EP3300527A1

EP3300527A1 - Power converter module

Info

Publication number: EP3300527A1
Application number: EP16756621.5A
Authority: EP
Inventors: Martin Maier; Uwe Weiss; Wolfgang Feil
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2018-04-04
Also published as: KR20180037225A; WO2017054972A1; CN107924760A; DE102015218715A1; JP2018535539A; JP6594531B2; KR102036130B1; US20180286564A1

Abstract

The invention relates to a power converter module comprising a circuit board (7) in which an iron core (1) is integrated in recesses (6) of the circuit board (7), a winding with windings, forming a secondary circuit (8) of the power converter module, is arranged in or on the circuit board (7).

Description

Beschreibung description

Stromwandlermodul Power converter module

Die Erfindung betrifft ein Stromwandlermodul aufweisend eine Leiterplatte, in welche in Ausnehmungen der Leiterplatte ein Eisenkreis integriert ist. The invention relates to a current transformer module comprising a printed circuit board, in which in recesses of the printed circuit board, an iron circuit is integrated.

Bekannt sind Stromwandler vom Typ Ringkernwandler. Ein Sekundärkreis eines solchen Stromwandlers umfasst typischerweise eine Ringwicklung, die auch Ringkern genannt wird. Der Primärkreis des Stromwandlers ist ein Draht, der durch die Ringwicklung hindurchgeführt wird. Aufgrund gesetzlicher Erfordernisse sind bei der Ausgestaltung des Stromwandlers vorbestimmte Luft- und Kriechstrecken einzuhalten, etwa zwischen dem primär- und dem sekundärseitigen Anschluss oder zwischen dem primärseitigen Anschluss und der Ringwicklung. Die Ringwicklung besteht üblicherweise aus Lackdraht, der für die gesetzlichen Vorgaben als nicht isoliert gilt. Der den Primärkreis bildende Draht hingegen ist üblicherweise ausreichend isoliert. Es sind bestimmte Mindestabstände zwischen den abisolierten, freien Enden des Primärkreisdrahts zur Ringwicklung einzuhalten. Current transformers of the toroidal core type are known. A secondary circuit of such a current transformer typically comprises a ring winding, which is also called ring core. The primary circuit of the current transformer is a wire which is passed through the ring winding. Due to legal requirements are in the design of the current transformer predetermined clearance and creepage distances to be met, such as between the primary and the secondary side terminal or between the primary-side terminal and the ring winding. The ring winding is usually made of enameled wire, which is not considered isolated for legal requirements. By contrast, the wire forming the primary circuit is usually sufficiently insulated. There are certain minimum distances between the stripped, free ends of the primary circuit wire to the ring winding to comply.

Neben diesen Ringkernwandlern gibt es auch Wandler, die aus wechselseitig geschichteten Blechen mit einem Spulenkörper bestehen. Der Spulenkörper hat den Vorteil, dass man ihn einfach und schnell bewickeln kann. Für den Spulenkörper hat man jedoch wieder einmalige Werkzeugkosten. Insgesamt gesehen sind aber die Genauigkeit und der Dynamikumfang bei diesem Wandler schlechter als beim Ringkernwandler. In addition to these toroidal transformers, there are also converters consisting of mutually layered sheets with a bobbin. The bobbin has the advantage that you can easily and quickly wind it. For the bobbin but you have once again tooling costs. Overall, however, the accuracy and the dynamic range in this converter are worse than the toroidal transformer.

Die oben ausgeführten Beispiele für einen Stromwandler weisen mehrere Nachteile auf. So ist es mit einem erheblichen Aufwand verbunden, die sekundären Windungen aufzubringen. Zudem müssen Anschlusslitzen angeschlagen werden, die wiederum mit der Leiterplatte kontaktiert werden müssen. Außerdem wird bei einer Trennung der Stromwandlerbaugruppe von der Leiterplatte mehr Bauraum benötigt. The above examples of a current transformer have several disadvantages. So it is associated with a considerable effort to apply the secondary turns. In addition, pigtails must be struck, which in turn must be contacted with the circuit board. In addition, at a separation of the current transformer assembly of the circuit board requires more space.

Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Stromwandlermodul zu schaffen, welches auf einfache Art und Weise die oben genannten Nachteile ausräumt. Accordingly, the object of the present invention is to provide a current transformer module, which eliminates the disadvantages mentioned above in a simple manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Stromwandlermodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a current transformer module with the features of claim 1. Advantageous embodiments and developments, which can be used individually or in combination with each other, are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Stromwandlermodul gelöst, aufweisend eine Leiterplatte, in welche in Ausnehmungen der Leiterplatte ein Eisenkreis integriert ist, wobei eine einen Sekundärkreis des Stromwandlermoduls bildende Wicklung mit Windungen in bzw. auf der Leiterplatte angeordnet ist. According to the invention this object is achieved by a current transformer module, comprising a printed circuit board, in which an iron circuit is integrated in recesses of the printed circuit board, wherein a winding forming a secondary circuit of the current transformer module is arranged with turns in or on the printed circuit board.

Der Oberbegriff Stromwandlermodul ist in dieser Patentanmeldung als ein modular aufgebauter Stromwandler vorzugsweise ohne eigenes Gehäuse definiert, der mit seinem Primär- und seinem Sekundärkreis in und auf der Leiterplatte integriert ist . The generic term current transformer module is defined in this patent application as a modular current transformer preferably without its own housing, which is integrated with its primary and its secondary circuit in and on the circuit board.

Die Erfindung beinhaltet eine Leiterplatte, auf und in der die Sekundärwindungen als Leiterbahnen ausgeführt sind. In der Leiterplatte sind Aussparungen vorgesehen, um einen Eisenkreis aufnehmen zu können. Die Primärwindungen können als separate Leitungen oder als Leiterbahn auf und in den Leiterplattenschichten realisiert werden. The invention includes a printed circuit board on and in which the secondary windings are designed as conductor tracks. In the circuit board recesses are provided to accommodate an iron circle can. The primary windings can be realized as separate lines or as a conductor track on and in the circuit board layers.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Eisenkreis aus Blechen, insbesondere U-, E- oder L-förmigen, oder aus Ringband oder aus ferromagnetischen Halbschalen oder aus Schnittbandkernhälften ausgebildet ist. Einzeln gestapelte U-Bleche werden wechselseitig zueinander ausgerichtet. Der Aufbau bietet auf diese Art und Weise so gut wie keinen Luftspalt. Das Ringband bietet den Vorteil, dass der magnetische Fluss optimal geführt werden kann. Die ferromagnetischen Halbschalen weisen den Vorteil auf, dass die zwei Halbschalen eine einfache Montage ermöglichen und die Eigenschaften des Luftspalts über die überlappende Fläche gesteuert werden können. Auch die Schnittbandkernhälften ermöglichen durch ihre Zweiteiligkeit eine einfache Montage. Sie müssen lediglich so aneinander ge- fügt werden, dass sich ein geschlossener Eisenkreis ergibt. In a particularly advantageous embodiment of the invention, it may be provided that the iron circuit of sheets, in particular U-, E- or L-shaped, or ring band or ferromagnetic half-shells or cut strip core halves is formed. Individually stacked U-plates are mutually aligned. The structure offers in this way as good as no air gap. The ring band offers the advantage that the magnetic flux can be optimally guided. The ferromagnetic half-shells have the advantage that the two half-shells allow easy assembly and the properties of the air gap can be controlled via the overlapping surface. The cut-strip core halves also allow easy assembly due to their bipartite nature. They merely have to be joined together in such a way that a closed iron circle results.

In einer weiteren speziellen Fortführung des erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass der Eisenkreis in einer Aussparung oder mehreren Aussparungen in der Leiter- platte positioniert ist und die Sekundärkreis bildenden Windungen durch den Eisenkreis durchgeführt sind. Durch die Ausnehmungen in der Leiterplatte gelingt es, den Eisenkreis fest zu fixieren. Der jeweilige Eisenkreis weist zwei Schenkelelemente auf, die über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. Um einen der beiden Schenkelelemente ist der Sekundärkreis in und auf der Leiterplatte gewickelt. In a further specific continuation of the inventive concept, it can be provided that the iron circuit is positioned in a recess or a plurality of recesses in the printed circuit board and the secondary circuit-forming windings are performed by the iron circuit. By the recesses in the circuit board succeeds to fix the iron circle firmly. The respective iron circle has two leg elements, which are connected to each other via a connecting portion. To one of the two leg elements, the secondary circuit is wound in and on the circuit board.

In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Sekundärkreis bildenden Windungen auf einer Mehrzahl an Leiterplattenschichten ausgebildet sind. Um eine technologisch sinnvolle Anzahl an Windungen zu erreichen, müssen die Windungen auf mehrere Schichten einer Leiterplatte verteilt sein. In einer weiteren speziellen Fortführung des erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass die mit Sekundärkreis bildenden Windungen ausgebildeten Leiterplattenschichten mit Durchkontaktierungen zwischen den Leiterplattenschichten durch die gesamte Leiterplatte ausgebildet sind. Diese technische Lösung ist besonders kostengünstig. In a special embodiment of the invention, it may be provided that the secondary circuits forming windings are formed on a plurality of printed circuit board layers. To achieve a technologically meaningful number of turns, the turns must be distributed over several layers of a printed circuit board. In a further specific continuation of the inventive concept, it can be provided that the printed circuit board layers formed with secondary circuits are formed with plated-through holes between the circuit board layers through the entire printed circuit board. This technical solution is particularly cost-effective.

In einer weiteren speziellen Fortführung des erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass die mit Sekundär- kreis bildenden Windungen ausgebildeten Leiterplattenschichten mit Durchkontaktierungen zwischen den Schichten nur in Teilbereichen der Leiterplatte ausgebildet sind. Um die Win- dungsabstände nicht zu vergrößern, liegen die Durchkontaktierungen dann außerhalb der eigentlichen Wicklungsfläche. In a further specific continuation of the inventive concept, it can be provided that the formed circle forming turns printed circuit board layers with vias between the layers only in partial areas of the circuit board. In order not to increase the winding distances, the plated-through holes are then outside the actual winding surface.

In einer weiteren speziellen Fortführung des erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass die Durchkontaktierungen außerhalb der Wicklungsfläche der Sekundärkreis bildenden Windungen angeordnet sind. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die Windungsabstände nicht vergrößert werden müssen . In a further specific continuation of the inventive concept, it can be provided that the plated-through holes are arranged outside the winding surface of the secondary circuit-forming windings. This has the advantage that the winding distances do not have to be increased.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Stromwandlermodul für den Motorschutz ausgebildet ist. In a particularly advantageous embodiment of the invention, it may be provided that the current transformer module is designed for motor protection.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Stromwandlermodul für den Leitungsschutz ausgebildet ist. In a particularly advantageous embodiment of the invention, it may be provided that the current transformer module is designed for line protection.

In einer weiteren speziellen Fortführung des erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass das Stromwandlermodul 3-phasig ausgebildet ist, bestehend aus drei Eisenkreisen und drei Sekundärkreisen, die elektrisch miteinander verbunden sind. In a further specific continuation of the inventive concept, it can be provided that the current transformer module is formed in a 3-phase manner, consisting of three iron circuits and three secondary circuits, which are electrically connected to one another.

Das erfindungsgemäße Stromwandlermodul weist einen Eisenkreis auf, der vorzugsweise aus U-förmigen Blechen, aus Schnittbandkernhälften, aus Ringband oder aus ferromagnetischen Halbschalen aufgebaut sein kann. Der Eisenkreis ist in Aussparungen einer Leiterplatte platziert. Die Aussparungen in der Leiterplatte sind vorzugsweise sich gegenüberliegend angeordnet. Die jeweilige Ausführungsform des Eisenkreises weist in jeder Ausführung zwei Schenkelelemente auf, die über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. Die Schenkelelemente des jeweiligen Eisenkreises sind in den Aussparungen der Leiterplatte positioniert. Jeweils um ein Schenkelelement des Eisenkreises ist eine Sekundärkreis bildende Wicklung des Stromwandlermoduls mit einer Mehrzahl an Windungen in der Leiterplatte ausgebildet. The current transformer module according to the invention has an iron circle, which can preferably be constructed from U-shaped metal sheets, from laminated core halves, from annular band or from ferromagnetic half shells. The iron circle is placed in recesses of a circuit board. The recesses in the circuit board are preferably arranged opposite one another. In each embodiment, the respective embodiment of the iron circuit has two leg elements, which are connected to one another via a connecting section. The leg elements of the respective iron circle are positioned in the recesses of the circuit board. One at a time Leg member of the iron circuit is a secondary circuit forming winding of the current transformer module formed with a plurality of turns in the circuit board.

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung näher erläutert. Further advantages and embodiments of the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment and with reference to the drawing.

Dabei zeigen schematisch: Here are shown schematically:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fig. 1 shows an embodiment of an inventive

Stromwandlermoduls mit U-förmigen Blechen als Eisenkreis; Current transformer module with U-shaped plates as iron circle;

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromwandlermoduls mit Schnittbandkernhälften als Eisenkreis; FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a current transformer module according to the invention with sectional band core halves as an iron circle; FIG.

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromwandlermoduls mit einem Ringband als Eisenkreis; 3 shows a further embodiment of a current transformer module according to the invention with a ring band as an iron circle;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromwandlermoduls mit ferromagnetischen Halbschalen als Eisenkreis; 4 shows a further embodiment of a current transformer module according to the invention with ferromagnetic half-shells as an iron circle;

Fig. 5 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4, wobei die ferromagnetischen Halbschalen aus gestapelten Blechen hergestellt sind; Fig. 5 shows the embodiment of Figure 4, wherein the ferromagnetic half shells are made of stacked sheets.

Fig. 6 eine Spule mit Durchkontaktierungen durch die komplette Leiterplattenschicht; 6 shows a coil with plated-through holes through the complete circuit board layer;

Fig. 7 eine Spule mit Durchkontaktierungen zwischen einzelnen Schichten einer Leiterplatte. 7 shows a coil with plated-through holes between individual layers of a printed circuit board.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromwandlermoduls. Das erfindungsgemäße Stromwandlermodul weist einen Eisenkreis 1 auf, der vorzugsweise aus U-förmigen Blechen 2 aufgebaut ist. Die U-förmigen Bleche 2 weisen zwei vorzugsweise sich gegenüberliegende Schenkelelemente 3, 4 auf, die über einen Verbindungsabschnitt 5 miteinander verbunden sind. Der Eisenkreis 1 ist in Aussparungen 6 einer Leiterplatte 7 platziert. Die Aussparungen 6 in der Leiter- platte 7 sind vorzugsweise sich gegenüberliegend angeordnet. Die Schenkelelemente 3, 4 der U-förmig ausgebildeten Bleche sind in den Aussparungen 6 der Leiterplatte 7 positioniert, wobei die U-förmigen Bleche 2 vorzugsweise abwechselnd mit der offenen Seite oberhalb bzw. unterhalb der Leiterplatte 7 angeordnet sind. Die in Fig. 1 dargestellte Pfeilrichtung entspricht dabei der Montagerichtung. Jeweils um ein Schenkelelement des Eisenkreises 1 ist eine Sekundärkreis 8 bildende Wicklung des Stromwandlermoduls mit einer Mehrzahl an Windungen 9 in der Leiterplatte 7 ausgebildet. Fig. 1 shows an embodiment of a current transformer module according to the invention. The current transformer module according to the invention has an iron circle 1, which is preferably constructed from U-shaped sheets 2. The U-shaped sheets 2 have two preferably opposite leg elements 3, 4, which are connected to each other via a connecting portion 5. The iron circle 1 is placed in recesses 6 of a printed circuit board 7. The recesses 6 in the printed circuit board 7 are preferably arranged opposite one another. The leg elements 3, 4 of the U-shaped plates are positioned in the recesses 6 of the circuit board 7, wherein the U-shaped plates 2 are preferably arranged alternately with the open side above or below the circuit board 7. The arrow direction shown in Fig. 1 corresponds to the mounting direction. In each case around a leg element of the iron circle 1, a secondary winding 8 forming winding of the current transformer module is formed with a plurality of turns 9 in the circuit board 7.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromwandlermoduls dargestellt. Der Eisenkern 1 ist hier in Form von Schnittbandkernhälften 10 ausgeführt. Die Schnittbandkernhälften 10 sind U-förmig ausgebildet und weisen zwei sich gegenüberliegende Schenkelelemente 3, 4 und einen Verbindungsabschnitt 5 auf. Die Schenkelelemente 3, 4 der U-förmig ausgebildeten Schnittbandkernhälften 10 sind in den Aussparungen 6 der Leiterplatte 7 positioniert, wobei die Schnittbandkernhälften 10 zusammen einen Eisenkreis 1 erge- ben . Jeweils um ein Schenkelelement des Eisenkreises 1 ist eine Sekundärkreis 8 bildende Wicklung des Stromwandlermoduls mit einer Mehrzahl an Windungen 9 in der Leiterplatte 7 ausgebildet . Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromwandlermoduls mit einem Ringband 11 als Eisenkreis 1. Das Ringband 11 wird durch die Aussparungen 6 der Leiterplatte 7 gewickelt und bildet dadurch einen Zylinder aus. Die Schenkelelemente 3, 4 sowie der Verbindungsabschnitt 5 gehen durch diese zylindrische Ausbildung fließend ineinander über. Jeweils um ein Schenkelelement des Eisenkreises 1 ist eine Sekundärkreis 8 bildende Wicklung des Stromwandler- moduls mit einer Mehrzahl an Windungen 9 in der Leiterplatte2, a further embodiment of a current transformer module according to the invention is shown. The iron core 1 is designed here in the form of cut strip core halves 10. The Schnittbandkernhälften 10 are U-shaped and have two opposing leg members 3, 4 and a connecting portion 5. The leg elements 3, 4 of the U-shaped cut strip core halves 10 are positioned in the recesses 6 of the printed circuit board 7, wherein the cut strip core halves 10 together give an iron circle 1. In each case around a leg element of the iron circle 1, a secondary winding 8 forming winding of the current transformer module is formed with a plurality of turns 9 in the circuit board 7. Fig. 3 shows another embodiment of a current transformer module according to the invention with a ring band 11 as an iron circle 1. The ring band 11 is wound through the recesses 6 of the circuit board 7 and thereby forms a cylinder. The leg members 3, 4 and the connecting portion 5 go through this cylindrical training flowing into each other. In each case around a leg element of the iron circuit 1, a secondary winding 8 forming winding of the current transformer Module with a plurality of turns 9 in the circuit board

7 ausgebildet. 7 trained.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin- dungsgemäßen Stromwandlermoduls mit ferromagnetischen Halbschalen 12 als Eisenkreis 1 dargestellt. Die ferromagnetischen Halbschalen 12 sind U-förmig ausgebildet und weisen zwei sich gegenüberliegende Schenkelelemente 3, 4 und einen Verbindungsabschnitt 5 auf. Die Schenkelelemente 3, 4 der U- förmig ausgebildeten ferromagnetischen Halbschalen 12 sind in den Aussparungen 6 der Leiterplatte 7 positioniert, wobei die ferromagnetischen Halbschalen 12 entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, so dass sowohl oberhalb als auch unterhalb der Leiterplatte 7 ein Verbindungsabschnitt 5 der U-förmigen ferromagnetischen Halbschalen 12 angeordnet ist. Jeweils um ein Schenkelelement des Eisenkreises 1 ist eine SekundärkreisFIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a current transformer module according to the invention with ferromagnetic half shells 12 as an iron circuit 1. The ferromagnetic half-shells 12 are U-shaped and have two opposing leg members 3, 4 and a connecting portion 5. The leg elements 3, 4 of the U-shaped ferromagnetic half shells 12 are positioned in the recesses 6 of the circuit board 7, wherein the ferromagnetic half shells 12 are arranged opposite to each other, so that both above and below the circuit board 7, a connecting portion 5 of the U-shaped ferromagnetic half shells 12 is arranged. Each to a leg member of the iron circle 1 is a secondary circuit

8 bildende Wicklung des Stromwandlermoduls mit einer Mehrzahl an Windungen 9 in der Leiterplatte 7 ausgebildet. Fig. 5 zeigt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4, wobei die ferromagnetischen Halbschalen 12 aus gestapelten Blechen hergestellt sind. 8 forming winding of the current transformer module with a plurality of turns 9 formed in the circuit board 7. Fig. 5 shows the embodiment of Fig. 4, wherein the ferromagnetic half-shells 12 are made of stacked sheets.

In Fig. 6 ist eine Spule 13 mit Windungen 9 und mit Durchkon- taktierungen 14 durch die kompletten Leiterplattenschichten 15 dargestellt. Neben einem möglichst günstigen Aufbau des Eisenkreises 1 ist es auch wichtig, die Sekundärwicklung auf der Leiterplatte 7 optimal aufzubauen. Um eine technologisch sinnvolle Anzahl an Windungen 9 zu erreichen, müssen die Win- düngen 9 auf mehrere Schichten einer Leiterplatte verteilt sein. Diese Leiterplattenschichten 15 müssen mittels Durchkontaktierungen 14 miteinander verbunden sein. Da die Windungen 9 in den einzelnen Leiterplattenschichten 15 vorzugsweise abwechselnd von innen nach außen und dann wieder von außen nach innen verlaufen, befinden sich die Durchkontaktierungen 14 abwechselnd innen und außen. Dabei sollen die inneren Durchkontaktierungen 14 möglichst wenig Platinenfläche einnnehmen, vorzugsweise also in einer Linie zur Stirnseite des Eisenblechpaketes verlaufen. FIG. 6 shows a coil 13 with turns 9 and with through contacts 14 through the complete circuit board layers 15. In addition to the most favorable structure of the iron circuit 1, it is also important to optimally build the secondary winding on the circuit board 7. In order to achieve a technologically meaningful number of turns 9, the windings 9 must be distributed over several layers of a printed circuit board. These circuit board layers 15 must be connected to each other by means of plated-through holes 14. Since the windings 9 in the individual circuit board layers 15 preferably run alternately from the inside to the outside and then from the outside to the inside, the plated-through holes 14 are located alternately inside and outside. In this case, the inner vias 14 as little as possible board surface take, so preferably run in a line to the front of the sheet iron package.

Fig. 7 zeigt eine Spule 13 mit Windungen 9 und mit Durchkon- taktierungen 14 zwischen einzelnen Schichten einer Leiterplatte 7. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Durch- kontaktierungen 14 außerhalb der eigentlichen Wicklungsfläche liegen, um die Windungsabstände nicht zu vergrößern. Eine optimierte Lösung hinsichtlich des Bauraums liegt dann vor, wenn Durchkontaktierungen 14 mit einer ungeraden Nummer zu einer geraden Nummer jeweils direkt übereinander positioniert sind . FIG. 7 shows a coil 13 with turns 9 and with through contacts 14 between individual layers of a printed circuit board 7. It is preferably provided that the through-contacts 14 lie outside the actual winding surface in order not to increase the winding spacing. An optimized solution in terms of installation space exists when plated through-holes 14 with an odd number to an even number are each positioned directly above one another.

Für beide in den Fig. 6 und 7 dargestellten Möglichkeiten gilt, dass es optimal ist mit einer geraden Anzahl an Leiterplattenschichten 15 zu arbeiten, da dann beide Windungsenden der durchkontaktierten Spule 13 automatisch außen zu liegen kommen . For both possibilities shown in FIGS. 6 and 7, it is optimal to work with an even number of printed circuit board layers 15, since then both ends of the coil of the plated-through coil 13 automatically come to lie outside.

Das erfindungsgemäße Stromwandlermodul zeichnet sich dadurch aus, dass das aufwendige separate Aufbringen der sekundären Windungen auf einen Eisenkreis entfällt, da die Windungen in der Leiterplatte integriert sind. Durch die Integration der Sekundärwindungen in die Leiterplatte müssen keine Anschlusslitzen angeschlagen werden und diese müssen auch nicht mit der Leiterplatte kontaktiert werden. Durch die Integration des Eisenkreises in die Leiterplatte ergibt sich ein deutlich kompakterer Aufbau für das erfindungsgemäße Stromwandlermodul mit einem geringeren Bedarf an Bauraum im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen aus dem Stand der Technik. Bezugszeichenliste The current transformer module according to the invention is characterized in that the complex separate application of the secondary windings to an iron circuit is eliminated, since the windings are integrated in the printed circuit board. Due to the integration of the secondary windings in the printed circuit board, no connecting leads need to be struck and these do not have to be contacted with the printed circuit board. The integration of the iron circuit in the circuit board results in a much more compact design for the current transformer module according to the invention with a smaller space requirement compared to the embodiments of the prior art. LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Eisenkreis 1 iron circle

2 U-förmiges Blech 2 U-shaped sheet metal

3 Schenkelelement3 leg element

4 Schenkelelement4 leg element

5 Verbindungsabschnitt5 connection section

6 Aussparung 6 recess

7 Leiterplatte 7 circuit board

8 Sekundärkreis 8 secondary circuit

9 Windung 9 turn

10 Schnittbandkernhälfte 10 cutting tape core half

11 Ringband 11 ring band

12 Halbschale 12 half shell

13 Spule 13 coil

14 Durchkontaktierung 14 via

15 Leiterplattenschicht 15 circuit board layer

Claims

Patentansprüche claims

Stromwandlermodul aufweisend eine Leiterplatte (7), in welche in Aussparungen (6) der Leiterplatte (7) ein Eisenkreis (1) integriert ist, wobei eine einen Sekundärkreis (8) des Stromwandlermoduls bildende Wicklung mit Windungen (9) in bzw. auf der Leiterplatte (7) angeordnet ist. Stromwandlermodul comprising a circuit board (7), in which in recesses (6) of the circuit board (7) an iron circuit (1) is integrated, wherein a secondary circuit (8) of the current transformer module forming winding with turns (9) in or on the circuit board (7) is arranged.

2. Stromwandlermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenkreis (1) aus Blechen (2), insbesondere U-, E- oder L-förmigen, oder aus Schnittbandkernhälften (10) oder aus Ringband (11) oder aus ferromag- netischen Halbschalen (12) ausgebildet ist. 2. Current transformer module according to claim 1, characterized in that the iron circle (1) of sheets (2), in particular U-, E- or L-shaped, or from Schnittbandkernhälften (10) or from annular band (11) or from ferromagnetic Half shells (12) is formed.

3. Stromwandlermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenkreis (1) in einer Aussparung (6) oder in mehreren Ausparungen (6) in der Leiterplatte (7) positioniert ist und die Sekundärkreis (8) bildende Wicklung durch den Eisenkreis (1) durchgeführt ist. 3. Current transformer module according to claim 1 or 2, characterized in that the iron circuit (1) in a recess (6) or in a plurality of recesses (6) in the circuit board (7) is positioned and the secondary circuit (8) forming winding through the iron circuit (1) is performed.

Stromwandlermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass die Sekundärkreis (8) bildenden Windungen (9) auf einer Mehrzahl an Leiterplattenschichten (15) der Leiterplatte (7) ausgebildet sind . Current transformer module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the secondary circuits (8) forming turns (9) on a plurality of circuit board layers (15) of the circuit board (7) are formed.

Stromwandlermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Sekundärkreis (8) bildenden Windungen (9) ausgebildeten Leiterplattenschichten (15) mit Durchkontaktierungen (14) zwischen den Leiterplattenschichten (15) durch die gesamte Leiterplatte (7) ausgebildet sind. Current transformer module according to claim 4, characterized in that the secondary circuit (8) forming turns (9) formed circuit board layers (15) are formed with plated-through holes (14) between the circuit board layers (15) through the entire circuit board (7).

Stromwandlermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Sekundärkreis (8) bildenden Windungen (9) ausgebildeten Leiterplattenschichten (15) mit Durchkontaktierungen (14) zwischen den Leiterplattenschichten (15) nur in Teilbereichen der Leiterplattenschichten (15) der Leiterplatte (7) ausgebildet sind. Current transformer module according to claim 4, characterized in that the secondary circuit (8) forming turns (9) formed circuit board layers (15) Through holes (14) between the circuit board layers (15) are formed only in partial areas of the circuit board layers (15) of the circuit board (7).

Stromwandlermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass die Durchkontaktierungen (14) außerhalb der Wicklungsfläche der Sekundärkreis (8) bildenden Windun gen (9) angeordnet sind. Current transformer module according to claim 6, characterized in that the plated-through holes (14) outside the winding surface of the secondary circuit (8) forming Windun conditions (9) are arranged.

8. Stromwandlermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromwandlermodul für den Motorschutz ausgebildet ist. 8. Current transformer module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the current transformer module is designed for motor protection.

9. Stromwandlermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da- durch gekennzeichnet, dass das Stromwandlermodul für den Leitungsschutz ausgebildet ist. 9. Current transformer module according to one of claims 1 to 7, character- ized in that the current transformer module is designed for line protection.

Stromwandlermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromwandlermodul 3- phasig ausgebildet ist, bestehend aus drei Eisenkreisen (1) und drei Sekundärkreisen (8), die elektrisch miteinander verbunden sind. Current transformer module according to one of claims 1 to 9, characterized in that the current transformer module is 3-phase, consisting of three iron circuits (1) and three secondary circuits (8), which are electrically connected to each other.