら れ、第１の絶縁層により包まれている環状巻磁心の上に第１の変成器巻線が巻か れ、第１の変成器巻線が第２の絶縁層により包まれ、各々の別の変成器巻線が第 ２の絶縁層の上に巻かれていることにより解決される。 高透磁率の非晶質またはナノ結晶質の合金から成る環状巻磁心を使用すること により、直接に許容直流バイアスロードを決定する飽和磁束密度として、フェラ イトから成る磁心に比べて著しく高い飽和磁束密度、一般に２倍ないし４倍の高 い飽和磁束密度が得られる。さらに、高透磁率の非晶質またはナノ結晶質の合金 から成る磁心の使用により得られる利点は、非常に高い透磁率により巻回数の減 少、またその結果としてのより小さい寄生的キャパシタンスによる改善された伝 達特性が達成され得ることにある。その結果として最終的に、コアの内孔を公知 の部品に比べて著しく小さくすることができる。 気相から堆積されたポリマー薄膜により環状巻磁心を絶縁することにより非常 に薄壁の絶縁が環状巻磁心を同時に固めつつ達成される。特に環状巻磁心の磁気 的特性が損なわれない。他のポリマー被覆方法、たとえば浸漬、降りそそぎ、渦 焼結などでは磁心の磁気的特性が非常に強く変更される。これは重合過程の間ま たはその後のポリマーの体積変化の結果である。生ずる収縮力ならびに圧力およ び引張力が軟磁性帯の磁気歪みのゆえに磁心特性の変化を生じさせる。全体とし て、気相から堆積されたポリマー薄膜による絶縁により公知の部品にくらべて追 加的な卓越した小形化が達成される。 本発明による解決策の別の利点は、既存のインタフェース変成器に比べて著し く小さい全高が達成可能であることにある。 典型的にポリマー薄膜は、最初に低い圧力のもとに、すなわち一般に真空のも とに、モノマーが磁心の表面に凝縮させられ、かつ重合させられることにより製 造される。モノマーを発生させるためにはオリゴマーが気化され、また続いて光 学的におよび（または）熱的におよび（または）プラズマを介して分解される。 この方法で堆積されたポリマー薄膜の特別な利点は一方では気密な層が既に数 μｍの厚みから得られることである。さらにポリマー薄膜は高い弾力性および延 性を示し、従って亀裂を生ずる恐れがわずかである点で優れている。モノマーは 環状巻磁心において非常に細かい空所に入り込むことができる。なぜならば、そ れらは気相の中間段階にあるからである。たとえばラッカー処理の際のような表 面力による作用は生じない、すなわちエッジのディウェッティングまたは橋絡部 の形成は生じない。さらに、気相から堆積されたポリマー薄膜は非常に良好に平 滑な基礎の上に付着する。 本発明の１つの実施態様ではポリマー薄膜としてポリパリレン薄膜が堆積され る。典型的にこれらのポリパリレン薄膜はポリパラキシレン薄膜である。パリレ ンは、低圧力において希薄にされた活性ガスにより処理される表面の上に生ずる 有機ポリマーの１つの族に対する一般的な上位概念である。その際に、層厚みに 関して卓越した特性を有し、化学製品に対して非常に不活性であり、また細孔の ない線形の結晶性のポリマーが生ずる。 本発明の１つの実施態様では第２の絶縁層として絶縁カバーを備えた絶縁トロ フが設けられ、その際に絶縁トロフは典型的に横方向の間隔保持片を設けられ、 それによって一次端子を導き出すための十分な最小間隔が守られ得る。 本発明の代替的な実施態様では第２の絶縁層として少なくとも１つの絶縁箔が 設けられ、その際に第１の変成器巻線が第２の変成器巻線から各個所において少 なくとも２つの箔重ねにより隔てられている。 本発明の第３の実施態様では第２の絶縁層が２つの絶縁半殻から組立てられて いる。 典型的に変成器はケースのなかに注型材料により鋳込まれる。 目的にかなった仕方で、ケースはがその下面に接続ピンを有し、その際に変成 器巻線の巻回端が接続ピンと接続されている。その際にるきせんの接続端は互い に必要な間隔をおいてケースピンに導かれ、また接続される。 典型的にケースは表面実装されるケース（ＳＭＤ部品）として構成され、従っ てそれと結び付けられる利点、たとえばコスト的に望ましい構成が可能であると いう利点が利用される。 以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳細に説明する。 図１は絶縁カバーを備えた絶縁トロフを有する部品の断面図、 図２は図１の絶縁トロフの平面図、 図３は絶縁箔を有する部品の部分断面図、また 図４は２つの絶縁半殻の断面図である。 図面によれば部品１３はケース１０および変成器１２から成っている。変成器 はここでは環状巻磁心１の形態を有する磁心から成り、その上に２つの重ねられ 変成器巻線３および５が巻かれている。 変成器巻線３および５の巻回端はケース１０から外へ出ている端子と接続され ている。これらの端子はここではケース１０の下面に配置されている端子ピン６ として構成されている。変成器巻線３および５の巻回端はこれらの端子ピン６と 接続されている(図示されていない)。 環状巻磁心１は高透磁率の非晶質またはナノ結晶質の合金から製造され、薄い 第１の絶縁層２を設けられている。第１の絶縁層２により包まれているこの環状 巻磁心１の上に、エナメル銅線から成る第１の変成器巻線３が巻かれている。 この第１の変成器巻線３はプラスチックから成る第２の絶縁層４により包まれ ている。それにより、確実な電気的隔離の意味で作動の高い確実性が保証される 。プラスチックから成る第２の絶縁層４は装置電位から端子電位を電気的に隔離 するために使われている。 この第２の絶縁層４の上に第２の変成器巻線５が巻かれている。しかし別の変 成器巻線が第２の絶縁層４の上に巻かれていてもよい。 図１では第２の絶縁層が絶縁カバー１０を有する絶縁トロフ４の形態で構成さ れている。 図３では第２の絶縁層が絶縁箔９として構成されており、その際に第１の変成 器巻線３は第２の変成器巻線５から各個所において少なくとも２つの箔重ねによ り隔てられている。 図４は最後に第２の絶縁層４の実施例として、これが上側の絶縁半殻１６およ び下側の絶縁半殻１７から組立てられている実施例を示す。 すべての実施例において変成器１２はケース１０のなかに注型材料１１により 鋳込まれている。 ケース１０は表面実装されるケース（ＳＭＤ部品）として構成されている。本 発明に従って構成される部品は１３．２×１４ｍｍの基本面積および８ｍｍの組 立高さを有し、その際に非晶質の合金から成る９．３×５．６×２．９ｍｍの寸 法を有する環状巻磁心が使用されている。 図１および図３に示されている環状巻磁心１はその外面の上にポリパラキシレ ン被覆を有する。 このポリパラキシレン被覆は環状巻磁心の上に気相で堆積される。その際に被 覆 プロセスは粉末状のジパラキシレンダイマーの加熱により開始し、それによって これらが直接的にガス状の状態に移行する、すなわち昇華する。プロセスパラメ ータとしてはその際に約１５０℃の温度および約１Ｔｏｒｒの圧力が特に適して いることが判明している。 その後にガス状のジパラキシレンダイマーが約６９０℃の温度および約０．５ Ｔｏｒｒの圧力においてパラキシレンモノマーに熱的に分解される(熱分解)。 これらのガス状のパラキシレンモノマーは次いでプロセスチャンバ、一般に真 空チャンバのなかに導かれ、そこで均等に分散し、また環状巻磁心１の表面５お よび６の上ならびに環状巻磁心の帯重ねの空所の中に凝縮する。その後に重合お よびポリマー薄膜形成が行われる。 ポリマー薄膜の厚みはその際にパラキシレンモノマーの供給により的確に設定 され得る。環状巻磁心では５μｍ〜６μｍのポリマー薄膜厚みが特に適している ことが判明している。 こうして生ずるポリパラキシレン薄膜は２７５℃よりも高い融点を有するので 、こうして被覆された環状巻磁心が誘導性部品の構成部分として表面実装される 部品（ＳＭＤ部品）へのろー付けプロセスに相応する要求条件に部品の溶融また は損傷なく耐えるように、温度安定な絶縁層が生ずる。 特にこうして２ｍｍ〜１５ｍｍの外径を有する環状巻磁心が、コスト的に望ま しいドラム法で被覆される巻線保護体を設けられ得る。 本明細書中に記載されているポリマーは登録商標Ｇａｌｘｙｌのもとにイタリ ーのＴｅｃｈｎｉｐｏｌ社から、また商品名Ｐａｒｙｌｅｎｅのもとにドイツの Ｎｏｖａｔｒａｎ,Ｇｒｏｓｓｂｒｉｔａｎｎｉｅｎ ｕｎｄ Ａｉｐｈａ ｍ ｉｔｔｅｌｓ Ｌｏｅｔｓｙｓｔｅｍｅ株式会社から市販品として入手可能であ る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 プリンツハウス、ミヒャエル ドイツ連邦共和国 デー―63486 ブルッ フケーベル ラングシュトラーセ 24

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ケースと、そのなかに含まれている変成器とから成っており、変成器が磁心 の上に重ねられて位置している少なくとも２つの変成器巻線を有し、その際に変 成器巻線の巻回端がケースから外に出ている端子に接続されている部品において 、磁心として、高透磁率の非晶質またはナノ結晶質の合金から成る環状巻磁心（ １）が設けられ、この環状巻磁心（１）が第１の絶縁層（２）により包まれ、そ の際に第１の絶縁層（２）として気相から堆積されたポリマー薄膜が設けられ、 第１の絶縁層（２）により包まれている環状巻磁心（１）の上に第１の変成器巻 線（３）が巻かれ、第１の変成器巻線（３）が第２の絶縁層（４）により包まれ 、各々の別の変成器巻線（５）が第２の絶縁層（４）の上に巻かれていることを 特徴とする部品。 ２．ポリマー薄膜としてポリパリレン薄膜が設けられていることを特徴とする請 求項１記載の部品。 ３．ポリマー薄膜としてポリパラキシレン薄膜が設けられていることを特徴とす る請求項２記載の部品。 ４．第２の絶縁層（４）として絶縁カバー（７）を備えた絶縁トロフ（１４）が 設けられていることを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載の部品。 ５．絶縁トロフ（１４）が横方向の間隔保持片（８）を設けられていることを特 徴とする請求項４記載の部品。 ６．第２の絶縁層（４）として少なくとも１つの絶縁箔（９）が設けられ、第１ の変成器巻線（３）が第２の変成器巻線（５）から各個所において少なくとも２ つの箔重ねにより隔てられていることを特徴とする請求項１ないし３の１つに記 載の部品。 ７．第２の絶縁層（４）が２つの絶縁半殻（１６、１７）から組立てられている ことを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載の部品。 ８．変成器（１２）がケース（１０）のなかに注型材料（１１）により鋳込まれ ていることを特徴とする請求項１ないし７の１つに記載の部品。 ９．ケース（１０）がその下面（１５）に接続ピン（６）を有し、変成器巻線の 巻回端が接続ピン（６）に接続されていることを特徴とする請求項１ないし８の １つに記載の部品。 １０．ケース（１０）が表面実装されるケース（ＳＭＤ部品）であることを特徴 とする請求項１ないし９の１つに記載の部品。