WO2021174275A1 - Field-compensated coil - Google Patents

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WO2021174275A1
WO2021174275A1 PCT/AT2021/060074 AT2021060074W WO2021174275A1 WO 2021174275 A1 WO2021174275 A1 WO 2021174275A1 AT 2021060074 W AT2021060074 W AT 2021060074W WO 2021174275 A1 WO2021174275 A1 WO 2021174275A1
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WO
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coil
winding
core
cores
windings
Prior art date
Application number
PCT/AT2021/060074
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer SCALICK
Original Assignee
Scalick Rainer
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from ATA50996/2020A external-priority patent/AT523736B1/en
Application filed by Scalick Rainer filed Critical Scalick Rainer
Publication of WO2021174275A1 publication Critical patent/WO2021174275A1/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/045Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core of cylindric geometry and coil wound along its longitudinal axis, i.e. rod or drum core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/006Details of transformers or inductances, in general with special arrangement or spacing of turns of the winding(s), e.g. to produce desired self-resonance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/14Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps

Definitions

  • the invention relates to a coil according to the preamble of the independent claim, in particular a coil as an inductance in an electrical circuit, comprising two windings with opposite winding directions.
  • the windings have the same number of turns, but opposite winding directions.
  • the cores are offset along a longitudinal axis and are arranged essentially coaxially to this axis.
  • coaxial means arranged essentially symmetrically about a common axis.
  • the cores are magnetically and electrically isolated from one another by an insulating separating medium, in particular a separating layer.
  • the separating medium can, however, also be an electrically and magnetically insulating housing of the cores; in this case it is not absolutely necessary to provide a separating layer.
  • the separating layer is a ceramic, a resin, or an adhesive or comprises such a material.
  • the cores can be designed as toroidal cores with essentially the same diameter and essentially the same rotational surface.
  • the cores have the shape of a torus and are arranged offset from one another along a longitudinal axis. The longitudinal axis runs through the center points of the toroidal cores.
  • Coils or coil arrangements according to the invention can be soldered onto circuit boards in current or new designs, for example in SMD, THT, TFIR, hybrid, thick-film, thin-film construction or the like. Coils according to the invention can also be used in extensive floppy power transformers for infrastructure and floppy power applications. The coils can be made to any specification, including voltage, current, power, frequency, inductance, capacitance and resistive resistance. Further features according to the invention emerge from the claims, the description of the exemplary embodiments and the drawings.
  • FIG. 1a shows a schematic three-dimensional representation of an embodiment of a coil according to the invention
  • FIG. 2a shows an embodiment of a coil according to the invention with windings connected in series
  • FIG. 2b shows an embodiment of a coil according to the invention with windings connected in parallel
  • Fig. 3 shows an embodiment of a coil according to the invention with annular cores
  • the winding runs essentially parallel to the longitudinal axis 9 and a turn deflector 7 connects the first winding 2 to the second winding 4.
  • the winding ends 11, 12 also run parallel to the longitudinal axis in the area of the foot-side collars 10b, 10b ' 9. In other embodiments, the winding ends 11, 12 protrude in other directions.
  • the head-side collars 10a, 10a ‘of the two cores 3, 5 are connected to one another at the end via the separating layer 6.
  • the composite of the first core 3, insulating separating layer 6 and second core 5 forms a receptacle for the first and second windings 2, 4, which are positively mounted between the collars of the cores 3, 5 in order to prevent axial displacement of the windings 2, 4 .
  • the head-side collars 10a, 10a ‘in contact with the separating layer 6 are designed with essentially the same diameter as the foot-side collars 10b,
  • the webs 10c, 10c ‘have a smaller diameter than the head-side collars 10a, 10a and the foot-side collars 10b, 10b‘.
  • the mean diameter of the head-side collars 10a, 10a 'or the foot-side collars 10b, 10b' and of the webs 10c, 10c ' essentially corresponds to the mean winding radius of the windings 2, 4.
  • the outside diameter of the windings 2, 4 is approximately in the illustrated embodiment 1 mm smaller than the diameter of the head-side collars 10a, 10a 'or the foot-side collars.
  • FIG. 2a shows an embodiment of a coil according to the invention with windings connected in series.
  • the first winding 2 and second winding 4 are connected to one another in series via the turn deflector 7, designed as a continuous copper wire.
  • This embodiment also has all the features of the embodiment according to FIGS. 1a-1b, so that a further detailed description can be omitted.
  • Fig. 3 shows an embodiment in which the cores 3, 5 are designed as toroidal cores or toroidal cores.
  • the longitudinal axis 9 is the axis of rotation of the respective cores 3, 5.
  • the two toroidal cores are arranged on supports shown hatched.
  • the first core 3 is encased by the housing 13 and the second core 5 by the housing 13 ‘.
  • the housings 13, 13 ' are connected via an adhesive layer which forms a separating layer 6. In other embodiments, however, no adhesive layer is provided.
  • the first winding 2, here with a right-hand winding, has an opposite direction of winding to the second winding 4, here with a left-hand winding.
  • the windings 2, 4 are connected in series via a turn deflector 7. In another embodiment, not shown, these are connected in parallel.
  • Fig. 4a shows a further embodiment of a coil 1 according to the invention in a schematic side view.
  • the coil 1 comprises a first winding 2, which is wound around a first core 3, and a second winding 4, which is wound around a second core 5, the windings 2, 4 having the same number of turns and opposite winding directions, and wherein the cores 3, 5 are offset along a longitudinal axis 9 and are arranged essentially coaxially to this.
  • the cores 3, 5 are electrically and magnetically isolated from one another by a separating layer 6.
  • the cores 3, 5 are designed as cylinder cores.
  • the first core 3 and the second core 5 each have a head-side collar 10a, 10a ', a foot-side collar 10b, 10b' and a web 10c, 10c 'running between them.
  • the head-side collars 10a, 10a 'of the two cores 3, 5 are directed towards one another and separated by a schematically indicated transition area 8.
  • the windings 2, 4 are connected to one another via a turn deflector 7.
  • the turn deflector 7 connects the first winding 2 in the area of the head-side collar 10a with the second winding 4 in the area of the foot-side collar 10b '.
  • the winding end 11 is led out in the area of the base-side collar 10b of the first core 3 and the other winding end 12 in the area of the head-side collar 10a 'of the second core 5.
  • Fig. 4b shows a further embodiment of a coil 1 according to the invention in a schematic side view.
  • the coil 1 comprises a first winding 2, which is wound around a first core 3, and a second winding 4, which is wound around a second core 5, the windings 2, 4 having the same number of turns and opposite winding directions, and wherein the cores 3, 5 are offset along a longitudinal axis 9 and are arranged essentially coaxially to this.
  • the cores 3, 5 are electrically and magnetically isolated from one another by a separating layer 6.
  • the cores 3, 5 are designed as cylinder cores.
  • the first core 3 and the second core 5 have a head-side collar 10a, 10a ‘, a foot-side collar 10b, 10b‘ and a web 10c, 10c ‘running between them.
  • the head-side collars 10a, 10a ‘of the two cores 3, 5 are directed towards one another.
  • the windings 2, 4 are connected to one another via a turn deflector 7.
  • the turn deflector 7 connects the first winding 2 in the area of the head-side collar 10a with the second winding 4 in the area of the head-side collar 10a ‘.
  • the winding end 11 is led out in the area of the foot-side collar 10b of the first core 3 and the other winding end 12 in the area of the foot-side collar 10b ‘of the second core 5.

Abstract

The invention relates to a coil (1), comprising a first winding (2) which is wound around a first core (3) and a second winding (4) which is wound around a second core (5), the windings (2, 4) having the same number of turns and opposing winding directions, and the cores (3, 5) being offset along a longitudinal axis (9) and are arranged substantially coaxially, the cores (3, 5) being electrically and magnetically isolated from one another. The invention also relates to a coil arrangement having at least one such coil.

Description

Feldkompensierte Spule Field compensated coil
Die Erfindung betrifft eine Spule gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs, insbesondere eine Spule als Induktivität in einer elektrischen Schaltung, umfassend zwei Wicklungen mit gegengesetztem Wicklungssinn. The invention relates to a coil according to the preamble of the independent claim, in particular a coil as an inductance in an electrical circuit, comprising two windings with opposite winding directions.
Aus dem Stand der Technik sind Spulen mit mehreren Wicklungen grundsätzlich bekannt. Beispielsweise zeigt die AT 251 103 A eine Spule, bei der eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung mit entgegengesetztem Wicklungssinn auf einem gemeinsamen Eisenkern aufgebracht sind. Die Wicklungen sind dabei in axialer Richtung des Eisenkerns voneinander beabstandet und in Serie geschaltet. Coils with several windings are known in principle from the prior art. For example, AT 251 103 A shows a coil in which a first winding and a second winding with opposite winding directions are applied to a common iron core. The windings are spaced apart from one another in the axial direction of the iron core and are connected in series.
Derartige Spulen leiden jedoch unter ungewollten Streufeldern, die umliegende Geräte durch elektromagnetische Effekte stören können. Derartige Störaussendung von elektromagnetischer Strahlung sind bei der Entwicklung von Elektrogeräten, insbesondere bei kritischen Applikationen wie Schaltreglern für Automotive- und Telekommunikationsanwendungen, zu berücksichtigen, um Grenzwerte der EMV (elektromagnetischen Verträglichkeit) einzuhalten. Umgekehrt führen die beabstandeten Wicklungen zu ungewollter Einkopplung (self-pollution) in die Spule. Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, dieses und andere Probleme zu lösen und eine Spule bereitzustellen, deren magnetisches Feld möglichst gut vor Fremdeinflüssen geschützt ist und möglichst niedrige magnetische Streufelder emittiert. However, such coils suffer from unwanted stray fields that can disrupt surrounding devices through electromagnetic effects. Such interference emissions of electromagnetic radiation must be taken into account in the development of electrical devices, especially in critical applications such as switching regulators for automotive and telecommunications applications, in order to comply with the limit values of EMC (electromagnetic compatibility). Conversely, the spaced-apart windings lead to unwanted coupling (self-pollution) into the coil. It is therefore an object of the invention to solve this and other problems and to provide a coil whose magnetic field is protected as well as possible from external influences and emits magnetic stray fields as low as possible.
Dieses und andere Probleme werden durch eine Spule gemäß Anspruch 1 gelöst. This and other problems are solved by a spool according to claim 1.
Eine erfindungsgemäße Spule umfasst eine erste Wicklung, die um einen ersten Kern gewickelt ist und eine zweite Wicklung, die um einen zweiten Kern gewickelt ist. Bei den Wicklungen kann es sich um übliche isolierte Drähte aus Kupfer, Aluminium oder Gold handeln. Der Drahtdurchmesser der beiden Wicklungen kann identisch sein. Die Induktivität der Wicklungen ist vorzugsweise identisch. Die Wicklungen können im Wesentlichen kreisförmig sein. Beim Kern kann es sich um einen herkömmlichen Eisenkern handeln. A coil according to the invention comprises a first winding which is wound around a first core and a second winding which is wound around a second core. The windings can be conventional insulated wires made of copper, aluminum or gold. The wire diameter of the two windings can be identical. The inductance of the windings is preferably identical. The windings can be substantially circular. The core can be a conventional iron core.
Die Wicklungen weisen gleiche Windungszahl, jedoch entgegengesetzten Wicklungssinn auf. Die Kerne sind entlang einer Längsachse versetzt und zu dieser Achse im Wesentlichen koaxial angeordnet. Koaxial bedeutet in diesem Zusammenhang im Wesentlichen symmetrisch um eine gemeinsame Achse angeordnet. The windings have the same number of turns, but opposite winding directions. The cores are offset along a longitudinal axis and are arranged essentially coaxially to this axis. In this context, coaxial means arranged essentially symmetrically about a common axis.
Erfindungsgemäß sind die Kerne magnetisch und elektrisch voneinander isoliert beziehungsweise getrennt. Dadurch prägen sich im Bereich zwischen den Kernen entgegengesetzt gerichtete Magnetfelder aus, sodass sich die magnetischen Streufelder in diesem Bereich im Wesentlichen kompensieren. According to the invention, the cores are magnetically and electrically isolated or separated from one another. As a result, oppositely directed magnetic fields are formed in the area between the cores, so that the magnetic stray fields essentially compensate each other in this area.
Die beiden Wicklungen mit ihren getrennten Kernen haben somit jeweils ihren eigenen magnetischen Kreis und sind nur durch ihre Streufelder gekoppelt. Durch diese erfindungsgemäße Trennung der Kerne wird das gesamte Streufeld der Spule reduziert und EMV-Störungen sowie Störsignal-Einkopplungen in die Spule vermindert. The two windings with their separate cores thus each have their own magnetic circuit and are only coupled by their stray fields. This separation of the cores according to the invention reduces the entire stray field of the coil and reduces EMC interference and interference signal coupling into the coil.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Kerne magnetisch und elektrisch durch ein isolierendes Trennmedium, insbesondere eine Trennschicht, voneinander isoliert sind. Bei dem Trennmedium kann es sich aber auch um elektrisch und magnetisch isolierende Gehäuse der Kerne handeln; in diesem Fall ist es nicht zwingend erforderlich, eine Trennschicht vorzusehen. According to the invention it can be provided that the cores are magnetically and electrically isolated from one another by an insulating separating medium, in particular a separating layer. The separating medium can, however, also be an electrically and magnetically insulating housing of the cores; in this case it is not absolutely necessary to provide a separating layer.
Es kann auch eine Kombination aus Gehäuse und Trennschicht als isolierendes Trennmedium dienen. Dadurch wird erreicht, dass die Kerne voneinander isoliert und beabstandet sind. A combination of housing and separating layer can also serve as an insulating separating medium. This ensures that the cores are isolated and spaced from one another.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Trennmedium bzw. die Trennschicht eine Dicke im Bereich von 0,01 mm oder 0,1 mm bis 50 cm, vorzugsweise 0,5 mm bis 10 cm, besonders bevorzugt etwa 1 mm aufweist, um eine ausreichende Isolation der Kerne zu gewährleisten. Das Trennmedium kann durch Sintern auf den oder die Kerne aufgebracht sein; insbesondere kann es sich um eine keramische Schicht handeln. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Trennmedium eine elektrische Leitfähigkeit von unter 108 S/m, insbesondere 1016 S/m aufweist. According to the invention it can be provided that the separating medium or the separating layer has a thickness in the range of 0.01 mm or 0.1 mm to 50 cm, preferably 0.5 mm to 10 cm, particularly preferably about 1 mm, in order to provide adequate insulation of the kernels. The separating medium can be applied to the core or cores by sintering; in particular, it can be a ceramic layer. According to the invention it can be provided that the separating medium has an electrical conductivity of less than 10 8 S / m, in particular 10 16 S / m.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Trennmedium eine relative magnetische Permeabilität mG aufweist, die um einen Faktor von zumindest 10 geringer ist als jene der Kerne und insbesondere einen Wert von unter 1 ,5 aufweist, beispielsweise mG = 1 + 4 x 107. According to the invention it can be provided that the separating medium has a relative magnetic permeability m G which is a factor of at least 10 less than that of the cores and in particular has a value of less than 1.5, for example m G = 1 + 4 × 10 7 .
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Trennschicht eine Keramik, ein Flarz, oder ein Klebstoff ist oder einen derartigen Werkstoff umfasst. Dadurch wird einerseits die Anforderung einer mechanischen Verbindung der Kerne, und andererseits die Anforderung einer elektrisch und magnetisch isolierenden Schicht erfüllt. According to the invention it can be provided that the separating layer is a ceramic, a resin, or an adhesive or comprises such a material. As a result, on the one hand, the requirement for a mechanical connection of the cores and, on the other hand, the requirement for an electrically and magnetically insulating layer is met.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Wicklungen der Spule in Serie geschaltet sind. Beispielsweise kann ein gewünschter Induktivitätswert durch Serienschaltung zweier erfindungsgemäßer Spulen erreicht werden. Erfindungsgemäß kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die Wicklungen parallel geschaltet sind. Beispielsweise kann ein gewünschter Induktivitätswert durch Parallelschaltung zweier erfindungsgemäßer Spulen erreicht werden. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Kerne aus Ferrit, Pressed-Powder oder Trafoblech gefertigt sind oder diese Materialien umfassen. Durch die ferromagnetischen Eigenschaften der genannten Materialen kann die benötigte Induktivität der Spule für den betreffenden Anwendungsfall ausgewählt werden. According to the invention it can be provided that the windings of the coil are connected in series. For example, a desired inductance value can be achieved by connecting two coils according to the invention in series. According to the invention it can of course also be provided that the windings are connected in parallel. For example, a desired inductance value can be achieved by connecting two coils according to the invention in parallel. According to the invention it can be provided that the cores are made of ferrite, pressed powder or transformer sheet or comprise these materials. Due to the ferromagnetic properties of the materials mentioned, the required inductance of the coil can be selected for the application in question.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Kerne im Wesentlichen gleich dimensioniert sind. Mit anderen Worten können die Abmessungen der Kerne und deren Werkstoff im Wesentlichen gleich sein. Wenn die Kerne gleich aufgebaut und dimensioniert sind, kann infolge der gleichen Wicklungszahl eine praktisch vollständige Kompensation der Magnetfelder im Übergangsbereich erfolgen. According to the invention it can be provided that the cores are dimensioned essentially the same. In other words, the dimensions of the cores and their material can be essentially the same. If the cores are constructed and dimensioned the same, practically complete compensation of the magnetic fields in the transition area can take place as a result of the same number of windings.
In Ausführungsformen der Erfindung können die Kerne als Zylinderkerne mit im Wesentlichen gleichem Durchmesser und im Wesentlichen gleicher Länge ausgeführt sein. Die beiden Kerne sind dann entlang ihrer Längsachse versetzt zueinander angeordnet. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass der erste Kern und/oder der zweite Kern einen kopfseitigen Bund, einen fußseitigen Bund und einen dazwischen verlaufenden Steg aufweist, der einen kleineren Durchmesser als die beiden Bünde aufweist. Durch den Steg kann eine formschlüssige Aufnahme für die erste und zweite Wicklung gebildet sein, welche ein axiales Verschieben der ersten und zweiten Wicklung unterbindet. Durch diese axiale Sicherung der Wicklungen ist eine besonders kompakte und einfache Bauweise der Spule möglich. In embodiments of the invention, the cores can be designed as cylinder cores with essentially the same diameter and essentially the same length. The two cores are then offset from one another along their longitudinal axis. In this case it can be provided that the first core and / or the second core has a head-side collar, a foot-side collar and a web running between them, which has a smaller diameter than the two collars. The web can form a form-fitting receptacle for the first and second windings, which prevents axial displacement of the first and second windings. This axial securing of the windings enables a particularly compact and simple design of the coil.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die kopfseitigen Bünde der beiden Kerne aufeinander gerichtet sind, sodass das Trennmedium direkt an den beiden kopfseitigen Bünden angrenzt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die fußseitigen Bünde der beiden Kerne aufeinander gerichtet sind, sodass das Trennmedium direkt an den beiden fußseitigen Bünden angrenzt. It can in particular be provided that the head-side collars of the two cores are directed towards one another, so that the separating medium directly adjoins the two head-side collars. However, it can also be provided that the foot-side collars of the two cores are directed towards one another, so that the separating medium directly adjoins the two foot-side collars.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Wicklungen über eine, in einem Übergangsbereich angeordnete Windungsumlenkung verbunden sind. Der Übergangsbereich kann im Wesentlichen dem Bereich des Trennmediums entsprechen. Die Wicklungen können Wicklungsenden aufweisen, die aus der Spule herausgeführt sind und als elektrische Anschlüsse dienen. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die kopfseitigen Bünde der beiden Kerne aufeinander gerichtet sind. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Windungsumlenkung die erste Wicklung im Bereich des kopfseitigen Bundes des ersten Kerns mit der zweiten Wicklung im Bereich des fußseitigen Bundes des zweiten Kerns verbindet, und das Wicklungsende im Bereich des fußseitigen Bundes des ersten Kerns sowie das Wicklungsende im Bereich des kopfseitigen Bundes des zweiten Kerns herausgeführt ist. According to the invention it can be provided that the windings are connected via a turn deflector arranged in a transition area. The transition area can essentially correspond to the area of the separating medium. The windings can have winding ends that lead out of the coil and serve as electrical connections. According to the invention it can be provided that the head-side collars of the two cores are directed towards one another. In this case, it can be provided that the turn deflection connects the first winding in the area of the head-side collar of the first core with the second winding in the area of the foot-side collar of the second core, and the winding end in the area of the foot-side collar of the first core and the winding end in the Area of the head-side collar of the second core is led out.
Erfindungsgemäß kann in diesem Fall aber auch vorgesehen sein, dass die Windungsumlenkung die erste Wicklung im Bereich des kopfseitigen Bundes des ersten Kerns mit der zweiten Wicklung im Bereich des kopfseitigen Bundes des zweiten Kerns verbindet, und das Wicklungsende im Bereich des fußseitigen Bundes des ersten Kerns sowie das Wicklungsende im Bereich des fußseitigen Bundes des zweiten Kerns herausgeführt ist. According to the invention, however, it can also be provided in this case that the winding deflection connects the first winding in the area of the head-side collar of the first core with the second winding in the area of the head-side collar of the second core, and the winding end in the area of the foot-side collar of the first core as well the winding end is led out in the area of the foot-side collar of the second core.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Kerne als Ringkerne mit im Wesentlichen gleichem Durchmesser und im Wesentlichen gleicher Rotationsfläche ausgeführt sein. In diesem Fall haben die Kerne die Form eines Torus und sind entlang einer Längsachse versetzt zueinander angeordnet. Die Längsachse verläuft dabei durch die Mittelpunkte der Ringkerne. In other embodiments of the invention, the cores can be designed as toroidal cores with essentially the same diameter and essentially the same rotational surface. In this case, the cores have the shape of a torus and are arranged offset from one another along a longitudinal axis. The longitudinal axis runs through the center points of the toroidal cores.
Ferner betrifft die Erfindung eine Spulenanordnung umfassend zumindest eine, insbesondere mehrere erfindungsgemäße Spulen. Durch Serien- oder Parallelschaltung einer Vielzahl von Spulenpaaren kann somit eine beliebige Induktivität erreicht werden. The invention also relates to a coil arrangement comprising at least one, in particular a plurality of coils according to the invention. Any desired inductivity can be achieved by connecting a large number of coil pairs in series or in parallel.
Erfindungsgemäße Spulen bzw. Spulenanordnungen können auf Leiterplatten in gängigen oder neuen Bauformen aufgelötet sein, beispielsweise in SMD, THT, TFIR, Hybrid, Dickschicht, Dünnschicht-Bauweise oder dergleichen. Erfindungsgemäße Spulen können auch in ausgedehnten Flochleistungstranformatoren für Infrastruktur und Flochleistungsanwendungen eingesetzt werden. Die Spulen können in beliebigen Spezifikationen erstellt werden, dies schließt auch die Spannung, Strom, Leistung, Frequenz, Induktivität, Kapazität und resistiven Widerstand ein. Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Zeichnungen. Coils or coil arrangements according to the invention can be soldered onto circuit boards in current or new designs, for example in SMD, THT, TFIR, hybrid, thick-film, thin-film construction or the like. Coils according to the invention can also be used in extensive floppy power transformers for infrastructure and floppy power applications. The coils can be made to any specification, including voltage, current, power, frequency, inductance, capacitance and resistive resistance. Further features according to the invention emerge from the claims, the description of the exemplary embodiments and the drawings.
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
Fig. 1a eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spule; 1a shows a schematic three-dimensional representation of an embodiment of a coil according to the invention;
Fig. 1b eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform aus Fig. 1a; FIG. 1b shows a schematic side view of the embodiment from FIG. 1a;
Fig. 2a zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spule mit seriell geschalteten Wicklungen; 2a shows an embodiment of a coil according to the invention with windings connected in series;
Fig. 2b zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spule mit parallel geschalteten Wicklungen; 2b shows an embodiment of a coil according to the invention with windings connected in parallel;
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spule mit ringförmigen Kernen; Fig. 3 shows an embodiment of a coil according to the invention with annular cores;
Figs. 4a und 4b zeigen weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Spulen. Figs. 4a and 4b show further embodiments of coils according to the invention.
Fig. 1a zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spule 1. Die Spule 1 umfasst eine erste Wicklung 2, die um einen ersten Kern 3 gewickelt ist, und eine zweite Wicklung 4, die um einen zweiten Kern 5 gewickelt ist. Der erste Kern 3 und der zweite Kern 5 sind im Wesentlichen zylindrisch mit gleichem Durchmesser und gleicher Länge und koaxial entlang einer Längsachse 9 angeordnet. Entlang der Längsachse 9 sind die Kerne 3, 5 somit im Wesentlichen deckungsgleich. Die Wicklungen 2, 4 sind in diesem Ausführungsbeispiel aus Kupferdrähten mit einem Durchmesser von etwa 2 mm gebildet und haben jeweils eine Windungszahl von drei. Die Kerne 3, 5 verfügen jeweils über einen kopfseitigen Bund 10a, 10a‘, einen fußseitigen Bund 10b, 10b‘, der in Richtung der Längsachse 9 etwa dreimal so breit ist wie der kopfseitige Bund 10a, 10a‘, und einen dazwischen verlaufenden Steg 10c, 10c‘. Die beiden Bünde und der Steg sind jeweils miteinander verbunden oder einteilig. Die beiden Bünde können in anderen Ausführungsformen auch identische Dimensionen aufweisen. Die Mantelfläche vom Steg 10c, 10c‘ steht in der dargestellten Ausführung nicht in Kontakt mit den Wicklungen 2, 4, da der Innendurchmesser der Wicklungen 2, 4 größer als der Durchmesser der Stege 10c,1 a shows a schematic three-dimensional representation of an embodiment of a coil 1 according to the invention. The coil 1 comprises a first winding 2 which is wound around a first core 3 and a second winding 4 which is wound around a second core 5. The first core 3 and the second core 5 are essentially cylindrical with the same diameter and the same length and are arranged coaxially along a longitudinal axis 9. The cores 3, 5 are thus essentially congruent along the longitudinal axis 9. In this exemplary embodiment, the windings 2, 4 are formed from copper wires with a diameter of approximately 2 mm and each have a number of turns of three. The cores 3, 5 each have a head-side collar 10a, 10a ', a foot-side collar 10b, 10b', which is approximately three times as wide in the direction of the longitudinal axis 9 as the head-side collar 10a, 10a ', and a web 10c running between them , 10c '. The two collars and the web are each connected to one another or in one piece. In other embodiments, the two collars can also have identical dimensions. The outer surface of the web 10c, 10c ‘is not in contact with the windings 2, 4 in the illustrated embodiment, since the inner diameter of the windings 2, 4 is greater than the diameter of the webs 10c,
10c‘ ist. Die Kerne 3, 5 sind identisch ausgebildet, jedoch voneinander getrennt. Eine Trennschicht 6 ist zwischen den Kernen 3, 5 angeordnet und isoliert diese voneinander. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Trennschicht 6 aus gesintertem Keramik und hat eine Dicke, das heißt eine Erstreckung in Richtung der Längsachse 9, von etwa 1 mm. Die elektrische Leitfähigkeit der Trennschicht 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel sehr niedrig, etwa im Bereich von 10 10 S/m. Die magnetische Permeabilität der Trennschicht 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel etwa gleich 1 . 10c 'is. The cores 3, 5 are designed identically, but separated from one another. A separating layer 6 is arranged between the cores 3, 5 and isolates them from one another. In this exemplary embodiment, the separating layer 6 is made of sintered ceramic and has a thickness, that is to say an extension in the direction of the longitudinal axis 9, of approximately 1 mm. The electrical conductivity of the separating layer 6 is very low in this exemplary embodiment, for example in the range of 10 10 S / m. The magnetic permeability of the separating layer 6 is approximately equal to 1 in this exemplary embodiment.
In einem schematisch angedeuteten Übergangsbereich 8 sind die Wicklungen 2, 4 miteinander über eine Windungsumlenkung 7 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Wicklungsenden 11 , die erste Wicklung 2, die Windungsumlenkung 7, die zweite Wicklung 4 und das zweite Wicklungsende 12 aus einem durchgängigen elektrischen Leiter, beziehungsweise Kupferdraht, ausgeführt. In a schematically indicated transition area 8, the windings 2, 4 are connected to one another via a turn deflector 7. In the exemplary embodiment shown, the first winding end 11, the first winding 2, the winding deflector 7, the second winding 4 and the second winding end 12 are made from a continuous electrical conductor or copper wire.
Der Wicklungssinn der ersten Wicklung 2 verläuft entgegengesetzt dem Wicklungssinn der zweiten Wicklung 4. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Wicklung 2 linksgewunden und die zweite Wicklung 4 rechtsgewunden. In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen ist dies umgekehrt. The direction of winding of the first winding 2 runs in the opposite direction to the direction of winding of the second winding 4. In this exemplary embodiment, the first winding 2 is left-handed and the second winding 4 is right-handed. In other embodiments, not shown, this is the other way around.
Im Übergangsbereich 8 verläuft die Wicklung im Wesentlichen parallel zur Längsachse 9 und eine Windungsumlenkung 7 verbindet die erste Wicklung 2 mit der zweiten Wicklung 4. Auch die Wicklungsenden 11 , 12 verlaufen in der dargestellten Ausführungsform im Bereich der fußseitigen Bünde 10b, 10b‘ parallel zur Längsachse 9. In anderen Ausführungsformen ragen die Wicklungsenden 11 , 12 in andere Richtungen. Die kopfseitigen Bünde 10a, 10a‘ der beiden Kerne 3, 5 sind über die Trennschicht 6 stirnseitig miteinander verbunden. Der Verbund aus erstem Kern 3, isolierender Trennschicht 6 und zweitem Kern 5 bildet eine Aufnahme für die erste und zweite Wicklung 2, 4, welche formschlüssig zwischen den Bünden der Kerne 3, 5 montiert sind, um axiales Verschieben der Windungen 2, 4 zu unterbinden. In the transition area 8, the winding runs essentially parallel to the longitudinal axis 9 and a turn deflector 7 connects the first winding 2 to the second winding 4. In the embodiment shown, the winding ends 11, 12 also run parallel to the longitudinal axis in the area of the foot-side collars 10b, 10b ' 9. In other embodiments, the winding ends 11, 12 protrude in other directions. The head-side collars 10a, 10a ‘of the two cores 3, 5 are connected to one another at the end via the separating layer 6. The composite of the first core 3, insulating separating layer 6 and second core 5 forms a receptacle for the first and second windings 2, 4, which are positively mounted between the collars of the cores 3, 5 in order to prevent axial displacement of the windings 2, 4 .
Im Übergangsbereich 8 ist sowohl im ersten Kern 3, als auch im zweiten Kern 5 an den kopfseitigen Bünden 10a, 10a‘ sowie in der Trennschicht 6 eine Ausnehmung vorgesehen, durch die die Windungsumlenkung 7 verläuft. Die Ausnehmung ist etwa um 1 mm größer als der Durchmesser der Kupferdrähte, wodurch der elektrische Leiter nicht in unmittelbarem Kontakt mit den Kernen 3, 5 steht. Die Ausnehmungen der Kerne 3, 5 und der Ausnehmung in der Trennschicht 6 sind im Wesentlichen deckungsgleich. Die Ausnehmungen verhindern durch Formschluss ein Verdrehen der Wicklungen 2, 4 um den Verbund aus erstem Kern 3, isolierender Trennschicht 6 und zweitem Kern 5. In the transition area 8, a recess is provided both in the first core 3 and in the second core 5 on the head-side collars 10a, 10a 'and in the separating layer 6, through which the turn deflector 7 runs. The recess is approximately 1 mm larger than the diameter of the copper wires, so that the electrical conductor is not in direct contact with the cores 3, 5. The recesses of the cores 3, 5 and the recess in the separating layer 6 are essentially congruent. The recesses prevent the windings 2, 4 from twisting around the composite of the first core 3, insulating separating layer 6 and second core 5 by means of a form fit.
Die mit der Trennschicht 6 in Kontakt stehenden kopfseitigen Bünde 10a, 10a‘ sind mit im Wesentlichen gleichem Durchmesser ausgeführt wie die fußseitigen Bünde 10b,The head-side collars 10a, 10a ‘in contact with the separating layer 6 are designed with essentially the same diameter as the foot-side collars 10b,
10b‘. 10b ‘.
Die Stege 10c, 10c‘ weisen in der dargestellten Ausführung einen kleineren Durchmesser als die kopfseitigen Bünde 10a, 10a‘ und fußseitigen Bünde 10b, 10b‘ auf. Der mittlere Durchmesser der kopfseitigen Bünde 10a, 10a‘ beziehungsweise fußseitigen Bünde 10b, 10b‘ und der Stege 10c, 10c‘ entspricht im Wesentlichen dem mittleren Wicklungsradius der Wicklungen 2, 4. Der Außendurchmesser der Wicklungen 2, 4 ist in der dargestellten Ausführung in etwa um 1 mm kleiner als der Durchmesser der kopfseitigen Bünde 10a, 10a‘ beziehungsweise fußseitigen Bünde ausgeführt. In the embodiment shown, the webs 10c, 10c ‘have a smaller diameter than the head-side collars 10a, 10a and the foot-side collars 10b, 10b‘. The mean diameter of the head-side collars 10a, 10a 'or the foot-side collars 10b, 10b' and of the webs 10c, 10c 'essentially corresponds to the mean winding radius of the windings 2, 4. The outside diameter of the windings 2, 4 is approximately in the illustrated embodiment 1 mm smaller than the diameter of the head-side collars 10a, 10a 'or the foot-side collars.
Fig. 2a zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spule mit seriell geschalteten Wicklungen. Die erste Wicklung 2 und zweite Wicklung 4 sind über die Windungsumlenkung 7, ausgeführt als durchgängiger Kupferdraht, seriell miteinander verschaltet. Diese Ausführungsform weist im Übrigen alle Merkmale der Ausführungsform gemäß Fig. 1a - 1b auf, sodass eine weitere detaillierte Beschreibung unterbleiben kann. 2a shows an embodiment of a coil according to the invention with windings connected in series. The first winding 2 and second winding 4 are connected to one another in series via the turn deflector 7, designed as a continuous copper wire. This embodiment also has all the features of the embodiment according to FIGS. 1a-1b, so that a further detailed description can be omitted.
Fig. 2b zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spule mit parallel geschalteten Wicklungen. Die Windungsumlenkung 7 besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil der Windungsumlenkung 7 verbindet das Ende der ersten Wicklung 2 am kopfseitigen Bund 10a mit dem zweiten Wicklungsende 12 und der zweite Teil der Windungsumlenkung 7 verbindet das Ende der zweiten Wicklung 4 am kopfseitigen Bund 10a‘ mit dem ersten Wicklungsende 11. Alle weiteren, nicht genannten, Merkmale der parallel geschalteten Ausführungsform entsprechen im Wesentlichen den Merkmalen der Ausführungsform der Serienschaltung gemäß Fig. 1 a - 1 b. 2b shows an embodiment of a coil according to the invention with windings connected in parallel. The winding deflector 7 consists of two parts. The first part of the turn deflector 7 connects the end of the first winding 2 on the head-side collar 10a with the second winding end 12 and the second part of the turn deflector 7 connects the end of the second winding 4 on the head-side collar 10a 'with the first winding end 11. All other, not mentioned, features of the embodiment connected in parallel essentially correspond to the features of the embodiment of the series connection according to FIGS. 1 a - 1 b.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei denen die Kerne 3, 5 als Ringkerne beziehungsweise Toroidkerne ausgebildet sind. Die Längsachse 9 ist hierbei die Rotationsachse der jeweiligen Kerne 3, 5. Als Trennmedium dienen in der dargestellten Ausführungsform die isolierenden Gehäuse 13, 13‘ der Kerne 3, 5, welche schematisch dargestellt sind. In dieser Darstellung ist sind die beiden Toroidkerne auf schraffiert dargestellten Trägern angeordnet. Der erste Kern 3 wird vom Gehäuse 13 und der zweite Kern 5 vom Gehäuse 13‘ ummantelt. In dieser Ausführungsform sind die Gehäuse 13, 13‘ über eine Klebeschicht verbunden, welche eine Trennschicht 6 bildet. In anderen Ausführungsformen ist jedoch keine Klebeschicht vorgesehen. Fig. 3 shows an embodiment in which the cores 3, 5 are designed as toroidal cores or toroidal cores. The longitudinal axis 9 is the axis of rotation of the respective cores 3, 5. In the embodiment shown, the insulating housings 13, 13 'of the cores 3, 5, which are shown schematically, serve as the separating medium. In this illustration, the two toroidal cores are arranged on supports shown hatched. The first core 3 is encased by the housing 13 and the second core 5 by the housing 13 ‘. In this embodiment, the housings 13, 13 'are connected via an adhesive layer which forms a separating layer 6. In other embodiments, however, no adhesive layer is provided.
Die erste Wicklung 2, hier rechtsgewundenen, weist einen gegensinnigen Wicklungssinn zur zweiten Wicklung 4, hier linksgewundenen, auf. In der schematisch dargestellten Ausführungsform sind die Wicklungen 2, 4 seriell über eine Windungsumlenkung 7 verschalten. In einer anderen, nicht dargestellten, Ausführungsform werden diese parallel geschalten. The first winding 2, here with a right-hand winding, has an opposite direction of winding to the second winding 4, here with a left-hand winding. In the embodiment shown schematically, the windings 2, 4 are connected in series via a turn deflector 7. In another embodiment, not shown, these are connected in parallel.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform sind mehrere erfindungsgemäße Spulen zu einer Spulenanordnung verschalten, beispielsweise zwei, drei, vier oder fünf Spulen mit jeweils zwei gegenläufigen Wicklungen. In an embodiment not shown, several coils according to the invention are interconnected to form a coil arrangement, for example two, three, four or five coils, each with two opposing windings.
Fig. 4a zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spule 1 in einer schematischen Seitenansicht. Die Spule 1 umfasst eine erste Wicklung 2, die um einen ersten Kern 3 gewickelt ist, und eine zweite Wicklung 4, die um einen zweiten Kern 5 gewickelt ist, wobei die Wicklungen 2, 4 gleiche Windungszahl und entgegengesetzten Wicklungssinn aufweisen, und wobei die Kerne 3, 5 entlang einer Längsachse 9 versetzt und zu dieser im Wesentlichen koaxial angeordnet sind. Die Kerne 3, 5 sind elektrisch und magnetisch durch eine Trennschicht 6 voneinander isoliert. Die Kerne 3, 5 sind als Zylinderkerne ausgebildet. Der erste Kern 3 und der zweite Kern 5 haben jeweils einen kopfseitigen Bund 10a, 10a‘, einen fußseitigen Bund 10b, 10b‘ und einen dazwischen verlaufenden Steg 10c, 10c‘. Die kopfseitigen Bünde 10a, 10a‘ der beiden Kerne 3, 5 sind aufeinander gerichtet und durch einen schematisch angedeuteten Übergangsbereich 8 getrennt. Die Wicklungen 2, 4 sind miteinander über eine Windungsumlenkung 7 verbunden. Die Windungsumlenkung 7 verbindet die erste Wicklung 2 im Bereich des kopfseitigen Bundes 10a mit der zweiten Wicklung 4 im Bereich des fußseitigen Bundes 10b‘. Das Wicklungsende 11 ist im Bereich des fußseitigen Bundes 10b des ersten Kerns 3 und das andere Wicklungsende 12 im Bereich des kopfseitigen Bundes 10a‘ des zweiten Kerns 5 herausgeführt. Fig. 4a shows a further embodiment of a coil 1 according to the invention in a schematic side view. The coil 1 comprises a first winding 2, which is wound around a first core 3, and a second winding 4, which is wound around a second core 5, the windings 2, 4 having the same number of turns and opposite winding directions, and wherein the cores 3, 5 are offset along a longitudinal axis 9 and are arranged essentially coaxially to this. The cores 3, 5 are electrically and magnetically isolated from one another by a separating layer 6. The cores 3, 5 are designed as cylinder cores. The first core 3 and the second core 5 each have a head-side collar 10a, 10a ', a foot-side collar 10b, 10b' and a web 10c, 10c 'running between them. The head-side collars 10a, 10a 'of the two cores 3, 5 are directed towards one another and separated by a schematically indicated transition area 8. The windings 2, 4 are connected to one another via a turn deflector 7. The turn deflector 7 connects the first winding 2 in the area of the head-side collar 10a with the second winding 4 in the area of the foot-side collar 10b '. The winding end 11 is led out in the area of the base-side collar 10b of the first core 3 and the other winding end 12 in the area of the head-side collar 10a 'of the second core 5.
Fig. 4b zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spule 1 in einer schematischen Seitenansicht. Die Spule 1 umfasst eine erste Wicklung 2, die um einen ersten Kern 3 gewickelt ist, und eine zweite Wicklung 4, die um einen zweiten Kern 5 gewickelt ist, wobei die Wicklungen 2, 4 gleiche Windungszahl und entgegengesetzten Wicklungssinn aufweisen, und wobei die Kerne 3, 5 entlang einer Längsachse 9 versetzt und zu dieser im Wesentlichen koaxial angeordnet sind. Die Kerne 3, 5 sind elektrisch und magnetisch durch eine Trennschicht 6 voneinander isoliert. Die Kerne 3, 5 sind als Zylinderkerne ausgebildet. Der erste Kern 3 und der zweite Kern 5 haben einen kopfseitigen Bund 10a, 10a‘, einen fußseitigen Bund 10b, 10b‘ und einen dazwischen verlaufenden Steg 10c, 10c‘. Die kopfseitigen Bünde 10a, 10a‘ der beiden Kerne 3, 5 sind aufeinander gerichtet. In einem schematisch angedeuteten Übergangsbereich 8 sind die Wicklungen 2, 4 miteinander über eine Windungsumlenkung 7 verbunden. Die Windungsumlenkung 7 verbindet die erste Wicklung 2 im Bereich des kopfseitigen Bundes 10a mit der zweiten Wicklung 4 im Bereich des kopfseitigen Bundes 10a‘. Das Wicklungsende 11 ist im Bereich des fußseitigen Bundes 10b des ersten Kerns 3 und das andere Wicklungsende 12 im Bereich des fußseitigen Bundes 10b‘ des zweiten Kerns 5 herausgeführt. Fig. 4b shows a further embodiment of a coil 1 according to the invention in a schematic side view. The coil 1 comprises a first winding 2, which is wound around a first core 3, and a second winding 4, which is wound around a second core 5, the windings 2, 4 having the same number of turns and opposite winding directions, and wherein the cores 3, 5 are offset along a longitudinal axis 9 and are arranged essentially coaxially to this. The cores 3, 5 are electrically and magnetically isolated from one another by a separating layer 6. The cores 3, 5 are designed as cylinder cores. The first core 3 and the second core 5 have a head-side collar 10a, 10a ‘, a foot-side collar 10b, 10b‘ and a web 10c, 10c ‘running between them. The head-side collars 10a, 10a ‘of the two cores 3, 5 are directed towards one another. In a schematically indicated transition area 8, the windings 2, 4 are connected to one another via a turn deflector 7. The turn deflector 7 connects the first winding 2 in the area of the head-side collar 10a with the second winding 4 in the area of the head-side collar 10a ‘. The winding end 11 is led out in the area of the foot-side collar 10b of the first core 3 and the other winding end 12 in the area of the foot-side collar 10b ‘of the second core 5.
Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die dargelegten Ausführungsbeispiele, sondern umfasst sämtliche Spulen und Spulenanordnungen im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche. Insbesondere sind beliebige Kernformen und Kernausführungen im Rahmen der Erfindung vorgesehen. Bezugszeichenliste The invention is of course not restricted to the exemplary embodiments presented, but rather encompasses all coils and coil arrangements within the scope of the following patent claims. In particular, any core shapes and core designs are provided within the scope of the invention. List of reference symbols
1 Spule 1 spool
2 Erste Wicklung 2 First winding
3 Erster Kern 3 first core
4 Zweite Wicklung 4 Second winding
5 Zweiter Kern 5 Second core
6 Trennschicht 6 separation layer
7 Windungsumlenkung7 turn deflection
8 Übergangsbereich 9 Längsachse 8 transition area 9 longitudinal axis
10a, 10a‘ Kopfseitiger Bund 10b, 10b‘ Fußseitiger Bund 10c, 10c‘ Steg 11 Erstes Wicklungsende 12 Zweites Wicklungsende10a, 10a ‘head-side collar 10b, 10b‘ foot-side collar 10c, 10c ‘web 11 First winding end 12 Second winding end
13, 13‘ Gehäuse 13, 13 ‘housing

Claims

Patentansprüche Claims
1. Spule (1), umfassend a. eine erste Wicklung (2), die um einen ersten Kern (3) gewickelt ist, und b. eine zweite Wicklung (4), die um einen zweiten Kern (5) gewickelt ist, wobei c. die Wicklungen (2, 4) gleiche Windungszahl und entgegengesetzten Wicklungssinn aufweisen, und wobei d. die Kerne (3, 5) entlang einer Längsachse (9) versetzt und zu dieser im Wesentlichen koaxial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (3, 5) elektrisch und magnetisch voneinander isoliert sind. 1. Coil (1), comprising a. a first winding (2) wound around a first core (3), and b. a second winding (4) wound around a second core (5), wherein c. the windings (2, 4) have the same number of turns and opposite winding directions, and d. the cores (3, 5) are offset along a longitudinal axis (9) and are arranged essentially coaxially to this, characterized in that the cores (3, 5) are electrically and magnetically isolated from one another.
2. Spule (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (3, 5) elektrisch und magnetisch durch ein isolierendes Trennmedium, insbesondere eine Trennschicht (6), getrennt sind. 2. Coil (1) according to claim 1, characterized in that the cores (3, 5) are electrically and magnetically separated by an insulating separating medium, in particular a separating layer (6).
3. Spule (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmedium durch elektrisch und magnetisch isolierende Gehäuse (13, 13‘) der Kerne (3, 5) gebildet ist. 3. Coil (1) according to claim 2, characterized in that the separating medium is formed by electrically and magnetically insulating housing (13, 13 ‘) of the cores (3, 5).
4. Spule (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmedium eine Dicke im Bereich von etwa 0,01 mm bis 50 cm, vorzugsweise 0,5 mm bis 10 cm, besonders bevorzugt etwa 1 mm aufweist. 4. coil (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the separating medium has a thickness in the range of about 0.01 mm to 50 cm, preferably 0.5 mm to 10 cm, particularly preferably about 1 mm.
5. Spule (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmedium eine elektrische Leitfähigkeit von unter 108 S/m, insbesondere 1016 S/m aufweist. 5. Coil (1) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the separating medium has an electrical conductivity of less than 10 8 S / m, in particular 10 16 S / m.
6. Spule (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmedium eine relative magnetische Permeabilität pr aufweist, die um einen Faktor von zumindest 10 geringer ist als jene der Kerne (3, 5) und insbesondere einen Wert von unter 1 ,5 aufweist, beispielsweise pr = 1 + 4 x 107. 6. Coil (1) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the separating medium has a relative magnetic permeability p r which is lower by a factor of at least 10 than that of the cores (3, 5) and in particular a value of less than 1.5, for example p r = 1 + 4 x 10 7 .
7. Spule (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmedium eine Keramik, ein Harz, oder ein Klebstoff ist oder einen derartigen Werkstoff umfasst. 7. coil (1) according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the separating medium is a ceramic, a resin, or an adhesive or comprises such a material.
8. Spule (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (2, 4) in Serie geschaltet sind. 8. coil (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the windings (2, 4) are connected in series.
9. Spule (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (2, 4) parallel geschaltet sind. 9. coil (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the windings (2, 4) are connected in parallel.
10. Spule (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (3, 5) aus Ferrit, Pressed-Powder oder Trafoblech gefertigt sind oder diese Materialien umfassen. 10. Coil (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cores (3, 5) are made of ferrite, pressed powder or transformer sheet or comprise these materials.
11. Spule (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (3, 5) im Wesentlichen gleich dimensioniert sind. 11. Coil (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the cores (3, 5) are dimensioned essentially the same.
12. Spule (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (2, 4) im Wesentlichen gleiche Induktivität aufweisen. 12. Coil (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the windings (2, 4) have essentially the same inductance.
13. Spule (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (3, 5) als Zylinderkerne ausgebildet sind. 13. Coil (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cores (3, 5) are designed as cylinder cores.
14. Spule (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kern (3) und/oder der zweite Kern (5) einen kopfseitigen Bund (10a, 10a‘), einen fußseitigen Bund (10b, 10b‘) und einen dazwischen verlaufenden Steg (10c, 10c‘) aufweist, wobei durch den Steg (10c, 10c‘) eine formschlüssige Aufnahme für die erste und zweite Wicklung (2, 4) gebildet ist, welche ein axiales Verschieben der ersten und zweiten Wicklung (2, 4) unterbindet. 14. Coil (1) according to claim 13, characterized in that the first core (3) and / or the second core (5) has a head-side collar (10a, 10a '), a foot-side collar (10b, 10b') and a having a web (10c, 10c ') running in between, the web (10c, 10c') forming a form-fitting receptacle for the first and second winding (2, 4), which allows axial displacement of the first and second winding (2, 4) prevents.
15. Spule (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (3, 5) als Ringkerne ausgebildet sind. 15. Coil (1) according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cores (3, 5) are designed as toroidal cores.
16. Spule (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (2, 4) über eine, in einem Übergangsbereich (8) angeordnete Windungsumlenkung (7) verbunden sind. 16. Coil (1) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the windings (2, 4) are connected via a turn deflector (7) arranged in a transition region (8).
17. Spule (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (2, 4) Wicklungsenden (11 , 12) aufweisen, die aus der Spule (1 ) herausgeführt sind. 17. Coil (1) according to claim 16, characterized in that the windings (2, 4) have winding ends (11, 12) which are led out of the coil (1).
18. Spule (1 ) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungsumlenkung (7) die erste Wicklung (2) im Bereich eines kopfseitigen Bundes (10a) des ersten Kerns (3) mit der zweiten Wicklung (4) im Bereich eines fußseitigen Bundes (10b‘) des zweiten Kerns (5) verbindet, und das Wicklungsende (11) im Bereich eines fußseitigen Bundes (10b) des ersten Kerns (3) sowie das Wicklungsende (12) im Bereich eines kopfseitigen Bundes (10a‘) des zweiten Kerns (5) herausgeführt ist. 18. Coil (1) according to claim 16 or 17, characterized in that the turn deflector (7) the first winding (2) in the area of a head-side collar (10a) of the first core (3) with the second winding (4) in the area a foot-side collar (10b ') of the second core (5) connects, and the winding end (11) in the area of a foot-side collar (10b) of the first core (3) and the winding end (12) in the area of a head-side collar (10a') of the second core (5) is led out.
19. Spule (1 ) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungsumlenkung (7) die erste Wicklung (2) im Bereich eines kopfseitigen Bundes (10a) des ersten Kerns (3) mit der zweiten Wicklung (4) im Bereich eines kopfseitigen Bundes (10a‘) des zweiten Kerns (5) verbindet, und das Wicklungsende (11) im Bereich eines fußseitigen Bundes (10b) des ersten Kerns (3) sowie das Wicklungsende (12) im Bereich eines fußseitigen Bundes (10b‘) des zweiten Kerns (5) herausgeführt ist. 19. Coil (1) according to claim 16 or 17, characterized in that the turn deflector (7) the first winding (2) in the area of a head-side collar (10a) of the first core (3) with the second winding (4) in the area a head-side collar (10a ') of the second core (5) connects, and the winding end (11) in the area of a foot-side collar (10b) of the first core (3) and the winding end (12) in the area of a foot-side collar (10b') of the second core (5) is led out.
20. Spulenanordnung, umfassend eine oder mehrere Spulen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19. 20. Coil arrangement comprising one or more coils (1) according to one of claims 1 to 19.
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