DE29722005U1 - Inductive component - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein induktives Bauglied gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an inductive component according to the preamble of claim 1.
Bei manchen induktiven Bauteilen, wie beispielsweise Übertragern, Drosseln oder dergleichen, haben die Wicklungsdrähte für Lexstungsanwendungen einen entsprechend großen Querschnitt. Die Wicklungsenden können dann nicht mehr wie üblich an Anschlußstifte des die Wicklungen tragenden Spulenkörpers festgelegt werden. Wenn die Montage solcher induktiven Bauteile auf mit gedruckten Schaltungen versehene Leiterplatten vorgesehen ist, werden die Wicklungsenden dann unmittelbar in Lötaugen der Leiterplatte eingelötet, ohne daß Spulenkörper verwendet werden. Die Bestückung der Leiterplatte erfolgt dabei derart, daß die Leiterplatte zunächst mit sonstigen Bauteilen, vorzugsweise durch Bestükkungsautomaten, vorbestückt wird, wobei sich diese Bauteile selbst halten (SMD-Technik), und dann über ein Lötbad gebracht wird, in dem eine Lötwelle diese Bauteile einlötet. Die Leiterplatten werden danach mit den induktiven Bauteilen in einem weiteren Arbeitsgang nachbestückt, und schließlich werden die Wicklungsenden in die dafür vorgesehenen Lötaugen der Leiterplatte von Hand eingefädelt und von Hand eingelötet. Dieses Bestückungs- und Lötverfahren ist daher zeitaufwendig und durch die Handarbeit teuer.For some inductive components, such as transformers, chokes or the like, the winding wires have a correspondingly large cross-section for power applications. The winding ends can then no longer be attached to the connecting pins of the coil body carrying the windings as usual. If the assembly of such inductive components on circuit boards with printed circuits is planned, the winding ends are then soldered directly into the soldering pads of the circuit board without using coil bodies. The circuit board is assembled in such a way that the circuit board is first pre-assembled with other components, preferably by assembly machines, whereby these components hold themselves (SMD technology), and is then placed over a solder bath in which a soldering wave solders these components in. The circuit boards are then re-equipped with the inductive components in a further step, and finally the winding ends are threaded into the soldering pads provided for them on the circuit board by hand and soldered in by hand. This assembly and soldering process is therefore time-consuming and expensive due to the manual work.
Durch die EP-Al-0413848 ist eine Adapterplatte für elektrische Spulen bekannt, die für die Kontaktierung von in vorgegebenem Rastermaß angeordneten Spulen-Lötanschlußstiften mit einer Leiterplatte geeignet ist, deren Bohrungen unterschiedliche Rastermaße aufweisen. Die Adapterplatte trägt dabei voneinander elektrisch isolierte Leiterbahnen, deren Anzahl mindestens der Anzahl der Spulen-Lötanschlußstifte entspricht. Die Leiterbahnen sind so geführt und die Adapterplatte ist in Teilabschnitten der Leiterbahnen so durchbrochen, daß wahlweise unterschiedliche Rastermaße von Spulenkörperstiftanordnungen und Leiterplattenbohrungen aneinander angepaßt werden können. Dieses induktive BaugliedEP-Al-0413848 discloses an adapter plate for electrical coils which is suitable for contacting coil soldering pins arranged in a predetermined grid dimension with a circuit board whose holes have different grid dimensions. The adapter plate carries conductor tracks which are electrically insulated from one another and whose number corresponds at least to the number of coil soldering pins. The conductor tracks are guided in such a way and the adapter plate is perforated in sections of the conductor tracks in such a way that different grid dimensions of coil body pin arrangements and circuit board holes can be matched to one another. This inductive component
schi : ·..:, : .:.:..: y schi : ·..:, : .:.:..: y
mit seiner Adapterplatte ist nicht für den Einbau in mit gedruckten Schaltungen versehene Leiterplatten vorgesehen.with its adapter plate is not intended for installation in circuit boards equipped with printed circuits.
Durch die DE-Cl-19615982 und die EP-Al-0769792 sind weiterhin induktive Bauteile bekannt, bei denen der Spulenkörper leistenförmige Standfüße bzw. Kontaktfuße aufweist. Diese Füße sind für die Montage auf einer Leiterplatte vorgesehen, wobei die Wicklungsenden an in den Füßen eingelassenen Anschlußstücken befestigt sind. Diese bekannten, induktiven Bauteile könnten zwar in eine Leiterplatte eingesetzt und zusammen mit den übrigen Bauteilen der Leiterplatte in einem einzigen automatischen Lötvorgang in die Leiterplatte eingelötet werden, doch sind dafür Spulenkörper und je Anschluß zwei Befestigungs- bzw. Lötstellen nötig, die einen verhältnismäßig hohen übergangswiderstand haben.DE-Cl-19615982 and EP-Al-0769792 also disclose inductive components in which the coil body has strip-shaped feet or contact feet. These feet are intended for mounting on a circuit board, with the winding ends being attached to connectors embedded in the feet. These known inductive components could be inserted into a circuit board and soldered into the circuit board together with the other components of the circuit board in a single automatic soldering process, but this requires coil bodies and two fastening or soldering points per connection, which have a relatively high contact resistance.
Ferner sind durch die EP-A10399779 und die DE-Al-3628563 induktive Bauteile bekannt, die jeweils Spulenkörper aufweisen und die in an der Leiterplatte angebrachte Federn einrastbar sind. Damit ist zwar eine automatische Bestückung der Leiterplatte möglich, doch die Wicklungsenden müssen von Hand sortiert und eingelötet werden.Furthermore, EP-A10399779 and DE-Al-3628563 disclose inductive components that each have coil bodies and can be snapped into springs attached to the circuit board. This allows the circuit board to be assembled automatically, but the winding ends must be sorted and soldered by hand.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine induktives Bauteil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das ohne Spulenkörper auskommt, einer automatischen Leiterplattenbestückung zugänglich und mit den übrigen Bauteilen der Leiterplatte in einem einzigen Lötvorgang lötbar ist und mit dem daher Montagezeiten und Handarbeiten verringert werden können.The object of the invention is to create an inductive component of the type mentioned in the preamble of claim 1, which does not require a coil body, is accessible to automatic circuit board assembly and can be soldered to the other components of the circuit board in a single soldering process and with which assembly times and manual work can therefore be reduced.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved with the features of claim 1.
Alle Bauteile der Leiterplatte können schon bei der Grundbestückung auf die Leiterplatte gesetzt und mit ein und derselben Lötwelle eingelötet werden, ohne daß die induktiven Bauteile von der Leiterplatte fallen oder die Wicklungs-All components of the circuit board can be placed on the circuit board during the basic assembly and soldered in with one and the same soldering wave, without the inductive components falling off the circuit board or the winding
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enden aus den Lötaugen der Leiterplatte herausrutschen können. Dazu ist es nur nötig, die Wicklungsenden in die Durchführungen des Isolierkörpers zu stecken; in diesen Durchführungen werden die den Wicklungsenden zugeordneten Drähte gehalten. Größere Drahtquerschnitte können auf mehrere Durchführungen verteilt werden. Bei dünnen Drahtquerschnitten können die Isolierkörper ebenfalls vorteilhaft eingesetzt werden, da diese wesentlich weniger Grundfläche als übliche Spulenkörper in Anspruch nehmen. Durch die Isolierkörper sind die Abstände der Wicklungsenden fest vorgegeben, so daß Luft- und Kriechstreckenabstände sicher und gleichmäßig eingehalten werden. Ferner ist eine Verwechslung der Wicklungsenden beim Vorbestücken der Leiterplatte ausgeschlossen. Der Isolierkörper ist vorzugsweise ein einfaches Kunststoffspritzteil und kann bei verschiedenen Bauarten von induktiven Bauteilen verwendet werden, die beispielsweise mit bekannten, sogenannten RM-, PM-, EFD- oder ähnlichen Kernen ausgerüstet sind.ends can slip out of the soldering pads of the circuit board. To do this, it is only necessary to insert the winding ends into the bushings of the insulating body; the wires assigned to the winding ends are held in these bushings. Larger wire cross-sections can be distributed over several bushings. With thin wire cross-sections, the insulating bodies can also be used advantageously, as they take up significantly less floor space than conventional coil bodies. The insulating bodies set the distances between the winding ends so that air and creepage distances are reliably and evenly maintained. Furthermore, confusion of the winding ends when pre-assembling the circuit board is ruled out. The insulating body is preferably a simple plastic injection-molded part and can be used with various types of inductive components, which are equipped, for example, with well-known so-called RM, PM, EFD or similar cores.
Gemäß einer zweckmäßigen, weiteren Ausbildung der Erfindung weist der Isolierkörper die Form einer Leiste auf, deren der Leiterplatte zugewandte Seite mit der der Leiterplatte zugewandten Seite des Übertragerkerns bündig abschließt. Daher bilden diese Flächen eine ebene Auflagefläche auf der Leiterplatte.According to an expedient further embodiment of the invention, the insulating body has the shape of a strip, the side of which facing the circuit board is flush with the side of the transformer core facing the circuit board. These surfaces therefore form a flat support surface on the circuit board.
Gemäß einer zweckmäßigen, weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Durchführungen Bohrungen. Die Drähte werden daher ganz umschlossen.According to a further practical embodiment of the invention, the feedthroughs are holes. The wires are therefore completely enclosed.
Die die Bohrungen umgebenden Wände des Isolierkörpers können geschlitzt sein, so daß sie eine Federwirkung auf die Wicklungsdrähte haben und so diese Drähte fixieren. Um den Drähten in den Bohrungen einen einfacheren Halt zu geben, verlaufen die Bohrungen gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung konisch, wobei der engere Durchmesser der Bohrungen zur Leiterplatte hin liegt.The walls of the insulating body surrounding the holes can be slotted so that they have a spring effect on the winding wires and thus fix these wires in place. In order to give the wires an easier hold in the holes, the holes are conical according to a further embodiment of the invention, with the narrower diameter of the holes facing the circuit board.
schi : ..,schi : ..,
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Isolierkörper mit Mitteln zum Anklipsen am Übertragerkern versehen. Der Isolierkörper kann damit einfach und ohne besonderen Kraftaufwand am Kern befestigt werden.According to a further embodiment of the invention, the insulating body is provided with means for clipping onto the transformer core. The insulating body can thus be attached to the core easily and without any particular effort.
Wenn ein induktives Bauteil montiert werden soll, das mit einem sogenannten RM-Kern ausgerüstet ist, der auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenwände aufweist, weist der Isolierkörper gemäß einer zweckmäßigen, weiteren Ausbildung der Erfindung zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Endteile auf, die jeweils zwei in Kernlängsrichtung verlaufende und die Kernseite einfassende Rippen tragen.If an inductive component is to be mounted which is equipped with a so-called RM core, which has two side walls arranged at right angles to each other on two opposite sides, the insulating body has, according to an expedient further embodiment of the invention, two end parts arranged at right angles to each other, each of which has two ribs running in the longitudinal direction of the core and enclosing the core side.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die innenliegende Rippe als Haltesteg für den Kern des induktiven Bauteils ausgebildet. Dadurch wird die Haltekraft des Kerns an der Leiterplatte verstärkt.According to a further embodiment of the invention, the inner rib is designed as a holding web for the core of the inductive component. This increases the holding force of the core on the circuit board.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail using an embodiment. Shown are:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen RM-Kern und zwei daran befestigte Isolierkörper von unten,Fig. 1 a plan view of an RM core and two insulating bodies attached to it from below,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, Fig. 2 is a side view of the arrangement shown in Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 oben dargestellten Isolierkörper undFig. 3 is a plan view of the insulating body shown in Fig. 1 above and
Figuren 4, 5 und 6 teils geschnittene Seitenansichten des in Fig. 3 dargestellten Isolierkörpers.Figures 4, 5 and 6 are partially sectioned side views of the insulating body shown in Fig. 3.
In den Figuren 1 und 2 sind ein sogenannter RM-Kern 1 eines induktiven Bauteils und zwei an diesem Kern befestigteFigures 1 and 2 show a so-called RM core 1 of an inductive component and two
Schi : *,.; , '· JSchi : *,.; , '· J
Isolierkörper 2, 2' dargestellt. Der Kern 1 besteht aus einem oben und unten geschlossenen Mantel 3, wobei die Manteldecke durch ein einsetzbares Joch gebildet ist, und einem mittig angeordneten, mit dem Mantelboden verbundenen, zylinderförmigen Körper 4. Auf diesen Körper sind nicht dargestellte Drahtwicklungen aufschiebbar. Der Wicklungsraum 5 für diese Drahtwicklungen ist in Fig. 2 angedeutet. Auf zwei gegenüberliegenden Seiten ist der Mantel 3 offen. Auf den offenen Seiten hat der Kern 1 jeweils zwei senkrecht zueinander angeordnete Seitenwände 6, 7 bzw. 8, 9. In diese Seitenwände greifen die Isolierkörper 2, 2' ein.Insulating bodies 2, 2' are shown. The core 1 consists of a jacket 3 that is closed at the top and bottom, the jacket cover being formed by an insertable yoke, and a centrally arranged, cylindrical body 4 that is connected to the jacket bottom. Wire windings (not shown) can be pushed onto this body. The winding space 5 for these wire windings is indicated in Fig. 2. The jacket 3 is open on two opposite sides. On the open sides, the core 1 has two side walls 6, 7 and 8, 9 arranged perpendicular to each other. The insulating bodies 2, 2' engage in these side walls.
Nach Fig. 2 sind der Kern 1 mit seiner Kernbodenaußenfläche 10 und die Isolierkörper 2, 2! mit ihren Bodenflächen 11 auf eine Leiterplatte 12 aufgesetzt, die in nicht dargestellter Weise eine gedruckte Schaltung für die Verbindung mit dem induktiven Bauteil und weiteren Bauteilen aufweist. Die Flächen 10, 11 schließen daher bündig miteinander ab.According to Fig. 2, the core 1 with its core base outer surface 10 and the insulating bodies 2, 2 ! with their base surfaces 11 are placed on a circuit board 12 which, in a manner not shown, has a printed circuit for the connection to the inductive component and other components. The surfaces 10, 11 are therefore flush with one another.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 zu erkennen ist, ist der Isolierkörper 2 (und ebenfalls der ähnlich ausgebildete Isolierkörper 2', der nicht weiter beschrieben wird) leistenförmig ausgebildet und mit vier größeren Bohrungen, wie den Bohrungen 13, und zwei kleineren Bohrungen 14 versehen. Die Bohrungen 1 sind in Verlängerung der Seitenwände 6, 7 etwa auf einem Kreisbogen angeordnet, um die Wicklungen nicht zu behindern, während sich die Bohrungen 14 in außen angeordneten Ansätzen des Isolierkörpers 2 befinden. Alle diese Bohrungen sind vorzugsweise konisch ausgebildet, wobei der engere Durchmesser der Bohrungen zur Leiterplatte 12 hin angeordnet ist. Die konische Ausbildung der Bohrungen geht aus den Figuren 4 und 5 hervor, wobei in Fig. 4 die die untere Bohrung 14 umgebende Wand und in Fig. 5 die die zweitunterste Bohrung 13 umgebende Wand geschnitten dargestellt sind.As can be seen from Figures 1 to 6, the insulating body 2 (and also the similarly designed insulating body 2', which is not described further) is strip-shaped and provided with four larger holes, such as the holes 13, and two smaller holes 14. The holes 1 are arranged in an extension of the side walls 6, 7 approximately on a circular arc so as not to hinder the windings, while the holes 14 are located in externally arranged projections of the insulating body 2. All of these holes are preferably conical, with the narrower diameter of the holes being arranged towards the circuit board 12. The conical design of the holes can be seen from Figures 4 and 5, with the wall surrounding the lower hole 14 being shown in section in Figure 4 and the wall surrounding the second lowest hole 13 being shown in section in Figure 5.
Der Isolierkörper 2 weist Endteile 15, 16 (Fig. 3) auf, dieThe insulating body 2 has end parts 15, 16 (Fig. 3) which
rechtwinklig zueinander angeordnet sind und jeweils eine lange Rippe 17 bzw. 18 und eine kurze Rippe 19 bzw. 20 aufweisen. Diese Rippen fassen die Kernseitenwände 6, 7 ein, wobei die kurzen Rippen 19, 20 auf der Kernbodeninnenfläche aufliegen. Die innenliegenden, kurzen Rippen 19, 20 sind daher als Haltestege für den Kern 1 des induktiven Bauteils ausgebildet. Die Isolierkörper sind vorzugsweise Kunststoff sprit &zgr; teile, die soweit verformbar sind, daß sie ohne besonderen Kraftaufwand an den Kern 1 angeklipst werden können.are arranged at right angles to each other and each have a long rib 17 or 18 and a short rib 19 or 20. These ribs enclose the core side walls 6, 7, with the short ribs 19, 20 resting on the inner surface of the core base. The internal, short ribs 19, 20 are therefore designed as holding webs for the core 1 of the inductive component. The insulating bodies are preferably plastic parts that are deformable to such an extent that they can be clipped onto the core 1 without any special effort.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind Wicklungsenden von nur teilweise dargestellten Wicklungsdrähten 21-24 durch die konischen Bohrungen 13, 14 des Isolierkörpers 2 und durch Lötaugen der Leiterplatte 12 geführt, wobei diese Drähte in diesen Bohrungen fixiert werden. Diese Wicklungsenden können dann in den Lötaugen durch Lötungen, wie der Lötung 25, gelötet werden, und zwar mit derselben Lötwelle, die auch alle übrigen Bauteile der Leiteplatte lötet.As can be seen from Fig. 2, winding ends of winding wires 21-24, which are only partially shown, are guided through the conical holes 13, 14 of the insulating body 2 and through soldering pads of the circuit board 12, whereby these wires are fixed in these holes. These winding ends can then be soldered in the soldering pads by soldering, such as soldering 25, using the same soldering wave that also solders all the other components of the circuit board.
Abweichend vom beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Isolierkörper vertikale Schlitze aufweisen, die jeweils mit den Durchführungen in Verbindung stehen. Die Isolierkörper können dann nach der Lötung wieder von der Leiterplatte entfernt werden, wobei die Drähte durch diese Schlitze geführt werden, und stehen für andere induktive Bauglieder zur Verfügung.Deviating from the described embodiment, the insulating bodies can have vertical slots, each of which is connected to the feedthroughs. The insulating bodies can then be removed from the circuit board after soldering, with the wires being guided through these slots, and are available for other inductive components.
Claims (7)
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