DE3609617C2 - Spulenkern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen Spulenkern für mindestens zwei Spulen, die auf mit Luftspalten versehenen Außenschenkeln angeordnet sind, mit gemeinsamen Mittelschen­ kel, wobei die Luftspalte jeweils außerhalb der Spulenkörper angeordnet sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs (DE-GM 84 09 850).

Es ist aus der Praxis bekannt zwei E-Kerne zu verwenden, wenn z. B. je eine Spule auf den Außenschenkeln eines solchen Kerns kombiniert werden sollen. Derartig aufgebaute Wandler besitzen ein gerin­ ges Streufeld. Nachteilig ist es jedoch, daß die Luftspalte innerhalb der Spulen auf den Außenschenkeln angeordnet sind. Dadurch wird der Induktivitätsfaktor (AL-Wert) vermindert und die Spulen werden nachteilig durch Wirbelstromverluste er­ wärmt. Durch die vermehrt auftretende Verkleinerung der elek­ tronischen Schaltungsaufbauten und deren Bauelemente ergibt sich ein wesentlich gedrängter Aufbau. Spulen und Wandler mit Kern müssen platzsparend auf Leiterplatten mit den wesentlich kleineren Bauelementen ohne Beeinflussung ihrer Umgebung durch Streufelder untergebracht werden.

Es ist eine Zündspule für Brennkraftmaschinen bekannt, die einen mehrschenkligen Kern besitzt, auf dessen Außenschenkeln Primärwicklungen und Sekundärwicklungen angeordnet sind und wobei die Außenschenkel mit je einem Luftspalt versehen sind, welche sich außerhalb der Wicklungen befinden. Der Kern wird hier jedoch aus unterschiedlich geformten Kernteilen gebildet (DE-GM 84 09 850).

Aus ELECTRONICS engineering edition, S. 91, 6. Juni 1958 sind F-förmige Formteile zur Bildung von Transformatorkernen be­ kannt. Eine Wicklung wird dort auf dem Mittelschenkel vorgesehen.

In der DE-OS 34 11 844 wird beschrieben, daß in die Luftspal­ te eines Transformatorkerns Dauermagnete eingefügt werden. Damit wird erreicht, daß je nach Stromrichtung in der auf dem Mittelschenkel des Transformatorkerns angeordneten Primärwick­ lung die Induktionswirkung jeweils nur auf eine der beiden auf den Außenschenkeln angeordneten Sekundärwicklungen er­ folgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Induktivitäts­ faktor zu verbessern, das Streufeld wie bei Doppel-E-Kernen klein zu halten, die Erwärmung durch Wirbelstromverluste geringer zu halten und dabei gleichzeitig eine platzsparende und kostensparende Lösung für einen Spulenkern zu finden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebenen Maßnahmen gelöst.

Da die Luftspalte bei Doppel-F-Kernen nicht mehr innherhalb der Spulenwickel sind, sind die genannten Nachteile der Dop­ pel-E-Kerne nicht mehr vorhanden. Außerdem ergibt sich nach der Erfindung vorteilhafterweise, daß die Luftspalte weiter auseinanderliegen als bei den bekannten Doppel-E-Kernen. Dadurch wird die Entkopplung der Spulen vergrößert.

Beide Luftspalte können mit Permanentmagneten ausgefüllt werden. Das ermöglicht eine einseitig höhere Aussteuerung bis fast um den Faktor zwei.

Bei der alten Kernform (Doppel-E) ist eine derartige Vormagne­ tisierung problematisch. Im Fehlerfall, d. h. bei entgegenge­ setzter Stromrichtung, kann die Vormagnetisierung innerhalb der Spule zerstört oder sogar umgepolt werden. Außerhalb der Spule ist ein zu großes Feld in der Gegenrichtung nicht mög­ lich, da es durch die Kernsättigung begrenzt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe der Zeichnung erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Spulenkerns mit Doppel-F-Kernteilen und je einer Spule auf den Außenschenkeln, geschnitten in der Ebene der Kern­ oberfläche,

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer der Fig. 1 ent­ sprechenden Anordnung mit abgeänderter F-form der Kernteile.

Ein erstes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1. Die beiden F-förmigen Kernteile 1 und 2 sind bezüglich ihrer Außenschen­ kel so ausgebildet, daß sich je ein Luftspalt 7 und 8 außer­ halb der auf den Außenschenkeln aufgesteckten Spulen bildet, die aus den Spulenkörpern 3 und 4 mit den Wicklungen 5 und 6 bestehen.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei die beiden F-förmigen Kernteile 11 und 12 eine etwas andere Außenschenkel­ länge aufweisen, so daß die Luftspalte 17 und 18 entste­ hen, die sich deutlich außerhalb der Spulenkörper 13 und 14 mit den Wicklungen 15 und 16 befinden und ähnlich weit vonein­ ander weit entfernt liegen wie bei dem Kern in Fig. 1.

Claims (1)

1. Zweiteiliger Spulenkern für mindestens zwei Spulen, die auf mit Luftspalten versehenen Außenschenkeln angeordnet sind, mit gemeinsamem Mittelschenkel, wobei die Luftspal­ te jeweils außerhalb der Spulenkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus zwei F-förmigen Teilen besteht, und daß die F-Form der beiden Kernteile hinsichtlich der Längen der jeweils zueinander senkrecht stehenden, einander gegen­ überliegenden Außenschenkelteile bzw. freien Jochteile derart ausgebildet sind, daß sich für jede gegebene Kerngröße durch einen größtmöglichen Abstand der beiden Luftspalte voneinander eine gute Entkopplung der Spulen auf den Außenschenkeln ergibt, und daß zur Vormagneti­ sierung mindestens einer der Luftspalte mit einem Perma­ nentmagnet ausgefüllt ist.