DE8801879U1 - Induktivität für Leistungselektronik- bzw. Leistungselektrikanwendungen - Google Patents
Induktivität für Leistungselektronik- bzw. LeistungselektrikanwendungenInfo
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Description
27.10S/70-R1
Induktivität für Leistungselektronik- bzw.
Leistungselektrikanwendungen.
Die Erfindung betrifft eine Induktivität für Leistungselektronik- bzw. Leistungselektrikanwendungen, mit
einem ebenen, elektrisch isolierenden Trägerkörper, der an mindestens einer seiner beiden Hauptflächen mit einem
spiralförmig gewundenen Leiterzug versehen ist.
Bei solchen Induktivitäten kann der Trägerkörper bspw. aus einein epoxydnarzgetränkten Hartpapier sein» auf das dine
Metallfolie aufkaschiert ist» wobei die Metallfolie entsprechend dem spiralförmig gewundenen Leiterzug
strukturiert und der Leiterzug aus der Folie ausgeätzt wird. Durch die Verwendung eines Trägerkörpers aus einen
epoxydgarzgetränkten Hartpapier ist der Anwandungsteiaperaturbereich einer solchen Induktivität
begrenzt. Das bedeutet jedoch, dass in Abhängigkeit von der
Um^ftJoung in der eine solohe induktivität zur Anwendung
kommt, die Leistungsaufnähme der Induktivität begrenzt ist.
Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Induktivität der eingangs genannten Art zu sohaffen, die in
einem vergleichsweise weiten Temperaturbereich problemlos
ucii &pgr;&agr;&igr; Il 11
Diese Aufgäbe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
der Trägerkörper aus einem keramischen Material besteht und dass der spiralförmig gewundene Leiterzug aus einem
elektrisch leitenden, durch Atzen strukturierten Folienoder Blechmaterial ist, das mit dem Trägerkörper
festhaftend verbunden ist. Dabei erfolgt die festhaftende Verbindung des für den Leiterzug vorgesehenen Folien- oder
Blechmaterials bspw. nach einem Verfahren, das durch die Gesamtheit der folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet
ist:
a) Aufrauhen des Trägerkörpers an der für das Folienoder Blechmaterial vorgesehenen Hauptfläche,
b) Beaufschlagen des Trägerkörpers mit einer feuchten
Luftatmosphäre und Erhitzen des Trägerkörpers auf
ü&er 1300*C,
c) Abkühlen des Trägerkörpers,
d) Aufbringen einer Kupferdünnschicht auf den Trägerkörper,
e) Auftragen einer Schicht aus Kupfer(II)Hydroxyd auf
die Kupferdünnschicht,
f) Anordnen des Folien" oder ßiechmaterial« aus Kupfer
auf der KupferClDHydroxydsohioht und
g) Erhitzen des die Kupferfolie oder das Kupferblech tragenden Trägerkörpers in einer Mischatmosphäre auf
K WVi f WII
$ bis genügend Metalloxid aus der
&rgr; Kupfer(II)Hydroxydschioht in den Trägerkörper
eindiffundiert ist.
i Blechmaterial strukturiert, was bspw. in einem
I
oder Blechmaterial befindlichen ätzresistiven Beschichtung
k wird ein fttzvorgang durchgeführt, bei dem das Folien-oder
' Blechmaterial unter Ausbildung des spiralförmig gewundenen
5 Leiterztiges strukturiert wird. Das Folien- oder
: Blechmaterial kann eine Wanddicke zwischen 0,1 mm und 2 mm
* aufweisen. Selbstverständlich kann das für den Leiterzug
\
vorgesehene Material auch dünner oder dicker sein. Der
Leiterzug brauche nicht unbedingt aus Kupfer zu sein,
sondern er kann auch aus einem anderen elektrischleitenden Material sein. Desgleichen ist die Form des spiralförmig
gewundenen Leiterzuges beliebig, sie kann kreisförmig,
eckig, oval oder anders ausgebildet
Bei der erfindungsgemässen Induktivität ist mindestens eine
der beiden einander gegenüberliegenden Hauptflächen des
Trägerkörpers mit einem spiralförmig gewundenen Leiterzug festhaftend ausgebildet. Bei einer anderen Ausbildung der
erfindungsgemässen Induktivität kann der ebene Trägerkörper
an seinen beiden voneinander abgewandten Hauptflächen mit je einem spiralförmig gewundenen Leiterzug versehen sein.
Je nachdem, ob, bzw. wie die beiden Leiterzüge des ebenen Trägerkörpers zusammengeschaltet sind bzw. magnetisch
zusammenwirken sollen, können die beiden auf dem Trägerkörper vorgesehenen Leiterzüge im gleichen oder im
entgegengesetzten Uhrzeigersinn spiralförmig gewunden sein.
Bei einer Ausbildung der Induktivität ist vorzugsweise im Zentrum und an der Aussenseite des/jedes Leiterzuges je ein
mit dem Leiterzug verbundenes Kontaktelement vorgesehen. Dieses Kontaktelement besteht vorzugsweise aus demselben
Material wie der zugehörige Leiterzug, bzw. es ist mit dem
zugehörigen Leiterzug einteilig ausgebildet. An den beiden mit den Endabschnitten eines L&iterzuges verbundenen
Kontaktelementen können Anschlusselemente in Form von Ansohlussdrähten, Anschlussfahnen o.dgl. elektrisch leitend
und festhaftend angeschlossen sein.
Die beiden durch den Trägerkörper voneinander getrennten spiralförmig gewundenen Leiterzüge können durch ein
Verbindungselement miteinander verbunden sein, das mit den auesenseitigen Kontaktelementen jedes der beiden
spiralförmig gewundenen Leitarzüge kontaktiert ist. Dieses
Verbindungselement kann durch einen Verbindungsdraht, durch eine Verbindungeklammer oder duroh ein anderes
Verbindungsorgan gebildet sein. Bei einer derartigen Ausbildung der Induktivität sind die beiden spiralförmigen
Leiterzüge vorzugsweise im gleiohen Drehsinn gewunden, so
dass bei einem Stromfluss von einem Ansohlusselement, das
mit dem zentralen Kontaktelement des einen Lelterzugea
kentaktiert 1st, zum zweiten Ansohltusselement, dae mit dem
zentralen Kontaktelement des 2weiten Leü.terzuges
KonttAktiert ist, die nmgneifeider der fcasidsn spirsiförmis
«Iff t Il f
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gewundenen Leiterzüge in die gleiche Richtung gerichtet sind und sich somit verstärken. Das bedeutet, dass sich die
Induktivitäten der beiden Leiterzüge addieren. Für den Fall, dass eine sehr kleine Induktivität gewünscht wird,
können die beiden Leiterzüge in zueinander entgegengesetzten Drehrichtungen gewunden sein.
Bei einer anderen Ausbildung der Induktivität weist der Trägerkörper in seinem mittleren Bereich ein Durchgangsloch
auf, durch das sich ein elektrisch leitendes Verbindungselement hindurcherstreckt, das mit den
Kontaktelementen im Zentrum jedes der beiden spiralförmig gewundenen Leiterzüge kontaktiert ist. Bei dieser
Induktivität ist jedes aussenseitige Kontaktelement der beiden Leiterzüge mit einem Anschlusselement in Form eines
Anschlussdrahtes, einer Anschlussfahne o.dgl. kontaktiert.
Es ist in vorteilhafter Weise möglich, dass eine Anzahl keramischer, mit auf den beiden Hauptflächen vorgesehenen
spiralförmig gewundenen Leiterzügen versehene Trägerkörper in einem Abstand nebeneinander angeordnet sind, wobei die
Hauptfläohen benachbarter Trägerkörper einander zugewandt und benachbarte Trägerkörper duroh elektrisch leitende
Verbindungselemente miteinander verbunden sind, die mit den in den Zentren der spiralförmig gewundenen Leiterzüge
vorgesehenen Kontaktelementen kontaktiert sind. Dadurch ergibt sich eine einfaoh aufgebaute Serienschaltung
einzelner Induktivitäten mit der Möglichkeit, eine gewünschte Induktivität duroh geeignete Auswahl der
einzelnen Induktivitäten einstellen zu können. Eine weitere Vergrösserung der Induktivität ergibt »loh daduroh, dass
jeder Trägerkörper von einem Gehäuse aus ferromagnetieohem
Material umgeben 1st.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in tier Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Induktivität. Es zeigt:
Fig.l eine Ansicht einer Induktivität von oben,
Fig.? einen Schnitt durch die Induktivität gemäss Fig.l
entlang der Schnittlinie II-II,
Fig.3 eine zweite Ausführungsform der Induktivität im
Schnitt,
Fig.4 eine dritte Ausführungsform der Induktivität in
einrtar Schnittdarstellung, und
Fig.5 eine Serienschaltung nebeneinander angeordneter
Induktivitäten gemäss Fig. 3.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Induktivität 10, die einen elektrisch isolierenden Trägerkörper 12 aus einem
keramischen Material aufweist. Auf einer der beiden Hauptflächen 14 des Trägerkörpers 12 ist ein Leiterzug 16
festhaftend vorgesehen, der spiralförmig gewunden ist. Der Leiterzug 16 wird durch Strukturierung eines auf der einen
Hauptfläche 14 festhaftend angeordneten Folien- oder Blechmaterials hergestellt. Zu diesem Zweok wird das auf
dem Trägerkörper 12 fixierte Folien- oder Blechmaterial mit
einer ätzresistenten Beschichtung versehen, die entweder unmittelbar in einem Siebdruokverfahren oder in einem an
sioh bekannten Maskierverfahren strukturiert wird. Sei diesem Maskierverfahren kann es «ich bspw. um ein
Fofcoöeiiehfcünfsverfanrsn handeln. Derarteise Verfahren sind
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an sich bekannt, so dass es sich erübrigt, hierauf näher einzugehen. Nach dem Strukturieren der ätzresistenen
Beschichtung wird ein ätzverfahren durchgeführt, bei dem alle nicht maskierten Flächenbereiche des Folien- oder
Blechmaterials vom Trägerkörper 12 weggeätzt werden, so dass nur die unter dem ätzresistenten Material befindlichen
Flächenabschnitte des Folien- oder Blechmaterials auf dem Trägerkörper 12 festhaftend stehenbleiben. Der auf diese
Meise hergestellte spiralförmig gewundene Leiterzug 16 weist ein zentrales Kontaktelement 18 und ein
aussenseitiges Kontaktelement 20 auf.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Induktivität 10, bei der auf beiden voneinander abgewandten Hauptflächen 14 des
Trägerkörpers 12 aus keramischem Material je ein spiralförmig gewundener Leiterzug 16 festhaftend angeordnet
ist. Die beiden aussenseitigen Kontaktelemente 20 sind
mittels eines Verbindungselementes 22 miteinander elektrisch leitend verbunden. Bei diesem Verbindungselement
22 kann es sich um einen Verbindungsdraht oder um eine Verbindungsklammer handeln. Die beiden zentralen
Kontaktelemente 18 sind mit Verbindungselementen 24 kontaktiert, die von der Induktivität 10 in axialer
Richtung wegstehen.
Es ist möglich, die Induktivität 10 mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung zu bedecken, die die Induktivität
gegen das Eindringen von Feuchtigkeit bzw. gegen das Eindringen aggressiver Dämpfe oder Gase schützt. Diese
Umhüllung kann bspw. mit Partikeln aus ferromagnetische!« Material gemischt sein, um den Induktionswert der
Induktivität zu erhöhen
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Fig. 4 zeigt eine Induktivität 10, die sieh von der in
Pig.3 dargestellten Induktivität 10 dadurch unterscheidet,
dass der Trägerkörper 12 ein zentrales Durohgangsloeh 26
aufweist, duroh das sioh ein Verbindungselement 22 hindurcherstreokt. Das Verbindungselement 22 ist mit den
beiden zentralen Kontaktelementen 18 der auf den beiden voneinander abgewandten Hauptflachen 14 des Trägerkörpers
12 festhaftend angeordneten spiralförmig gewundenen Leiterzügen 16 kontaktiert. Die t aiden aussenseitigen
Kontaktelemente 20 der Leiterzüge 16 sind mit
Verbindungselementen 24 verbunden, bei denen es sich bspw. um Anschlussdrähte handelt.
In Fig. 4 sind Verbindungselemente 24 dargestellt, die von der Induktivität 10 aussermittig axial weostehen.
Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Verbindungselemente 24 von der Induktivität 10 in radialer
Richtung wegstehen. Bei der zuletzt genannten Ausbildung können die Verbindungselemente 24 voneinander auch einen
genau definierten Abstand aufweisen, der einem Rastermass
entspricht.
Fig. 5 zeigt Induktivitäten 10, bei denen jeder Trägerkörper 12 auf den beiden voneinander abgewandten
Hauptflächen 14 je einen spiralförmig gewundenen Leiterzug 16 aufweist. Die einzelnen Induktivitäten 10 entsprechen
der in Fig. 3 dargestellten Induktivität 10. Die induktivitäten lö sind durch Vör&indungseleaiente 24
miteinander verbunden. Mit der ßezugsziffer 28 ist ein
Gehäuse aus ferromagnetische«! Material bezeichnet, das aus
einer der Anzahl Induktivitäten 10 entsprechenden Anzahl Gehäusetöpfen 3O und einem Abschlussdeckel 32
zusammengesetzt ist. Die Gehäusetöpfe 30 sind derart ausgebildet, dass ihre Böden sich in dem Zwischenrau«
zwischen benachbarten Induktivitäten 10 erstrecken. Durch
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das Gehäuse 28 aus ferrödiAgnetieohem Material ergibt sioh
eine Erhöhung dee Induktionswertes der Induktivität. Duroh
die aus deim Gehäuse 28 vorstehenden Verbindungselemente 24
kann diese mehrfache Induktivität in eine beliebige Schaltung eingeschaltet werden.
Claims (7)
1. Induktivität für Leistungselektronik- bzw.
Leistungselektrikanwendungen mit einem ebenen,
elektrisch isolierenden Trägerkörper, der an mindestens einer seiner beiden Hauptflächen (14) mit
einem spiralförmig gewundenen Leiterzug (16) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (12) aus einem keramischen
Material besteht und dass der spiralförmig gewundene Leiterzug (16) aus einem elektrisch leitenden, durch
Atzen strukturierten Folien- oder Blechmaterial ist,
das mit dem Trägerkörper (12) festhaftend verbunden ist.
2. Induktivität nach Anspruch 1,
daduroh gekennzeichnet, dass der ebene Trägerkörper (12) an seinen beiden
voneinander abgewandten Hauptflachen (14) mit je
einem spiralförmig gewundenen Leiterzug (16) versehen ist.
3. Induktivität nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum und an der Aussenseite des/jedes
Leiterzuges (16) je ein mit dem Leiterzug (16) \ verbundenes Kontaktelement (18, 20) vorgesehen ist.
fe
4. Induktivität nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet dass die beiden durch den Trägerkörper (12)
voneinander getrennten spiralförmigen Leiterzüge (16) durch ein Verbindungselement (22) miteinander
verbunden sind, das mit den aussenseitigen Kontaktelamenten (20) jedes der beiden spiralförmig
gewundenen Leiterzüge (16) kontaktiert ist.
5. Induktivität nach Anspruch 2,
dadurch g e k ennzeichnet, dass der Trägerkörper (12) in seinem mittleren Bereich ein Durehgangsloch (26) aufweist, durch das sich ein elektrisch leitendes Verbindungselement (22) hin&ircherstreckt, das mit den Kontaktelementen (18) im Zentrum jedes der beiden spiralförmig gewundenen Leiterzüge (16) kontaktier*· 1st.
dadurch g e k ennzeichnet, dass der Trägerkörper (12) in seinem mittleren Bereich ein Durehgangsloch (26) aufweist, durch das sich ein elektrisch leitendes Verbindungselement (22) hin&ircherstreckt, das mit den Kontaktelementen (18) im Zentrum jedes der beiden spiralförmig gewundenen Leiterzüge (16) kontaktier*· 1st.
6. Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduron gekennzeichnet,
g dass eine Anzahl keramischer, mit auf den beiden
' Hauptfläohen (14) vorgesehenen spiralförmig
gewundenen Leiterzügen (in) versehene Trägerkörper
(12) in einem Abstand voneinander angeordnet sind,
P wobei die Hauptfläohen (14) benachbarter Trägerkörper
ftf <
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(12) einander zugewandt und benaohbarte Trägerkörper
(12) duroh elektrieoh leitende Verbindungselemente
(24) miteinander verbunden sind, die mit den in den Zentren der spiralförmig gewundenen LeiterzUge (16)
vorgesehenen Kontaktelementen (18) konftaktiert sind.
7. Induktivität nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Trägerkörper (12) von einem Gehäuse (28)
aus ferromagnetisohem Material umgeben ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8801879U DE8801879U1 (de) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | Induktivität für Leistungselektronik- bzw. Leistungselektrikanwendungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE8801879U DE8801879U1 (de) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | Induktivität für Leistungselektronik- bzw. Leistungselektrikanwendungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8801879U1 true DE8801879U1 (de) | 1988-04-07 |
Family
ID=6820653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8801879U Expired DE8801879U1 (de) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | Induktivität für Leistungselektronik- bzw. Leistungselektrikanwendungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8801879U1 (de) |
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1988
- 1988-02-13 DE DE8801879U patent/DE8801879U1/de not_active Expired
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