DE102012215862B4

DE102012215862B4 - Surface mount choke

Info

Publication number: DE102012215862B4
Application number: DE102012215862.6A
Authority: DE
Inventors: Robin Gruber; Oliver Eiberger
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: DE102012215862A1

Abstract

Oberflächenmontierbare Drossel (1), umfassend- einen Kern (10) mit zwei parallel zueinander verlaufenden Flachschenkeln (11, 12), wobei benachbarte Enden der zwei Flachschenkel (11, 12) durch ein jeweiliges Verbindungssegment (13, 14) miteinander verbunden sind, so dass der Kern (10) die Gestalt eines geschlossenen, flachen Rings aufweist,- ein Wickelteil (20) mit zumindest zwei Windungen (21), wobei jede Windung (21) ein einzelnes gebogenes Drahtstück (31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53) mit einem jeweiligen ersten und zweiten Ende (31-1, 31-2; 32-1, 32-2; 33-1, 33-2; 41-1, 41-2; 42-1, 42-2; 43-1, 43-2; 51-1, 51-2; 52-1, 52-2; 53-1, 53-2) umfasst, das erste und zweite Ende eines jeweiligen Drahtstücks (31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53) um einen der Flachschenkel (11, 12) gebogen ist und auf einer Montageseite (15) des Flachschenkels zum Liegen kommt, wobei das erste Ende (31-1, 32-1; 41-1, 42-1; 51-1, 52-1) des Drahtstücks einer ersten der Windungen mit dem zweiten Ende (32-2, 33-2; 42-2, 43-2; 52-2, 53-2) des Drahtstücks (32, 33; 42, 43; 52, 53) einer zu der ersten Windung benachbarten zweiten Windung über eine Leiterplattenkontaktfläche einer Leiterplatte zu dem Wickelteil (20) elektrisch verbunden ist, wobei ein erster Flächenabschnitt (31-3, 32-3; 41-3, 42-3; 51-3, 52-3) des ersten Endes des Drahtstücks (31, 32, 41, 42; 51, 52) der ersten Windung und ein zweiter Flächenabschnitt (31-4, 32-4; 41-4, 42-4; 51-4, 52-4) des zweiten Endes des Drahtstücks (32, 33; 42, 43; 52, 53) der zweiten Windung auf einer Achse parallel zur Wickelachse (100) der zumindest zwei Windungen (21) nebeneinander zum Liegen kommen, so dass eine kürzest mögliche Verbindung über die zugeordnete Leiterplattenkontaktfläche gegeben ist.Surface-mountable choke (1), comprising- a core (10) with two flat legs (11, 12) running parallel to one another, wherein adjacent ends of the two flat legs (11, 12) are connected to one another by a respective connecting segment (13, 14), so that the core (10) has the shape of a closed, flat ring, - a winding part (20) with at least two turns (21), each turn (21) being a single bent piece of wire (31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53) having respective first and second ends (31-1, 31-2; 32-1, 32-2; 33-1, 33-2; 41-1, 41-2; 42- 1, 42-2; 43-1, 43-2; 51-1, 51-2; 52-1, 52-2; 53-1, 53-2), the first and second end of a respective length of wire (31st , 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53) is bent around one of the flat legs (11, 12) and comes to rest on a mounting side (15) of the flat leg, the first end (31-1, 32-1; 41-1, 42-1; 51-1, 52-1) of the length of wire of a first of the turns with the second end (32-2, 33-2; 42-2, 43-2; 52-2, 53-2) of the piece of wire (32, 33; 42, 43; 52, 53) of a second turn adjacent to the first turn is electrically connected to the winding part (20) via a printed circuit board contact surface of a printed circuit board, with a first surface section (31-3, 32-3; 41-3, 42-3; 51-3, 52-3) of the first end of the length of wire (31, 32, 41, 42; 51, 52) of the first turn and a second surface portion (31-4, 32-4; 41-4, 42-4; 51-4, 52-4) of the second end of the length of wire (32, 33; 42, 43; 52, 53) of the second turn on an axis parallel to the winding axis (100) of the at least two windings (21) come to lie next to each other, so that the shortest possible connection via the associated printed circuit board contact area is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine oberflächenmontierbare Drossel mit einem Kern und einem Wickelteil mit zumindest zwei Wicklungen.The invention relates to a surface-mountable choke with a core and a winding part with at least two windings.

Drosseln sind induktive passive Bauelemente, die überwiegend im Bereich der Stromversorgungen elektrischer und elektronischer Geräte oder Anlagen sowie in der Leistungselektronik eingesetzt werden. Sie dienen zur Dämpfung, Funkentstörung, Strombegrenzung, Unterdrückung unerwünschter Frequenzen oder zur Energiespeicherung in Schaltreglern und Schaltnetzteilen. Drosseln bestehen aus mindestens einer Wicklung mit üblicherweise mindestens einer Windung eines Stromleiters. Die Wicklungen sind in der Regel auf einem Spulenkörper gewickelt und meist mit einem weichmagnetischen Kern versehen. Die Anordnung der Wicklungen, ihre Form und ihr Durchmesser, das Wickel- und Kernmaterial legen den Wert der Induktivität und weitere Eigenschaften einer Drossel fest.Chokes are inductive passive components that are mainly used in the field of power supplies for electrical and electronic devices or systems as well as in power electronics. They are used for damping, radio interference suppression, current limitation, suppression of unwanted frequencies or for energy storage in switching regulators and switching power supplies. Chokes consist of at least one winding, usually with at least one turn of a current conductor. The windings are usually wound on a bobbin and usually have a soft magnetic core. The arrangement of the windings, their shape and diameter, the winding and core material determine the value of the inductance and other properties of a choke.

Eine konkrete Anwendung einer Drossel liegt beispielsweise in der Ansteuerung eines bürstenlosen Servomotors mittels eines Umrichters. Bekanntermaßen arbeiten moderne Umrichter für bürstenlose Servomotoren mit hohen Schaltgeschwindigkeiten, um den Übergangsbereich, in dem Transistoren der Umrichter leiten und in dem gleichzeitig eine Spannung abfällt, kurz zu halten. Dies ermöglicht geringe Schaltverluste und einen hohen Wirkungsgrad der Anordnung. Ein Nachteil im schnellen Schalten liegt in den resultierenden schnellen Spannungsänderungen in den Leitungen zum Motor, welche hochfrequente Frequenzkomponenten enthalten. Durch diese können elektromagnetische Störungen verursacht sein.A concrete application of a choke is, for example, the control of a brushless servo motor by means of a converter. It is known that modern converters for brushless servomotors work with high switching speeds in order to keep the transition range in which the transistors of the converter conduct and in which a voltage drops at the same time short. This enables low switching losses and high efficiency of the arrangement. A disadvantage of fast switching is the resulting rapid voltage changes in the lines to the motor, which contain high frequency components. These can cause electromagnetic interference.

Zur Vermeidung derartiger Störungen werden Filterelemente eingesetzt. Diese filtern das Ausgangssignal des Umrichters mit einem Tiefpass und reduzieren so die hochfrequenten Anteile. Ein solcher Filter enthält neben Widerständen und Kondensatoren üblicherweise eine Induktivität, um eine hohe Dämpfung bei hohen Frequenzen und einen steilen Anstieg der Dämpfung zwischen Durchlassbereich und Sperrbereich zu erreichen. Die Induktivität wird häufig als stromkompensierte Drossel für alle Motorphasen ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass der Kern der Drossel frei von Sättigungseffekten bleibt, da die Summe aller Ströme bei einem mehrphasigen Elektromotor Null ist und sich so die von den Phasen erzeugten Magnetfelder aufheben. Nur eine Gleichtaktstörung, welche allen Phasen gleichmäßig überlagert ist und die auch zu maximaler Abstrahlung führt, wird bedämpft.Filter elements are used to avoid such interference. These filter the output signal of the converter with a low-pass filter and thus reduce the high-frequency components. In addition to resistors and capacitors, such a filter usually contains an inductor in order to achieve high damping at high frequencies and a steep increase in damping between the passband and stopband. The inductance is often designed as a current-compensated choke for all motor phases. This has the advantage that the core of the choke remains free of saturation effects, since the sum of all currents in a multi-phase electric motor is zero and the magnetic fields generated by the phases thus cancel each other out. Only common-mode interference, which is evenly superimposed on all phases and which also leads to maximum radiation, is attenuated.

Eine für die obige Anwendung geeignete Drossel kann z.B. als oberflächenmontierbares Bauelement vorliegen. Eine solche Drossel wird als SMD (Surface Mounted Device)-bestückbare Drossel bezeichnet. Hier wird ein sog. Flachkern eingesetzt, welcher zwei parallel zueinander verlaufende Flachschenkel aufweist, wobei benachbarte Enden der zwei Flachschenkel durch ein jeweiliges Verbindungssegment miteinander verbunden sind, so dass der Kern die Gestalt eines geschlossenen, flachen Rings aufweist. Durch den Flachkern sind mehrere Drahtstücke geführt und unter dem Flachkern auf einer Montageseite zueinander umgebogen. Die Verschaltung der einzelnen Drahtstücke zur gewünschten Anzahl an Windungen erfolgt durch Kontaktflächen auf einer Platine oder Leiterplatte.A choke suitable for the above application can, for example, be in the form of a surface-mountable component. Such a choke is referred to as an SMD (Surface Mounted Device) mountable choke. A so-called flat core is used here, which has two flat legs running parallel to one another, with adjacent ends of the two flat legs being connected to one another by a respective connecting segment, so that the core has the shape of a closed, flat ring. Several pieces of wire are guided through the flat core and bent over to one another under the flat core on one assembly side. The connection of the individual pieces of wire to the desired number of windings takes place via contact surfaces on a circuit board or printed circuit board.

Der Nachteil bei dieser Art der Windungsverschaltung besteht darin, dass ein verhältnismäßig großer Anteil der gesamten Windung über Leiterbahnen auf der Leiterplatte geführt wird. Die Leiterbahnen weisen aufgrund des geringeren Querschnitts einen höheren Widerstand und damit eine geringere Strombelastbarkeit auf als die Drahtstücke der Drossel. Dadurch ist die Strombelastbarkeit der Drossel insgesamt heruntergesetzt.The disadvantage of this type of winding connection is that a relatively large proportion of the entire winding is routed via conductor tracks on the printed circuit board. Due to the smaller cross-section, the conductor tracks have a higher resistance and thus a lower current-carrying capacity than the pieces of wire in the choke. As a result, the current carrying capacity of the choke is reduced overall.

Die DE 694 17 950 T2 offenbart einen EMV-Filter mit einer Drossel, die einen langgestreckten geschlossenen Magnetkreis-Kern umfasst, der aus zwei parallelen Kernschenkeln besteht. Um die Kernschenkel sind ein oder mehr Paar Drähte herumgewickelt, so dass sie mehrere Wicklungen oder Spulen bilden, die jeweils mit entsprechenden Drähten einer symmetrischen mehradrigen Fernsprechleitung verbunden werden.the DE 694 17 950 T2 discloses an EMI filter with a choke comprising an elongate closed magnetic circuit core composed of two parallel core legs. One or more pairs of wires are wound around the core legs to form a plurality of windings or coils which are each connected to corresponding wires of a balanced multi-wire telephone line.

Die EP 0 371 434 A1 offenbart eine mehrpolige Entstördrossel mit kleinen Abmessungen, die vollautomatisch gefertigt und gehandhabt werden kann. Hierzu werden ein Kern in Verbindung mit einer Halterung aus Kunststoff für den Kern und eine Schnappeinrichtung an der Halterung zum Einschnappen des Kernes in diese bereitgestellt.the EP 0 371 434 A1 discloses a multi-pole interference suppression choke with small dimensions that can be manufactured and handled fully automatically. To this end, a core is provided in connection with a holder made of plastic for the core and a snap-in device on the holder for snapping the core into it.

Die EP 2 149 784 A1 offenbart ein magnetisches Wegsensorsystem mit zumindest einem Magneten und zumindest einem Sensor. Der Sensor umfasst einen Kern. Der Kern hat die Form eines rechteckigen Rahmens mit zwei parallel zueinander ausgerichteten geraden Kernabschnitten, die an ihren axialen Enden mittels gerader Kernabschnitte verbunden sind. Um den Kernabschnitt sind eine Primärspule und eine Sekundärspule angeordnet. Die Spulen können herkömmlich gewickelt oder in Planartechnik ausgebildet sein.the EP 2 149 784 A1 discloses a magnetic displacement sensor system having at least one magnet and at least one sensor. The sensor includes a core. The core has the shape of a rectangular frame with two straight core sections aligned parallel to each other, which are connected at their axial ends by means of straight core sections. A primary coil and a secondary coil are arranged around the core portion. The coils can be conventionally wound or constructed using planar technology.

Die DE 101 02 367 A1 offenbart eine Datenübertragungseinrichtung zur galvanisch getrennten Signalübertragung mit einer primären Spule, einer sekundären Spule und einem Dünnschicht-Magnetkern aus einem weichmagnetischen Magnetmaterial. Der Magnetkern und die Spulen sind auf einem Substrat ausgebildet, das aus Silizium besteht. Die Spulen sind aus mehreren Leiterteilen gebildet, die über Durchkontaktierungen elektrisch verbunden sind.the DE 101 02 367 A1 discloses a data transmission device for electrically isolated signal transmission with a primary coil, a secondary coil and a thin-film magnetic core made of a soft magnetic magnetic material. The magnetic core and coils are formed on a substrate made of silicon. The coils are formed from a plurality of conductor parts which are electrically connected via vias.

Die US 2012 / 0 188 043 A1 offenbart eine Spule, die aus mehreren, parallel verlaufenden Leiterbahnabschnitten und Metalldrähten besteht. Die Metalldrähte verbinden die entfernt liegenden Enden zweier benachbarter Leiterbahnabschnitte diagonal miteinander und kreuzen dabei eine Spulenachse.the U.S. 2012/0 188 043 A1 discloses a coil that consists of a plurality of conductor track sections and metal wires running in parallel. The metal wires connect the remote ends of two adjacent conductor track sections diagonally with one another and thereby cross a coil axis.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine oberflächenmontierbare Drossel anzugeben, welche bei im Vergleich zum Stand der Technik entsprechender kompakter Bauweise eine größere Strombelastbarkeit aufweist.It is the object of the present invention to specify a surface-mountable choke which, with a compact design corresponding to the prior art, has a greater current-carrying capacity.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine oberflächenmontierbare Drossel gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved by a surface-mountable choke according to the features of patent claim 1. Advantageous refinements result from the dependent patent claims.

Es wird eine oberflächenmontierbare Drossel mit einem Kern und einem Wickelteil vorgeschlagen. Der Kern umfasst zwei parallel zueinander verlaufende Flachschenkel, wobei benachbarte Enden der zwei Flachschenkel durch ein jeweiliges Verbindungssegment miteinander verbunden sind, so dass der Kern die Gestalt eines geschlossenen, flachen Rings aufweist. Der Kern liegt somit in Gestalt des aus dem Stand der Technik bekannten Flachkerns vor, wie dieser z.B. für Flachbandkabel zur Entstörung verwendet wird. Der Kern kann aus einem herkömmlichen Ferrit oder jedem anderen geeigneten Material bestehen.A surface mount choke having a core and a winding is proposed. The core comprises two flat legs running parallel to one another, with adjacent ends of the two flat legs being connected to one another by a respective connecting segment, so that the core has the shape of a closed, flat ring. The core is therefore in the form of the flat core known from the prior art, such as is used for interference suppression in ribbon cables. The core can be made of conventional ferrite or any other suitable material.

Das Wickelteil umfasst zumindest zwei Windungen, jede Windung umfasst ein einzelnes gebogenes Drahtstück mit einem jeweiligen ersten und zweiten Ende. Das erste Ende des Drahtstücks einer ersten der Windungen ist mit dem zweiten Ende des Drahtstücks einer zu der ersten Windung benachbarten zweiten Windung über eine Leiterplattenkontaktfläche elektrisch verbunden. Ein erster Flächenabschnitt des ersten Endes des Drahtstücks der ersten Windung und ein zweiter Flächenabschnitt des zweiten Endes des Drahtstücks der zweiten Windung kommen erfindungsgemäß auf einer Achse parallel zur Wickelachse der zumindest zwei Windungen (unmittelbar) nebeneinander zum Liegen, so dass eine kürzest mögliche Verbindung über die zugeordnete Leiterplattenkontaktfläche gegeben ist.The winding member comprises at least two turns, each turn comprising a single bent length of wire having a respective first and second end. The first end of the piece of wire of a first of the turns is electrically connected to the second end of the piece of wire of a second turn adjacent to the first turn via a circuit board contact pad. According to the invention, a first surface section of the first end of the piece of wire of the first winding and a second surface section of the second end of the piece of wire of the second winding come to lie (directly) next to one another on an axis parallel to the winding axis of the at least two windings, so that the shortest possible connection via the associated circuit board contact area is given.

Bei der vorgeschlagenen Drossel kommen die Lötflächen darstellenden Flächenabschnitte zum Anschluss der über die Leiterplattenkontaktfläche miteinander verbundenen Drahtstücke somit genau nebeneinander zum Liegen, so dass eine kürzest mögliche Verbindung über die Leiterplattenkontaktfläche möglich ist. Bekanntermaßen sinkt mit der Länge der die Enden der Drahtstücke verbindenden Leiterplattenkontaktfläche auch der Widerstand des durch die Leiterplattenkontaktfläche ausgebildeten Abschnitts, wodurch im Ergebnis eine höhere Strombelastbarkeit einer jeweiligen Windung und damit der Drossel gegeben ist. Der Wickelteil der vorgeschlagenen oberflächenmontierbaren Drossel zeichnet sich somit dadurch aus, dass der auf einem Schaltungsträgerleitungsstück zurückgelegte Anteil der Windung gegenüber der bekannten oberflächenmontierbaren Drossel deutlich verkürzt ist. Gleichzeitig hat dies zur Folge, dass im Vergleich längere Drahtstücke verwendet werden, deren Enden nach dem Umbiegen um den Kern einen im Vergleich wesentlich geringeren Abstand voneinander haben.In the proposed choke, the surface sections representing the soldering surfaces come to lie exactly next to one another for connecting the wire pieces connected to one another via the printed circuit board contact surface, so that the shortest possible connection via the printed circuit board contact surface is possible. As is known, the resistance of the section formed by the printed circuit board contact surface decreases with the length of the printed circuit board contact surface connecting the ends of the pieces of wire, which results in a higher current carrying capacity of a respective winding and thus of the choke. The winding part of the proposed surface-mountable choke is thus characterized in that the portion of the winding covered on a circuit carrier line piece is significantly shorter than in the known surface-mountable choke. At the same time, this has the consequence that comparatively longer pieces of wire are used, the ends of which are at a comparatively much smaller distance from one another after being bent around the core.

Das erste und das zweite Ende eines jeweiligen Drahtstücks sind um einem der Flachschenkel gebogen, wobei die Enden auf einer Montageseite des Flachschenkels zum Liegen kommen. Die Montageseite ist diejenige Seite des Flachschenkels bzw. Kerns, welche für die spätere Oberflächenmontage dem Schaltungsträger zugewandt ist.The first and second ends of a respective length of wire are bent around one of the flat legs, with the ends lying on a mounting side of the flat leg. The mounting side is that side of the flat leg or core which faces the circuit carrier for subsequent surface mounting.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Abstand des ersten und des zweiten Drahtstücks einer jeweiligen Windung kleiner als die Breite des Drahtstücks, wobei die Breite das sich in Richtung der Wickelachse erstreckende Längenmaß ist. Insbesondere ist der minimale Abstand durch die Toleranzen beim Wickelvorgang bestimmt. Abstände der Windungen von 0,5 mm sind im Bereich von Schutzkleinspannung handhabbar. Höhere Spannungen erfordern größere Abstände. According to a further expedient embodiment, the distance between the first and the second piece of wire of a respective turn is smaller than the width of the piece of wire, the width being the length dimension extending in the direction of the winding axis. In particular, the minimum distance is determined by the tolerances during the winding process. Distances between the windings of 0.5 mm are manageable in the safety extra-low voltage range. Higher voltages require greater clearances.

Die erfindungsgemäße Drossel zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass bei zwei oder mehr als zwei Windungen die Enden der Drahtstücke jeweils benachbarter Windungen treppenförmig in einer Ebene parallel zu den Flachschenkeln und senkrecht zur Wickelachse versetzt sind. Hierdurch lässt sich der gewünschte kurze Weganteil der Leiterplattenkontaktflächen für jede Windung und damit den gesamten Wickelteil erzielen.The choke according to the invention is further characterized in that with two or more than two windings the ends of the wire pieces of respectively adjacent windings are stepped in a plane parallel to the flat legs and perpendicular to the winding axis. As a result, the desired short path portion of the printed circuit board contact surfaces can be achieved for each turn and thus for the entire winding part.

Wahlweise kann das Wickelteil mehr als eine Phase umfassen, wobei dann jede Phase zumindest zwei Windungen umfasst. Beispielsweise kann das Wickelteil drei Phasen umfassen, wenn die Drossel als stromkompensierte Drossel oder Gleichtraktdrossel, beispielsweise für die Ansteuerung eines Elektromotors, vorgesehen ist. Die Anzahl der Phasen kann prinzipiell auch anders gewählt werden. Die Anzahl der Phasen bestimmt sich nach dem Einsatzzweck der Drossel.Optionally, the winding part can comprise more than one phase, in which case each phase comprises at least two turns. For example, the winding part can include three phases if the choke is provided as a current-compensated choke or common-mode choke, for example for controlling an electric motor. In principle, the number of phases can also be selected differently. The number of phases depends on the intended use of the choke.

In einer weiteren Ausgestaltung sind bei zwei oder mehr als zwei Windungen pro Phase die Enden der Drahtstücke jeweils benachbarter Windungen einer jeweiligen Phase treppenförmig in einer Ebene parallel zu den Flachschenkeln und senkrecht zur Wickelachse versetzt. Hierdurch kann für den Treppenverlauf die gesamte zur Verfügung stehende Breite des Kerns in jeder der Phasen genutzt werden. Die Breite des Flachschenkels erstreckt sich hierbei parallel zur Ebene des Flachschenkels und senkrecht zur Wickelachse.In a further embodiment, with two or more than two windings per phase, the ends of the wire pieces of respectively adjacent windings of a respective phase are stepped in a plane parallel to the flat legs and perpendicular to the winding axis. As a result, the entire available width of the core can be used in each of the phases for the staircase. The width of the flat leg extends parallel to the plane of the flat leg and perpendicular to the winding axis.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Windungen einer jeweiligen Phase zu einer Wicklung nebeneinander angeordnet, wobei bei einer jeweiligen Phase ein erstes Ende einer ersten äußeren Windung einen Wicklungseingang und ein zweites Ende einer zweiten äußeren Windung einen Wicklungsausgang bildet, wobei die Wicklungen der Phasen derart angeordnet sind, dass ein Wicklungsausgang einer Phase neben dem Wicklungsausgang einer anderen Phase oder ein Wicklungseingang einer Phase neben dem Wicklungseingang einer anderen Phase angeordnet ist. Diese symmetrische Anordnung ist vorteilhaft bezüglich der kapazitiven Kopplung zwischen dem Wicklungseingang und dem Wicklungsausgang unterschiedlicher Phasen, da die Kopplung kleiner ausfällt als wenn ein Wicklungsausgang einer Phase neben einem Wicklungseingang einer anderen Phase liegt.In a further expedient embodiment, the windings of a respective phase are arranged next to one another to form a winding, with a first end of a first outer winding forming a winding input and a second end of a second outer winding forming a winding output in a respective phase, the windings of the phases being arranged in this way are that a winding output of one phase is arranged next to the winding output of another phase or a winding input of one phase is arranged next to the winding input of another phase. This symmetrical arrangement is advantageous with regard to the capacitive coupling between the winding input and the winding output of different phases, since the coupling turns out to be smaller than when a winding output of one phase lies next to a winding input of another phase.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung weisen die auf der Montageseite des Flachschenkels verlaufenden Abschnitte der Drahtstücke eine Wellenform mit zumindest einem Tal und zumindest zwei Bergen, oder umgekehrt, auf, wobei sich das zumindest eine Tal und die zumindest zwei Berge senkrecht zur Ebene der Montageseite des Flachschenkels erstrecken. Unter einem Berg ist hierbei eine sich von dem Flachschenkel weg erstreckende Wölbung zu verstehen. Dementsprechend ist unter einem Tal eine sich zu dem Flachschenkel hin erstreckende Wölbung zu verstehen. Dabei ist vorgesehen, dass die Windungen im Bereich ihrer Berge die ersten und zweiten Flächenabschnitte aufweisen und hier mit der Leiterplattenkontaktfläche verbunden sind. Die Wellenform ermöglicht die Egalisierung von Biegefehlern durch Planschleifen der Unterseite, d.h. der Berge der Drahtstücke. Hierdurch wird eine gute Aufstandsfläche der ersten und zweiten Flächenabschnitte einer Leiterplatte auf für die weitere Montage ermöglicht.In a further expedient configuration, the sections of the wire pieces running on the mounting side of the flat leg have a wavy shape with at least one valley and at least two peaks, or vice versa, with the at least one valley and the at least two peaks being perpendicular to the plane of the mounting side of the flat leg extend. A mountain is to be understood here as a bulge extending away from the flat leg. Accordingly, a valley is to be understood as meaning a bulge extending towards the flat leg. It is provided that the windings have the first and second surface sections in the region of their peaks and are connected here to the printed circuit board contact surface. The waveform allows bending errors to be leveled out by grinding the underside, i.e. the peaks of the wire pieces, flat. This enables a good contact area of the first and second surface sections of a printed circuit board for further assembly.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die Drahtstücke isoliert, wobei zumindest deren erste und zweite Flächenabschnitte von der Isolation befreit sind. Insbesondere sind bei dieser Ausgestaltung die Flächenabschnitte auf den oben erwähnten Bergen bei einer Wellenform der Drahtstücke gelegen. Wird die Isolation beispielsweise durch ein Planschleifen der auf der Unterseite bzw. Montageseite der Drossel angeordneten Drahtstücke bewerkstelligt, so bleibt die Isolation in den Tälern erhalten, wodurch gleichzeitig Lötfehler reduziert werden können. Ermöglicht wird dies dadurch, dass die Isolation beispielsweise aus einem solchen Material beschaffen sein kann, an oder mit dem sich kein Lötmaterial verbinden kann.In a further embodiment, the pieces of wire are insulated, with at least their first and second surface sections being free of insulation. In particular, in this configuration, the surface portions are located on the above-mentioned crests with a wavy shape of the wire pieces. If the insulation is accomplished, for example, by grinding the pieces of wire arranged on the underside or on the mounting side of the choke flat, the insulation is retained in the valleys, which means that soldering errors can be reduced at the same time. This is made possible by the fact that the insulation can be made of such a material, for example, that soldering material cannot bond to or on it.

Zur Verbesserung der mechanischen Anbindung der Drossel an einen Schaltungsträger kann zusätzlich vorgesehen sein, dritte Flächenabschnitte von der Isolation zu befreien. Die dritten Flächenabschnitte können beispielsweise bei der oben erwähnten Wellenform in Gestalt zusätzlicher Berge vorgesehen sein, wobei nach einem Planschleifen der Unterseite die erwünschten dritten Flächenabschnitte zur Kontaktierung an eine zugeordnete Leiterplattenkontaktfläche entstehen. Die dritten Flächenabschnitte tragen hierbei nichts zur elektrischen Kontaktierung, sondern lediglich zur mechanischen Anbindung an die Leiterplatte bei.In order to improve the mechanical connection of the inductor to a circuit carrier, provision can also be made for the insulation to be removed from third surface sections. The third surface sections can, for example, be provided in the form of additional peaks in the above-mentioned waveform, with the desired third surface sections for contacting an associated printed circuit board contact surface being produced after the underside has been ground flat. In this case, the third surface sections do not contribute to the electrical contacting, but only to the mechanical connection to the printed circuit board.

Alternativ können die Drahtstücke auch unisoliert ausgebildet sein, wobei zur Vermeidung von Kurzschlüssen zwischen benachbarten Drahtstücken diese mit einem Mittel zur Fixierung in vorbestimmter Position gehalten sind. Hierzu kann beispielsweise ein Abstandshalter oder ein Einleger verwendet werden, welcher Nuten bzw. Vorsprünge aufweist, um die Drahtstücke an vorbestimmter Position zu halten. Solche Nuten bzw. Vorsprünge könnten ebenso bereits im Material des Kerns, beispielsweise einem oder mehreren der Flachstücke vorgesehen sein. Weiterhin kann das Mittel zur Fixierung ein Kleber sein.Alternatively, the pieces of wire can also be uninsulated, in which case, to avoid short circuits between adjacent pieces of wire, these are held in a predetermined position with a means for fixing. A spacer or an insert can be used for this purpose, for example, which has grooves or projections in order to hold the wire pieces in a predetermined position. Such grooves or projections could also already be provided in the material of the core, for example one or more of the flat pieces. Furthermore, the means for fixing can be an adhesive.

Ein Drahtstück im Sinne der obigen Beschreibung kann wahlweise durch einen Einzeldraht oder mehrere, z.B. durch Verdrillung miteinander verbundene Drähte gebildet sein.A piece of wire in the sense of the above description can optionally be formed by a single wire or by several wires connected to one another, e.g. by twisting.

Die Anzahl der zu verwendenden Drahtstücke bei einer erfindungsgemäßen Drossel ist das Produkt aus der Anzahl der vorgesehenen Phasen, der Anzahl der pro Phase verwendeten Windungen und - bei Verwendung mehrerer Drahtstücke - der Anzahl der pro Windung verwendeten Einzeldrähte.The number of pieces of wire to be used in a choke according to the invention is the product of the number of phases provided, the number of turns used per phase and—when using several pieces of wire—the number of individual wires used per turn.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Drossel,
2 eine erfindungsgemäße Drossel von unten,
3 die erfindungsgemäße Drossel aus 1 in einer Seitenansicht,
4 die Drossel von 1 in einer Ansicht von vorne,
5 die elektrische Kontaktierung der in den 1 bis 4 dargestellten Drossel über Leiterplattenkontaktoberflächen,
6 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels, welches die Montageseite zeigt,
7 eine Ansicht der Drossel aus 6 von vorne, und
8 eine perspektivische Ansicht der Drossel von 6 von unten.

The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments in the drawing. Show it:

1 a perspective view of a throttle according to the invention,
2 a throttle according to the invention from below,
3 the throttle according to the invention 1 in a side view,
4 the choke of 1 in a front view,
5 the electrical contact in the 1 until 4 illustrated choke over PCB contact surfaces,
6 a perspective view of another embodiment showing the mounting side,
7 a view of the throttle 6 from the front, and
8th a perspective view of the throttle of 6 from underneath.

Die 1 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeipiel einer erfindungsgemäßen Drossel 1 in unterschiedlichen Darstellungen. Die Drossel 1 umfasst einen Kern 10 in Gestalt eines Flachkernes mit zwei parallel zueinander verlaufenden Flachschenkeln 11, 12, deren benachbarte Enden durch ein jeweiliges, beispielhaft bogenförmiges Verbindungssegment 13, 14 miteinander verbunden sind. Der Kern 10 weist damit die Gestalt eines geschlossenen, flachen „Rings“ auf, wie dieser z.B. für Flachbandkabel zur Entstörung verwendet wird. Der Kern 10 kann in herkömmlicher Weise aus einem Ferrit oder einem anderen weichmagnetischen Material bestehen.the 1 until 5 show a first exemplary embodiment of a throttle 1 according to the invention in different representations. The choke 1 comprises a core 10 in the form of a flat core with two flat legs 11, 12 running parallel to one another, the adjacent ends of which are connected to one another by a respective connecting segment 13, 14, which is arc-shaped for example. The core 10 thus has the shape of a closed, flat “ring” such as is used, for example, for flat ribbon cables for interference suppression. The core 10 can be made of a ferrite or other soft magnetic material in a conventional manner.

Darüber hinaus umfasst die Drossel 1 ein Wickelteil 20. Das Wickelteil 20 besteht im Ausführungsbeispiel aus beispielhaft neun Windungen 21. Jede Windung 21 ist aus einem in den Figuren ersichtlichen isolierten oder unisolierten Drahtstück 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53 mit einem jeweiligen ersten und zweiten Ende 31-1, 31-2, 32-1, 32-2, 33-1, 33-2, 41-1, 41-2, 42-1, 42-2, 43-1, 43-2, 51-1, 51-2, 52-1, 52-2, 53-1, 53-2 gebildet. Die Drahtstücke 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53 sind, wie aus den 1, 3 und 4 ohne weiteres ersichtlich ist, durch den Kern 10 geführt und um die gegenüberliegenden Stirnseiten des Flachschenkels 12 gebogen. Die ersten und zweiten Enden 31-1, 31-2;...; 53-1, 53-2 eines jeweiligen Drahtstücks 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53 kommen auf einer Montageseite 15 des Flachschenkels 12 zum Liegen.In addition, the choke 1 comprises a winding part 20. In the exemplary embodiment, the winding part 20 consists of nine windings 21, for example. 52, 53 having respective first and second ends 31-1, 31-2, 32-1, 32-2, 33-1, 33-2, 41-1, 41-2, 42-1, 42-2, 43-1, 43-2, 51-1, 51-2, 52-1, 52-2, 53-1, 53-2 formed. The wire pieces 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53 are as shown in FIGS 1 , 3 and 4 is readily apparent, passed through the core 10 and bent around the opposite end faces of the flat leg 12. The first and second ends 31-1, 31-2;...; 53-1, 53-2 of a respective piece of wire 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53 come to rest on a mounting side 15 of the flat leg 12.

Wie sich aus den Ansichten der 3 und 4 am besten erkennen lässt, ergibt sich durch den beschriebenen Aufbau eine oberflächenmontierbare Drossel, welche im Rahmen eines SMD (Surface Mounted Device)-Verfahrens auf einem nicht näher dargestellten Schaltungsträger gelötet werden kann. Die Herstellung der elektrischen und mechanischen Verbindung der Drossel 1 mit dem Schaltungsträger erfolgt dabei über die auf der Montageseite 15 angeordneten ersten und zweiten Enden 31-1, 31-2;...; 53-1, 53-2 eines jeweiligen Drahtstücks 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53. Wie aus der weiteren Beschreibung ersichtlich werden wird, ist die Anordnung und Ausgestaltung der Drahtstücke dabei derart, dass die elektrische Verbindung zweier benachbarter Drahtstücke über eine jeweilige Leiterplattenkontaktfläche mit minimaler Länge zu den Windungen 21 erfolgt.As can be seen from the views of 3 and 4 can best be seen, the structure described results in a surface-mountable choke, which can be soldered to a circuit carrier, not shown in detail, as part of an SMD (Surface Mounted Device) process. The production of the electrical and mechanical connection of the choke 1 to the circuit carrier is carried out via the arranged on the mounting side 15 first and second ends 31-1, 31-2;...; 53-1, 53-2 of a respective piece of wire 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53. As will become apparent from the further description, the arrangement and design of the pieces of wire is such that the electrical Connection of two adjacent pieces of wire via a respective printed circuit board contact surface with minimal length to the turns 21 takes place.

Die Verschaltung der einzelnen Drahtstücke zur gewünschten Anzahl an Windungen erfolgt somit durch eine Leiterplattenkontaktfläche einer Leiterplatte oder eines Schaltungsträgers. Dabei wird das erste Ende des Drahtstücks einer ersten der Windungen mit dem zweiten Ende des Drahtstücks einer zu der ersten Windung benachbarten zweiten Windung über die Leiterplattenkontaktfläche elektrisch verbunden. Die Anordnung der einzelnen Drahtstücke und deren Länge ist bei der Drossel derart bemessen, dass ein erster Flächenabschnitt des ersten Endes des Drahtstücks der ersten Windung und ein zweiter Flächenabschnitt des zweiten Endes des Drahtstücks der zweiten Windung auf einer Wickelachse 100 (vgl. 2) der zumindest zwei Windungen nebeneinander zum Liegen kommen. Hierdurch kann die Flächenabschnitte verbindende Leiterplattenkontaktfläche (vgl. 5) kürzest möglich ausgebildet werden.The interconnection of the individual pieces of wire to form the desired number of windings is thus effected by means of a printed circuit board contact area of a printed circuit board or a circuit carrier. The first end of the piece of wire of a first of the turns is electrically connected to the second end of the piece of wire of a second turn adjacent to the first turn via the printed circuit board contact surface. The arrangement of the individual wire pieces and their length is dimensioned in the choke in such a way that a first surface section of the first end of the wire piece of the first winding and a second surface section of the second end of the wire piece of the second winding are on a winding axis 100 (cf. 2 ) of which at least two turns come to rest next to each other. As a result, the circuit board contact surface connecting the surface sections (cf. 5 ) be trained as quickly as possible.

Dieses Vorgehen wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf 2 verdeutlicht. Die in den 1 bis 5 beschriebene Drossel 1 weist dabei den Spezialfall auf, dass die neun Windungen 21 drei Phasen 30, 40, 50 zugeordnet sind. Die der ersten Phase 30 zugehörigen Drahtstücke sind mit 31, 32, 33 gekennzeichnet. Die der zweiten Phase zugehörigen Drahtstücke sind mit 41, 42, 43 gekennzeichnet. Die Drahtstücke 51, 52, 53 sind der dritten Phase 50 zugeordnet. Prinzipiell kann die Anzahl der Phasen auch vom Ausführungsbeispiel unterschiedlich sein. Das beschriebene Prinzip lässt sich auch auf Drosseln mit lediglich einer Phase, aber auch einer größeren Anzahl an Phasen als drei anwenden.This procedure is described in more detail below with reference to 2 clarified. The in the 1 until 5 The choke 1 described here has the special case that the nine turns 21 are assigned to three phases 30 , 40 , 50 . The wire pieces associated with the first phase 30 are labeled 31, 32, 33. The pieces of wire belonging to the second phase are identified by 41, 42, 43. The pieces of wire 51, 52, 53 are associated with the third phase 50. In principle, the number of phases can also differ from the exemplary embodiment. The principle described can also be applied to chokes with only one phase, but also with a greater number of phases than three.

Der Übersichtlichkeit halber sind in 2 lediglich die zur ersten Phase 30 gehörigen Drahtstücke 31, 32, 33 mit genaueren Bezugszeichen versehen. Das in Verbindung mit der ersten Phase 30 nachfolgend Beschriebene gilt in analoger Weise auch für die zweite und dritte Phase 40, 50.For the sake of clarity, in 2 only the pieces of wire 31, 32, 33 belonging to the first phase 30 are provided with more precise reference symbols. What is described below in connection with the first phase 30 also applies analogously to the second and third phase 40, 50.

Die ersten Enden der Drahtstücke 31, 32, 33 sind mit 31-1, 32-1 und 33-1 gekennzeichnet. In entsprechender Weise sind die zweiten Enden der Drahtstücke 31, 32, 33 mit 31-2, 32-2 und 33-2 gekennzeichnet. Das erste Ende 31-1, 32-1, 33-1 und das zugeordnete zweite Ende 31-2, 32-2, 33-2 eines jeweiligen Drahtstücks 31, 32, 33 kommen in einem Abstand d zueinander zum Liegen. Der Abstand d ist vorzugsweise kleiner als eine Breite b eines jeweiligen Drahtstücks 31, 32, 33. Die Breite b ist hierbei das sich in Richtung der Wickelachse 100 erstreckende Längenmaß. Vorzugsweise wird der Abstand d so klein gewählt, wie es sich aus den Nebenbedingungen der Fertigung realisieren lässt. In der Praxis hat sich ein Abstand d = ca. 1 mm als möglich herausgestellt. Im Wesentlichen hängt der Abstand d vom Biegevorgang der Drahtstücke um den Schenkel 12 und den dabei erzielten Biegeradien eines jeweiligen Drahtstücks 31, 32, 33 ab. Eine zwischen den ersten Enden 31-1, 32-1, 33-1 und den zweiten Enden 31-2, 32-2, 33-2 gebildete Aussparung der Breite b ist mit 31-5, 32-5 und 33-5 gekennzeichnet.The first ends of the wire lengths 31, 32, 33 are labeled 31-1, 32-1 and 33-1. Correspondingly, the second ends of the wire pieces 31, 32, 33 are identified by 31-2, 32-2 and 33-2. The first end 31-1, 32-1, 33-1 and the associated second end 31-2, 32-2, 33-2 of a respective piece of wire 31, 32, 33 come to rest at a distance d from one another. The distance d is preferably smaller than a width b of a respective piece of wire 31, 32, 33. The width b here is that in the direction of the winding axis 100 extending measure of length. The distance d is preferably selected to be as small as can be realized from the secondary conditions of production. In practice, a distance d=approx. 1 mm has turned out to be possible. The distance d essentially depends on the bending process of the pieces of wire around the leg 12 and the bending radii of a respective piece of wire 31, 32, 33 that are achieved in the process. A recess of width b formed between the first ends 31-1, 32-1, 33-1 and the second ends 31-2, 32-2, 33-2 is labeled 31-5, 32-5 and 33-5 .

Wie aus 2 ohne weiteres ersichtlich ist, kommt ein Flächenabschnitt 31-4 des zweiten Endes 31-2 des Drahtstücks 31 auf einer Achse parallel zur Wickelachse 100 unmittelbar benachbart zu einem Flächenabschnitt 32-3 des ersten Endes 32-1 der benachbarten Windung 32 zum Liegen. Die Flächenabschnitte 31-4 und 32-3 sind über eine kürzest mögliche Leiterplattenkontaktfläche 62 (vgl. 5), welche sich in Richtung der Wickelachse 100 erstreckt, elektrisch miteinander verbunden.How out 2 is readily apparent, a surface section 31-4 of the second end 31-2 of the piece of wire 31 comes to rest on an axis parallel to the winding axis 100 directly adjacent to a surface section 32-3 of the first end 32-1 of the adjacent turn 32. The surface sections 31-4 and 32-3 are connected via the shortest possible printed circuit board contact surface 62 (cf. 5 ), which extends in the direction of the winding axis 100, are electrically connected to one another.

In entsprechender Weise kommt ein Flächenabschnitt 32-4 des zweiten Endes 32-2 der Windung 32 auf einer Achse parallel zur Wickelachse 100 unmittelbar benachbart neben einem Flächenabschnitt 32-3 des ersten Endes 32-1 der Windung 33 zum Liegen. Die Flächenabschnitte 32-4 des Drahtstücks 32 und 33-3 des Drahtstücks 33 sind dann über eine kürzest mögliche Leiterplattenkontaktfläche 63 (vgl. 5), welche sich in Richtung der Wickelachse 100 erstreckt, miteinander verbunden.In a corresponding manner, a surface section 32 - 4 of the second end 32 - 2 of the turn 32 comes to rest on an axis parallel to the winding axis 100 immediately adjacent to a surface section 32 - 3 of the first end 32 - 1 of the turn 33 . The surface sections 32-4 of the piece of wire 32 and 33-3 of the piece of wire 33 are then connected via the shortest possible printed circuit board contact surface 63 (cf. 5 ), which extends in the direction of the winding axis 100, connected to each other.

Ein Flächenabschnitt 31-3 bildet einen Wicklungseingang E1 der ersten Phase 30. Hierzu wird der Flächenabschnitt 31-3 mit einer weiteren Leiterplattenkontaktfläche 61 (vgl. 5) elektrisch verbunden, zumindest welche sich abschnittsweise in einer Ebene parallel zur Montageseite 15 und senkrecht zur Wickelachse 100 erstreckt. Ein Flächenabschnitt 33-4 des Drahtstücks 33 bildet einen Wicklungsausgang A1. Der Flächenabschnitt 33-4 wird hierzu ebenfalls mit einer weiteren Leiterkontaktfläche 64 verbunden. Diese erstreckt sich zumindest abschnittsweise in einer Ebene parallel zur Montageseite 15 und senkrecht zur Wickelachse 100.A surface section 31-3 forms a winding input E1 of the first phase 30. For this purpose, the surface section 31-3 is connected to a further printed circuit board contact surface 61 (cf. 5 ) electrically connected, at least which extends in sections in a plane parallel to the mounting side 15 and perpendicular to the winding axis 100. A surface section 33-4 of the piece of wire 33 forms a winding output A1. For this purpose, the surface section 33 - 4 is likewise connected to a further conductor contact surface 64 . This extends at least in sections in a plane parallel to the mounting side 15 and perpendicular to the winding axis 100.

Die kürzest mögliche Verbindung benachbarter Drahtstücke 31, 32 über entsprechende Leiterplattenkontaktflächen (62, 63 der ersten Phase 30; 72, 73 der zweiten Phase 40; 82, 83 der dritten Phase 40) eines Schaltungsträgers hat zur Folge, dass die Enden 31-1, 32-2, 33-1;...; 51-1, 52-1, 53-1 bzw. 31-2, 32-2, 33-2;...;51-2, 52-2, 53-2 der Drahtstücke jeweils benachbarter Windungen treppenförmig in einer Ebene parallel zu den Flachschenkeln und senkrecht zur Wickelachse 100 versetzt sind. Über die Längenerstreckung des Kerns in einer Richtung senkrecht zur Wickelachse 100 (d.h. über eine Breite b_K) kann dann die Anzahl der Windungen einer Phase 30, 40, 50 variiert werden. Gegebenenfalls ist auch eine Anpassung einer Länge l_K des Kerns erforderlich.The shortest possible connection of adjacent pieces of wire 31, 32 via corresponding circuit board contact surfaces (62, 63 of the first phase 30; 72, 73 of the second phase 40; 82, 83 of the third phase 40) of a circuit carrier results in the ends 31-1, 32-2, 33-1;...; 51-1, 52-1, 53-1 or 31-2, 32-2, 33-2;...;51-2, 52-2, 53-2 of the wire pieces of respectively adjacent windings stepwise in one plane parallel offset from the flat legs and perpendicular to the winding axis 100. The number of windings of a phase 30, 40, 50 can then be varied over the length of the core in a direction perpendicular to the winding axis 100 (ie over a width b _K ). It may also be necessary to adapt a length l _K of the core.

Die in 2 dargestellte treppenförmige Gestalt der Windungen 21 einer jeweiligen Phase 30, 40, 50 kann dadurch realisiert werden, dass die vorzugsweise gleich langen Drahtstücke 21 zunächst durch den Kern 10 hindurch unterschiedlich tief eingesteckt werden und anschließend um den Flachschenkel 12 umgebogen werden. Hierdurch ergibt sich dann der gestufte Verlauf der jeweiligen Enden der Drahtstücke bzw. der Aussparungen 31-5, 32-5, 33-5.In the 2 The step-like shape shown of the windings 21 of a respective phase 30, 40, 50 can be realized in that the wire pieces 21, which are preferably of the same length, are first inserted through the core 10 to different depths and then bent around the flat leg 12. This then results in the stepped course of the respective ends of the wire pieces or of the recesses 31-5, 32-5, 33-5.

Die Wicklungseingänge der zweiten und dritten Phase 40, 50 sind mit E2 bzw. E3 gekennzeichnet. Die Wicklungsausgänge sind entsprechend mit A2 bzw. A3 gekennzeichnet. Dabei ist in 2 ersichtlich, dass der Wicklungsausgang A1 der ersten Phase 30 und der Wicklungsausgang A2 der zweiten Phase 40 unmittelbar nebeneinander liegen. Ebenso liegen die Wicklungseingänge E2, E3 der zweiten und dritten Phase 40, 50 unmittelbar nebeneinander. Hierdurch kann die kapazitive und induktive Kopplung zwischen Wicklungseingang und Wicklungsausgang der Phasen der Drossel gering gehalten werden.The second and third phase winding inputs 40, 50 are labeled E2 and E3, respectively. The winding outputs are marked accordingly with A2 and A3. where is in 2 It can be seen that the winding output A1 of the first phase 30 and the winding output A2 of the second phase 40 are directly next to one another. Likewise, the winding inputs E2, E3 of the second and third phases 40, 50 are directly next to one another. As a result, the capacitive and inductive coupling between the winding input and the winding output of the phases of the choke can be kept low.

Die Drahtstücke 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53 können wahlweise isoliert oder unisoliert sein. Wird unisolierter Draht verwendet, so wird dieser vorzugsweise durch Verkleben, mechanische Führungen im Kern oder mit in die Wicklung eingebrachte Abstandshalter in Position gehalten. Hierdurch können Kurzschlüsse zwischen benachbart angeordneten Drahtstücken verhindert werden.The pieces of wire 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53 can be either insulated or uninsulated. If uninsulated wire is used, it is preferably held in position by gluing, mechanical guides in the core or spacers incorporated into the winding. In this way, short circuits between adjacently arranged pieces of wire can be prevented.

Bei der Verwendung eines isolierten Drahtes wird die Isolation wahlweise flächig auf dem gesamten Bereich der auf die Montageseite 15 umgebogenen Drähte entfernt. Alternativ und bevorzugt, wie dies in dem nachfolgenden, weiteren Ausführungsbeispiel gemäß den 6 bis 8 gezeigt ist, werden gezielt nur diejenigen Bereiche freigelegt, welche bei der Montage auf den Schaltungsträger auf zugeordnete Leiterplattenkontaktflächen treffen. Die freigelegten Flächen entsprechen dabei den oben erwähnten Flächenabschnitten zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung. Diese sind in den 6 bis 8 (der Übersichtlichkeit halber nur für das Drahtstück 31) mit dem Bezugszeichen 31-3 und 31-4 gekennzeichnet. Zusätzlich können weitere Kontaktflächen (31-6 für das Drahtstück 31) von der Isolation befreit werden, welche im Rahmen des Lötprozesses ebenfalls an den Schaltungsträger angebunden werden. Die Anbindung erfolgt dabei lediglich zu mechanischen, aber nicht zu elektrischen Zwecken.When using an insulated wire, the insulation is optionally removed over the entire area of the wires bent onto the assembly side 15 . Alternatively and preferably, as in the following, further embodiment according to 6 until 8th is shown, only those areas are exposed in a targeted manner which meet associated printed circuit board contact surfaces during assembly on the circuit carrier. The uncovered surfaces correspond to the surface sections mentioned above for producing an electrical contact. These are in the 6 until 8th (For the sake of clarity only for the piece of wire 31) with the reference numerals 31-3 and 31-4. In addition, further contact surfaces (31-6 for the piece of wire 31) can be freed from the insulation, which are also connected to the circuit carrier during the soldering process. The connection is simple ly for mechanical, but not for electrical purposes.

Um die Flächenabschnitte 31-3, 31-4, sowie optional 31-6 für das Drahtstück 31 (und in entsprechender Nummerierung auch für die weiteren Drahtstücke des Wickelteils 20) gezielt von der Isolation befreien zu können, kann beispielsweise ein Schleifvorgang mit einem planen Schleifwerkzeug durchgeführt werden, wobei hierzu bevorzugt den Drahtstücken im Rahmen des Umformprozesses im Bereich der Montageseite 15 eine zusätzliche Wellenform aufgeprägt wird (vgl. schematische Seitenansicht in 7). Die jeweiligen Berge, d.h. sich von der Montageseite 15 weg erstreckenden Wölbungen, werden dabei durch das Schleifwerkzeug erfasst, so dass die Isolierung abgetragen und der elektrische Leiter der jeweiligen Drahtstücke freigelegt wird. In den Wellentälern, d.h. den zur Montageseite hin zugewandten Wölbungen kann die Isolation hingegen bestehen bleiben, so dass ein zusätzlicher Schutz vor Fehlkontaktierungen gegeben ist, da sich Lötmaterial an der Isolation nicht festsetzen kann.In order to be able to specifically remove the insulation from the surface sections 31-3, 31-4 and optionally 31-6 for the piece of wire 31 (and in corresponding numbering also for the other pieces of wire of the winding part 20), a grinding process with a flat grinding tool can be carried out, for example be carried out, with an additional wave shape preferably being impressed on the wire pieces as part of the forming process in the area of the assembly side 15 (cf. schematic side view in 7 ). The respective peaks, ie bulges extending away from the assembly side 15, are thereby gripped by the grinding tool, so that the insulation is removed and the electrical conductor of the respective wire pieces is exposed. In contrast, the insulation can remain in the wave troughs, ie the bulges facing towards the assembly side, so that there is additional protection against faulty contacts, since soldering material cannot adhere to the insulation.

Die vorgeschlagene Drossel ist als SMD-Bauteil auf einer Leiterplatte montiert. Aufgrund der kurzen Kontaktflächenabschnitte zur Verbindung benachbarter Drahtstücke haben die Windungen eine im Vergleich hohe Strombelastbarkeit. Hierdurch lässt sich eine Drossel mit optimierten elektrischen Eigenschaften bereitstellen.The proposed choke is mounted on a printed circuit board as an SMD component. Due to the short contact surface sections for connecting adjacent pieces of wire, the windings have a comparatively high current carrying capacity. As a result, a choke with optimized electrical properties can be provided.

BezugszeichenlisteReference List

11: Drosselthrottle
1010: Kerncore
1111: Flachschenkelflat thighs
1212: Flachschenkelflat thighs
1313: Verbindungssegmentconnecting segment
1414: Verbindungssegmentconnecting segment
1515: Montageseitemounting side
2020: Wickelteilwinding part
2121: Windungcoil
3030: erste Phasefirst phase
3131: Drahtstück einer ersten Windung der ersten PhasePiece of wire of a first turn of the first phase
3232: Drahtstück einer zweiten Windung der ersten PhasePiece of wire of a second turn of the first phase
3333: Drahtstück einer dritten Windung der ersten PhasePiece of wire of a third turn of the first phase
31-131-1: erstes Ende des Drahtstücks 31first end of wire piece 31
31-231-2: zweites Ende des Drahtstücks 31second end of wire piece 31
31-331-3: erster Flächenabschnitt des ersten Endes 31-1 des Drahtstücks 31first surface section of the first end 31-1 of the piece of wire 31
31-431-4: zweiter Flächenabschnitt des zweiten Endes 31-2 des Drahtstücks 31second surface section of the second end 31-2 of the piece of wire 31
31-531-5: Aussparung zwischen dem ersten und zweiten Ende des Drahtstücks 31Recess between the first and second end of the piece of wire 31
31-631-6: dritter Flächenabschnitt des Drahtstücks 31third surface section of the piece of wire 31
4040: zweite Phasesecond phase
4141: Drahtstück einer ersten Windung der zweiten PhasePiece of wire of a first turn of the second phase
4242: Drahtstück einer zweiten Windung der zweiten PhasePiece of wire of a second turn of the second phase
4343: Drahtstück einer dritten Windung der zweiten PhasePiece of wire of a third turn of the second phase
41-141-1: erstes Ende des Drahtstücks 32first end of wire piece 32
41-241-2: zweites Ende des Drahtstücks 32second end of wire piece 32
5050: dritte Phasethird phase
5151: Drahtstück einer ersten Windung der dritten PhasePiece of wire of a first turn of the third phase
5252: Drahtstück einer zweiten Windung der dritten PhasePiece of wire of a second turn of the third phase
5353: Drahtstück einer dritten Windung der dritten PhasePiece of wire of a third turn of the third phase
51-151-1: erstes Ende des Drahtstücks 51first end of wire piece 51
51-251-2: zweites Ende des Drahtstücks 51second end of the piece of wire 51
6161: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
6262: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
6363: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
6464: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
7171: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
7272: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
7373: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
7474: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
8181: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
8282: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
8383: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
8484: Leiterplattenkontaktflächecircuit board contact area
100100: Wickelachsewinding axis
E1E1: Wicklungseingang der ersten PhaseFirst phase winding input
E2E2: Wicklungseingang der zweiten PhaseSecond phase winding input
E3E3: Wicklungseingang der dritten PhaseThird phase winding input
A1A1: Wicklungsausgang der ersten PhaseFirst phase winding output
A2A2: Wicklungsausgang der zweiten PhaseSecond phase winding output
A3A3: Wicklungsausgang der dritten PhaseThird phase winding output
bb: BreiteBroad
di.e: Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Ende eines DrahtstücksDistance between the first and second ends of a piece of wire
bKbK: Breite des Kernswidth of the core
lKlK: Länge des Kernslength of core

Claims

A surface mount choke (1) comprising - a core (10) with two flat legs (11, 12) running parallel to one another, with adjacent ends of the two flat legs (11, 12) being connected to one another by a respective connecting segment (13, 14), so that the core (10) has the shape of a closed, flat ring, - a winding member (20) having at least two turns (21), each turn (21) being a single bent length of wire (31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53) having a respective first and second end (31-1, 31-2; 32-1, 32-2; 33-1, 33-2; 41-1, 41-2; 42-1, 42-2; 43-1, 43-2; 51 -1, 51-2; 52-1, 52-2; 53-1, 53-2), the first and second end of a respective length of wire (31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53) is bent around one of the flat legs (11, 12) and comes to rest on a mounting side (15) of the flat leg, the first end (31-1, 32-1; 41-1, 42-1; 51-1 , 52-1) of the length of wire of a first of the windings to the second end (32-2, 33-2; 42-2, 43-2; 52-2, 53-2) of the length of wire (32, 33; 42, 43 ; 52, 53) of a second turn adjacent to the first turn is electrically connected to the winding part (20) via a printed circuit board contact surface of a printed circuit board, wherein a first surface section (31-3, 32-3; 41-3, 42-3; 51 -3, 52-3) of the first end of the piece of wire (31, 32, 41, 42; 51, 52) of the first turn and a second surface section (31-4, 32-4; 41-4, 42-4; 51-4, 52-4) of the second end of the wire piece (32, 33; 42, 43; 52, 53) of the second winding come to rest on an axis parallel to the winding axis (100) of the at least two windings (21) next to one another, so that the shortest possible connection via the associated circuit board contact surface is provided.

Throttle down claim 1 , characterized in that the distance (d) between the first and the second end of the piece of wire (31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53) of a respective winding (21) is smaller than the width (b) of the piece of wire (31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53), the width being the length dimension extending in the direction of the winding axis (100).

Choke according to one of the preceding claims, characterized in that with two or more than two windings (21), the ends of the wire pieces (31, 32, 33; 41, 42, 43; 51, 52, 53) of respectively adjacent windings (21) stepped in a plane parallel to the flat legs (11, 12) and perpendicular to the winding axis (100).

Choke according to one of the preceding claims, characterized in that the winding part (20) comprises more than one phase (30, 40, 50), each phase (30, 40, 50) comprising at least two windings (21).

Throttle down claim 3 and 4 , characterized in that with two or more than two turns (21) per phase (30, 40, 50), the ends of the wire pieces (31, 32, 33; 41, 42, 43; 51, 52, 53) of respectively adjacent turns (21) of a respective phase (30, 40, 50) are offset in a stepped manner in a plane parallel to the flat legs (11, 12) and perpendicular to the winding axis (100).

Throttle down claim 4 or 5 , characterized in that the windings (21) of a respective phase (30, 40, 50) are arranged side by side to form a winding, with a respective phase (30, 40, 50) having a first end of a first outer winding a winding input and a second end of a second outer turn forming a winding output, the windings of the phases being arranged such that a winding output (A1, A2, A3) of one phase (30, 40, 50) is adjacent to the winding output (A1, A2, A3) of another Phase (30, 40, 50) or a winding input (E1, E2, E3) of a phase (30, 40, 50) next to the winding input (E1, E2, E3) of another phase (30, 40, 50) is arranged.

Choke according to one of the preceding claims, characterized in that the sections of the wire pieces running on the mounting side (15) of the flat leg have a wavy shape with at least one valley and at least two peaks, or vice versa, with the at least one valley and the at least two Mountains perpendicular to the plane of the mounting side (15) of the flat leg (11, 12) extend.

Choke according to one of the preceding claims, characterized in that the wire pieces (31, 32, 33, 41, 42, 43; 51, 52, 53) are insulated, with at least their first and second surface sections (31-3, 32-3 , 33-3; 41-3, 42-3, 43-3; 51-3, 52-3, 53-3; 31-4, 32-4, 33-4; 41-4, 42-4, 43 -4; 51-4, 52-4, 53-4) are freed from isolation.

Throttle down claim 7 , characterized in that, in addition, third surface sections (31-6, 32-6, 33-6; 41-6, 42-6, 43-6; 51-6, 52-6, 53-6) are freed from isolation.

Throttle after one of Claims 1 until 7 , characterized in that the pieces of wire (31, 32, 33, 41, 42, 43; 51, 52, 53) are uninsulated, and to avoid short circuits between adjacent pieces of wire, these are held in a predetermined position with a means for fixing.

Throttle down claim 10 , characterized in that the means for fixing is an adhesive or a mechanical guide introduced into the core (10) or a spacer inserted into the winding part (20).