DE10039890A1

DE10039890A1 - Planar transformer and method for producing its winding and a compact electrical device with such a planar transformer

Info

Publication number: DE10039890A1
Application number: DE10039890A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Berberich
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2001-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine kompakte elektrische Vorrichtung mit einem Planartransformator zur Angleichung verschiedener elektrischer Spannungen zwischen einer elektrischen Schaltung und einer, mit einer Bezugsspannung verbindbaren Steckeinrichtung, wobei wenigstens eine Primärwicklung des Transformators mit der Steckeinrichtung und wenigstens eine Sekundärwicklung des Transformators mit der elektrischen Schaltung über Leiterbahnen verbunden ist, wobei die Primär- und die Sekundärwicklung wenigstens einen Teil eines Transformatorkerns umschließt. DOLLAR A Zur vereinfachten Montage weist die elektronische Einrichtung einen Planartransformator auf, dessen Primär- und Sekundärwicklung (3a, 3b) jeweils aus einem gefalteten elektrischen Leiter (15) bestehen, welcher einen unrunden Querschnitt aufweist.The invention relates to a compact electrical device with a planar transformer for matching different electrical voltages between an electrical circuit and a plug-in device which can be connected to a reference voltage, at least one primary winding of the transformer being connected to the plug-in device and at least one secondary winding of the transformer being connected to the electrical circuit via conductor tracks is, wherein the primary and the secondary winding encloses at least part of a transformer core. DOLLAR A To simplify assembly, the electronic device has a planar transformer, the primary and secondary windings (3a, 3b) each of which consist of a folded electrical conductor (15) which has a non-circular cross section.

Description

Die Erfindung betrifft einen Planartransformator sowie ein Verfahren zur Herstellung der Wicklung des Planartransformators und eine kompakte elektrische Vorrichtung mit einem solchen Planartransformators gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 6 und 10.The invention relates to a planar transformer and a method for Manufacturing the winding of the planar transformer and a compact electrical device with such a planar transformer according to the respective preambles of claims 1, 6 and 10.

Aus der US-PS-5,010,314 ist ein Transformator in planarer Ausführung bekannt, dessen Wicklung bei kleinen Leistungen aus gedruckten Leiter platten und bei großen Leistungen aus mehreren Lagen etwa U-förmiger Stanzbleche bestehen, deren Einzellagen miteinander verbunden sind. Dabei gestaltet sich je nach Wicklungszahl und Auslegung eines solchen Transformators die Verbindung der einzelnen Bleche zu geschlossenen Wicklungen als sehr aufwendig und zeitintensiv. Meistens beschränkt sich bei solchen Transformatoren daher die Wicklungszahl auf nur wenige Wicklungen.From US-PS-5,010,314 is a transformer in a planar design known, the winding at low power from printed conductors plates and, for large capacities from several layers, more U-shaped Punching plates exist, the individual layers of which are connected to one another. Depending on the number of windings and the design of such a winding Transformer the connection of the individual sheets to closed Windings as very complex and time-consuming. Mostly limited in such transformers, therefore, the number of windings to only a few Windings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Planartransformator anzugeben, welcher mit einer beliebigen Zahl von Windungen einfach und preisgünstig herstellbar ist. The invention has for its object a planar transformer indicate which one with any number of turns simple and is inexpensive to manufacture.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Primär- und die Sekundärwicklung jeweils aus einem gefalteten, einen unrunden Querschnitt aufweisenden, elektrischen Leiter besteht.According to the invention the object is achieved in that the primary and the secondary winding each from a folded, a non-circular Cross-section, electrical conductor exists.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Wicklung nicht wie bisher durch Aufeinanderschichten von Wicklungen mit nachträglichem Verbin den der Einzelteile entsteht, sondern durch Faltung eines endlichen elektrischen Leiters. Dabei entfällt der Vorgang des Verbindens von einzelnen Blechen zu einer geschlossenen Wicklung.The advantage of the invention is that the winding is not as before by stacking windings with a subsequent connection that of the individual parts, but by folding a finite one electrical conductor. The process of connecting individual sheets to form a closed winding.

In einer Ausgestaltung erfolgt die Herstellung der Wicklung entweder aus Metallbändern (Rollenware) oder aus speziell geformten Blechstanzteilen. Die Verwendung von Metallbändern schafft eine Wicklung, welche sich aufgrund der elastischen Eigenschaften des Metalls auseinanderspreizt, wodurch eine elektrische Kontaktierung der einzelnen Wicklungen verhin dert wird. Durch geformte Blechstanzteile lassen sich besonders einfach Anzapfungen realisieren.In one embodiment, the winding is either manufactured from Metal strips (rolled goods) or from specially shaped sheet metal stampings. The use of metal straps creates a winding which spread apart due to the elastic properties of the metal, which prevents electrical contacting of the individual windings is changed. Shaped sheet metal stampings make it particularly easy Realize tapping.

In einer Ausgestaltung ist parallel zum elektrischen Leiter mindestens eine Isolierlage vorhanden, welche in einem Arbeitsgang mit dem elektrischen Leiter gefaltet wird. Eine solche Isolierlage hat den Vorteil, daß neben der elektrischen Isolierung sofort ein mechanisch stabiler Verbund zwischen mehreren Wicklungslagen geschaffen wird.In one embodiment, at least one is parallel to the electrical conductor Insulating layer available, which in one operation with the electrical Ladder is folded. Such an insulating layer has the advantage that in addition to the electrical insulation immediately a mechanically stable bond between several winding layers is created.

Zur Fixierung des elektrischen Leiters ist die Isolierlage selbstklebend ausgebildet.The insulating layer is self-adhesive to fix the electrical conductor educated.

Bei Transformatoranordnungen, bei denen besonderer Wert auf eine extrem gute Kopplung gelegt wird, sind mindestens zwei Metallbänder gemeinsam auf einer Isolierschicht angeordnet und werden gleichzeitig gefaltet. Durch die innige Verschachtelung der mindestens zwei gleichzei tig aufgebrachten Windungen verbessert sich die Kopplung unter den Windungen nochmals. Die beiden Wicklungen können dabei beidseitig der Isolierlage, alternativ aber auch auf einer der Oberfläche der Isolierlage beabstandet zueinander angeordnet sein.In the case of transformer arrangements in which special emphasis is placed on a extremely good coupling, there are at least two metal strips arranged together on an insulating layer and are simultaneously folded. Through the intimate nesting of at least two at the same time applied turns improves the coupling among the Turns again. The two windings can be on both sides of the Insulation layer, but alternatively also on one of the surface of the insulation layer spaced apart.

Bei einem einfachen Verfahren zur Herstellung einer solchen Wicklung, insbesondere für einen Planartransformator, wird der eine endliche Länge aufweisende elektrische Leiter mittels einer Falt- und Trenneinrichtung um wenigstens einen vorgegebenen Winkel in vorgegebenen Abständen gefaltet.In a simple process for making such a winding, especially for a planar transformer, it becomes a finite length having electrical conductors by means of a folding and separating device at least one predetermined angle at predetermined intervals folded.

Vorzugsweise wird dabei das lose Ende des als Metallband ausgebildeten elektrischen Leiters in einem ersten vorgegebenen Abstand um einen vorgegebenen ersten Winkel in eine Richtung gefaltet und anschließend nach einem zweiten vorgegebenen Abstand um einen zweiten vorgege benen Winkel in der der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung gefaltet. Dieser Vorgang wird solange wiederholt bis eine gewünschte Windungszahl erreicht ist.Preferably, the loose end of the metal strip is formed electrical conductor by a first predetermined distance predetermined first angle folded in one direction and then after a second predetermined distance by a second angle in the opposite direction to the given direction Folded towards. This process is repeated until one desired number of turns is reached.

Alternativ wird der elektrische Leiter um einen vorgegebenen Winkel abwechselnd in eine vorgegebene Richtung bzw. in die der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung gefaltet.Alternatively, the electrical conductor is at a predetermined angle alternately in a given direction or in the given direction Folded in the opposite direction.

Geschlossene Wicklungen lassen sich besonders einfach dadurch realisieren, daß der elektrische Leiter in gleichmäßigen Abständen immer in dieselbe Richtung um den vorgegebenen Winkel gefaltet wird, wobei der Leiter nach jeder Faltung um 180° gedreht wird. Anstelle des Leiters kann auch die den Leiter tragende Einrichtung, beispielsweise eine Rolle gedreht werden.This makes closed windings particularly easy realize that the electrical conductor is always at even intervals is folded in the same direction by the predetermined angle, whereby the conductor is turned by 180 ° after each folding. Instead of the leader can also be the device carrying the conductor, for example a role be rotated.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird eine kompakte elektrische Vorrichtung, insbesondere ein Schaltnetzteil vorgeschlagen, mit einem Transformator zur Angleichung verschiedener elektrischer Spannungen zwischen einer elektrischen Schaltung und einer mit einer Bezugsspan nung verbindbaren Kontaktiereinrichtung, wobei wenigstens eine Primär wicklung des Transformators mit der Kontaktiereinrichtung und wenigstens eine Sekundärwicklung des Transformators mit der elektrischen Schaltung über erste elektrische Verbindungen verbunden sind, wobei die Primär- und die Sekundärwicklung wenigstens einen Teil des Transformatorkerns umschließt. Erfindungsgemäß sind die Primär- und die Sekundärwicklung jeweils aus einem gefalteten elektrischen Leiter hergestellt, welcher einen unrunden Querschnitt aufweist.In a further embodiment of the invention, a compact electrical Device, in particular a switching power supply proposed, with a Transformer for matching different electrical voltages between an electrical circuit and one with a reference chip Connectable contacting device, wherein at least one primary winding of the transformer with the contacting device and at least a secondary winding of the transformer with the electrical circuit are connected via first electrical connections, the primary and the secondary winding at least a part of the transformer core encloses. According to the invention, the primary and the secondary winding each made from a folded electrical conductor, which one has non-circular cross-section.

Vorteilhafterweise sind die Primär- und die Sekundärwicklung und/oder die ersten elektrischen Verbindungen und/oder die Kontaktiereinrichtung in einem aus isolierendem Material bestehenden Trägerkörper angeordnet, und die auf einem Trägerelement angeordnete elektrische Schaltung ist über eine zweite elektrische Verbindung mit mindestens einer ersten elektrischen Verbindung des Trägerkörpers verbunden.The primary and the secondary winding and / or are advantageously first electrical connections and / or the contacting device in a support body made of insulating material is arranged, and the electrical circuit is arranged on a carrier element via a second electrical connection with at least a first one electrical connection of the carrier body connected.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Einzelkomponenten Stecker, Stromzuführung/Verteilung sowie die Transformatorwicklungen bzw. der Transformatorkern in einer kompakten Baueinheit zusammen angeordnet sind. Ein solcher Elektronikblock enthält dabei alle notwendi gen elektrischen Leiterbahnen, die entweder durch temporäre Abstands halter oder echte Isolierlagen bzw. Schichten voneinander isoliert gehalten und anschließend mit Kunststoff umspritzt werden. Neben der Reduzie rung der Arbeitsschritte wird hiermit eine Verbesserung der elektrischen Eigenschaften hinsichtlich der Isolierung erreicht. Darüber hinaus ist diese Kompaktelektronik stoßfest und schwingungsunempfindlich, was insbe sondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen vorteilhaft ist.The advantage of the invention is that the individual components Plugs, power supply / distribution and the transformer windings or the transformer core together in a compact unit are arranged. Such an electronic block contains all necessary against electrical traces, either by temporary spacing holder or real insulation layers or layers kept isolated from each other and then overmolded with plastic. In addition to the reduction This will improve the electrical process Insulation properties achieved. In addition, this is Compact electronics shockproof and vibration-insensitive, which in particular is particularly advantageous for use in motor vehicles.

In einer Ausgestaltung ist mindestens ein Kontaktstift auf dem ebenen Trägerelement zur Verbindung der elektrischen Schaltung mit wenigstens einer ersten elektrischen Verbindung des Trägerkörpers angeordnet, welche in eine mit der wenigstens einen Leiterbahn elektrisch verbunde nen Öffnung hineinragt.In one embodiment, at least one contact pin is on the plane Carrier element for connecting the electrical circuit with at least a first electrical connection of the carrier body, which is electrically connected to the at least one conductor track opening.

Durch diese Anordnung des starren Stiftes wird die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Schaltung und den elektrisch leitenden Teilen des Trägerkörpers einfach durch Aufstecken des Trägerkörpers auf den Kontaktstift realisiert, wodurch gleichzeitig eine mechanische Arretierung erreicht wird.This arrangement of the rigid pin makes the electrical connection between the electrical circuit and the electrically conductive parts of the carrier body simply by plugging the carrier body onto the Contact pin realized, which at the same time creates a mechanical lock is achieved.

Diese zweite elektrische Verbindung läßt sich besonders einfach herstel len, wenn der Kontaktstift zur Herstellung der elektrischen Verbindung in die Öffnung des Trägerkörpers eingepresst ist. Somit läßt sich nicht nur die elektrische, sondern auch eine dauerhafte mechanische Verbindung herstellen, welche gegenüber Erschütterungen unempfindlich ist.This second electrical connection is particularly easy to produce len when the contact pin for establishing the electrical connection in the opening of the carrier body is pressed. So not only the electrical, but also a permanent mechanical connection produce which is insensitive to vibrations.

Die ersten elektrischen Verbindungen lassen sich besonders einfach herstellen, wenn sie als Blechformteile ausgebildet sind. Mit Hilfe solcher übereinander geschichteten Stanzbiegebleche, welche die elektrischen Leiterbahnen im Trägerkörper bilden, läßt sich der Trägerkörper einfach als Spritzgußteil herstellen.The first electrical connections are particularly easy produce if they are formed as sheet metal parts. With the help of such stacked stamped and bent sheet metal, which the electrical Form conductor tracks in the carrier body, the carrier body can be easily manufacture as an injection molded part.

Vorteilhafterweise sind abgewinkelte Enden der Blechformteile aus dem Trägerkörper zur Bildung der elektrischen Anschlüsse der Steckereinrich tung herausgeführt. Der Körper der Kontaktiereinrichtung ist dabei durch den Trägerkörper gebildet.Angled ends of the sheet metal parts are advantageously made of Carrier body for forming the electrical connections of the plug device tion led out. The body of the contacting device is through formed the support body.

Im selben Kunststoffspritzvorgang läßt sich der Kompaktelektrikblock derart gestalten, daß der Trägerkörper Bestandteil eines Gehäuses ist, welches das die elektrische Schaltung tragende Trägerelement abdeckt.The compact electrical block can be molded in the same plastic design such that the carrier body is part of a housing, which covers the carrier element carrying the electrical circuit.

In einer anderen Ausgestaltung ist der Trägerkörper als Gehäusemittelteil mit einer einseitig angespritzten Dichtung zur Auflage auf dem Trägerele ment ausgebildet, wobei das Gehäusemittelteil mit einer planen Abde ckung verschlossen ist, die ebenfalls eine angespritzte Dichtung aufweist, die auf dem Gehäusemittelteil aufliegt.In another embodiment, the carrier body is a middle part of the housing with a gasket molded on one side to rest on the carrier element ment formed, the housing middle part with a flat cover cover is closed, which also has a molded seal, which rests on the middle part of the housing.

Zur Abführung der Verlustwärme ist das Trägerelement aus Metall, vorzugsweise Aluminium hergestellt, und dient gleichzeitig zur Kühlung für die Leistungsbauelemente der elektronischen Schaltung.To dissipate the heat loss, the carrier element is made of metal, preferably made of aluminum, and is also used for cooling the power components of the electronic circuit.

Zur Verbesserung der thermischen Eigenschaften ist bei einer Weiterbil dung der Erfindung vorgesehen, daß das Trägerelement ein Substrat trägt, welches aus auf wärmeleitende Keramik aufgeschweißten Kupfer blech (Direct Copper Bonding) besteht. Durch die sehr gute Wärmeleitung dieses Materials werden hohe Leistungen der Leistungstransistoren ermöglicht.To improve the thermal properties is at a further tion of the invention provided that the carrier element is a substrate which is made of copper welded onto heat-conducting ceramic sheet (direct copper bonding). Due to the very good heat conduction of this material are high performance of the power transistors enables.

Eine vereinfachte Montage des Schaltnetzteiles ist möglich, wenn der Transformatorkern zweiteilig aufgebaut ist, wobei ein erstes E-ähnliches Kernelement auf dem Trägerlelement aufliegt, dessen drei senkrecht vom Trägerelement wegweisenden Stege durch entsprechende Transforma toröffnungen des Trägerkörpers greifen und ein zweites eben oder E- ähnlich ausgebildetes Kernelement die Stege abdeckt und magnetisch miteinander verbindet, wobei die Primär- und Sekundärwicklung umlau fend zwischen den Stegen angeordnet sind.A simplified installation of the switching power supply is possible if the Transformer core is constructed in two parts, with a first E-like Core element rests on the carrier element, the three of which are perpendicular to the Groundbreaking webs through appropriate transforma Grip the gate openings of the support body and a second level or E- similarly designed core element covers the webs and magnetically connects with each other, the primary and secondary winding umlau fend are arranged between the webs.

Durch die Auflage des ersten Kernelementes auf dem als Kühlkörper ausgebildeten Trägerelementes ist der Transformator mit hoher Leistung betreibbar und kann einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. Der Transfor mator arbeitet dabei zuverlässig bei denen in modernen Kraftfahrzeugen auftretenden hohen Strömen und ist problemlos kühlbar.By resting the first core element on the as a heat sink trained carrier element is the transformer with high performance operable and can have a high efficiency. The Transfor mator works reliably with those in modern motor vehicles occurring high currents and can be easily cooled.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in den Figuren dargestellten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt:The invention permits numerous embodiments. One of them should with reference to the drawing shown in the figures become. It shows:

Fig. 1 erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompaktelekt rikblocks Fig. 1 first embodiment of the compact electronics block according to the invention

Fig. 2 zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompakt elektrikblocks Fig. 2 second embodiment of the compact electrical block according to the invention

Fig. 3 Transformatorkern Fig. 3 transformer core

Fig. 4 erste Ausführungsform zur Herstellung einer gefalteten Wick lung Fig. 4 first embodiment for the production of a folded Wick development

Fig. 5 zweite Ausführungsform zur Herstellung einer gefalteten Wicklung Fig. 5 second embodiment for producing a folded winding

Fig. 6 dritte Ausführungsform zur Herstellung einer gefalteten Wick lung Fig. 6 third embodiment for the production of a folded Wick development

Fig. 7 gefaltete Wicklung Fig. 7 folded winding

Fig. 8 Stanzblechteil zur Herstellung einer gefalteten Wicklung Fig. 8 stamped sheet metal part for producing a folded winding

Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Identical features are identified by the same reference symbols.

In Fig. 1 ist ein Schaltnetzteil dargestellt, wie es zur Anpassung von unterschiedlichen Spannungsniveaus in zahlreichen elektrischen Einrich tungen Einsatz findet. Ein aus Kunststoff hergestellter Trägerkörper 1 beinhaltet mehrere übereinander geschichtete Leiterbahnen 2, die als Stanzbiegebleche ausgebildet sind. Dabei sind die Leiterbahnen 2 so innerhalb des Kunststoffträgerkörpers 1 angeordnet, daß der Kunststoff zwischen den Leiterbahnen 2 isolierend wirkt. Darüber hinaus enthält der Trägerkörper 1 Wicklungen 3a, 3b, die eine Primär- und eine Sekundär wicklung eines Planartransformators bilden. Dabei wird die Primär- 3a und die Sekundärwicklung 3b von mindestens einer Windung gebildet.In Fig. 1, a switching power supply is shown how it is used to adapt different voltage levels in numerous electrical Einrich lines. A carrier body 1 made of plastic contains a plurality of conductor tracks 2 which are layered one above the other and which are designed as stamped and bent sheets. The conductor tracks 2 are arranged within the plastic carrier body 1 so that the plastic between the conductor tracks 2 has an insulating effect. In addition, the carrier body 1 windings 3 a, 3 b, which form a primary and a secondary winding of a planar transformer. The primary 3 a and the secondary winding 3 b are formed by at least one turn.

Einige Leiterbahnen 2 sind gebogen aus dem Kunststoffträgerkörper 1 herausgeführt, wobei deren Enden Steckerpins 4 bilden und der Kunst stoffträgerkörper 1 gleichzeitig durch eine in einem Spritzgußverfahren vorgenommene Ausformung den Steckerkörper 5 bildet. Darüber hinaus weist der Kunststoffkörper 1 metallisierte und mit den Leiterbahnen 2 verbundene Kontaktöffnungen 6 und 7 auf, in welche Kontaktstifte 12 eingreifen, die auf einem Aluminiumträgerelement 8 angeordnet sind. Auf dem Trägerelement 8 sind eine Keramikleiterplatte 9 befestigt, welche Kupferbahnen 10 aufweist. Die Keramikleiterplatte 9 ist dabei beispielsweise auf den Aluminiumkörper 8 aufgeklebt. Die Kupfer bahnen 10 stellen eine elektrische Verbindung zwischen den ebenfalls auf der Leiterplatte 9 angeordneten Leistungsbauelementen 11 und dem Kontaktstift 12 dar. Weiterhin ist auf dem Aluminiumträgerelement 8 das Unterteil 13 eines Planartransformatorkerns angeordnet.Some conductor tracks 2 are bent out of the plastic carrier body 1 , the ends of which form connector pins 4 and the plastic carrier body 1 at the same time forms the connector body 5 by means of an injection molding process. In addition, the plastic body 1 has metallized contact openings 6 and 7 , which are connected to the conductor tracks 2 and into which contact pins 12 , which are arranged on an aluminum carrier element 8 , engage. A ceramic circuit board 9 , which has copper tracks 10 , is fastened on the carrier element 8 . The ceramic circuit board 9 is glued to the aluminum body 8 , for example. The copper tracks 10 represent an electrical connection between the power components 11 also arranged on the printed circuit board 9 and the contact pin 12. Furthermore, the lower part 13 of a planar transformer core is arranged on the aluminum carrier element 8 .

Bei der Montage dieses zweiteiligen, aus dem Kunststoffträgerkörper 1 und der Aluminiumträgerplatte 8 bestehenden Schaltnetzteiles, werden die Steckerstifte 12 der Aluminiumplatte 8 in die Kontaktöffnungen 6 bzw. 7 des Trägerkörpers 1 eingeführt. Dies erfolgt in einem Einpressvorgang, das heißt, der Durchmesser der Kontaktöffnungen 6 und 7 ist geringer als die Stärke der Kontaktstifte 12, so daß nach dem Einpressen der Kontakt stifte eine sowohl sichere mechanische als auch elektrische Verbindung des Kontaktstiftes 12 mit den Wicklungen der Primär- und Sekundärspule 3a, 3b des Transformators als auch mit den Leiterbahnen 2 gegeben ist. When mounting this two-part, consisting of the plastic carrier body 1 and the aluminum support plate 8 switching power supply, the connector pins 12 are inserted the aluminum plate 8 in the contact openings 6 and 7 of the support body. 1 This takes place in a press-in process, that is to say the diameter of the contact openings 6 and 7 is less than the thickness of the contact pins 12 , so that after the contact pins have been pressed in, both a reliable mechanical and electrical connection of the contact pin 12 with the windings of the primary and secondary coil 3 a, 3 b of the transformer and with the conductor tracks 2 is given.

Bei diesem Montagevorgang werden die Wicklungen 3a, 3b in das nach oben offene Unterteil 13 des Transformatorkerns eingeführt. Das Unterteil 13 weist dabei drei in Richtung des Kunststoffkörpers 1 weisende Stege 13a, 13b, 13,c auf, wobei die Wicklung 3a, 3b in den Zwischenräumen 26, 27 dieser Stege 13a, 13b, 13c angeordnet ist (Fig. 3). Nach dem Aufset zen des Kunststoffträgerkörpers 1 auf die Leiterplatte 8 wird das Oberteil 14 des Transformatorkerns auf den Kunststoffkörper 1 aufgesetzt. Somit wird nach Anschluß der Bezugsspannung an die Steckeinrichtung 4, 5 die durch den sogenannten Planartransformator transformierte Spannung über die Kontaktstifte 12 auf die Leistungsbauelemente 11 übertragen.In this mounting operation, the windings 3 are a, 3 b in the inserted upwardly open lower part 13 of the transformer core. The lower part 13 has three webs 13 a, 13 b, 13 , c pointing in the direction of the plastic body 1 , the winding 3 a, 3 b being arranged in the spaces 26 , 27 of these webs 13 a, 13 b, 13 c ( Fig. 3). After Aufz zen the plastic carrier body 1 on the circuit board 8 , the upper part 14 of the transformer core is placed on the plastic body 1 . Thus, after connecting the reference voltage to the plug-in device 4 , 5, the voltage transformed by the so-called planar transformer is transmitted via the contact pins 12 to the power components 11 .

Bei einem besonders kompakten Ausführungsbeispiel kann auch die Ansteuer- und Regelelektronik 25 als Bestandteil auf dem Substrat 9 mit angeordnet sein. Für den Einsatz im Kraftfahrzeug ist eine weitere Steckeinrichtung 28 vorgesehen, über welche diese Elektronik über den CAN-Bus mit anderen Steuergeräten kommuniziert.In a particularly compact embodiment, the control and regulating electronics 25 can also be arranged as a component on the substrate 9 . A further plug-in device 28 is provided for use in the motor vehicle, via which this electronics communicates with other control units via the CAN bus.

In Fig. 2 ist eine fertigungstechnisch besonders günstige Ausgestaltung der Kompaktelektronik dargestellt. Ein die Seitenwände eines Gehäuses bildender, an den Kunststoffträgerkörper 1 angeformter Gehäusekragen 19, übernimmt dabei die Gehäusefunktion und wird im Kunststoffspritzvor gang in einem Arbeitsschritt gemeinsam mit dem Steckerkörper 5 und dem Kunststoffträgerkörper 1 gebildet. Zur Befestigung einer Abdeckung 22 sind Schrauben oder Nieten 21 vorgesehen. Um die in diesem Gehäu se 19, 22 angeordnete Elektronik zu schützen, ist an dem Kragen 19 eine Dichtung 20, welche auf der Aluminiumplatte 8 aufliegt, umlaufend angeordnet.In Fig. 2 is a manufacturing technology particularly advantageous embodiment of the compact electronics is illustrated. A housing collar 19 forming the side walls of a housing, molded onto the plastic carrier body 1 , assumes the housing function and is formed in one step in the plastic injection process together with the plug body 5 and the plastic carrier body 1 . Screws or rivets 21 are provided for fastening a cover 22 . In order to protect the electronics arranged in this housing 19 , 22 , a seal 20 , which rests on the aluminum plate 8 , is arranged all around on the collar 19 .

Auch der Rand der Abdeckung 22 trägt eine Dichtung 23, auf welcher der Kunststoffträgerkörper 1 aufliegt. Somit werden mögliche Dichtigkeits probleme beim Anschluß an die Grundplatte durch die angespritzte Dichtlippe umgangen. The edge of the cover 22 also carries a seal 23 on which the plastic carrier body 1 rests. Thus, possible tightness problems when connecting to the base plate are avoided by the molded sealing lip.

Eine Vorrichtung zur Herstellung eines aus einem elektrischen Leiter 15 gefalteten Wicklungspaketes 18 ist aus der Fig. 4 ersichtlich. Ein auf einer kardanisch gelagerten Rolle 16 angeordnetes Kupferband 15 wird über eine Falt- und Trenneinrichtung 17 geführt. Die Falt- und Trennein richtung 17 faltet das Kupferband um 180° derartig, daß es um jeweils 90 Grad von der eigentlichen Erstreckungsrichtung des Kupferband 15 umgelenkt wird, so daß nach vier Faltungen eine rechteckähnliche Wicklung entsteht. Das umgelegte Ende des elektrischen Leiters 15 liegt dabei vermeintlich auf der Oberfläche des Metallbandes 15 auf. Zur Bestimmung der Länge der umzulegenden Abschnitte ist ein Rollen bandzähler vorgesehen.A device for producing a winding package 18 folded from an electrical conductor 15 can be seen in FIG. 4. A copper strip 15 arranged on a gimbal-mounted roller 16 is guided over a folding and separating device 17 . The Falt- and Trennein device 17 folds the copper tape by 180 ° such that it is deflected by 90 degrees from the actual direction of extension of the copper tape 15 , so that after four folds a rectangular-like winding is formed. The folded end of the electrical conductor 15 supposedly lies on the surface of the metal strip 15 . A roller belt counter is provided to determine the length of the sections to be turned over.

In Fig. 5 sind zwei Rollen 16 vorhanden, auf denen jeweils ein Kupfer band aufgerollt ist. Auch hier werden beide Kupferbänder 15 in einem Arbeitsgang zu einem Wicklungspaket 18 gefaltet.In Fig. 5 there are two rollers 16 , on each of which a copper band is rolled up. Here, too, both copper strips 15 are folded into a winding package 18 in one operation.

Fig. 6 zeigt eine Kupferbandrolle 16 sowie eine Rolle, welche einen Isolator bzw. ein Doppelklebeband führt. Die Rolle 24 mit dem Doppelkle beband 28 ist hinter der Rolle 16 mit dem Kupferband angeordnet. Passiert das Doppelklebeband 29 die Kupferrolle, so wird der elektrische Leiter 15 automatisch auf der selbstklebenden Oberfläche des Doppelkle bebandes 29 befestigt und das so entstandene Band 30 wird ebenfalls in der schon beschriebenen Art und Weise gefaltet. Fig. 6 shows a copper tape roll 16 and a roller which performs an insulator or a double adhesive tape. The roll 24 with the double-sided tape 28 is arranged behind the roll 16 with the copper tape. Passes the double-sided tape 29 the copper roll, the electrical conductor 15 is automatically attached to the self-adhesive surface of the double-sided tape 29 and the resulting tape 30 is also folded in the manner already described.

Bevorzugte Ausführungen der Faltung für die Einrichtung nach Fig. 5 und 6 sind in Fig. 7 dargestellt. Dabei muß immer sichergestellt werden, daß bei der Faltung Isolator auf Isolator liegt und elektrischer Leiter auf elektrischen Leiter, um Isolierungen an der falschen Stelle zu verhindern. In der einfachsten Weise erfolgt eine einfache Faltung des Leiters 15 alternierend um jeweils 90° bzw. -90°. Bei mehrfacher Faltung kommt es zum Übereinanderliegen mehrerer Faltstellen. Bei einer komfortableren Ausführungsform gemäß Beispiel B erfolgt bei der Faltung ein Doppelkni ckung der Faltstelle, in der Art dass die dabei entstehenden Knickstellen versetzt liegen, wodurch eine gute Packungsdichte erreicht.Preferred embodiments of the folding for the device according to FIGS. 5 and 6 are shown in FIG. 7. It must always be ensured that the insulator lies on the insulator during the folding and the electrical conductor on the electrical conductor in order to prevent insulation in the wrong place. In the simplest way, the conductor 15 is simply folded alternately by 90 ° or -90 °. Multiple folds cause several folds to lie on top of each other. In a more comfortable embodiment according to example B, the folding point is folded twice during folding, in such a way that the resulting folding points are offset, thereby achieving a good packing density.

Aus Fig. 8 ist ein Stanzbiegeteil 31 mit einer ausgeformten Mittelanzap fung 32 dargestellt. Die Faltkanten 33 sind ebenfalls angedeutet. Bei diesem Stanzbiegeteil 31 sind einfach drei elektrische Anschlüsse zu realisieren. Die elektrischen Anschlüsse sind dabei mit a und c und die Mittelanzapfung mit b gekennzeichnet.From Fig. 8, a stamped and bent part 31 is shown with a 32 Fung molded Mittelanzap. The folded edges 33 are also indicated. With this stamped and bent part 31 , three electrical connections can easily be made. The electrical connections are marked with a and c and the center tap with b.

Claims

1. planar transformer, consisting of at least one primary winding and at least one secondary winding and a transformer core, characterized in that the primary and the secondary winding ( 3 a, 3 b) each from a folded, a non-circular cross-sectional electrical conductor ( 15 ) consist.

2. Planar transformer according to claim 1, characterized in that the electrical conductor ( 15 ) is designed as a metal strip ( 16 ) or as a sheet metal part ( 31 ).

3. planar transformer according to claim 2, characterized in that parallel to the electrical conductor ( 15 ) at least one insulating layer ( 24 ) is present, which ter in one operation with the electrical Lei ( 15 ) is foldable.

4. Planar transformer according to claim 3, characterized in that the insulating layer ( 24 ) for fixing the conductor ( 15 ) is self-adhesive.

5. Planar transformer according to claim 3 or 4, characterized in that at least two metal strips are folded simultaneously, which are arranged together on the insulating layer ( 24 ).

6. A method for producing a winding, in particular for a planar transformer, consisting of an electrical conductor, characterized in that the electrical conductor ( 15 ) is folded at predetermined intervals.

7. The method according to claim 6, characterized in that the loose end of the electrical conductor ( 15 ) stood in a first predetermined Ab from a predetermined first angle is folded in a predetermined direction and after a second predetermined distance by a second predetermined angle in the the direction opposite to the predetermined direction is folded.

8. The method according to claim 6, characterized in that the electrical conductor ( 15 ) is folded alternately by a predetermined angle in a predetermined direction or in this predetermined direction opposite direction.

9. The method according to claim 6, characterized in that the electrical conductor ( 15 ) is always folded at regular intervals in the same direction by the predetermined angle, the conductor being rotated by 180 ° after each folding.

10. Compact electrical device, in particular a switching power supply, with a transformer for matching different electrical voltages between an electrical circuit and a contacting device that can be connected to a reference voltage, with at least one primary winding of the transformer with the contacting device and at least one secondary winding of the transformer having of the electric circuit are connected gene via first electrical Verbindun, wherein the primary and the secondary winding we nigsten a part of a transformer core wrap, characterized in that the primary and the secondary winding (3 a, 3 b) respectively from a folded electrical conductor ( 15 ) exist, which has a non-circular cross-section.

11. Compact electrical device according to claim 10, characterized in that the primary and the secondary winding ( 3 a, 3 b) and / or the first electrical connections ( 2 ) and / or the contacting device ( 4 , 5 ) in one insulating material, the support body ( 1 ) are at least partially arranged, and the electrical circuit ( 11 ) arranged on a support element ( 8 ) is connected via an electrical second connection to at least one first electrical connection ( 2 ) of the support body ( 1 ).

12. Compact electrical device according to claim 11, characterized in that at least one contact pin ( 12 ) on the same support element ( 8 ) for connecting the electrical circuit ( 11 ) with at least a first electrical connection ( 2 ) of the support body ( 1 ) is arranged, which projects into an opening ( 6 , 7 ) electrically connected to the at least one first electrical connection ( 2 ).

13. Compact electrical device according to claim 12, characterized in that the contact pin ( 12 ) is pressed into the opening ( 6 , 7 ) of the carrier body ( 1 ) for establishing the electrical connection.

14. Compact electrical device according to one of the preceding claims 10 to 13, characterized in that the first electrical connections ( 2 ) are formed as sheet metal parts.

15. Compact electrical device according to claim 14, characterized in that the sheet metal parts ( 2 ) from the carrier body ( 1 ) for forming the electrical connections ( 4 ) of the contacting device ( 4 , 5 ) are led out, the body ( 5 ) of the contacting device device ( 4 , 5 ) is formed by the carrier body ( 1 ).

16. Compact electrical device according to claim 10, characterized in that the carrier body ( 1 ) is part of a hous ses, which covers the electronic circuit ( 11 ) carrying the carrier element ( 8 ).

17. Compact electrical device according to claim 16, characterized in that the carrier body ( 1 ) is designed as a housing middle part ( 19 ) with a one-side molded seal ( 20 ) for resting on the carrier element ( 8 ), the housing middle part ( 19 ) with a plan cover ( 22 ) is closed, which also has an injection molded seal ( 23 ) which lies on the middle part of the housing.

18. Compact electrical device according to claim 10, characterized in that the carrier element ( 8 ) consists of metal, preferably aluminum and at the same time serves for cooling for the power construction elements ( 11 ) of the electrical circuit.

19. Compact electrical device according to claim 18, characterized in that the carrier element ( 8 ) carries a substrate ( 9 ) which consists of copper ( 10 ) applied to heat-conducting ceramic.

20. Compact electrical device according to claim 11, characterized in that the transformer core ( 13 , 14 ) is formed in two parts, wherein a first, E-like core element ( 13 ) rests on the carrier element ( 8 ), the three of which are perpendicular to the carrier element ( 8 ) groundbreaking webs ( 13 a, 13 b, 13 c) through corresponding transformer openings of the carrier body ( 1 ) and a second, flat or E-like core element ( 14 ) grips the webs ( 13 a, 13 b, 13 c ) connects magnetically to each other, the primary and secondary winding ( 3 a, 3 b) being arranged all around between the webs ( 13 a, 13 b, 13 c).