WO2008098610A1 - Transformator und verfahren zum herstellen eines transformators - Google Patents

Transformator und verfahren zum herstellen eines transformators Download PDF

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WO2008098610A1
WO2008098610A1 PCT/EP2007/051338 EP2007051338W WO2008098610A1 WO 2008098610 A1 WO2008098610 A1 WO 2008098610A1 EP 2007051338 W EP2007051338 W EP 2007051338W WO 2008098610 A1 WO2008098610 A1 WO 2008098610A1
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transformer
bobbin
insulating
insulating part
chamber
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Application number
PCT/EP2007/051338
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Bernhard Orben
Wolfgang Ebert
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Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H01F27/325—Coil bobbins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F5/02—Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers
    • H01F2005/022—Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers wound on formers with several winding chambers separated by flanges, e.g. for high voltage applications
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    • H01F5/04—Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads
    • H01F2005/043—Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads having multiple pin terminals, e.g. arranged in two parallel lines at both sides of the coil
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/42—Flyback transformers

Definitions

  • the present invention relates to a transformer with a bobbin which comprises a central part with at least one chamber for receiving a primary winding and a first and a second terminal block, which are arranged at the two ends of the central part.
  • the invention further relates to a method of manufacturing a transformer having a coil body which comprises a central part with at least one chamber for receiving a Pri ⁇ märwicklung and a first and a second on ⁇ connection strip arranged at the two ends of the central portion.
  • Fig. 1 shows a typical application of a transfor ⁇ mators.
  • a two-lamp arrangement which comprises the lamps EL1 and EL2, via a transformer Tr to a half-bridge arrangement comprising the switches Sl and S2 and the coupling capacitors Ci to C 4 , betr ⁇ ben, wherein serially to the lamps EL1, EL2 a Inductance Li is arranged.
  • a primary winding Wl of the transformer Tr via a switch S3 with the voltage at the half-bridge center point can be coupled.
  • the transformer Tr has four secondary windings W2 to W5, which are designed to preheat the four filaments of the lamps EL1, EL2, thereby enabling the ignition of the lamps EL1, EL2.
  • EL2 voltage applied usually about 50 to 140 V.
  • the ignition voltage U z is significantly higher, however, is typically about 900 V.
  • This voltage or a voltage in 113ba ⁇ rer magnitude occurs, unfortunately, not only at the desired location, ie walls ⁇ hand, between the filaments of the lamp ELl one hand and the filaments of the lamp EL2, but also in many other places, some of which are exemplary shown in Fig.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the structure of a known from the prior art transformer Tr, which would be suitable for use in the circuit arrangement of Fig. 1.
  • This has four chambers Kl to K4, which are separated by walls 10a to 10e.
  • the primary winding Wl by this is carried out from one chamber to the next.
  • Exemplary is considered the chamber Kl in Fol ⁇ constricting: As between the secondary därwicklung W2 and the primary winding Wl voltages up to 900 V may occur, see Fig. 1, the secondary winding W2 and the primary winding Wl are sufficiently spatially separated from each other.
  • layers Tal, Ta2 are used from insulating film.
  • the secondary winding W2 is applied in the chamber Kl. Since the leads to the secondary windings W3, W4 on the secondary windings W2, W5 must be performed in the two outer chambers Kl, K4, to connect them to the terminal strips leftmost and far right (not shown), the secondary winding W2 by a another layer Ta3 of insulating foil against the supply line to the secondary winding W3 and the secondary winding W5 are insulated against the supply line to the secondary winding W4. Another problematic point is drawn with respect to the secondary winding W5.
  • hose S are also used to isolate the leads to the secondary windings W2 to W5 from each other, but for the sake of clarity in Fig. 2 not shown.
  • the object of the present invention is to further develop a generic transformer or a generic method such that a cost-optimized largely be automated manufacturing process is possible at as constant manufacturing quality ⁇ .
  • the present invention is basically based on the finding that the above object can be achieved if the bobbin carries only the primary winding and the secondary windings are wound on an additional insulating part, wherein the insulating part is freshlybil ⁇ det, that it between the first and the second terminal block the central part of the bobbin can be arranged umschlie-.
  • the secondary windings are separated by the insulating part of the primary winding. Since the insulating part can be produced automatically as a typical plastic part, the present invention makes it possible to avoid manual and extremely tolerant insulation by layers of insulating film. This creates the possibility of a far ⁇ continuous automated manufacturing process is also drapege ⁇ is, ultimately resulting in a significant cost reduction.
  • the present invention results in a transformer that provides maximum dielectric strength with minimal installation space.
  • the insulating part is made in one piece. This allows a particularly cost-effective production, for example as an injection molded part. It is particularly preferred if the Iso ⁇ lierteil comprises a longitudinal slot and / or a hinge, which is designed such that the insulating part, the central part of the bobbin is umordenbar can be arranged. Preferably, a snap mechanism or another locking mechanism is then provided on the side at which the opening is to be closed, so that the locking can be gelung Runaway ⁇ solierteils leads about the central portion of the bobbin with no additional materials or steps to be ⁇ Sonders simple manner directly on the arrangement of I-.
  • the insulating part can be designed in two or Motei ⁇ lig. It particularly preferably has a cross-sectionally U-shaped first part and a second part closing the U-shaped part.
  • the first part can be arranged around the bobbin in a particularly simple manner and closed with the second part.
  • a particularly be ⁇ ferred embodiment is characterized in that the contact ⁇ surface of the first part is formed with the second part in such a way from ⁇ that the air gap is extended with respect to a planar contact surface. This can be done.
  • This can be done can be done also goes for the locking mechanism of the dres ⁇ gen embodiment of the insulating part. This results in a reduction of the risk of a flashover in comparison to a plane contact surface and thus an increased dielectric strength.
  • the bobbin has at least a first fixation member and the insulating member on at least a two ⁇ tes fixation element, which are designed to fix the Iso ⁇ lierteil on the bobbin.
  • This achieves a pre-defined positioning as the basis of the required dielectric strength regardless of pro duction tolerances ⁇ as would be the case if a Fixie ⁇ tion of the insulating would be made on the bobbin quasi under a based solely on frictional fixation.
  • a particularly preferred embodiment is characterized in that the insulating part is bounded on the connection strip side by a first and a second wall element.
  • the wall elements ensure that the last and the first chamber, which are provided for secondary windings, are not delimited on their outer sides by the connecting strips themselves. As a result, the air gap between the secondary windings in the outer chambers and the primary winding is increased, thus reducing the risk of a flashover.
  • the first and / or the second wall element projecting beyond the adjacent chamber for receiving a secondary winding.
  • the second fixation element is then arranged on the first and / or the second wall element.
  • the first and / or the second wall element can be very thin formed from ⁇ because the adjacent elements of the bobbin, ie the respective end strip and the depending ⁇ stays awhile wall element, are participating ligt to the insulation to the outside.
  • the first and / or second wall element has a spacer on ⁇ has / have adapted the supply line to the / the non-first in and the last chamber arranged secondary windings of the secondary windings in the first and the last chamber and their supply lines to space.
  • This measure makes it possible to ensure that the distance of the secondary windings from each other is large enough so that the supply lines to the secondary windings are not insulated with insulating hoses or insulation tubes.
  • Lionsfolien as was the case in the prior art, must be covered. This eliminates a further manual process step, resulting in a further cost reduction.
  • first and / or the second terminal strip has / have a depression for receiving the supply line for the primary winding.
  • Fig. 1 is a known from the prior art scarf ⁇ tion arrangement in which a transformer is used;
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a detail of the construction of a be ⁇ known from the prior art ⁇ transformer
  • FIG. 3 is a perspective view of the bobbin of a transformer according to the invention
  • FIG. 4 is a perspective view of the insulating part of a transformer according to the invention.
  • Fig. 5 is a plan view of the bobbin of Fig. 3;
  • Fig. 6 is a side view of the bobbin of Fig. 3;
  • Fig. 7 is a side view of the U-shaped first part of the insulating part of Fig. 4;
  • FIG. 8 is a perspective view of the U-shaped first part of FIG. 7; FIG.
  • FIG. 9 is a plan view of the U-shaped part ver ⁇ closing second part of the insulating part of Fig. 4.
  • Fig. 10 is a side view of the second part of Fig. 9;
  • Fig. 11 is a perspective view of the second part of Figs. 9 and 10;
  • FIG. 12 shows a cross section through a transformer according to the invention with mounted ferrite core.
  • FIG. 13 shows a further cross section through a transformer according to the invention with mounted ferrite core
  • FIG. 14 shows a perspective detailed view from below of a transformer according to the invention with mounted ferrite core
  • Fig. 15 is another perspective view from below of a transformer according to the invention with mounted ferrite core.
  • transformer has a primary winding and four secondary windings ⁇ .
  • the basic principles of the present invention are also applicable to transformers having different numbers of primary windings and secondary windings.
  • Fig. 3 shows an embodiment of a erfindungsge ⁇ MAESSEN bobbin 11 having four chambers PWL to PW4 for a primary winding, wherein three walls are provided 12a to 12c each having a slit SLl to SL3. The latter serve to ensure that the primary winding is protected by the walls 12a to 12c.
  • the height of the walls 12a to 12c is adapted to the height of the primary winding in the chambers PW1 to PW4.
  • the bobbin 11 has a first 14a and a second terminal block 14b, in which the at ⁇ are MANpins 16 molded or assembled.
  • Fig. 4 shows in perspective view an embodiment of an inventive insulating element 24. This has a first, U-shaped in cross-section portion 26 so as ⁇ a second U-shaped part of closing part 28.
  • the insulating member 24 has chambers SW1 to SW4 for four secondary windings.
  • two wall ⁇ elements 30 a, 30 b are provided, each having a spacer ⁇ holder 32 a, 32 b and latching lugs 34 a to 34 d, to secure the insulating member 24 on the bobbin 11.
  • the contact surface 36 between the first part 26 and second part 28 is designed contoured to increase the effective air ⁇ stretch and thus the dielectric strength.
  • Chamber walls 38a to 38c are used to isolate the individual seconds ⁇ därwicklened each other.
  • the chamber walls 38a and 38c have paired projections 40a to 40d which serve to guide the leads to the secondary windings arranged in the second SW2 and the third chamber SW3.
  • the transitions 40 between the wall elements 30a, 30b of the first part 26 and the second part 28 and between the chamber walls 38a to 38c of the first part 26 and the second part 28 are contoured to increase the air gap and thus the voltage ⁇ strength.
  • FIG. 5 shows a plan view of the bobbin 11 of FIG. 3, wherein the positioning of the dovetailed depressions 18a, 18b in the wall elements 20a, 20b can be clearly seen here.
  • FIG. 6 shows a side view of the bobbin 11 of FIG. 3 and clearly shows the space provided for the ferrite core.
  • FIG. 7 shows a side view of the part 26 and clearly shows the detents 34a, 34c and the projections 40a, 40c on the walls 38a, 38c. Moreover, the locking lugs 34a, 34c arranged on the wall elements 30a, 30b and the spacers 32a, 32b can be clearly seen.
  • Fig. 9 shows a top view of the part 28, wherein for the sake of clarity, the walls and the chambers for the U-shaped part 26 and the U-shaped part occluding part 28 are designated uniformly.
  • Fig. 10 shows a side view of the part 28, wherein the locking lugs 34 b, 34 c are clearly visible.
  • Fig. 11 shows a perspective view of the part 28, in particular, the contouring of the Maisflä ⁇ surface 36 between the part 26 and the part 28 is good to erken ⁇ NEN here.
  • Fig. 12 shows a transformer according to the invention in cross-section, wherein the insulating part 24 is mounted on the bobbin 11, as well as a ferrite core 42, the three legs 42 a to 42 c are shown.
  • FIG. 13 also shows a cross section through a he ⁇ inventive transformer, wherein Fig. 13 shows in greater detail view showing how the locking lugs 34a, 34b of the I solierteils 24 in the respective recesses 18b, 18d are disposed 11 bobbin when the insulating 24 is fixed on the bobbin 11.
  • FIG. 14 shows a transformer according to the invention, in which the secondary windings Sei to Se 4 are arranged on the insulating part 24.
  • the leads of the secondary winding Se2 are guided between the projections 40c and 40d and via the spacer 32b to the connection pins 16.
  • the same applies to the leads to the secondary winding Se3 which are guided between the projections 40a and 40b via the spacer 32a to the connection pins 16 on the other connecting strip.
  • Fig. 15 shows a transformer according to the invention, in which only the primary winding PeI is already wound on the bobbin 11. Although the insulating member 24 is mounted, the secondary windings are not yet wound. It can be seen that a clear air gap between the first chamber SWl of the insulating member 24, and thus the therein to ⁇ ordering secondary winding and is guided in a recess 42 of the terminal block 14 a primary winding PEI obtained by the will walk ⁇ ment 30b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Transformator (Tr) mit einem Spulenkörper (11), der einen Mittelteil mit mindestens einer Kammer (PW1; PW2; PW3; PW4) zur Aufnahme einer Primärwicklung (Pe1) umfasst sowie eine erste (14a) und eine zweite Anschlussleiste (14b), die an den beiden Enden des Mittelteils angeordnet sind, wobei der Transformator (Tr) weiterhin umfasst: Ein Isolierteil (24), das aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und mindestens eine Kammer (SW1; SW2; SW3; SW4) zur Aufnahme einer Sekundärwicklung (Sei; Se2; Se3; Se4) umfasst, wobei das Isolierteil (24) derart ausgebildet ist, dass es zwischen der ersten (14a) und der zweiten Anschlussleiste (14b), den Mittelteil des Spulenkörpers (11) umschließend, anordenbar ist. Sie betrifft überdies ein Verfahren zum Herstellen eines Transformators (Tr) mit einem Spulenkörper (11), der einen Mittelteil mit mindestens einer Kammer (PWl; PW2; PW3; PW4) zur Aufnahme einer Primärwicklung (Pe1) umfasst sowie eine erste (14a) und eine zweite Anschlussleiste (14b), die an den beiden Enden des Mittelteils angeordnet sind, und einem Isolierteil (24), das aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und mindestens eine Kammer (SW1; SW2; SW3; SW4) zur Aufnahme einer Sekundärwicklung umfasst (Se1; Se2; Se3; Se4) , folgende Schritte umfassend: a) Aufbringen einer Primärwicklung (Pe1) auf den Spulenkörper (11); b) Anordnen des Isolierteils (24), so dass der Isolierteil (24) zwischen der ersten (14a) und der zweiten Anschlussleiste (14b) den Mittelteil des Spulenkörpers (11) umschließt; c) Aufbringen mindestens einer Sekundärwicklung (Se1; Se2; Se3; Se4) auf dem Isolierteil (24).

Description

Beschreibung
Transformator und Verfahren zum Herstellen eines Transformators
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Transformator mit einem Spulenkörper, der einen Mittelteil mit mindes- tens einer Kammer zur Aufnahme einer Primärwicklung um- fasst sowie eine erste und eine zweite Anschlussleiste, die an den beiden Enden des Mittelteils angeordnet sind. Sie betrifft überdies ein Verfahren zum Herstellen eines Transformators mit einem Spulenkörper, der einen Mittel- teil mit mindestens einer Kammer zur Aufnahme einer Pri¬ märwicklung umfasst sowie eine erste und eine zweite An¬ schlussleiste, die an den beiden Enden des Mittelteils angeordnet sind.
Stand der Technik
Zur Darstellung der der Erfindung zugrunde liegenden Problematik wird im Folgenden zunächst auf die Figuren 1 und 2 eingegangen, die aus dem Stand der Technik bekannte Anordnungen zeigen.
Fig. 1 zeigt ein typisches Einsatzgebiet eines Transfor¬ mators. Dabei wird eine zweilampige Anordnung, die die Lampen ELl und EL2 umfasst, über einen Transformator Tr an einer Halbbrückenanordnung, die die Schalter Sl und S2 sowie die Koppelkondensatoren Ci bis C4 umfasst, betrie¬ ben, wobei seriell zu den Lampen ELl, EL2 eine Induktivität Li angeordnet ist. Die zwischen den Schaltern Sl, S2 der aus der Zwischenkreisspannung Uzw versorgten Halbbrückenanordnung, d.h. am Halbbrückenmittelpunkt, anliegende Spannung wird vorliegend zur Wendelvorheizung verwendet. Dazu ist eine Primärwicklung Wl des Transformators Tr ü- ber einen Schalter S3 mit der Spannung am Halbbrückenmittelpunkt koppelbar. Der Transformator Tr verfügt über vier Sekundärwicklungen W2 bis W5, die ausgelegt sind, die vier Wendeln der Lampen ELl, EL2 vorzuheizen, um damit die Zündung der Lampen ELl, EL2 zu ermöglichen.
Im gezündeten Zustand, d. h. im Normalbetrieb, beträgt die zwischen den Wendeln der Lampen ELl, EL2 anliegende Spannung üblicherweise ca. 50 bis 140 V. Die Zündspannung Uz ist jedoch deutlich höher, beträgt üblicherweise ca. 900 V. Diese Spannung oder eine Spannung in vergleichba¬ rer Größenordnung tritt bedauerlicherweise nicht nur an der gewünschten Stelle, d.h. zwischen den Wendeln der Lampe ELl einerseits und den Wendeln der Lampe EL2 ande¬ rerseits, auf, sondern auch an vielen anderen Stellen, wovon beispielhaft einige in Fig. 1 eingezeichnet sind: So beispielsweise von der Sekundärwicklung W2 zum oberen Anschluss der Primärwicklung Wl, von der Sekundärwicklung W2 zum unteren Anschluss der Primärwicklung Wl, zwischen dem unteren Anschluss der Sekundärwicklung W2 und dem o- beren Anschluss der Sekundärwicklung W3, usw.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau eines aus dem Stand der Technik bekannten Transformators Tr, der für einen Einsatz in der Schaltungsanordnung von Fig. 1 geeignet wäre. Dieser weist vier Kammern Kl bis K4 auf, die durch Wände 10a bis 10e voneinander getrennt sind. In jeder Kammer Kl bis K4 ist als unterste Lage die Primärwicklung Wl gewickelt, indem diese von einer Kammer zur nächsten durchgeführt ist. Beispielhaft wird im Fol¬ genden die Kammer Kl betrachtet: Da zwischen der Sekun- därwicklung W2 und der Primärwicklung Wl Spannungen bis 900 V auftreten können, siehe Fig. 1, sind die Sekundärwicklung W2 und die Primärwicklung Wl ausreichend räumlich voneinander zu trennen. Dazu werden vorliegend Lagen Tal, Ta2 aus Isolationsfolie verwendet. Diese werden ma¬ nuell, d. h. in einem nicht automatisierten Prozess auf¬ gebracht. Ein derartiger Handarbeitsprozess ist zum einen nicht nur teuer, sondern zum anderen auch mit deutlichen Fertigungstoleranzen behaftet. Vorliegend ist besonders problematisch, dass die Lagen Tal, Ta2 aus Isolationsfo¬ lie häufig seitlich keinen ausreichenden Formschluss mit den Kammerwänden 10a bis 10e aufweisen. Dadurch besteht die Gefahr von Überschlägen entlang der Luftstrecke. Um diesen Toleranzen zu begegnen, werden deshalb üblicher- weise doppelt so viele Lagen an Isolationsfolie aufge¬ bracht, wie eigentlich, d. h. bei korrektem Formschluss mit den Seitenwänden, benötigt würden.
In dem Beispiel von Fig. 2 würden demnach anstelle der zwei Lagen Tal, Ta2 an Isolationsfolie vier Lagen aufge- bracht, dies wie bereits erwähnt in einem manuellen Vor¬ gang. Nach dem Aufbringen der obersten Lage an Isolationsfolie wird in der Kammer Kl die Sekundärwicklung W2 aufgebracht. Da die Zuleitungen zu den Sekundärwicklungen W3, W4 über die Sekundärwicklungen W2, W5 in den beiden äußeren Kammern Kl, K4 geführt werden müssen, um sie mit den Anschlussleisten ganz links und ganz rechts (nicht dargestellt) zu verbinden, muss die Sekundärwicklung W2 durch eine weitere Lage Ta3 an Isolationsfolie gegen die Zuleitung zur Sekundärwicklung W3 und die Sekundärwick- lung W5 gegen die Zuleitung zur Sekundärwicklung W4 isoliert werden. Eine weitere problematische Stelle ist mit Bezug auf die Sekundärwicklung W5 eingezeichnet. Um einen Überschlag zwischen der Zuführung zur Sekundärwicklung W5 und der Primärwicklung Wl zu verhindern, wird üblicherweise die Zuleitung zur Primärwicklung Wl mit einem eingezeichneten Schlauch S überzogen. Entsprechende Schläuche S werden überdies verwendet, um die Zuleitungen zu den Sekundärwicklungen W2 bis W5 voneinander zu isolieren, sind jedoch der Übersichtlichkeit halber in Fig. 2 nicht einge- zeichnet.
Die Nachteile dieser aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise resultieren darin, dass zusätzliche Mate¬ rialien wie Isolationsfolie und Isolierschlauch benötigt werden, die in nicht unerheblichen Mehrkosten mit Bezug auf Material und Fertigung resultieren. Des Weiteren unterliegt der Fertigungsprozess aufgrund der manuell durchzuführenden Verfahrensschritte bezüglich der Isolationsfestigkeit starken Schwankungen. Ein Großteil der Herstellungsschritte ist überdies mit vernünftigem Auf- wand nicht automatisierbar.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen gattungsgemäßen Transformator bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzubilden, dass ein kostenoptimierter, weitgehend automatisierbarer Ferti- gungsprozess bei möglichst gleich bleibender Fertigungs¬ qualität ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Transformator mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein Ver- fahren zum Herstellen eines Transformators mit den Merkmalen von Patentanspruch 13.
Die vorliegende Erfindung basiert grundsätzlich auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe gelöst werden kann, wenn der Spulenkörper nur die Primärwicklung trägt und die Sekundärwicklungen auf ein zusätzliches Isolierteil gewickelt werden, wobei das Isolierteil derart ausgebil¬ det ist, dass es zwischen der ersten und der zweiten Anschlussleiste den Mittelteil des Spulenkörpers umschlie- ßend angeordnet werden kann. Dadurch sind die Sekundärwicklungen durch das Isolierteil von der Primärwicklung getrennt. Da das Isolierteil als typisches Kunststoffteil automatisch gefertigt werden kann, kann durch die vorliegende Erfindung das manuelle und äußerst toleranzbehafte- te Isolieren durch Lagen von Isolationsfolie vermieden werden. Dadurch wird überdies die Möglichkeit eines weit¬ gehend automatisierbaren Fertigungsprozesses bereitge¬ stellt, was schließlich in einer beachtlichen Kostenreduktion resultiert. Schließlich resultiert die vorliegen- de Erfindung in einem Transformator, der bei minimalem Bauraum ein Maximum an Spannungsfestigkeit bereitstellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Isolierteil einteilig ausgeführt. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung beispielsweise als ein Spritz- gussteil. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Iso¬ lierteil einen Längsschlitz und/oder ein Scharnier um- fasst, das derart ausgebildet ist, dass das Isolierteil den Mittelteil des Spulenkörpers umschließend anordenbar ist. Bevorzugt ist dann an der Seite, an der die Öffnung zu schließen ist, ein Schnappmechanismus oder ein anderer Verriegelungsmechanismus vorgesehen, so dass die Verrie- gelung ohne zusätzliche Materialien oder Schritte auf be¬ sonders einfache Weise unmittelbar nach Anordnung des I- solierteils um den Mittelteil des Spulenkörpers durchge¬ führt werden kann.
Alternativ kann das Isolierteil auch zwei- oder mehrtei¬ lig ausgeführt sein. Besonders bevorzugt weist es einen im Querschnitt U-förmigen ersten Teil und einen den U- förmigen Teil verschließenden zweiten Teil auf. Dadurch kann auf besonders einfache Weise der erste Teil um den Spulenkörper angeordnet und mit dem zweiten Teil verschlossen werden. Dabei zeichnet sich eine besonders be¬ vorzugte Ausführungsform dadurch aus, dass die Kontakt¬ fläche des ersten Teils mit dem zweiten Teil derart aus¬ gebildet ist, dass die Luftstrecke gegenüber einer planen Kontaktfläche verlängert ist. Dies kann selbstverständ¬ lich auch bei dem Verriegelungsmechanismus der einteili¬ gen Ausführungsform des Isolierteils vorgenommen werden. Dadurch ergibt sich eine Reduktion der Gefahr eines Spannungsüberschlags im Vergleich zu einer planen Kontaktflä- che und dadurch eine erhöhte Spannungsfestigkeit.
Bevorzugt weist der Spulenkörper mindestens ein erstes Fixationselement und der Isolierteil mindestens ein zwei¬ tes Fixationselement auf, die ausgelegt sind, den Iso¬ lierteil an dem Spulenkörper zu fixieren. Dadurch erzielt man eine vordefinierte Positionierung als Grundlage der geforderten Spannungsfestigkeit unabhängig von Ferti¬ gungstoleranzen wie dies der Fall wäre, wenn eine Fixie¬ rung des Isolierteils auf dem Spulenkörper quasi im Rahmen einer lediglich auf Reibkontakt basierenden Fixierung vorgenommen würde. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Isolierteil anschlussleistenseitig durch ein erstes und ein zweites Wandelement begrenzt ist. Diese Wandelemente sorgen dafür, dass die letzte und die erste Kammer, die für Sekundärwicklungen vorgesehen sind, an ihren Außenseiten nicht durch die Anschlussleis¬ te selbst begrenzt sind. Dadurch wird die Luftstrecke zwischen den Sekundärwicklungen in den äußeren Kammern und der Primärwicklung vergrößert, die Gefahr eines Über- schlags damit reduziert. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass das erste und/oder das zweite Wandelement über die angrenzende Kammer zur Aufnahme einer Sekundärwicklung hervorragt bzw. hervorragen. Besonders bevorzugt ist dann das zweite Fixationselement auf dem ersten und/oder dem zweiten Wandelement angeordnet. Dabei können das erste und/oder das zweite Wandelement sehr dünn aus¬ gebildet werden, da die angrenzenden Elemente des Spulenkörpers, d.h. die jeweilige Abschlussleiste bzw. das je¬ weilige Wandelement, an der Isolierung nach außen betei- ligt sind.
Weiterhin ist bevorzugt, dass, wenn der Isolierteil min¬ destens drei Kammern aufweist, das erste und/oder das zweite Wandelement einen Distanzhalter auf¬ weist/aufweisen, der ausgelegt ist, die Zuleitung zu der/den nicht in der ersten und der letzten Kammer angeordneten Sekundärwicklungen von den Sekundärwicklungen in der ersten und der letzten Kammer und deren Zuleitungen zu beabstanden. Durch diese Maßnahme lässt sich sicherstellen, dass der Abstand der Sekundärwicklungen unter- einander groß genug ist, so dass die Zuleitungen zu den Sekundärwicklungen nicht mit Isolierschläuchen oder Iso- lationsfolien, wie dies im Stand der Technik der Fall war, überzogen werden müssen. Dadurch entfällt ein weiterer manueller Verfahrensschritt, was in einer weiteren Kostenreduktion resultiert.
Schließlich ist bevorzugt, wenn die erste und/oder die zweite Anschlussleiste eine Vertiefung aufweist/aufweisen zur Aufnahme der Zuleitung für die Primärwicklung. Durch diese Maßnahme kann die Luftstrecke zwischen der Primär¬ wicklung und den Sekundärwicklungen weiter vergrößert werden, was in einer weiter erhöhten Spannungsfestigkeit resultiert .
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die mit Bezug auf den erfindungsgemäßen Transformator vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten, sofern anwendbar, auch für das erfindungsgemäße Verfahren.
Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)
Im Nachfolgenden wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefüg- ten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Schal¬ tungsanordnung, in der ein Transformator verwendet wird;
Fig. 2 in schematischer Darstellung ausschnittsweise den Aufbau eines aus dem Stand der Technik be¬ kannten Transformators; Fig. 3 in perspektivischer Darstellung den Spulenkörper eines erfindungsgemäßen Transformators;
Fig. 4 in perspektivischer Darstellung das Isolierteil eines erfindungsgemäßen Transformators;
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Spulenkörper von Fig. 3;
Fig. 6 eine Seitenansicht des Spulenkörpers von Fig. 3;
Fig. 7 eine Seitenansicht des U-förmigen ersten Teils des Isolierteils von Fig. 4;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des U-förmigen ers- ten Teils von Fig. 7;
Fig. 9 eine Draufsicht auf das den U-förmigen Teil ver¬ schließenden zweiten Teil des Isolierteils von Fig. 4;
Fig. 10 eine Seitenansicht des zweiten Teils von Fig. 9;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht des zweiten Teils der Figuren 9 und 10;
Fig. 12 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Transformator mit montiertem Ferritkern;
Fig. 13 einen weiteren Querschnitt durch einen erfin- dungsgemäßen Transformator mit montiertem Ferritkern;
Fig. 14 eine perspektivische Detailansicht von unten auf einen erfindungsgemäßen Transformator mit montiertem Ferritkern; und Fig. 15 eine weitere perspektivische Ansicht von unten auf einen erfindungsgemäßen Transformator mit montiertem Ferritkern.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Das im Nachfolgenden beschriebene Ausführungsbeispiel ei- nes erfindungsgemäßen Transformators weist eine Primär¬ wicklung und vier Sekundärwicklungen auf. Wie für den Fachmann ohne weiteres erkennbar, sind die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung auch auf Transformatoren mit anderer Anzahl an Primärwicklungen und Sekundärwick- lungen anwendbar.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsge¬ mäßen Spulenkörpers 11, der vier Kammern PWl bis PW4 für eine Primärwicklung aufweist, wobei drei Wände 12a bis 12c vorgesehen sind, die jeweils einen Schlitz SLl bis SL3 aufweisen. Letztere dienen dazu sicherzustellen, dass die Primärwicklung durch die Wände 12a bis 12c geschützt geführt wird. Die Höhe der Wände 12a bis 12c ist ange- passt an die Höhe der Primärwicklung in den Kammern PWl bis PW4. Der Spulenkörper 11 weist eine erste 14a und ei- ne zweite Anschlussleiste 14b auf, in denen die An¬ schlusspins 16 eingegossen bzw. montiert sind. Zu erken¬ nen sind schwalbenschwanzförmige Aussparungen 18a, 18b in den Wandelementen 20a, 20b, die mit entsprechenden Gegenstücken an dem noch zu beschreibenden Isolierteil zusam- menwirken und der Befestigung des Isolierteils auf dem Spulenkörper 11 dienen. Der Spulenkörper 11 weist weiterhin eine Durchgangsöffnung 22 auf, mittels der ein Ferritkern an dem Spulenkörper 11 montiert werden kann. Fig. 4 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Isolierteils 24. Dieser weist einen ersten, im Querschnitt U-förmigen Teil 26 so¬ wie einen zweiten, den U-förmigen Teil verschließenden Teil 28 auf. Der Isolierteil 24 weist Kammern SWl bis SW4 für vier Sekundärwicklungen auf. Überdies sind zwei Wand¬ elemente 30a, 30b vorgesehen, die jeweils einen Distanz¬ halter 32a, 32b aufweisen sowie Rastnasen 34a bis 34d, um den Isolierteil 24 auf dem Spulenkörper 11 zu befestigen. Die Kontaktfläche 36 zwischen erstem Teil 26 und zweitem Teil 28 ist konturiert ausgeführt, um die wirksame Luft¬ strecke und damit die Spannungsfestigkeit zu erhöhen. Kammerwände 38a bis 38c dienen dazu, die einzelnen Sekun¬ därwicklungen voneinander zu isolieren. Die Kammerwände 38a und 38c weisen paarweise ausgebildete Vorsprünge 40a bis 40d auf, die zur Führung der Zuleitungen zu den in der zweiten SW2 und der dritten Kammer SW3 angeordneten Sekundärwicklungen dienen. Auch die Übergänge 40 zwischen den Wandelementen 30a, 30b des ersten Teils 26 und des zweiten Teils 28 sowie zwischen den Kammerwänden 38a bis 38c des ersten Teils 26 und des zweiten Teils 28 sind konturiert, um die Luftstrecke und damit die Spannungs¬ festigkeit zu erhöhen.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf den Spulenkörper 11 von Fig. 3, wobei hier die Positionierung der schwalben- schwanzförmigen Vertiefungen 18a, 18b in den Wandelementen 20a, 20b deutlich zu erkennen ist.
Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht des Spulenkörpers 11 von Fig. 3 und lässt deutlich den für den Ferritkern vorgese- henen Raum erkennen. Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht des Teils 26 und lässt deutlich die Rastnasen 34a, 34c sowie die Vorsprünge 40a, 40c an den Wänden 38a, 38c erkennen. Überdies lassen sich die an den Wandelementen 30a, 30b angeordneten Rastnasen 34a, 34c sowie die Distanzhalter 32a, 32b deutlich erkennen .
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Teils 26.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf den Teil 28, wobei der Übersichtlichkeit halber die Wände und die Kammern für den U-förmigen Teil 26 und den dem U-förmigen Teil verschließenden Teil 28 einheitlich bezeichnet sind.
Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des Teils 28, wobei die Rastnasen 34b, 34c gut zu erkennen sind.
Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht des Teils 28, wobei hier insbesondere die Konturierung der Kontaktflä¬ che 36 zwischen dem Teil 26 und dem Teil 28 gut zu erken¬ nen ist.
Fig. 12 zeigt einen erfindungsgemäßen Transformator im Querschnitt, wobei der Isolierteil 24 auf dem Spulenkör- per 11 montiert ist, ebenso wie ein Ferritkern 42, dessen drei Schenkel 42a bis 42c gezeigt sind.
Fig. 13 zeigt ebenfalls einen Querschnitt durch einen er¬ findungsgemäßen Transformator, wobei Fig. 13 in detaillierter Ansicht zeigt, wie die Rastnasen 34a, 34b des I- solierteils 24 in den zugehörigen Aussparungen 18b, 18d es Spulenkörpers 11 angeordnet sind, wenn der Isolierteil 24 auf dem Spulenkörper 11 fixiert ist. Fig. 14 zeigt einen erfindungsgemäßen Transformator, bei dem die Sekundärwicklungen Sei bis Se 4 auf dem Isolierteil 24 angeordnet sind. Wie deutlich zu erkennen ist, sind die Zuleitungen der Sekundärwicklung Se2 zwischen die Vorsprünge 40c und 4Od und über den Distanzhalter 32b zu den Anschlusspins 16 geführt. Entsprechendes ergibt sich für die Zuleitungen zur Sekundärwicklung Se3, die zwischen Vorsprünge 40a und 40b über den Distanzhalter 32a zu den Anschlusspins 16 auf der anderen Anschluss- leiste geführt sind.
Fig. 15 zeigt einen erfindungsgemäßen Transformator, bei dem lediglich die Primärwicklung PeI bereits auf dem Spulenkörper 11 gewickelt ist. Der Isolierteil 24 ist zwar montiert, die Sekundärwicklungen sind jedoch noch nicht gewickelt. Zu erkennen ist, dass sich durch das Wandele¬ ment 30b eine deutliche Luftstrecke zwischen der ersten Kammer SWl des Isolierteils 24, und damit der darin anzu¬ ordnenden Sekundärwicklung, und der in einer Vertiefung 42 der Anschlussleiste 14a geführten Primärwicklung PeI ergibt.

Claims

Ansprüche
1. Transformator (Tr) mit
- einem Spulenkörper (11), der einen Mittelteil mit mindestens einer Kammer (PWl; PW2; PW3; PW4) zur Aufnahme einer Primärwicklung (PeI) umfasst sowie eine erste (14a) und eine zweite Anschlussleiste (14b) , die an den beiden Enden des Mittelteils an¬ geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator (Tr) weiterhin umfasst: - ein Isolierteil (24), das aus einem elektrisch iso¬ lierenden Material besteht und mindestens eine Kam¬ mer (SWl; SW2; SW3; SW4) zur Aufnahme einer Sekundärwicklung (Sei; Se2; Se3; Se4) umfasst, wobei das Isolierteil (24) derart ausgebildet ist, dass es zwischen der ersten (14a) und der zweiten Anschlussleiste (14b), den Mittelteil des Spulenkörpers (11) umschließend, anordenbar ist.
2. Transformator (Tr) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierteil (24) einteilig ausgeführt ist.
3. Transformator (Tr) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Längsschlitz und/oder ein Scharnier umfasst, das derart ausgebildet ist, dass das Isolier- teil (24) den Mittelteil des Spulenkörpers (11) um¬ schließend anordenbar ist.
4. Transformator (Tr) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierteil (24) zwei- oder mehrteilig ausge¬ führt ist.
5. Transformator (Tr) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es einen im Querschnitt U-förmigen ersten Teil (26) und einen den U-förmigen Teil verschließenden zweiten Teil (28) aufweist.
6. Transformator (Tr) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (36) des ersten Teils (26) mit dem zweiten Teil (28) derart ausgebildet ist, dass die Luftstrecke gegenüber einer planen Kontaktfläche ver¬ längert ist.
7. Transformator (Tr) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (11) mindestens ein erstes Fixa- tionselement (18a; 18b) und der Isolierteil (24) min- destens ein zweites Fixationselement (34a; 34b; 34c; 34d) aufweisen, die ausgelegt sind, den Isolierteil (24) an dem Spulenkörper (11) zu fixieren.
8. Transformator (Tr) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierteil (24) anschlussleistenseitig durch ein erstes (30a) und ein zweites Wandelement (30b) be¬ grenzt ist.
9. Transformator (Tr) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (30a) und/oder das zweite Wandelement (30b) über die angrenzende Kammer (SWl; SW2; SW3; SW4) zur Aufnahme einer Sekundärwicklung (Sei; Se2; Se3; Se4) hervorragt/hervorragen.
10. Transformator (Tr) nach Anspruch 7 in Kombination mit
Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fixationselement (34a; 34b; 34c; 34d) auf dem ersten (30a) und/oder dem zweiten Wandelement (30b) angeordnet ist.
11. Transformator (Tr) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierteil (24) mindestens drei Kammern (SWl; SW2; SW3; SW4) aufweist, wobei das erste (30a) und/oder das zweite Wandelement (30b) einen Distanz¬ halter (32a; 32b) aufweist/aufweisen, der ausgelegt ist, die Zuleitung zu der/den nicht in der ersten (SWl) und der letzten Kammer (SW4) angeordneten Sekundärwicklung (en) (Se2; Se3) von den Sekundärwicklungen (Sei; Se4) in der ersten (SWl) und der letzten Kammer (SW4) und deren Zuleitungen zu beabstanden.
12. Transformator (Tr) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (14a) und/oder die zweite Anschluss- leiste (14b) eine Vertiefung (44) aufweist zur Aufnah¬ me der Zuleitung für die Primärwicklung (PeI) .
13. Verfahren zum Herstellen eines Transformators (Tr) mit einem Spulenkörper (11), der einen Mittelteil mit mindestens einer Kammer (PWl; PW2; PW3; PW4) zur Aufnahme einer Primärwicklung (PeI) umfasst sowie eine erste (14a) und eine zweite Anschlussleiste (14b), die an den beiden Enden des Mittelteils angeordnet sind, und einem Isolierteil (24), das aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und mindestens eine Kammer (SWl; SW2; SW3; SW4 ) zur Aufnahme einer Sekundärwicklung umfasst (Sei; Se2; Se3; Se4) , folgende Schritte umfassend: a) Aufbringen einer Primärwicklung (PeI) auf den Spulenkörper (11) ; b) Anordnen des Isolierteils (24) , so dass der Iso¬ lierteil (24) zwischen der ersten (14a) und der zweiten Anschlussleiste (14b) den Mittelteil des Spulenkörpers (11) umschließt; c) Aufbringen mindestens einer Sekundärwicklung (Sei; Se2; Se3; Se4) auf dem Isolierteil (24) .
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