DE3151170A1 - SHIELDED TRANSMITTER EMBEDDED IN INSULATING POWDER FOR AN INSBES. SWITCHING POWER SUPPLY OPERATED AT HIGHER FREQUENCIES, IN PARTICULAR. LOCKING CONVERTER POWER SUPPLY IN A COLOR TELEVISION RECEIVER - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und MünchenSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark Berlin and Munich

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Geschirmter, in isolierende Vergußmasse eingebetteter Transformator für ein Insbesondere bei höheren Frequenzen betriebenes Schaltnetzteil, insbesondere Sperrwandlernetzteil in einem FarbfernsehempfängerShielded transformer embedded in insulating potting compound for use especially at higher frequencies operated switched-mode power supply, in particular flyback converter power supply in a color television receiver

Die Erfindung betrifft einen geschirmten, in isolierende Vergußmasse eingebetteten Transformator für ein insbesondere bei höheren Frequenzen betriebenes Schaltnetzteil, insbesondere Sperrwandlernetzteil in einem Farbfernsehempfänger, mit einem mehrschenkligen, mindestens einen Spulenwickel tragenden Kern aus ferromagnetischem Material, der nur innerhalb eines Spulenwickels in einem von diesem umhüllten Schenkel wenigstens einen Luftspalt aufweist und im übrigen magnetisch geschlossen ist.The invention relates to a shielded transformer embedded in insulating potting compound for a particular transformer Switching power supply operated at higher frequencies, in particular flyback converter power supply in a color television receiver, with a multi-legged core made of ferromagnetic material and carrying at least one coil winding Material that only has at least one air gap within a bobbin in one of the legs enclosed by the latter has and is magnetically closed for the rest.

In der Fernsehempfangstechnik, insbesondere in Farbfernsehempfängern benötigt man Schaltnetzteile, die einen Sperrwandler mit einem Transformator zur Lieferung bestimmter Arbeitsspannungen enthalten. Der Sperrwandler arbeitet üblicherweise entweder mit der Zeilenfrequenz oder einer nicht synchronisierten Frequenz von 18 bis 25 kHz. Die zugehörigen Transformatoren haben einen ferromagnetischen Kern, der gewöhnlich aus Ferriten in E- oder U-Form zusammengesetzt ist. Ein wesentliches Problem ist dabei die hohe Gleichstrommagnetisierung des Transformators. Um deren nachteilige Auswirkung auf die Wechselstrominduktivität herabzusetzen, ist es erforder-■ lieh, den ferromagnetischen Kern mit Luftspalt auszuführen. Ein Kern mit einem nennenswerten Luftspalt hat andererseits gegenüber einem magnetisch geschlossenenIn television reception technology, especially in color television receivers, switching power supplies are required that have a Flyback converter with a transformer for supplying certain working voltages included. The flyback converter usually works at either the line frequency or an unsynchronized frequency of 18 to 25 kHz. The associated transformers have a ferromagnetic core, which is usually made of ferrites in E- or U-shape is composed. A major problem is the high DC magnetization of the Transformer. To their adverse effect on the To reduce alternating current inductance, it is necessary ■ borrowed to carry out the ferromagnetic core with an air gap. A core with a significant air gap, on the other hand, has a magnetically closed core compared to a core

Kra 1 Gae /22.12.1981Kra 1 Gae / December 22, 1981

. 3. ^{VPA 8ί ρ} 1 200 DE. 3. ^{VPA 8ί ρ} 1 200 DE

Kern ein erhöhtes magnetisches Streufeld, das in Fernsehempfängern, beispielsweise mit seinem Einfluß auf. die Bildröhre, schädlich ist. Wollte man zur Streufeldverminderung einen Luftspalt innerhalb des Spulenkörpers anordnen, ergäben sich in der über dem Luftspalt liegenden Wicklung erhebliche Wirbelstromverluste mit der Gefahr einer Überhitzung der Spule.Core an increased magnetic stray field, which in television receivers, for example with its influence on. the picture tube, is harmful. If you wanted to reduce the stray field Arranging an air gap within the bobbin would result in the one above the air gap Winding significant eddy current losses with the risk of overheating the coil.

Zur Abschirmung solcher störender Streufelder ist es aus dem Siemens-Datenbuch 1981/82 "Ferrit-Wickelbauteile", z. B. Seite 92, bekannt, um die Außenschenkel der E-Kerne eine Kupferfolie anzuordnen, die als Abschirmung wirkt, wobei der so geschirmte Transformator mittels geeigneter Hilfsmittel in elektrisch isolierende Vergußmasse eingebettet ist. Die Ausführung dieser Schirmung ist jedoch umständlich. So müssen beispielsweise die einander überlappenden Folienenden miteinander verschweißt oder verlötet und die üblich verwendeten Vergußbehälter häufig vor jedem erneuten Gießvorgang zusätzlich von Rückständen aus dem vorhergehenden Gießvorgang befreit bzw. gereinigt werden. .To shield such interfering stray fields, it is from the Siemens data book 1981/82 "Ferrite winding components", z. B. Page 92, known to arrange the outer legs of the E-cores a copper foil, which acts as a shield, the transformer thus shielded being embedded in an electrically insulating potting compound by means of suitable aids is. However, this shielding is cumbersome. For example, the overlapping Foil ends welded or soldered together and the potting containers commonly used frequently Before each new casting process, residues from the previous casting process are also removed or cleaned will. .

Zur elektrischen und magnetischen Abschirmung von Transformatoren ist es auch bekannt, anstatt der vorerwähnten Schirmung den Transformator in einen Metallbecher einzusetzen und die Freiräume mit Vergußmasse, insbesondere Epoxidharz, auszufüllen. Abgesehen von den verhältnismäßig hohen Kosten für die Metallbecher, sind diese · auch in all den Fällen unerwünscht, in denen die Gefahr einer Berührung mit elektrisch leitenden, nicht isolierten Teilen benachbarter Bauelemente auftreten kann.It is also known for the electrical and magnetic shielding of transformers, instead of the aforementioned Use shielding the transformer in a metal cup and the free spaces with potting compound, in particular Epoxy resin to fill in. Apart from the relatively high cost of the metal cups, these are also undesirable in all those cases where there is a risk of contact with electrically conductive, non-insulated Sharing of neighboring components can occur.

Ein Transformator der eingangs genannten Art, der die widersprüchlichen Forderungen nach ausreichender Wechsel-Strominduktivität, Streufeldarmut und geringer Verlust-A transformer of the type mentioned above, which meets the contradicting requirements for sufficient alternating current inductance, Stray field poverty and low loss

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leistung voll erfüllt, ohne einen ferromagnetischen Schirm zu benötigen,ist durch die DT-AS 23 05 957 bekannt. Die unmittelbar über dem Luftspalt befindliche Wicklung besteht dabei aus einer Hochfrequenzlitze. 5The DT-AS 23 05 957 is known from DT-AS 23 05 957 that performance is fully achieved without the need for a ferromagnetic screen. The winding located directly above the air gap consists of a high-frequency stranded wire. 5

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen geschirmten, in isolierende Vergußmasse eingebetteten Transformator der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dessen Verguß und Schirmung mit möglichst geringem Auf-■10 wand erstellbar sind.The invention is based on the object of providing a shielded, embedded in insulating potting compound To create a transformer of the type mentioned at the outset, its encapsulation and shielding with the least possible increase wall can be created.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Transformator gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Transformator in einen Kunststoffbecher eingegossen ist, dessen Innen- und/oder Außenfläche mindestens in dem zum Luftspalt benachbarten Bereich eine zumindest ringförmig geschlossene Metallisierung trägt.A transformer is used to solve this problem proposed according to the invention according to the preamble of claim 1 that the transformer in a plastic cup is cast, the inner and / or outer surface of which is at least in that adjacent to the air gap Area carries an at least ring-shaped closed metallization.

Dieser metallisierte Kunststoffbecher ersetzt den bisher zum Teil verwendeten Metallbecher. Da dieser Kunststoffbecher als quasi verlorener Becher Bestandteil des fertigen, d.h. vergossenen Transformators ist, entfällt auch die erwähnte Befreiung der Gießform von eventuellen Gießharzrückständen. Die auf die Innen- und/oder Außenfläche aufgebrachte, insbesondere aufgedampfte Metallschicht übernimmt die elektrische beziehungsweise magnetische Abschirmung des Transformators; die ringförmig angeordnete, verlötete oder verschweißte Merallfolie erübrigt sich damit. Ein so geschirmter und in Vergußmasse gebetteter Transformator besitzt, abgesehen von seiner verbilligten Herstellungsweise, auch eine gesteigerte Qualität.This metallized plastic cup replaces the metal cup that was previously used in some cases. Since this plastic cup is part of the finished, i.e. encapsulated transformer, the aforementioned exemption of the casting mold from possible Cast resin residues. The, in particular vapor-deposited, metal layer applied to the inner and / or outer surface takes over the electrical or magnetic shielding of the transformer; the ring-shaped arranged, soldered or welded Merall foil is not necessary. So shielded and in Casting compound embedded transformer has, apart from its cheaper production method, also a increased quality.

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Soll der Transformator in Schaltnetzteilen in gedrängter Bauweise, d.h. eng benachbart zu anderen Bauelementen angeordnet werden, so empfiehlt es sich, den Kunststoffbecher nur auf seiner Innenfläche zu metallisieren, um die Isolationswirkung des Kunststoffgehäuses aufrecht zu erhalten.Should the transformer in switched-mode power supplies be more crowded Construction, i.e. are arranged closely adjacent to other components, it is advisable to use the plastic cup to metallize only on its inner surface in order to maintain the insulating effect of the plastic housing to obtain.

Je nach Bedarf kann selbstverständlich auch die gesamte Innen- und/oder Außenfläche des Kunststoffbechers mit einer Metallschicht bedeckt sein.Depending on requirements, the entire inner and / or outer surface of the plastic cup can of course also be included be covered with a metal layer.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figur, die einen Transformator nach der Erfindung in geschnittener Darstellung zeigt, näher erläutert.The invention is explained below with reference to the figure, which shows a transformer according to the invention in section Illustration shows, explained in more detail.

Der Transformator besitzt einen mit einem Flanschteil 7 ausgestatteten Spulenkörper 6, der die Primär-und Sekundärwicklungen 4 des Transformators trägt. Auf den Spulenkörper sind E-Kerne 1, 2, insbesondere Ferritkerne, aufgeschoben. Die zueinander gekehrten Stirnflächen der Mittelbutzen der E-Kerne 1, 2 begrenzen dabei einen Luftspalt 5. In den Spulenkörperflansch 7 sind elektrische Anschlußstifte 8 mit ihren einen Enden eingebettet.The transformer has a coil former 6 which is equipped with a flange part 7 and which carries the primary and Secondary windings 4 of the transformer carries. E-cores 1, 2, in particular ferrite cores, postponed. The facing end faces of the central slugs of the E cores 1, 2 limit an air gap 5. Electrical connection pins 8 are embedded with their one ends in the bobbin flange 7.

Die Anordnung, bestehend aus den E-Kernen, dem Spulenkörper 6, 7 und den Wicklungen 4, ist in einen Kunststoff becher 3 eingesetzt und mittels Vergußmasse 9, insbesondere Gießharz, in diesen Becher eingebettet. Zur Schirmung ist die Innenfläche des Kunststoffbechers 3 mit einer Metallschicht 10 bedeckt.The arrangement, consisting of the E-cores, the coil body 6, 7 and the windings 4, is inserted into a plastic cup 3 and by means of potting compound 9, especially cast resin, embedded in this cup. The inner surface of the plastic cup 3 is used for shielding covered with a metal layer 10.

Wie bereits erwähnt, kann die Metallschicht 10 auch durch eine Metallschicht ersetzt sein, die lediglich den zum Luftspalt benachbarten Bereich ringförmig umschließt.As already mentioned, the metal layer 10 can also be replaced by a metal layer that is only used for the Air gap surrounds adjacent area in a ring.

3 Patentansprüche
1 Figur3 claims
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Claims (3)

^VPA 81 P 1200 ^VPA 81 P 1200 PatentansprücheClaims J Geschirmter, in isolierende Vergußmasse eingebetteter Transformator für ein insbesondere bei höheren Frequenzen betriebenes Schaltnetzteil, insbesondere Sperrwandlernetzteil, in einem Farbfernsehempfänger mit einem mehrschenkligen, mindestens einen Spulenwickel tragenden Kern aus ferromagnetischem Material, der nur innerhalb eines Spulenwickels in einem von diesen umhüllten Schenkel wenigstens einen Luftspalt aufweist, und im übrigen magnetisch geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator in einen Kunststoff becher (3) eingegossen ist, dessen Innen- und/oder Außenfläche mindestens in dem zum Luftspalt (5) benachbart§rf"Bereich eine zumindest ringförmig geschlossene Metallisierung (10) trägt. J Shielded transformer, embedded in insulating potting compound, for a switched-mode power supply, in particular flyback converter power supply, in a color television receiver with a multi-legged core made of ferromagnetic material, which carries at least one coil winding and which only has at least one air gap within a coil winding in one of these sheathed legs has, and is otherwise magnetically closed, characterized in that the transformer is cast in a plastic cup (3), the inner and / or outer surface of which at least in the area adjacent to the air gap (5) has an at least annularly closed metallization (10) carries. 2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Innenfläche des Kunststoffbechers (3) mit einer Metallschicht (10) bedeckt ist.2. Transformer according to claim 1, characterized in that that the entire inner surface of the plastic cup (3) is covered with a metal layer (10) is covered. 3. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Außenfläche des Kunststoffbechers (3) mit einer Metallschicht bedeckt ist.3. Transformer according to claim 1, characterized in that that the entire outer surface of the plastic cup (3) is covered with a metal layer is.