WO2024074532A1 - Coil assembly - Google Patents

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WO2024074532A1
WO2024074532A1 PCT/EP2023/077399 EP2023077399W WO2024074532A1 WO 2024074532 A1 WO2024074532 A1 WO 2024074532A1 EP 2023077399 W EP2023077399 W EP 2023077399W WO 2024074532 A1 WO2024074532 A1 WO 2024074532A1
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PCT/EP2023/077399
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Martin PETZUCH
Ernst Prand-Stritzko
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Egston System Electronics Eggenburg Gmbh
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Abstract

In a coil assembly (1) comprising a core (2), wherein the core (2) has a first outer leg (3), a second outer leg (4) and a middle leg (5), wherein the core (2) has a first connection plate (6) and a second connection plate (7), which are connected to the legs (3, 4, 5), wherein the coil assembly (1) has at least one opening (30), wherein the first opening (30) is surrounded by the legs (3, 4, 5) and the connection plates (6, 7) in a frame-like manner, wherein the coil assembly (1) has a first and a second coil winding (8, 9), wherein the first and the second coil winding (8, 9) are arranged around the middle leg (5), wherein the coil assembly (1) has at least one first shunt core element (10), which first shunt core element (10) is arranged, at least in regions, between the first coil winding (8) and the second core winding (9), it is proposed that the first shunt core element (10) passes through the first opening (30), at least in regions.

Description

Spulenanordnung Coil arrangement
Die Erfindung betrifft eine Spulenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 . The invention relates to a coil arrangement according to the preamble of patent claim 1.
Spulenanordnungen mit einem Kern sind im Bereich der Elektrotechnik weit verbreitet und werden vielfältig eingesetzt, etwa in Transformatoren, Drosseln und vielem mehr. Eine Spulenanordnung beeinflusst die Grenzfrequenz oder die Resonanzfrequenz einer Schaltungsanordnung, wie beispielsweise bei einem Tiefpass oder einem Schwingkreis. Jedoch haben nicht nur diese Schaltungsanordnung unterschiedliche Eigenschaften und Verhaltensweise bei unterschiedlichen Frequenzen eines eingehenden Signals. Coil arrangements with a core are widespread in the field of electrical engineering and are used in a variety of ways, for example in transformers, chokes and much more. A coil arrangement influences the cutoff frequency or the resonance frequency of a circuit arrangement, such as a low-pass filter or a resonant circuit. However, not only these circuit arrangements have different properties and behavior at different frequencies of an incoming signal.
Es hat sich gezeigt, dass Anwendungen mit verhältnismäßig hohen Schaltfrequenzen, wie diese beispielsweise in Wandlern mit geringer Baugröße erforderlich sind, zu gewissen Verlusten führen. Diese Verluste beruhen in erheblichem Maße auf der Ummagnetisierung des Kerns und auf der - bei entsprechend hohen Frequenzen nicht mehr vernachlässigbaren - Kapazität der Spulenwicklung. Die Verlustleistung steigt mit der Signalfrequenz an. Diese Signalfrequenz kann als Grundfrequenz eine Schaltfrequenz aufweisen. It has been shown that applications with relatively high switching frequencies, such as those required in small converters, lead to certain losses. These losses are largely due to the remagnetization of the core and the capacitance of the coil winding - which can no longer be ignored at correspondingly high frequencies. The power loss increases with the signal frequency. This signal frequency can have a switching frequency as its fundamental frequency.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Spulenanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher die genannten Nachteile vermieden werden können, welche eine geringe Baugröße und geringe Verluste aufweist. The object of the invention is therefore to provide a coil arrangement of the type mentioned at the outset, with which the disadvantages mentioned can be avoided, which has a small size and low losses.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht. According to the invention, this is achieved by the features of patent claim 1.
Eine derartige Spulenanordnung ist hinsichtlich deren Streuinduktivität fein justierbare. Die Spulenanordnung weist eine geringe Baugröße und eine geringe Verlustleistung auf. Durch das erste Nebenschluss- Kernelement kann der Kopplungsgrad mit einer verbesserten Flexibilität und über einen weiteren Frequenzbereich eingestellt werden. Der Grad der magnetischen Kopplung kann in einem weiten Bereich vorgegeben bzw. eingestellt werden. Such a coil arrangement is finely adjustable in terms of its leakage inductance. The coil arrangement is small in size and has low power loss. The first shunt core element allows the degree of coupling to be adjusted with improved flexibility and over a wider frequency range. The degree of magnetic coupling can be specified or adjusted over a wide range.
Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Patentansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten. The subclaims relate to further advantageous embodiments of the invention. Express reference is hereby made to the wording of the patent claims, whereby the patent claims are incorporated into the description at this point by reference and are deemed to be reproduced verbatim.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt: The invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which only preferred embodiments are shown by way of example.
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Spulenanordnung in einer ersten axonometrischen Ansicht; Fig. 1 shows a preferred embodiment of a coil arrangement in a first axonometric view;
Fig. 2 die Spulenanordnung gemäß Fig. 1 in einer zweiten axonometrischen Ansicht; Fig. 2 shows the coil arrangement according to Fig. 1 in a second axonometric view;
Fig. 3 die Spulenanordnung gemäß Fig. 1 im Aufriss; Fig. 3 shows the coil arrangement according to Fig. 1 in elevation;
Fig. 4 Schnitt A - A gemäß Fig. 5; Fig. 4 Section A - A according to Fig. 5;
Fig. 5 Schnitt B - B gemäß Fig. 3, mit den Nebenschluss-Kernelementen in einer ersten Position; Fig. 5 section B - B according to Fig. 3, with the shunt core elements in a first position;
Fig. 6 die Spulenanordnung gemäß Fig. 1 in einer dritten axonometrischen Ansicht, wobei ein EQ-Kern entfernt ist und die Spulenanordnung nur noch einen EQ-Kern auf weist; Fig. 6 shows the coil arrangement according to Fig. 1 in a third axonometric view, wherein one EQ core is removed and the coil arrangement only has one EQ core;
Fig. 7 die Spulenanordnung gemäß Fig. 6, wobei eine Spulenwicklung entfernt ist und die Nebenschluss- Kernelemente geschnitten dargestellt sind; Fig. 7 shows the coil arrangement according to Fig. 6, with one coil winding removed and the shunt core elements shown in section;
Fig. 8 Schnitt B - B gemäß Fig. 3, mit den Nebenschluss-Kernelementen in einer zweiten Position; und Fig. 8 Section B - B according to Fig. 3, with the shunt core elements in a second position; and
Fig. 9 Schnitt B - B gemäß Fig. 3, mit den Nebenschluss-Kernelementen in der zweiten Position mit vierten Trennelementen. Fig. 9 Section B - B according to Fig. 3, with the shunt core elements in the second position with fourth separating elements.
Die Fig. 1 bis 9 zeigen jeweils eine Spulenanordnung 1 bzw. Schnittansichten einer Spulenanordnung 1 , welche Spulenanordnung 1 einen Kern 2 umfasst, wobei der Kern 2 einen ersten Außenschenkel 3, einen zweiten Außenschenkel 4 und einen Mittenschenkel 5 aufweist, wobei der Mittenschenkel 5 zwischen dem ersten Außenschenkel 3 und dem zweiten Außenschenkel 4 angeordnet ist, wobei der Kern 2 eine erste Verbindungsplatte 6 und eine zweite Verbindungsplatte 7 aufweist, wobei der erste Außenschenkel 3, der zweite Außenschenkel 4 und der Mittenschenkel 5 jeweils mit der ersten Verbindungplatte 6 und der zweiten Verbindungsplatte 7 verbunden sind, wobei die Spulenanordnung 1 wenigstens eine erste Öffnung 30 aufweist, wobei die erste Öffnung 30 von dem ersten Außenschenkel 3, dem zweiten Außenschenkel 4, der ersten Verbindungsplatte 6 und der zweiten Verbindungsplatte 7 rahmenförmig umfasst ist, wobei die Spulenanordnung 1 eine erste Spulenwicklung 8 und eine zweite Spulenwicklung 9 aufweist, wobei die erste Spulenwicklung 8 und die zweiten Spulenwicklung 9 um den Mittenschenkel 5 angeordnet sind, wobei die Spulenanordnung 1 wenigstens ein erstes Nebenschluss- Kernelement 10 aufweist, welches erste Nebenschluss- Kernelement 10 wenigstens bereichsweise zwischen der ersten Spulenwicklung 8 und der zweiten Spulenwicklung 9 angeordnet ist, und wobei das erste Nebenschluss- Kernelement 10 wenigstens bereichsweise innerhalb des Kerns 2 angeordnet ist, wobei das erste Nebenschluss-Kernelement 10 wenigstens bereichsweise die erste Öffnung 30 durchgreift. Fig. 1 to 9 each show a coil arrangement 1 or sectional views of a coil arrangement 1, which coil arrangement 1 comprises a core 2, wherein the core 2 has a first outer leg 3, a second outer leg 4 and a center leg 5, wherein the center leg 5 is arranged between the first outer leg 3 and the second outer leg 4, wherein the core 2 has a first connecting plate 6 and a second connecting plate 7, wherein the first outer leg 3, the second outer leg 4 and the middle leg 5 are each connected to the first connecting plate 6 and the second connecting plate 7, wherein the coil arrangement 1 has at least one first opening 30, wherein the first opening 30 is surrounded in a frame-like manner by the first outer leg 3, the second outer leg 4, the first connecting plate 6 and the second connecting plate 7, wherein the coil arrangement 1 has a first coil winding 8 and a second coil winding 9, wherein the first coil winding 8 and the second coil winding 9 are arranged around the middle leg 5, wherein the coil arrangement 1 has at least one first shunt core element 10, which first shunt core element 10 is arranged at least partially between the first coil winding 8 and the second coil winding 9, and wherein the first shunt core element 10 is arranged at least partially within the core 2, wherein the first shunt core element 10 extends at least partially through the first opening 30.
Eine derartige Spulenanordnung 1 ist hinsichtlich deren Streuinduktivität fein justierbare. Die Spulenanordnung 1 weist eine geringe Baugröße und eine geringe Verlustleistung auf. Durch das erste Nebenschluss- Kernelement 10 kann der Kopplungsgrad mit einer verbesserten Flexibilität und über einen weiten Frequenzbereich eingestellt werden. Der Grad der magnetischen Kopplung kann in einem weiten Bereich vorgegeben bzw. eingestellt werden. Such a coil arrangement 1 is finely adjustable in terms of its leakage inductance. The coil arrangement 1 has a small size and a low power loss. The first shunt core element 10 allows the degree of coupling to be adjusted with improved flexibility and over a wide frequency range. The degree of magnetic coupling can be specified or adjusted over a wide range.
Die gegenständliche Spulenanordnung 1 ist eine elektrotechnische Vorrichtung, welche wenigstens zwei Spulen 8, 9, daher zwei gewickelte Leiter bzw. Kabel sowie einen sog. Kern 2 umfasst. Spulenanordnungen 1 sind in vielen Bereichen bzw. elektrischen Geräten einsetzbar. Besonders bevorzugt ist die gegenständliche Spulenanordnung 1 als Transformator oder als Drossel ausgebildet. The coil arrangement 1 in question is an electrotechnical device which comprises at least two coils 8, 9, therefore two wound conductors or cables and a so-called core 2. Coil arrangements 1 can be used in many areas or electrical devices. The coil arrangement 1 in question is particularly preferably designed as a transformer or as a choke.
Der Kern 2 ist umfänglich geschlossenen. Der Kern 2, welcher auch als Spulenkern bezeichnet werden kann, besteht auch einem insbesondere magnetischen bzw. ferromagnetischen Werkstoff, welcher vorzugsweise Ferrit umfasst. Der Kern 2 weist eine Formgebung auf, welche die Geometrie des Kerns 2 betrifft. Die Formgebung gibt nicht zwingend den mechanischen Aufbau vor. Die einzelnen nachfolgend beschriebenen Teile des Kerns 2 sind daher nicht zwingend baulich voneinander getrennt und lediglich zur Bildung des Kerns 2 bzw. in Folge der Fertigung des Kerns 2 mechanisch verbunden. Wenigstens zwei der Komponenten können einstückig ausgebildet sein. Entsprechende bevorzugte Ausführungsformen werden nachfolgend ebenfalls erörtert. The core 2 is circumferentially closed. The core 2, which can also be referred to as a coil core, also consists of a particularly magnetic or ferromagnetic material, which preferably comprises ferrite. The core 2 has a shape that affects the geometry of the core 2. The shape does not necessarily determine the mechanical structure. The individual parts of the core 2 described below are therefore not necessarily structurally separate from one another and are only mechanically connected to form the core 2 or as a result of the manufacture of the core 2. At least two of the components can be formed in one piece. Corresponding preferred embodiments are also discussed below.
Der Kern 2 weist einen ersten Außenschenkel 3, welcher auch als erster Seitenschenkel bezeichnet werden kann, und einen zweiten Außenschenkel 4, welcher auch als zweiter Seitenschenkel bezeichnet werden kann, auf. Zwischen dem ersten Außenschenkel 3 und dem zweiten Außenschenkel 4 ist ein Mittenschenkel 5 angeordnet. The core 2 has a first outer leg 3, which can also be referred to as the first side leg, and a second outer leg 4, which can also be referred to as the second side leg. A center leg 5 is arranged between the first outer leg 3 and the second outer leg 4.
Weiters weist der Kern 2 eine erste Verbindungsplatte 6 und eine zweite Verbindungsplatte 7 auf. Der erste Außenschenkel 3, der zweite Außenschenkel 4 und der Mittenschenkel 5 sind jeweils mit der ersten Verbindungplatte 6 und der zweiten Verbindungsplatte 7 verbunden. Furthermore, the core 2 has a first connecting plate 6 and a second connecting plate 7. The first outer leg 3, the second outer leg 4 and the middle leg 5 are each connected to the first connecting plate 6 and the second connecting plate 7.
Der erste Außenschenkel 3 und der zweite Außenschenkel 4 weisen bevorzugt parallele Seitenecken auf. Die Querschnitte der beiden Außenschenkel 3, 4 sind gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform rechteckig. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform, welche auch in den Fig. 1 bis 9 dargestellt ist, weisen der erste Außenschenkel 3 und der zweite Außenschenkel 4 einen im Wesentlichen plankonkaven Querschnitt auf, welcher jeweils eine konkav gekrümmten Innenfläche 29 aufweist. Wie in den Fig. 5 - 9 dargestellt weisen die konkav gekrümmten Innenflächen 29 der beiden Außenschenkel 3, 4 jeweils im Wesentlichen plane Endbereiche 28 auf. Diese Endbereiche 28 können alternativ dazu auch konvex gerundet sein. The first outer leg 3 and the second outer leg 4 preferably have parallel side corners. The cross sections of the two outer legs 3, 4 are rectangular according to a particularly simple embodiment. According to the preferred embodiment, which is also shown in Figs. 1 to 9, the first outer leg 3 and the second outer leg 4 have a substantially plano-concave cross section, each of which has a concavely curved inner surface 29. As shown in Figs. 5 - 9, the concavely curved inner surfaces 29 of the two outer legs 3, 4 each have substantially planar end regions 28. These end regions 28 can alternatively also be convexly rounded.
Die erste Verbindungplatte 6 und die zweite Verbindungsplatte 7 weisen bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt und gerade, parallele Flächen und Kanten auf. Diese Form entspricht im Wesentlichen einem Quader. Die Spulenanordnung 1 weist eine erste Öffnung 30 auf, welche auch als erster Spalt oder erste spaltartige bzw. spaltförmige Öffnung bezeichnet werden kann. Die erste Öffnung 30 wird von dem ersten Außenschenkel 3, dem zweiten Außenschenkel 4, der ersten Verbindungsplatte 6 und der zweiten Verbindungsplatte 7 rahmenförmig umfasst. Die erste Öffnung 30 ist auf einer ersten Seite bzw. Seitenfläche der Spulenanordnung 1 angeordnet. The first connecting plate 6 and the second connecting plate 7 preferably have a rectangular cross-section and straight, parallel surfaces and edges. This shape essentially corresponds to a cuboid. The coil arrangement 1 has a first opening 30, which can also be referred to as a first gap or first gap-like or gap-shaped opening. The first opening 30 is surrounded in a frame-like manner by the first outer leg 3, the second outer leg 4, the first connecting plate 6 and the second connecting plate 7. The first opening 30 is arranged on a first side or side surface of the coil arrangement 1.
Bevorzugt, und wie in den Figuren dargestellt, weist die Spulenanordnung 1 weiters eine zweite Öffnung 31 auf, welche ebenfalls von dem ersten Außenschenkel 3, dem zweiten Außenschenkel 4, der ersten Verbindungsplatte 6 und der zweiten Verbindungsplatte 7 rahmenförmig umfasst. Die zweite Öffnung 31 ist auf einer zweiten Seite bzw. Seitenfläche der Spulenanordnung 1 angeordnet. Die zweite Seite der Spulenanordnung 1 liegt gegenüber, vorzugsweise zudem parallel, zu der ersten Seite der Spulenanordnung 1 . Preferably, and as shown in the figures, the coil arrangement 1 further comprises a second opening 31, which is also framed by the first outer leg 3, the second outer leg 4, the first connecting plate 6 and the second connecting plate 7. The second opening 31 is arranged on a second side or side surface of the coil arrangement 1. The second side of the coil arrangement 1 is opposite, preferably also parallel, to the first side of the coil arrangement 1.
Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Mittenschenkel 5 einen, wenigstens bereichsweise runden Querschnitt aufweist. Dieser bevorzugte Querschnitt ist folglich kein Querschnitt, welcher lediglich aus Geraden und Ecken besteht, wie beispielsweise ein rechteckiger oder quadratischer Querschnitt. Derartige eckige Querschnitte sind an sich bei bekannten Kernen verbreitet. Der Querschnitt des Mittenschenkels 5 weist stattdessen wenigstens einen Teilabschnitt auf, welcher eine Rundung bzw. eine „Nicht-Gerade“ aufweist. Dieser Querschnitt ist beispielsweise bzw. bevorzugt Elliptisch oder Kreisförmig oder eine Kombination unterschiedlicher Teilbereiche, wobei insbesondere mehr als die Hälfte des Umfanges aus runden Teilen bestehen. Bevorzugt weist der Mittenschenkel 5 einen - im Wesentlichen - kreisförmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt wird bevorzugt in einem rechten Winkel zur Längserstreckung des Mittenschenkels 5 ermittelt. Der Mittenschenkel 5 weist daher bevorzugt die Form eines Zylinders auf. It is preferably provided that the central leg 5 has a cross-section that is round at least in some areas. This preferred cross-section is therefore not a cross-section that consists only of straight lines and corners, such as a rectangular or square cross-section. Such angular cross-sections are common in known cores. Instead, the cross-section of the central leg 5 has at least one partial section that has a curve or a "non-straight line". This cross-section is for example or preferably elliptical or circular or a combination of different partial areas, with more than half of the circumference consisting of round parts in particular. The central leg 5 preferably has a - substantially - circular cross-section. The cross-section is preferably determined at a right angle to the longitudinal extension of the central leg 5. The central leg 5 therefore preferably has the shape of a cylinder.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die erste Verbindungplatte 6 und die zweite Verbindungplatte 7 jeweils den Mittenschenkel 5 seitlich überragen. Die erste Verbindungplatte 6 und die zweite Verbindungplatte 7 überragen dabei den Mittenschenkel 5 über dessen vollen Umfang, wenigstens an der Verbindung des Mittenschenkels 5 mit der ersten oder zweiten Verbindungsplatte 6, 7. Die ersten oder die zweiten Verbindungsplatte 6, 7 weisen bevorzugt die gleichen Abmessungen auf. Weiters überragen bevorzugt auch der erste Außenschenkel 3 und der zweite Außenschenkel 4 den Mittenschenkel 5. Bevorzugt weisen die beiden Verbindungsplatten 6, 7 dieselbe Breite 22, 23 wie der erste Außenschenkel 3 und der zweite Außenschenkel 4 auf. Bei der bevorzugten Ausbildung des Mittenschenkels 5 ist insbesondere vorgesehen, dass ein Durchmesser 21 des kreisförmigen Querschnittes kleiner ist als eine erste Breite 22 des ersten Außenschenkels 3 und/oder eine zweite Breite 23 des zweiten Außenschenkels 4. Die Breite ist jeweils normal zur Längserstreckung zu ermitteln. It is preferably provided that the first connecting plate 6 and the second connecting plate 7 each protrude laterally beyond the central leg 5. The first connecting plate 6 and the second connecting plate 7 protrude beyond the central leg 5 over its entire circumference, at least at the connection of the central leg 5 with the first or second connecting plate 6, 7. The first or the second connecting plate 6, 7 preferably have the same Dimensions. Furthermore, the first outer leg 3 and the second outer leg 4 preferably also protrude beyond the middle leg 5. The two connecting plates 6, 7 preferably have the same width 22, 23 as the first outer leg 3 and the second outer leg 4. In the preferred design of the middle leg 5, it is particularly provided that a diameter 21 of the circular cross section is smaller than a first width 22 of the first outer leg 3 and/or a second width 23 of the second outer leg 4. The width is to be determined perpendicular to the longitudinal extension.
Die Spulenanordnung 1 weist eine erste Spulenwicklung 8 und eine zweite Spulenwicklung 9 auf. Die erste Spulenwicklung 8 und die zweiten Spulenwicklung 9 sind hintereinander bzw. nebeneinander um den Mittenschenkel 5 herum angeordnet bzw. gewickelt. Die erste Spulenwicklung 8 umfasst nicht die zweiten Spulenwicklung 9 und/oder die zweite Spulenwicklung 9 umfasst nicht die erste Spulenwicklung 8. Bei Ausbildung der Spulenanordnung 1 als Transformator bilden die beiden Spulenwicklungen 8, 9 jeweils einen eigenen elektrischen Kreis und sind jeweils mit separaten Anschlussbereichen der Spulenanordnung 1 verbunden. Bei Ausbildung der Spulenanordnung 1 als Drossel sind die beiden Spulenwicklungen 8, 9 schaltungstechnisch seriell miteinander verbunden. The coil arrangement 1 has a first coil winding 8 and a second coil winding 9. The first coil winding 8 and the second coil winding 9 are arranged or wound one behind the other or next to each other around the center leg 5. The first coil winding 8 does not include the second coil winding 9 and/or the second coil winding 9 does not include the first coil winding 8. When the coil arrangement 1 is designed as a transformer, the two coil windings 8, 9 each form their own electrical circuit and are each connected to separate connection areas of the coil arrangement 1. When the coil arrangement 1 is designed as a choke, the two coil windings 8, 9 are connected to one another in series in terms of circuitry.
Wie bereits dargelegt wird die geometrische Form des Kerns 2 durch fünf Einzelelemente gebildet. Dieser Aufbau entspricht in der Basis im Wesentlichen einem geschlossenen E-Kern. Die fünf geometrischen Einzelelemente bzw. Formteile können jeweils als Einzelteile ausgebildet sein, welche miteinander mechanisch verbunden sind. Bevorzugt ist der Kern aus zwei Teilen zusammengesetzt, wobei die beiden Teile bevorzugt im Wesentlichen gleich ausgebildet sind. Bevorzugt ist der Kern 2 aus einem ersten EQ-Kern 12 und einem zweiten EQ-Kern 13 gebildet ist. Die Bezeichnung EQ-Kern ist eine technisch verbreitete bzw. übliche Bezeichnung für die beiden primären Teile des Kerns 2, wie diese in den Fig. 1 - 9 dargestellt sind. As already explained, the geometric shape of the core 2 is formed by five individual elements. This structure essentially corresponds to a closed E-core in its base. The five geometric individual elements or molded parts can each be designed as individual parts which are mechanically connected to one another. The core is preferably composed of two parts, whereby the two parts are preferably designed essentially the same. The core 2 is preferably formed from a first EQ core 12 and a second EQ core 13. The term EQ core is a technically widespread or usual term for the two primary parts of the core 2, as shown in Figs. 1 - 9.
Der erste und der zweite EQ-Kern 12, 13 bilden bei diesem Aufbau jeweils einen Teilabschnitt des vollständigen Kerns 2. Dabei ist jeder der drei Schenkel, daher der erste Außenschenkel 3, der zweite Außenschenkel 4 und der Mittenschenkel 5, getrennt bzw. mittig unterbrochen. Erst durch den Zusammenbau bzw. das Zusammensetzen der beiden EQ-Kerne 12, 13 werden der erste Außenschenkel 3, der zweite Außenschenkel 4 und der Mittenschenkel 5 gebildet. In this construction, the first and second EQ cores 12, 13 each form a section of the complete core 2. Each of the three legs, i.e. the first outer leg 3, the second outer leg 4 and the middle leg 5, is separated or interrupted in the middle. Only through assembly or the By assembling the two EQ cores 12, 13, the first outer leg 3, the second outer leg 4 and the middle leg 5 are formed.
Bei der vorstehend angeführten Zusammensetzung der beiden EQ-Kerne 12, 13 ist bevorzugt vorgesehen, dass der erste EQ-Kern 12 den zweiten EQ-Kern 13 wenigstens zweimal direkt körperlich bzw. unterbrechungsfrei bzw. luftspaltfrei kontaktiert. Dies erfolgt die dem ersten Außenschenkel 3 und dem zweiten Außenschenkel 4. Weiters kann vorgesehen sein, dass eine derartige direkte Kontaktierung bzw. mechanische Auflage ebenfalls bei dem Mittenschenkel 5 besteht. Besonders bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass der Mittenschenkel 5 einen Luftspalt 14 aufweist, welcher Luftspalt 14 zwischen der ersten Spulenwicklung 8 und der zweiten Spulenwicklung 9 angeordnet ist. Dabei weist der Mittenschenkel 5 einen ersten Mittenschenkelteil und einen zweiten Mittenschenkelteil auf, wobei der erste Mittenschenkelteil mit der ersten Verbindungplatte 6 und der zweite Mittenschenkelteil mit der zweiten Verbindungplatte 7 verbunden ist. Beide Mittenschenkelteile sind jeweils kürzer als die jeweils parallel zu diesen angeordneten Teile der ersten und zweiten Außenschenkel 3, 4. Im zusammengebauten Zustand sind die Teile des ersten und zweiten Außenschenkels 3, 4 direkt und unterbrechungsfrei miteinander verbunden. Da die beiden Mittenschenkelteile jeweils kürzer als die Teile des ersten und zweiten Außenschenkels 3, 4 sind, werden die Mittenschenkelteile dabei nicht miteinander verbunden und bilden einen sog. Luftspalt aus. Luftspalt ist die fachtypische Bezeichnung für eine derartige Unterbrechung eines Magnetkreises. Ein derart gebildeter Luftspalt 14 ist etwa in Fig. 4 dargestellt. With the above-mentioned composition of the two EQ cores 12, 13, it is preferably provided that the first EQ core 12 contacts the second EQ core 13 at least twice directly physically or without interruption or without an air gap. This takes place with the first outer leg 3 and the second outer leg 4. Furthermore, it can be provided that such direct contact or mechanical support also exists with the center leg 5. However, it is particularly preferably provided that the center leg 5 has an air gap 14, which air gap 14 is arranged between the first coil winding 8 and the second coil winding 9. The center leg 5 has a first center leg part and a second center leg part, wherein the first center leg part is connected to the first connecting plate 6 and the second center leg part is connected to the second connecting plate 7. Both central leg parts are each shorter than the parts of the first and second outer legs 3, 4 arranged parallel to them. In the assembled state, the parts of the first and second outer legs 3, 4 are connected to one another directly and without interruption. Since the two central leg parts are each shorter than the parts of the first and second outer legs 3, 4, the central leg parts are not connected to one another and form a so-called air gap. Air gap is the technical term for such an interruption of a magnetic circuit. An air gap 14 formed in this way is shown in Fig. 4.
Bevorzugt - und wie in den Figuren dargestellt - ist vorgesehen, dass die Spulenanordnung 1 ein elektrisch isolierendes erstes Trennelement 15 aufweist. Dieses erste Trennelement 15 ist zwischen dem Mittenschenkel 5 und der ersten Spulenwicklung 8 und/oder der zweiten Spulenwicklung 9 angeordnet. Das erste Trennelement 15 umschließ daher den Mittenschenkel 5. Besonders bevorzugt bildet dieses erste Trennelement 15 auch eine seitliche Begrenzung für die beiden Spulenwicklungen 8, 9. Die Spulenanordnung 1 weist wenigstens ein erstes Nebenschluss-Kernelement 10 auf. Bevorzugt, und wie in den Fig. 1 bis 9 dargestellt, weist die Spulenanordnung 1 weiters auch ein zweites Nebenschluss- Kernelement 11 auf. Preferably - and as shown in the figures - it is provided that the coil arrangement 1 has an electrically insulating first separating element 15. This first separating element 15 is arranged between the center leg 5 and the first coil winding 8 and/or the second coil winding 9. The first separating element 15 therefore encloses the center leg 5. Particularly preferably, this first separating element 15 also forms a lateral boundary for the two coil windings 8, 9. The coil arrangement 1 has at least a first shunt core element 10. Preferably, and as shown in Figs. 1 to 9, the coil arrangement 1 also has a second shunt core element 11.
Das erste Nebenschluss-Kernelement 10 und das bevorzugte zweite Nebenschluss- Kernelement 11 sind körperlich nicht in einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit dem Kern 2 verbunden. Das erste Nebenschluss-Kernelement 10 und das bevorzugte zweite Nebenschluss-Kernelement 11 bestehen aus einem magnetischen Werkstoff, welcher auch als Magnetwerkstoff bezeichnet werden kann. Bei dem magnetischen Werkstoff handelt es sich insbesondere um ein magnetisches Metall oder eine magnetische Metalllegierung. Insbesondere besteht das erste Nebenschluss- Kernelement 10 und das bevorzugt vorgesehene zweite Nebenschluss- Kernelement 11 aus einem ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere umfassend Ferrit. Das erste Nebenschluss-Kernelement 10 und das bevorzugt vorgesehene zweite Nebenschluss- Kernelement 11 bestehen nicht aus einem Isolator bzw. einem elektrisch isolierenden Werkstoff, insbesondere nicht aus einem Kunststoff. The first shunt core element 10 and the preferred second shunt core element 11 are not physically connected to the core 2 in an electrically conductive connection. The first shunt core element 10 and the preferred second shunt core element 11 are made of a magnetic material, which can also be referred to as a magnet material. The magnetic material is in particular a magnetic metal or a magnetic metal alloy. In particular, the first shunt core element 10 and the preferably provided second shunt core element 11 are made of a ferromagnetic material, in particular comprising ferrite. The first shunt core element 10 and the preferably provided second shunt core element 11 are not made of an insulator or an electrically insulating material, in particular not of a plastic.
Das erste Nebenschluss-Kernelement 10 ist wenigstens bereichsweise nahe der ersten Spulenwicklung 8 und der zweiten Spulenwicklung 9 angeordnet. Das bevorzugte zweite Nebenschluss-Kernelement 11 ist wenigstens bereichsweise nahe der ersten Spulenwicklung 8 und der zweiten Spulenwicklung 9 angeordnet. Die nahe Anordnung bezeichnet, dass zwischen den Teilen keine elektrische Kontaktierung besteht und dass diese nicht direkt bzw. unmittelbar mit den Spulenwicklungen 8, 9 verbunden sind. Zwischen dem ersten Nebenschluss- Kernelement 10 und dem Kern 2 besteht daher ein Luftspalt. Selbiges gilt auch für das bevorzugt vorgesehenen zweiten Nebenschluss-Kernelement 11. Das erste und zweite Nebenschluss-Kernelement 10, 11 können auch als magnetischer Shunt bzw. Bypass bezeichnet werden. Das erste Nebenschluss-Kernelement 10 und das bevorzugte zweite Nebenschluss-Kernelement 11 dienen der Kontrolle bzw. der gezielten Beeinflussung der Streuinduktivität der Spulenanordnung 1. The first shunt core element 10 is arranged at least in some areas close to the first coil winding 8 and the second coil winding 9. The preferred second shunt core element 11 is arranged at least in some areas close to the first coil winding 8 and the second coil winding 9. The close arrangement means that there is no electrical contact between the parts and that they are not directly or immediately connected to the coil windings 8, 9. There is therefore an air gap between the first shunt core element 10 and the core 2. The same also applies to the preferably provided second shunt core element 11. The first and second shunt core elements 10, 11 can also be referred to as a magnetic shunt or bypass. The first shunt core element 10 and the preferred second shunt core element 11 serve to control or specifically influence the leakage inductance of the coil arrangement 1.
Das erste Nebenschluss-Kernelement 10 ist wenigstens bereichsweise innerhalb des Kerns 2 angeordnet. Insbesondere ist vorgesehen, dass auch das vorzugweise vorgesehene zweite Nebenschluss-Kernelement 11 wenigstens bereichsweise innerhalb des Kerns 2 angeordnet ist. Der Kern 2 weist daher einen entsprechenden Aufnahmebereich auf. The first shunt core element 10 is arranged at least in regions within the core 2. In particular, it is provided that the preferably provided second shunt core element 11 is also arranged at least in regions is arranged within the core 2. The core 2 therefore has a corresponding receiving area.
Es ist vorgesehen, dass das erste Nebenschluss-Kernelement 10 wenigstens bereichsweise die erste Öffnung 30 durchgreift. Das erste Nebenschluss- Kernelement 10 ist daher wenigstens teilweise bzw. bereichsweise in der ersten Öffnung 30 angeordnet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Teil des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 durch die erste Öffnung hindurch aus dem Kern 2 herausragt. Das erste Nebenschluss- Kernelement 10 ist daher nicht zwischen dem Mittenschenkel 5 und dem ersten Außenschenkel 3 oder dem zweiten Außenschenkel 4 angeordnet, sondern ist in der ersten Öffnung 30, welche auch als Zugangsöffnung bezeichnet werden kann, angeordnet, welche erste Öffnung 30 sowohl vom ersten als auch vom zweiten Außenschenkel 3, 4 berandet ist. Diese Positionierung ermöglicht eine wesentlich bessere Justierbarkeit als eine Position zwischen dem Mittenschenkel 5 und dem ersten Außenschenkel 3. Weiters ist ein Auswechseln des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 möglich, ohne dass es dazu erforderlich ist, den Kern 2 zu öffnen und nachfolgend wieder zusammen zu setzen. It is provided that the first shunt core element 10 extends through the first opening 30 at least in some areas. The first shunt core element 10 is therefore arranged at least partially or in some areas in the first opening 30. It is preferably provided that a part of the first shunt core element 10 protrudes from the core 2 through the first opening. The first shunt core element 10 is therefore not arranged between the central leg 5 and the first outer leg 3 or the second outer leg 4, but is arranged in the first opening 30, which can also be referred to as an access opening, which first opening 30 is bordered by both the first and the second outer legs 3, 4. This positioning enables significantly better adjustability than a position between the central leg 5 and the first outer leg 3. Furthermore, the first shunt core element 10 can be replaced without it being necessary to open the core 2 and then reassemble it.
Insbesondere durchgreift das bevorzugt vorgesehene zweite Nebenschluss- Kernelement 11 wenigstens bereichsweise die zweite Öffnung 31. Hinsichtlich entsprechender Details wird auf den vorstehenden Absatz betreffend das Nebenschluss- Kernelement 10 und die erste Öffnung 30. In particular, the preferably provided second shunt core element 11 extends at least partially through the second opening 31. With regard to corresponding details, reference is made to the previous paragraph concerning the shunt core element 10 and the first opening 30.
Nachfolgend werden Merkmale der ersten Nebenschluss-Kernelement 10 und deren Anordnung in der Spulenanordnung 1 dargelegt. Dies umfasst ebenfalls die bevorzugten Ausführungsformen betreffend den vorzugsweise vorgesehenen zweiten Nebenschluss- Kernelements 11 , auch wenn dieser nicht explizit genannt ist. The following describes features of the first shunt core element 10 and its arrangement in the coil arrangement 1. This also includes the preferred embodiments relating to the preferably provided second shunt core element 11, even if this is not explicitly mentioned.
In dem Aufnahmebereich, in welchem der erste Nebenschluss- Kernelement 10 innerhalb des Kerns 2 angeordnet ist, befinden sich im inneren Bereich des Kerns 2 die Innenflächen des ersten Außenschenkels 3 und des zweiten Außenschenkels 4. Diese beiden Innenflächen können eben ausgebildet sein. Wie vorstehend bereits erläutert weisen das erste Außenschenkel 3 und das zweite Außenschenkel 4 jeweils eine konkav gekrümmte Innenfläche 29 auf. Besonders bevorzugt weisen die konkav gekrümmten Innenflächen 29 jeweils zwei plane Endbereiche 28 auf. Weiters befindet sich der Mittenschenkel 5 in dem Bereich zwischen den beiden Spulenwicklungen 8, 9 im Inneren des Kerns 2. Der Mittenschenkel 5 weist bevorzugt einen, wenigstens bereichsweise runden Querschnitt bzw. eine wenigstens bereichsweise konvexe Oberfläche auf. Das erste Nebenschluss- Kernelement 10 kann im Wesentlichen jede Form aufweisen, welche eine Anordnung in diesem Bereich innerhalb des Kerns 2 ermöglicht. In the receiving area in which the first shunt core element 10 is arranged within the core 2, the inner surfaces of the first outer leg 3 and the second outer leg 4 are located in the inner area of the core 2. These two inner surfaces can be flat. As already explained above, the first outer leg 3 and the second outer leg 4 each have a concavely curved inner surface 29. Particularly preferably, the concavely curved inner surfaces 29 each have two flat end regions 28. Furthermore, the center leg 5 is located in the region between the two coil windings 8, 9 in the interior of the core 2. The center leg 5 preferably has a cross-section that is at least partially round or a surface that is at least partially convex. The first shunt core element 10 can essentially have any shape that allows an arrangement in this region within the core 2.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Nebenschluss- Kernelement 10 eine konkav gekrümmte erste Oberfläche 16 aufweist. Bevorzugt ist die erste Oberfläche 16 über deren kompletten Umfang konkav gekrümmt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die konkav gekrümmte erste Oberfläche 16 wenigstens einen einzelnen gerade Abschnitt aufweist. Weiters kann die konkav gekrümmte erste Oberfläche 16 auch aus einer Zusammensetzung einer größeren Anzahl gerader Flächen ansatzweise nachgebildet sein, ohne jedoch tatsächlich runde Abschnitte zu umfassen. Diese konkav gekrümmte erste Oberfläche 16 stellt eine Innenseite bzw. Innenfläche des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 dar. Das erste Nebenschluss-Kernelement 10 ist gegenüber dem Mittenschenkel 5 angeordnet. Die erste Oberfläche 16 ist dem Mittenschenkel 5 zugewandt. Dadurch umschließ das erste Nebenschluss- Kernelement 10 gewisse Bereiche des Umfanges des Mittenschenkels 5. Dadurch besteht eine sehr gute Kopplung zwischen dem ersten Nebenschluss- Kernelement 10 und dem Kern 2. According to a preferred embodiment, it is provided that the first shunt core element 10 has a concavely curved first surface 16. The first surface 16 is preferably concavely curved over its entire circumference. However, it can also be provided that the concavely curved first surface 16 has at least one single straight section. Furthermore, the concavely curved first surface 16 can also be partially reproduced from a composition of a larger number of straight surfaces, but without actually comprising round sections. This concavely curved first surface 16 represents an inner side or inner surface of the first shunt core element 10. The first shunt core element 10 is arranged opposite the center leg 5. The first surface 16 faces the center leg 5. As a result, the first shunt core element 10 encloses certain areas of the circumference of the center leg 5. This results in a very good coupling between the first shunt core element 10 and the core 2.
Besonders bevorzugt weist das erste Nebenschluss-Kernelement 10 eine plankonkave Grundfläche 17 auf. Der Begriff „plankonkav“ ist aus der Optik bekannt und umfasst eine Fläche, welche eine erste Seitenfläche 18 und eine zweite Seitenfläche 19 aufweist. Die inneren Eckpunkte dieser beiden Seitenflächen 18, 19 sind mit der konkaven gekrümmten ersten Oberfläche 16 verbunden. Die äußeren Eckpunkte der beiden Seitenflächen 18, 19 sind bevorzugt mit einer geraden zweiten Oberfläche 24 verbunden. Diese bevorzugte Ausbildung ist insbesondere in den Fig. 5, 7, 8 und 9 dargestellt. Eine andere Bezeichnung für diese Form lautet einachsig konkav gekrümmte Grundfläche. Wie bereits dargelegt, weist das erste Nebenschluss-Kernelement 10 eine erste Seitenfläche 18 und eine zweite Seitenfläche 19 auf, wobei die erste Seitenfläche 18 gegenüber des ersten Außenschenkels 3 und die zweite Seitenfläche 19 gegenüber des zweiten Außenschenkels 4 angeordnet sind. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen der ersten Seitenfläche 18 und dem ersten Außenschenkel 3 und zwischen der zweiten Seitenfläche 19 und dem zweiten Außenschenkel 4 jeweils ein elektrisch isolierendes zweites Trennelement 20 angeordnet ist. Vorzugsweise umschließ das zweite Trennelement 20 das erste Nebenschluss- Kernelement 10 in allen Bereichen, welche innerhalb des Kerns 2 angeordnet sind. Es besteht die Möglichkeit, dass es zu einer Übersättigung des ersten Nebenschluss-Kernelements 10 kommt. Versuche haben gezeigt, dass der Abstand des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 zum ersten und zweiten Außenschenkel 3, 4 darauf Einfluss hat. Dieser Abstand kann durch das zweite Trennelement 20 gezielt eingestellt und sichergestellt werden. The first shunt core element 10 particularly preferably has a plano-concave base surface 17. The term "plano-concave" is known from optics and includes a surface which has a first side surface 18 and a second side surface 19. The inner corner points of these two side surfaces 18, 19 are connected to the concave curved first surface 16. The outer corner points of the two side surfaces 18, 19 are preferably connected to a straight second surface 24. This preferred embodiment is shown in particular in Figs. 5, 7, 8 and 9. Another name for this shape is uniaxial concave curved base surface. As already explained, the first shunt core element 10 has a first side surface 18 and a second side surface 19, the first side surface 18 being arranged opposite the first outer leg 3 and the second side surface 19 being arranged opposite the second outer leg 4. According to the preferred embodiment, an electrically insulating second separating element 20 is arranged between the first side surface 18 and the first outer leg 3 and between the second side surface 19 and the second outer leg 4. The second separating element 20 preferably encloses the first shunt core element 10 in all areas which are arranged within the core 2. There is a possibility that the first shunt core element 10 may become oversaturated. Tests have shown that the distance between the first shunt core element 10 and the first and second outer legs 3, 4 has an influence on this. This distance can be specifically set and ensured by the second separating element 20.
Dieses zweite Trennelement 20 kann separat zum ersten Trennelement 15 ausgebildet sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das erste Trennelement 15 und das zweite Trennelement 20 miteinander verbunden und/oder einstöckig ausgebildet sind. Das erste Nebenschluss-Kernelement 10 und das bevorzugte zweite Nebenschluss- Kernelement 11 sind körperlich unabhängig vom elektrisch isolierenden ersten Trennelement 15 und/oder dem zweiten Trennelement 20 ausgebildet. Die Nebenschluss-Kernelemente 10, 11 berühren zwar die bevorzugt vorgesehenen Trennelemente 15, 20 bestehen jedoch aus unterschiedlichen Werkstoffen. This second separating element 20 can be designed separately from the first separating element 15. It is preferably provided that the first separating element 15 and the second separating element 20 are connected to one another and/or are designed as one piece. The first shunt core element 10 and the preferred second shunt core element 11 are designed to be physically independent of the electrically insulating first separating element 15 and/or the second separating element 20. The shunt core elements 10, 11 do touch the preferred separating elements 15, 20 but are made of different materials.
Bei dem bevorzugten Vorhandensein des zweiten Nebenschluss-Kernelements 11 ist insbesondere vorgesehen, dass das zweite Nebenschluss- Kernelement 11 von einem dritten Trennelement 25 wenigstens bereichsweise umschlossen ist, wobei hinsichtlich der bevorzugten Ausbildungen auf die vorstehenden Erörterungen zum zweiten Trennelement 20 verwiesen wird. In the preferred presence of the second shunt core element 11, it is provided in particular that the second shunt core element 11 is at least partially enclosed by a third separating element 25, wherein with regard to the preferred embodiments, reference is made to the above discussions on the second separating element 20.
Wie vorstehend erläutert, hat der Abstand zwischen dem ersten Nebenschluss- Kernelement 10 und dem ersten und zweiten Außenschenkel 3, 4 Einfluss auf die Sättigung des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 und kann bei geeigneter Dimensionierung eine Übersättigung verhindern. Es hat sich gezeigt, dass weiters Eine Dicke 26 des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 ebenfalls Einfluss die Sättigung des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 hat. Bevorzugt ist vorgesehen, dass diese Dicke 26 entsprechend ausgewählt wird. As explained above, the distance between the first shunt core element 10 and the first and second outer legs 3, 4 influences the saturation of the first shunt core element 10 and can prevent oversaturation if appropriately dimensioned. It has been shown that furthermore A thickness 26 of the first shunt core element 10 also influences the saturation of the first shunt core element 10. Preferably, this thickness 26 is selected accordingly.
Das erste Nebenschluss-Kernelement 10 kann feststehend bzw. unverrückbar in bzw. an dem Kern 2 befestigt sein. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass das erste Nebenschluss- Kernelement 10 entlang der ersten Seitenfläche 18 und der zweiten Seitenfläche 19 längsverschiebbar gelagert ist. Dadurch ist der Abstand zwischen der ersten Oberfläche 16 des ersten Nebenschluss-Kernelements 10 und dem Mittenschenkel 5 justierbar. Weiters wird damit die Länge bzw. der Abschnitt des ersten Nebenschluss-Kernelement 10 verändert, welcher innerhalb des Kerns 2 angeordnet ist. Damit ist eine sehr genaue Feineinstellung der Streuinduktivität möglich. The first shunt core element 10 can be fixed or immovably attached in or to the core 2. However, it is preferably provided that the first shunt core element 10 is mounted so as to be longitudinally displaceable along the first side surface 18 and the second side surface 19. This allows the distance between the first surface 16 of the first shunt core element 10 and the center leg 5 to be adjusted. Furthermore, this changes the length or section of the first shunt core element 10 which is arranged within the core 2. This enables very precise fine adjustment of the leakage inductance.
Zur Sicherstellung eines vorgebbaren Minimalabstandes zwischen dem ersten Nebenschluss- Kernelement 10 und dem Mittenschenkel 5 ist vorzugsweise ein viertes Trennelement 27 vorgesehen, welche lediglich im Bereich zwischen dem Mittenschenkel 5 und dem ersten Oberfläche 16 des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 angeordnet ist. Eine derartige Ausführung ist in Fig. 9 dargestellt. Bei dem bevorzugten Vorhandensein eines zweiten Nebenschluss-Kernelements 11 ist ein viertes Trennelement 27 auch zwischen dem zweiten Nebenschluss- Kernelement 11 und dem Mittenschenkel 5 vorgesehen. To ensure a predeterminable minimum distance between the first shunt core element 10 and the center leg 5, a fourth separating element 27 is preferably provided, which is arranged only in the area between the center leg 5 and the first surface 16 of the first shunt core element 10. Such an embodiment is shown in Fig. 9. In the preferred presence of a second shunt core element 11, a fourth separating element 27 is also provided between the second shunt core element 11 and the center leg 5.
Nach der Justage der Position des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 kann das erste Nebenschluss-Kernelement 10 an der betreffenden Position fest arretiert werden, etwa durch verkleben, verklemmen, vernieten und/oder verschrauben. Bevorzugt weist die Spulenanordnung 1 eine Arretieranordnung zum Blockieren bzw. Sperren einer Position des ersten Nebenschluss- Kernelements 10 auf. Die gegenständliche Arretieranordnung umfasst insbesondere eine lediglich temporäre Sperre, welche ein gezieltes Öffnen und Versperren ermöglicht. Dadurch ist eine Justage für unterschiedliche Anwendungszwecke möglich. Weiters kann dadurch eine langfristige Veränderung des Kerns bzw. der Spulenanordnung ausgeglichen werden. Nachfolgend werden Grundsätze für das Verständnis und die Auslegung gegenständlicher Offenbarung angeführt. After adjusting the position of the first shunt core element 10, the first shunt core element 10 can be firmly locked in the relevant position, for example by gluing, clamping, riveting and/or screwing. The coil arrangement 1 preferably has a locking arrangement for blocking or locking a position of the first shunt core element 10. The locking arrangement in question comprises in particular a merely temporary lock, which enables targeted opening and locking. This enables adjustment for different application purposes. Furthermore, this can compensate for long-term changes in the core or the coil arrangement. The following are principles for understanding and interpreting the present disclosure.
Merkmale werden üblicherweise mit einem unbestimmten Artikel „ein, eine, eines, einer“ eingeführt. Sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt, ist daher „ein, eine, eines, einer“ nicht als Zahlwort zu verstehen. Characteristics are usually introduced with an indefinite article “ein, eine, eines, einer”. Unless the context indicates otherwise, “ein, eine, eines, einer” is therefore not to be understood as a number.
Das Bindewort „oder“ ist als inklusiv und nicht als exklusiv zu interpretieren. Sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt, umfasst „A oder B“ auch „A und B“, wobei „A“ und „B“ beliebige Merkmale darstellen. The conjunction "or" is to be interpreted as inclusive and not exclusive. Unless the context indicates otherwise, "A or B" also includes "A and B", where "A" and "B" represent any characteristics.
Mittels eines ordnenden Zahlwortes, beispielweise „erster“, „zweiter“ oder „dritter“, werden insbesondere ein Merkmal X bzw. ein Gegenstand Y in mehreren Ausführungsformen unterschieden, sofern dies nicht durch die Offenbarung der Erfindung anderweitig definiert wird. Insbesondere bedeutet ein Merkmal X bzw. Gegenstand Y mit einem ordnenden Zahlwort in einem Anspruch nicht, dass eine unter diesen Anspruch fallende Ausgestaltung der Erfindung ein weiteres Merkmal X bzw. einen weiteren Gegenstand Y aufweisen muss. By means of an ordering number, for example "first", "second" or "third", a feature X or an object Y in several embodiments are distinguished, unless this is defined otherwise by the disclosure of the invention. In particular, a feature X or object Y with an ordering number in a claim does not mean that an embodiment of the invention covered by this claim must have a further feature X or a further object Y.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT CLAIMS
1. Spulenanordnung (1 ) umfassend einen Kern (2), wobei der Kern (2) einen ersten Außenschenkel (3), einen zweiten Außenschenkel (4) und einen Mittenschenkel (5) aufweist, wobei der Mittenschenkel (5) zwischen dem ersten Außenschenkel (3) und dem zweiten Außenschenkel (4) angeordnet ist, wobei der Kern (2) eine erste Verbindungsplatte (6) und eine zweite Verbindungsplatte (7) aufweist, wobei der erste Außenschenkel (3), der zweite Außenschenkel (4) und der Mittenschenkel (5) jeweils mit der ersten Verbindungplatte (6) und der zweiten Verbindungsplatte (7) verbunden sind, wobei die Spulenanordnung (1 ) wenigstens eine erste Öffnung (30) aufweist, wobei die erste Öffnung (30) von dem ersten Außenschenkel (3), dem zweiten Außenschenkel (4), der ersten Verbindungsplatte (6) und der zweiten Verbindungsplatte (7) rahmenförmig umfasst ist, wobei die Spulenanordnung (1 ) eine erste Spulenwicklung (8) und eine zweite Spulenwicklung (9) aufweist, wobei die erste Spulenwicklung (8) und die zweiten Spulenwicklung (9) um den Mitten Schenkel (5) angeordnet sind, wobei die Spulenanordnung (1 ) wenigstens ein erstes Nebenschluss-Kernelement (10) aufweist, welches erste Nebenschluss- Kernelement (10) wenigstens bereichsweise zwischen der ersten Spulenwicklung (8) und der zweiten Spulenwicklung (9) angeordnet ist, und wobei das erste Nebenschluss-Kernelement (10) wenigstens bereichsweise innerhalb des Kerns (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Nebenschluss- Kernelement (10) wenigstens bereichsweise die erste Öffnung (30) durchgreift.1. Coil arrangement (1) comprising a core (2), wherein the core (2) has a first outer leg (3), a second outer leg (4) and a central leg (5), wherein the central leg (5) is arranged between the first outer leg (3) and the second outer leg (4), wherein the core (2) has a first connecting plate (6) and a second connecting plate (7), wherein the first outer leg (3), the second outer leg (4) and the central leg (5) are each connected to the first connecting plate (6) and the second connecting plate (7), wherein the coil arrangement (1) has at least one first opening (30), wherein the first opening (30) is surrounded in a frame-like manner by the first outer leg (3), the second outer leg (4), the first connecting plate (6) and the second connecting plate (7), wherein the coil arrangement (1) has a first coil winding (8) and a second coil winding (9), wherein the first coil winding (8) and the second coil winding (9) are arranged around the central leg (5), wherein the coil arrangement (1) has at least one first shunt core element (10), which first shunt core element (10) is arranged at least partially between the first coil winding (8) and the second coil winding (9), and wherein the first shunt core element (10) is arranged at least partially within the core (2), characterized in that the first shunt core element (10) at least partially passes through the first opening (30).
2. Spulenanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenschenkel (5) einen, wenigstens bereichsweise runden Querschnitt auf weist. 2. Coil arrangement (1) according to claim 1, characterized in that the central leg (5) has a cross-section that is round, at least in regions.
3. Spulenanordnung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenschenkel (5) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und dass ein Durchmesser (21 ) des kreisförmigen Querschnittes kleiner ist als eine erste Breite (22) des ersten Außenschenkels (3) und eine zweite Breite (23) des zweiten Außenschenkels (4). 3. Coil arrangement (1 ) according to claim 2, characterized in that the central leg (5) has a circular cross-section, and that a diameter (21 ) of the circular cross-section is smaller than a first width (22) of the first outer leg (3) and a second width (23) of the second outer thigh (4).
4. Spulenanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (2) aus einem ersten EQ-Kern (12) und einem zweiten EQ-Kern (13) gebildet ist. 4. Coil arrangement (1) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the core (2) is formed from a first EQ core (12) and a second EQ core (13).
5. Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenschenkel (5) einen Luftspalt (14) aufweist, und dass der Luftspalt (14) zwischen der ersten Spulenwicklung (8) und der zweiten Spulenwicklung (9) angeordnet ist. 5. Coil arrangement (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the central leg (5) has an air gap (14), and that the air gap (14) is arranged between the first coil winding (8) and the second coil winding (9).
6. Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (1 ) ein elektrisch isolierendes erstes Trennelement (15) aufweist, und dass das erste Trennelement (15) zwischen dem Mittenschenkel (5) und der ersten Spulenwicklung (8) und/oder der zweiten Spulenwicklung (9) angeordnet ist. 6. Coil arrangement (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coil arrangement (1) has an electrically insulating first separating element (15), and that the first separating element (15) is arranged between the center leg (5) and the first coil winding (8) and/or the second coil winding (9).
7. Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Nebenschluss-Kernelement (10) eine konkav gekrümmte erste Oberfläche (16) aufweist, und dass die erste Oberfläche (16) dem Mittenschenkel (5) zugewandt ist. 7. Coil arrangement (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first shunt core element (10) has a concavely curved first surface (16), and that the first surface (16) faces the center leg (5).
8. Spulenanordnung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Nebenschluss-Kernelement (10) eine plankonkave Grundfläche (17) auf weist. 8. Coil arrangement (1) according to claim 7, characterized in that the first shunt core element (10) has a plano-concave base surface (17).
9. Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Nebenschluss-Kernelement (10) eine erste Seitenfläche (18) und eine zweite Seitenfläche (19) aufweist, wobei die erste Seitenfläche (18) gegenüber des ersten Außenschenkels (3) und die zweite Seitenfläche (19) gegenüber des zweiten Außenschenkels (4) angeordnet sind, und dass zwischen der ersten Seitenfläche (18) und dem ersten Außenschenkel (3) und zwischen der zweiten Seitenfläche (19) und dem zweiten Außenschenkel (4) jeweils ein elektrisch isolierendes zweites Trennelement (20) angeordnet ist. 9. Coil arrangement (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first shunt core element (10) has a first side surface (18) and a second side surface (19), the first side surface (18) being arranged opposite the first outer leg (3) and the second side surface (19) being arranged opposite the second outer leg (4), and that an electrically insulating second separating element (20) is arranged between the first side surface (18) and the first outer leg (3) and between the second side surface (19) and the second outer leg (4).
10. Spulenanordnung (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trennelement (15) und das zweite Trennelement (20) miteinander verbunden sind. 10. Coil arrangement (1) according to claim 9, characterized in that the first separating element (15) and the second separating element (20) are connected to one another.
11 . Spulenanordnung (1 ) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Nebenschluss-Kernelement (10) entlang der ersten Seitenfläche (18) und der zweiten Seitenfläche (19) längsverschiebbar gelagert ist. 11. Coil arrangement (1) according to claim 9 or 10, characterized in that the first shunt core element (10) is mounted so as to be longitudinally displaceable along the first side surface (18) and the second side surface (19).
12. Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (1 ) eine Arretieranordnung zum Blockieren einer Position des ersten Nebenschluss- Kernelements (10) aufweist. 12. Coil arrangement (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the coil arrangement (1) has a locking arrangement for blocking a position of the first shunt core element (10).
13. Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (1 ) eine zweite Öffnung (31 ) aufweist, wobei die zweite Öffnung (31 ) von dem ersten Außenschenkel (3), dem zweiten Außenschenkel (4), der ersten Verbindungsplatte (6) und der zweiten Verbindungsplatte (7) rahmenförmig umfasst ist, dass die Spulenanordnung (1 ) ein zweites Nebenschluss-Kernelement (11 ) aufweist, dass das zweite Nebenschluss- Kernelement (11 ) wenigstens bereichsweise zwischen der ersten Spulenwicklung (8) und der zweiten Spulenwicklung (9) angeordnet ist, und dass das zweite Nebenschluss- Kernelement (11 ) wenigstens bereichsweise die zweite Öffnung (31 ) durchgreift. 13. Coil arrangement (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the coil arrangement (1) has a second opening (31), the second opening (31) being surrounded in a frame-like manner by the first outer leg (3), the second outer leg (4), the first connecting plate (6) and the second connecting plate (7), that the coil arrangement (1) has a second shunt core element (11), that the second shunt core element (11) is arranged at least in regions between the first coil winding (8) and the second coil winding (9), and that the second shunt core element (11) extends at least in regions through the second opening (31).
14. Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Nebenschluss-Kernelement (10) aus einem magnetischen, insbesondere ferromagnetischen, Werkstoff besteht, welcher Werkstoff vorzugsweise Ferrit umfasst. 14. Coil arrangement (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the first shunt core element (10) consists of a magnetic, in particular ferromagnetic, material, which material preferably comprises ferrite.
15. Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Nebenschluss-Kernelement (10) unabhängig vom elektrisch isolierenden ersten Trennelement (15) ausgebildet ist. 15. Coil arrangement (1) according to one of claims 6 to 14, characterized in that the first shunt core element (10) is formed independently of the electrically insulating first separating element (15).
16. Transformator mit einer Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 15. 16. Transformer with a coil arrangement (1) according to one of claims 1 to 15.
17. Drossel mit einer Spulenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 15. 17. Choke with a coil arrangement (1) according to one of claims 1 to 15.
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