DE60037085T2 - Gleichtaktfilter - Google Patents
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Description
- Hintergrund der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gleichtaktfilter, der hauptsächlich für kleine elektronische Vorrichtungen verwendet wird, insbesondere einen Gleichtaktfilter, der mit Rauschen in einer Stromquellenleitung in wirksamer Weise umgehen kann, der von kleiner Größe ist, aber einen relativ hohen Strom erfordert, oder einer Datenleitung in einer Niedrigquerschnitt-Vorrichtung, wie einer Videokamera, einem MD-(mini disk)-Abspielgerät, CD-(compact disk)-Spieler, einem tragbaren PC (personal computer) usw.
- Es wurde eine herkömmliche Drosselspule mit einer Wicklung vorgeschlagen, die um einen trommelförmigen Kern gewickelt ist, die in
JP-A-8-213248 5A gezeigt, Elektroden eines folienähnlichen Leiters, der durch Metallisierung gebildet ist, an Flanschen an beiden Enden des trommelförmigen Kerns30 mit einer Wicklung33 befestigt sind, wobei Endanschlüsse33a der Wicklung22 mit den Elektroden32 durch Pressschweißen verbunden sind und eine Folie35 auf der Oberfläche des Kerns30 mit einem Klebstoff34 befestigt ist. -
5B und5C zeigen eine Chip-Drossel, die inJP-A-8-186028 38 mit einem trommelförmigen Kern mit Flanschen36 an beiden Enden kombiniert sind, wobei Endanschlüsse39a der Wicklung39 an Elektroden40 fixiert sind, die an dem Flansch36 durch Löten oder dgl. befestigt sind. - Bei den Strukturen, die in
5A oder5B und5C dargestellt sind, bei denen die Wicklungsendanschlüsse33a und39a flachgedrückt sind, kann ein DC-(Gleichstrom)-Widerstand erhöht werden und die Endanschlüsse können abbrechen. Deshalb ist eine solche Struktur schwierig zu realisieren, bei der die Drosselspule eine relativ kleine Größe für einen großen Strom aufweist, bei dem das Produkt eine große Wärmemenge erzeugt. Bei der Form der Elektroden, die in5B und5C gezeigt sind, bei der der Wicklungsendanschluss39a , der auf dem Boden des Flansches36 fixiert ist, auf eine Leiterplatte gelötet wird, ist der Verbindungszustand nach dem Einbau der Leiterplatte schwierig zu erkennen. In ähnlicher Weise, da die Form der Elektrode32 , die in5A gezeigt ist, eine kurze Stirnfläche aufweist, ist der Lötzustand ebenfalls schwierig zu erkennen. - Zusammenfassung der Erfindung
- Hinsichtlich des oben Genannten beabsichtigt die vorliegende Erfindung, einen Gleichtaktfilter anzubieten, der von kleiner Größe ist, aber bei relativ hohen Strömen verwendet werden kann, in seinem auf einem Substrat montierten Zustand leicht zu erkennen ist und von niedrigem Querschnitt sein kann.
- Der Gleichtaktfilter gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen trommelförmigen Kern, der Flansche an beiden Enden eines Wicklungskerns, um welchen eine Wicklung gewickelt ist, und einen plattenartiger Kern aufweist, bei dem beide Enden an den Flanschen befestigt sind, um einen geschlossenen magnetischen Weg zwischen ihm und dem trommelförmigen Kern zu bilden, indem konkave Abschnitte an mindestens einem der einander zugewandten Abschnitte beider Kerne gebildet sind, um Spalten zwischen den Flanschen des trommelartigen Kerns und dem plattenartigen Kern auszubilden, und eine Vielzahl von Elektroden, von denen jede über einer oberen Fläche, einer Stirnfläche und einer unteren Fläche jedes der Flansche aufeinander folgt, an Abschnitten vorhanden ist, die den Spalten in jedem Flansch entspricht, und eine Vielzahl von Wicklungen um den Wicklungskern herumgewickelt sind, wobei beide Enden jeder der Vielzahl von Wicklungen jeweils mit den Abschnitten der Elektroden an der oberen Fläche jedes der Flansche verbunden und daran befestigt sind, und der trommelförmige Kern und der plattenartige Kern aneinander durch einen Klebstoff befestigt sind.
- Auf diese Weise ist der Endanschluss der Wicklung an der Elektrode in einer Weise befestigt, dass er in einem Spalt untergebracht ist, der durch die konkaven Abschnitte zwischen dem Flansch und dem plattenartigen Kern gebildet ist. Deshalb kann der Endanschluss der Wicklung in der Form einer runden Verdrahtung untergebracht werden.
- Dies trägt zur Bereitstellung eines Gleichtaktfilters bei, der von kleiner Größe ist und für relativ große Ströme verwendet werden kann. Der Wicklungsendanschluss wird nicht abbrechen, da es nicht erforderlich ist, ihn abzuflachen. Außerdem, da der Wicklungsendanschluss in dem durch den konkaven Abschnitt gebildeten Spalt untergebracht ist, kann die Höhe der oberen Fläche des plattenartigen Kerns niedrig gehalten werden, wodurch ein Niederquerschnitt-Gleichtaktfilter für relativ große Ströme erstellt wird. Da die Elektrode vorhanden ist, um über der oberen Fläche, der Stirnfläche und der unteren Fläche der Flansche aufeinanderzufolgen. Folglich wird, wenn der Gleichtaktfilter auf die Leiterplatte durch Löten montiert wird, auf der Stirnfläche des Flansches der Elektrodenabschnitt auf der oberen Fläche des Flansches, mit dem der Wicklungsendanschluss verbunden ist, von dem Elektrodenabschnitt aus der Stirnfläche und der unteren Fläche des Flansches, der für die Montage der Leiterplatte zu verwenden ist, niedergedrückt, und der Elektrodenabschnitt auf der oberen Fläche, die sich verschlechtern kann, wenn der Wicklungsabschnitt verbunden ist, wird nicht zur Montage verwendet. Aus diesem Grunde kann die nachteilige Wirkung auf die Lötfähigkeit verhindert werden. Darüber hinaus kann der Befestigungszustand des Lötmittels auf den Elektroden visuell erkannt werden.
- Bei dem Gleichtaktfilter können die Spalte mit dem Klebstoff gefüllt sein.
- Da die durch die konkaven Abschnitte gebildeten Spalte mit dem Klebstoff gefüllt sind, sind die Wicklungsendanschlüsse verstärkt und die Klebstoffmenge ist gesichert, sodass der plattenartige Kern fest am trommelförmigen Kern befestigt werden kann.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1A ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Ausführung des erfindungsgemäßen Gleichtaktfilters zeigt; -
1B ,1C und1D sind eine Draufsicht, eine Stirnseitenansicht und bzw. eine Schnittansicht des trommelförmigen Kerns; -
2A und2B sind Perspektivansichten des plattenartigen Kerns bzw. des trommelförmigen Kerns gemäß dieser Ausführung; -
2C ist ein Ersatzschaltbild dieser Ausführung; -
3A ist eine Draufsicht, die den Verbindungszustand eines Wicklungsendanschlusses bei dieser Ausführung zeigt; -
3B und3C sind Stirnansichten eines Produkts; -
3D ist davon eine Seitenansicht; -
3E ist eine Perspektivansicht, die den Montagezustand des Produkts auf einer gedruckten Verdrahtungsplatte zeigt; -
4A und4B sind Stirnansichten einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung, bei der die Struktur der Spalte, die zwischen einem trommelförmigen Kern und einem plattenartigen Kern gebildet ist, und sich von jener bei der vorangehenden Ausführung unterscheidet; -
4C ist eine Perspektivansicht einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung, bei der die Anzahl Kanäle erhöht ist; -
4D ist eine Draufsicht einer anderen Ausführung, bei der die Anordnung von Wicklungen von jener der vorangehenden Ausführung verschieden ist. -
5A ist eine Seitenansicht einer Ausführung des Stands der Technik; und -
5B und5C sind eine Seitenansicht und eine Stirnseitenansicht einer anderen Ausführung des Stands der Technik. - Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
-
1A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführung des erfindungsgemäßen Gleichtaktfilters zeigt.1B ,1C und1D sind eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Schnittansicht des trommelförmigen Kerns des Filters.2A und2B sind Perspektivansichten eines plattenartigen Kerns und eines trommelförmigen Kerns gemäß dieser Ausführung.2C ist ein Ersatzschaltbild dieser Ausführung. In1 und2 bezeichnet das Bezugszeichen1 einen trommelförmigen Ferrit-Kern, der Flansche1b an beiden Enden eines Kerns1a mit einer Wicklung2 aufweist. An jedem Flansch1b ist eine Vielzahl von Elektroden3 entsprechend einer Vielzahl von Linien (drei Linien wie in2C bei dieser Ausführung gezeigt), die gebildet sind, um über der oberen Fläche, der Stirnfläche und der unteren Fläche des Flansches1b durch Auftragen und Backen leitfähiger Paste und Auflage auf die Fläche aufeinanderzufolgen. - Bezugszeichen
4 bezeichnet einen plattenartigen Kern, der an dem trommelförmigen Kern zur Bildung eines geschlossenen magnetischen Wegs befestigt ist. In2A ist er umgekehrt dargestellt. Der plattenartige Kern4 hat dieselbe Außengröße wie jene des trommelförmigen Kerns1 und konkave Abschnitte4a , die der oberen Fläche der Flansche der Elektrode3 auf der Fläche gegenüber den Flanschen1b entsprechen. - Der Gleichtaktfilter, wie er aus der Draufsicht von
3A und der Stirnansicht von3B ersehen werden kann, sind drei Wicklungen2 um den trommelförmigen Kern1 und Wicklungsendanschlüsse2a auf der oberen Fläche der Flansche durch leitendes Fixiermittel, wie Lötzinn, und leitenden Klebstoff oder Punktschweißen befestigt. - Wie aus der Stirnansicht von
3C und der Seitenansicht von3D ersehen werden kann, werden ein Klebstoff5 , der durch Ultraviolettstrahlung ausgehärtet werden kann, und Wärme auf die Flansche1b des trommelförmigen Kerns1 oder konkaven Abschnitte4a des plattenartigen Kerns4 angewandt. Danach wird der Klebstoff5 zum Füllen zwischen die Anschnitte des Flansches, woran die Wicklungsendanschlüsse2a befestigt sind, und die konkaven Abschnitte4a eingeschoben. Die Oberfläche des Klebstoffs5 wird in einem Heizofen durch Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung ausgehärtet, sodass er provisorisch fixiert ist. Danach wird der ganze Klebstoff in einem Heizofen ausgehärtet, sodass der plattenartige Kern am trommelförmigen Kern1 befestigt ist. -
3E ist eine Perspektivansicht des Montagezustands des Gleichtaktfilters auf einer gedruckten Verdrahtungsplatte6 . Wo der Gleichtaktfilter auf der gedruckten Verdrahtungsplatte6 durch Reflow-Löten in dem Zustand befestigt ist, in dem sich die Elektroden3 beim weichen Lötmittel befinden, das auf den Leitern7 der gedruckten Verdrahtungsplatte6 aufgedruckt ist, kann der Befestigungszustand des Lötmittels8 auf den Elektroden3 auf der Stirnfläche des Flansches visuell erkannt werden. - Wie aus der Schnittansicht von
10 ersichtlich, ist die Elektrode3 vorhanden, um über der oberen Fläche, der Stirnfläche und der unteren Fläche des Flansches aufeinanderzufolgen. Deshalb, wenn der Gleichtaktfilter auf der Leiterplatte durch Löten auf dem Stirnflächenabschnitt des Flansches1b montiert wird, wird der Elektrodenabschnitt3a auf der oberen Fläche des Flansches, mit dem der Wicklungsendanschluss2a verbunden ist, vom Elektrodenabschnitt3a auf der oberen Fläche des Flansches niedergehalten, der sich verschlechtern kann, wenn der angeschlossene Wicklungsendanschluss nicht für die Montage verwendet wird. Aus diesem Grunde kann die nachteilige Wirkung auf die Lötfähigkeit verhindert werden. - Der Wicklungsendanschluss
2a ist in einem Spalt untergebracht, der durch den konkaven Abschnitt4a gebildet ist. Deshalb kann der Wicklungsendanschluss2a in dem Spalt in der Form einer runden Wicklung untergebracht sein, sodass er nicht zerbrochen wird. Dies trägt zur Bereitstellung eines Gleichtaktfilters bei, der von kleiner Größe ist und für relativ große Ströme verwendet werden kann. Zum Beispiel konnte der Dreikanal-Gleichtaktfilter, der eine Größe von 2,00 mm (Breite) × 2,5 mm (Länge) × 1,8 mm (Höhe) aufweist und einen Strom von 1,5 A durchleiten kann, realisiert werden. Da der Wicklungsendanschluss2a in dem Spalt, der durch den konkaven Abschnitt4a gebildet ist, untergebracht werden kann, kann die Höhe der Oberseite des plattenartigen Kerns4 auf einen niedrigen Wert gedrückt werden, wodurch ein Niederquerschnitt-Gleichtaktfilter bereitgestellt wird. - Wie aus einer Stirnflächenansicht von
4A ersichtlich ist, kann ein konkaver Abschnitt1c auf der oberen Fläche jedes der Flansche1b des trommelförmigen Kerns1 zur Bildung eines Raums oder Spalts, wo der Wicklungsendanschluss2a befestigt und untergebracht ist, ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Elektrode3 auf der oberen Fläche des Flansches auf dem Boden des konkaven Abschnitts1c angeordnet. Wie aus einer Stirnflächenansicht von4B ersichtlich ist, können der konkave Abschnitt1c des Flansches1b und der konkave Abschnitt4a des plattenartigen Kerns4 einander entgegengesetzt gemacht werden, um einen Spalt zwischen ihnen auszubilden, wo der Befestigungsabschnitt des Wicklungsendanschlusses2a unterzubringen ist. - Die vorliegende Erfindung kann zur Beseitigung von Rauschen bei einer Vielzahl von Kanälen im Unterschied zu drei Kanälen angewandt werden.
4C zeigt eine Anwendung des erfindungsgemäßen Gleichtaktfilters auf eine Schaltung mit acht Kanälen. -
4D ist eine Draufsicht einer anderen Ausführung des erfindungsgemäßen Gleichtaktfilters. Wie aus4D ersichtlich ist, sind Wicklungsabschnitte2A und2B , wobei beide zwei Wicklungen aufweisen, die zwei Paare bilden (21a ,21b und22a ,22b sind Endanschlüsse der um den Wicklungsabschnitt2A gewickelten Wicklungen und23a ,23b und24a ,24b sind Endanschlüsse der Wicklungen, die um den Wicklungsabschnitt2B gewickelt sind), voneinander beabstandet um ein Intervall G, sodass der gegenseitige Einfluss der Wicklungen, die das Paar bilden, so klein wie möglich ist. - Im Einklang mit der Erfindung kann ein Gleichtaktfilter, da der Wicklungsendanschluss in einem Zustand einer runden Wicklung untergebracht werden kann, angeboten werden, der von kleiner Größe ist und für relativ große Ströme verwendet werden kann. Der Wicklungsendanschluss wird nicht zerbrechen, da es nicht erforderlich ist, ihn abzuflachen. Außerdem, da der Wicklungsendanschluss in einem Spalt untergebracht ist, der durch den konkaven Abschnitt gebildet wird, kann die Höhe der oberen Fläche des plattenartigen Kerns niedrig gehalten werden, womit ein Niederquerschnitt-Gleichtaktfilter für einen relativ großen Strom bereitgestellt wird. Ferner, da die Elektrode vorhanden ist, um über der oberen Fläche, der Stirnfläche und der unteren Fläche des Flansches aufeinanderzufolgen, wird der Elektrodenabschnitt auf der oberen Fläche des Flansches, mit dem der Wicklungsendanschluss verbunden ist, vom Elektrodenabschnitt auf der Stirnfläche und der unteren Fläche des Flansches niedergedrückt, der für die Montage auf der Leiterplatte zu verwenden ist, und der Elektrodenabschnitt auf der oberen Fläche des Flansches, der sich verschlechtern kann, wenn der Wicklungsendanschluss verbunden ist, wird nicht zur Montage verwendet. Aus diesem Grunde kann die nachteilige Wirkung auf die Lötfähigkeit verhindert werden. Außerdem, da die Elektrode vorhanden ist, über die obere Fläche, die Stirnfläche und die untere Fläche des Flansches aufeinanderzufolgen, kann der Befestigungszustand des Lötmittels auf der Elektrode visuell erkannt werden.
- Außerdem, da die Spalte, die von den konkaven Abschnitten gebildet sind, mit dem Klebstoff gefüllt werden, werden die Wicklungsendanschlüsse verstärkt und die Kleb stoffmenge wird gesichert, sodass der plattenartige Kern fest an dem trommelförmigen Kern befestigt werden kann.
Claims (4)
- Gleichtaktfilter, das umfasst: einen trommelförmigen Kern (
1 ) mit Flanschen (1b ) an beiden Enden eines Wicklungskerns (1a ), um den eine Wicklung (2 ) herumgewickelt ist; einen plattenartigen Kern (4 ), dessen beide Enden mit einem Klebstoff (5 ) an den Flanschen des trommelförmigen Kerns (1 ) befestigt sind, um einen geschlossenen magnetischen Weg zwischen ihm und dem trommelförmigen Kern zu bilden; und Spalten zwischen den Flanschen des trommelförmigen Kerns (1 ) und dem plattenartigen Kern (4 ), die durch konkave Abschnitte (4a ) gebildet werden, die an wenigstens einem der einander zugewandten Abschnitte sowohl des trommelförmigen Kerns als auch des plattenartigen Kerns ausgebildet sind; wobei eine Vielzahl von Elektroden, von denen jede über einer oberen Fläche, einer Stirnfläche und einer unteren Fläche jedes der Flansche (b) aufeinander folgt, an Abschnitten vorhanden sind, die den Spalten in jedem Flansch entsprechen; und eine Vielzahl von Wicklungen um den Wicklungskern herumgewickelt sind, wobei beide Enden jeder der Vielzahl von Wicklungen jeweils mit den Abschnitten der Elektroden an der oberen Fläche jedes der Flansche verbunden und daran befestigt sind. - Gleichtaktfilter nach Anspruch 1, wobei die Spalte mit dem Klebstoff gefüllt sind.
- Gleichtaktfilter nach Anspruch 1, wobei die konkaven Abschnitte sowohl aus dem trommelförmigen Kern als auch dem plattenartigen Kern ausgebildet sind und die konkaven Abschnitte des trommelförmigen Kerns den konkaven Abschnitten des plattenartigen Kerns gegenüberliegend hergestellt sind.
- Gleichtaktfilter nach Anspruch 1, wobei der Wicklungskern eine Vielzahl von Wicklungsabschnitten enthält, die voneinander beabstandet sind.
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