NO161093B - Induktivt element, naermere bestemt omformere. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et induktivt element av den art som angitt i innledningen til krav 1. •

Fra DT-OS 2927364 er kjent et induktivt element, ved hvil-ket isolas jonsbæreren består av et i og for seg stivt materiale, f.eks. glass eller keramikk. Denne bæreren er utstyrt med flate spiralspoler i vilkårlig sammenstilling, f.eks. sirkel-, oval- eller firkantformet form i lederbanen. Lederbanen kan derved bli påbrakt bæreren direkte eller kan være anordnet på en tynn fleksibel folie, som er klebet sammen med bæreren. For anbringelse av ferrittkjerner i bæreren, er denne forsynt med slisser eller innskjæ-ringer som går ut fra kanten av bæreren, som er anordnet i avstand fra hverandre tilsvarende kjernehulldiameteren og viss bredde tilsvarer bredden til utsparingen for opptaket av ferrittkjernen. Denne relativt brede slissen blir bro-overbygget ved hjelp av tråder eller steg, som i området av slissen forbinder de brudte lederbanene til spolen med hverandre. Denne innretningen har den ulempen at ferritt-kjernene som er satt inn i utsparingen kan falle ut ved transport eller ved komponentbestykkingen ved lodde- hhv. klebestasjonen ved en uriktig håndtering av platen dersom denne ikke er spesielt sikret på forhånd. En slik utfalling kan rettnok bli forhindret ved en på forhånd anbringelse av klebefolie på lederbanen, men en slik anvendelse av en folie er forbundet med ytterligere kostnader.

Fra DE-OS 2054457 er videre kjent en høyfrekvensgenerator hhv. en høyfrekvensdrossel ved hvilke to viklinger er anbrakt som firkantede spiraler i trykte lederbaner ved siden av hverandre på en plate eller folie. Det frie rom-met i det indre av hver sprial er forsynt med to slisser som forløper parallelt i forhold til ved siden av hverandre liggende lederbaneavsnitt. Mellom begge disse slissene befinner seg en tverrsliss slik at det oppstår en utbøybar

f

tunge, under hvilken en ringkjerne utformet som en hull-skive kan skyves. Tverrsnittsflaten til kjernen må derved

være vesentlig mindre enn den som fritt rom i det indre av spiralen. Dessuten ligger ferrittsjiktet tangensialt mot viklingene til spiralen, 'slik at skiven ikke har en betydelig andel av gjennomtrengende magnetiske felt. Dermed må det bli anvendt tykkere ferrittsjikt for å tilveiebringe en tilstrekkelig induktivitetsøkning. Dette gjelder spesielt ved tilsvarende høye frekvenser ved hvilken ferritten med tilsvarende høyere begynnelsespermeabilitet har allerede en mindre permeabilitet som ferritt med mindre begynnelsespermeabilitet .

Det induktive elementet ifølge oppfinnelsen, hvis karakte-ristiske trekk fremgår av krav 1 har den fordelen at det har en billig fremstilling av isolasjonsbæreren og en en-kel montering av ferrittkjerner. Det skal spesielt frem-heves at kjernen etter innføringen i utsparingen av isolasjonsbæreren er forbundet med denne slik at den ikke kan falle ut mer uten at det har vært nødvendig med ytterligere tiltak for å stillingssikre kjernen i utsparingen. En utfalling av kjernen ved transport fra komponentbestyk-kingsstasjonen til en ytterligere stasjon, f.eks. en loddestasjon er dermed utelukket. Ved anordningen av ferrittkjernen i utsparingen til isolasjonsbæreren blir den gjennom alle lederbanene frembrakte fluks hovedsakelig ledet gjennom kjernematerialet slik at en vesentlig høyere fluksandel går gjennom kjernematerialet enn ved den kjente anordningen i DE-OS 2054457. Ved samme kjernetverrsnitts-flate tilveiebringes således ved anordningen ifølge oppfinnelsen en betydelig lavere spredningsfluks og med de kortere ledningene tilveiebringes en mindre viklingsmot-stand og en mindre viklingskapasitet. Derved er det mulig å realisere spoler hhv. omformere med en bedre verdi spesielt høyere grensefrekvens.

i

Ved hjelp av de i underkravene anførte trekk er fordelak-tige videreutførelser og forbedringer av det induktive elementet angitt i hovedkravet mulig. Spesielt fordelaktig med hensyn til en lett innføring av ferrittk jernen viser dette seg i løpet av to ved siden av hverandre liggende innføringsslisser slik at bredden til avsnittet og tungen begrenset av slissen avtar mot kanten av isolasjonsbæreren. For at isolasjonsbæreren ikke skal vri seg, kan inn-føringsslissen videre være utformet med ikke seg berørende snittflater.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av flere utførelseseksempel på oppfinnelsen og med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser perspektivmessig et utførelseseksempel av

oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et andre utførelseseksempel sett ovenfra. Fig. 3 viser en spole med lederbanen, som har en avvi-kende form av utførelseseksemplet vist på fig. 2.

Fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom isolasjonsbæreren

på fig. 2 med delvis innført ferrittkjerne.

Den på fig. 1 viste høyfrekvensomformer har en isolasjonsbærer 1, som består av et i og for seg kjent elastisk materiale, som er høyisolerende og etter en deformering automatisk fjærer tilbake i dens opprinnelige stilling. På isolasjonsbæreren 1 er påført i samsvar med en kjent frem-gangsmåte to spiralspoler 2, 3 i form av lederbaner, som har den på fig. 1 viste firkantformede konfigurasjon. I det indre av spolene 2, 3 befinner seg respektive f ir-kantf ormede utsparinger 4 hhv. 5 for opptak av en ringfor-met, lukket ferrittkjerne 6. Størrelsen på utsparingen 4, 5 er tilpasset tverrsnittet for kjernen 6. Videre er i isolasjonsbæreren 1 utformet to slisser 7, 8, som munner fra en åpning 9 i isolasjonsbæreren 1 utgående utsparing 4, 5. Denne- slissen krysser lederbanene 10, 11 hhv. 12, 13 til begge spolene 2, 3 slik at banen i området av slissen er adskilt fra hverandre.

i

Kjernehullet 14 til ferrittkjernen 6 blir gjennomgrepet av et steg 15 av isolas jonsbæreren 1, som sammen med det av slissen 7, 8 begrensede avsnitt 16 danner en fjærende tunge 17, som for innføring av ferrittk jernen 6 i utsparingene 4, 5 kan heves ut av planet til isolas jonsbæreren 1 og etter å ha blitt frigjort går automatisk tilbake til planstillingen, som blir beskrevet nærmere i sammenheng med utførelseseksemplet på fig. 2. Derved blir ferrittkjernen etter monteringen sikkert fastholdt i utsparingen uten at det er nødvendig med en ytterligere transportsik-ring mot utfalling.

Slissene 7, 8 forløper parallelt i forhold til hverandre og rettvinklet i forhold til ytterkanten 18, 19 til isolasjonsbæreren 1. Bredden av avsnittet 16 av tungen 17 som begrenses av slissen tilsvarer bredden av steget 15 som går gjennom kjernehullet 14 til ferrittkjernen 6. Slissene 7, 8 er utformet spalteformet med seg ikke-berørende snittflater. Derved blir en vridning av isolasjonsbæreren forhindret. Ferrittkjernen som er satt inn i utsparingen kan bli festet til isolasjonsbæreren 1 ved hjelp av klebe-middel slik at den ikke kan bli dreiet.

Som det fremgår av fig. 1 er i området av tungen 17 avsnitt 16 anordnet en bro 20 i form av en flat firkantet del, som etter innsettingen av ferrittkjernen 6 i utsparingene 4, 5 til isolasjonsbæreren 1 forbinder tungen med den andre delen av isolasjonsbæreren 1. Denne broen kan også bestå; av et stoff med liten fleksibilitet hvorved større kretser med flere induktive komponenter får en større mekanisk fasthet.

Ved utførelseseksemplet tjener som bro 20 en ytterligere isolasjonsbærer, som i området av slissene 7, 8 er belagt med de der manglende lederbanestykker 21, 22, 23, 24. Disse lederbanestykkene er ledende klebet eller loddet med lederbanene 10 hhv. 11 hhv. 12 hhv. 13. Ved hjelp av dette tiltaket blir tungen 17 fast forbundet med den tilliggende delen av isolasjonsbæreren 1 og samtidig tilveiebringes en ledende forbindelse mellom lederbanen i området av slissene 7, 8. For broen med denne dobbeltfunksjonen egner seg ved siden av faste materialer, f.eks. glass eller keramikk høyfleksible tynne isolasjonsstoffer, som spesielt blir anvendt når isolasjonsbæreren 1 har en i og for seg tilstrekkelig egenstabilitet.

På oversiden av broen 20 kan dessuten være anordnet ytterligere ikke-viste lederstrukturer og/eller komponenter, som øker pakningstettheten på flaten til isolasjonsbæreren. For samme formål er innføringsslissene 7, 8 for ferrittkjernen 6 ikke forlenget til ytterkanten av isolasjonsbæreren 1, men disse går ut fra den innenfor isolasjonsbæreren 1 anordnede åpning 9. De derved sparte flater kan samtidig bli utnyttet for anbringelse av ytterligere lederstrukturer og/eller komponenter. Broen 20 og isolasjonsbæreren 1 kan videre være forsynt med boringer hhv. hull 25, 26, som blir gjennomgrepet av stifter for å sikre en nøyaktig anbringelse av broen på isolasjonsbæreren i løpet av lodde- hhv. klebeforløpet. Hullene kan ha gjennomkontaktering for å frembringe en ledende forbindelse fra lederstrukturen av isolasjonsbæreren og broen.

Ved utførelseseksemplet ifølge fig. 2 er videre på isola-8jonsbæreren 3 anbrakt to spoler 37 hhv. 38 som består av lederbaner 31, 32, 33 hhv. 34, 35, 36, som dessuten for-uten rette også har sirkelformede soner, Isolasjonsbæreren 30 har to utsparinger 39, 40 for en lukket ferrittk jerne

41. I utsparingen munner respektive i isolasjonsbæreren 30 dannede slisser 42 hhv. 43, som går ut fra en sirkelformet åpning 44 i isolasjonsbæreren. I motsetning til fig. 1 er slissen 42!,, 43 imidlertid ikke parallelt anordnet i forhold til hverandre, men har et slikt forløp at bredden av den gjennom slissen begrensende avsnitt 45 av tungen 46 avtar mot kanten av isolasjonsbæreren 30. Denne formgiv-ning av tungen letter innføringen av ferrittkjernen, mens tungebegynnelsen er vesentlig smalere enn diameteren til kjernehullet 47. Steget til tungen 46 som går gjennom kjernehullet er betegnet med 48.

For innføring av ferrittkjernen 41 i utsparingen 39, 40 av isolasjonsbæreren 30 blir tungen 46 hevet ved hjelp av en finger eller egnet verktøy så langt fra planet i isolasjonsbæreren at kjernen kan bli skjøvet under avsnittet 45 til tungen 46, hvorved tungen griper gjennom kjernehullet 47 (fig. 4). Til slutt blir kjernen skjøvet så langt mellom bæreren og tungen at den når steget 48 og snapper inn i utsparingen 39, 40 til isolasjonsbæreren 30. Herved gir så vel tungen 46 som også materialet til isolas jonsbæreren fjærende etter innenfor bestemte grenser. Etter at kjernen er snappet inn i utsparingen går tungen 46 under virkning av den iboende elastisiteten igjen tilbake til planstillingen og fastholder kjernen 41 sikkert i isolasjonsbæreren 30. Ved utførelseseksemplet ifølge fig. 1 gjøres det på samme måte idet kjernen 6 settes inn i åpningen 9 til isolasjonsbæreren 1 og sentrert i denne åpningen i forhold til tungen 17. Bredden på åpningen 9 tilsvarer derved i det minste tykkelsen på ferrittkjernen 6 i aksial retning.

Etter monteringen av ferrittkjernen kan isolasjonsbæreren gå gjennom en lodde- hhv. klebestasjon ved hvilken broen 20 blir anbrakt slik at lederbanestykkene 21 til 24 til-veiebringer en ledende forbindelse mellom lederbanen som er brudt av slissene.

For å bedre kunne oppta toleransen med hensyn til anbrin-gelsen og dimensjonsstabiliteten til isolasjonsbæreren og broen og for å kunne tilveiebringe tilstrekkelig loddefla-te er ved utførelseseksemplene på fig. 2 og 3 i området av innføringsslissen spredt ut til større bredder og større lederavstander. Ved utførelseseksemplet på fig. 2 er der ved anordningen således utført at bredden på lederbanen 31 til 36 og dens avstand fra hverandre i retning av slissene 42, 43 kontinuerlig tiltar fra begge sidene slik at store dimensjonerte loddesteder med tilstrekkelig avstand fra hverandre er tilstede. Den kontinuerlige utspredningen gir en relativt liten ledningsmotstand og gode høyfrekvens-refleks jonsegenskaper.

På fig. 3 er de på en isolasjonsbærer 15 påførte lederbaner 51, 52, 53, 54 til en spole 55 med lukket ferrittkjerne 56 i området av en av lederbanene kryssende innførings-slisser 57 for kjernen således utført at dens avstand og dens bredde tiltar spranglignende i området av slissen 57. Denne anordningen gir med hensyn til fremstillingen en ledende forbindelse av lederbanen med lederbanestykkene til en ikke-vist bro de samme fordelene som anordningen på fig. 3 hvorved rette, rettvinklede i forhold til hverandre forløpende lederbaner gir tidsmessige fordeler ved "Layout"-utviklingen. Utsparingen for ferrittkjernen 56 er på fig. 3 betegnet med 58. Tungen har henvisningstallet 59, tungesteget henvisningstallet 60 og det fremre tunge-avsnittet henvisningstallet 61.

For forbindelse av isolasjonsbæreren og broen kan være på-ført et tinn-blysjikt på ene delen eller begge delene og da galvanisk påført. Derved har man allerede før loddingen tilveiebrakt en plan, helflatelederberøring som sikrer en vesentlig større loddesikkerhet i forhold til den likeledes anvendbare duppfortynningen. Loddingen kan med fordel foregå i en gjennomstrømningsovn under mekanisk trykk. Den foreslåtte anordningen er ikke bare egnet for en sikker fastholdelse av den lukkede enhullsferrittkjernen, men pgså egnet for flerhullskjerner. Herved blir hvert kjernehull gjennomgrepet av en fjærende tunge som har samme eller lignende form som den tungen som er vist på fig. 1 og 2.

Claims (10)

1. Induktivt element, spesielt omformere, med lukket ferrittkjerne og minst en på en isolasjonsbærer i form av en trykt lederbane påført spole, idet isolasjonsbæreren ved tverrsnittet til ferrittkjernen munner ut i tilpassede utsparinger for opptak av kjernen så vel som inn i utsparingen, idet lederbanen har kryssende slisser for innføring av kjernen i utsparingen,karakterisert vedat isolasjonsbæreren (1, 30, 50) består av et elastisk materiale og steget (15, 48, 60) som danner kjernehullet (14, 47) danner sammen med det ved hjelp av to tilliggende slisser (7, 8 hhv. 42, 43 hhv. 57) begrensende avsnitt (16, 45, 61) av isolas jonsbæreren en fjærende tunge (17, 46, 59), som kan heves opp fra planet til isolas jonsbæreren for innføring av ferrittkjernen i utsparingen (4, 5 hhv. 39, 40 hhv. 58).

2. Induktivt element ifølge krav 1,karakterisertved at slissene (7, 8) forløper parallelt og rettvinklet i forhold til ytterkantene (18, 19) av isolasjonsbæreren (1) og at bredden av den gjennom to tilliggende slisser begrensende avsnitt (16) av tungen (17) tilsvarer bredden på det gjennom kjernehullet (14) gående steg (15).

3. Induktivt element ifølge krav 1,karakterisertved et slikt forløp av to tilliggende innføringsslis-ser (42, 43) at bredden på den gjennom slissen begrensende avsnitt (45) av tungen (46) avtar mot kanten av isolasjonsbæreren (30).

4. Induktivt element ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat slissen (7, 8 hhv. 42, 43 hhv. 47) er utformet spalteformet ved seg ikke-berørende snittflater.

5. Induktivt element ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat tungen (17, hhv. 46) ender innenfor flaten av isolas jonsbæreren (1, 30) i en bærer utformet åpning (9, 44).

6. Induktivt element ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat i området av slissen (7, 8 hhv. 42, 43 hhv. 57) er anordnet en bro (20) ved hjelp av hvilken etter innsettingen av ferrittkjernen (6 hhv. 41 hhv. 56) i utsparingen (5, 4 hhv. 39, 40 hhv. 58) til isolasjonsbæreren (1 hhv. 30 hhv. 50) kan tungen (17 hhv.

46 hhv. 59) forbindes med den tilliggende delen av isolas jonsbæreren.

7. Induktivt element ifølge krav 6,karakterisertved at som bro (20) tjener en ytterligere isolasjonsbærer som er belagt med det manglende lederbanestykket (21 til 24) i området av slissene (7, 8 hhv. 42, 43 hhv. 57) og at lederbanen (10 til 13 hhv. 31 til 36 hhv. 51 til 54) for spolen (2, 3 hhv. 37,; 38 hhv. 55) er ledende klebet eller loddet med lederbanestykkene til bæreren.

8. Induktivt element ifølge krav 7,karakterisertved at lederbanene (31 til 36 hhv. 51 til 54) for spolen (37, 38 hhv. 55) er utspredt i området av slissene (42, 43 hhv. 57) til en større bredde og/eller større lederbaneavstander.

9, Induktivt element ifølge krav 8,karakterisertved at lederbanebredden og/eller lederbaneavstanden tiltar kontinuerlig mot slissene (42, 43).

10. Induktivt element ifølge krav 8,karakterisertved at lederbanebredden og/eller lederbaneavstanden i området av den slissen (57) som krysser lederbanene (51 til 54) tiltar spranglignende.