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      感性元件及該元件的應(yīng)用的制作方法

      文檔序號(hào):7115881閱讀:746來(lái)源:國(guó)知局
      專(zhuān)利名稱:感性元件及該元件的應(yīng)用的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)成磁回路的感性元件,該感性元件具有至少一個(gè)線圈式繞組和至少一個(gè)具有鐵磁鐵芯材料的鐵芯,其中該鐵芯為了中斷磁回路而具有一條裂縫和至少另一條裂縫。此外,給出該元件的應(yīng)用。
      電子預(yù)接裝置(EVG)作為電子電壓轉(zhuǎn)換器和/或電子電流轉(zhuǎn)換器在照明領(lǐng)域中被采用。EVG具有至少一個(gè)感性元件。該感性元件譬如為扼流圈或變壓器。該感性元件具有線圈式繞組。該線圈式繞組具有大量電導(dǎo)體繞組,用于通過(guò)在導(dǎo)體中流動(dòng)的電流產(chǎn)生磁通量。該線圈式繞組也用于通過(guò)改變線圈式繞組中的磁感應(yīng)產(chǎn)生電壓。為了放大該磁感應(yīng)以及為了減少磁散射損耗,線圈式繞組大多位于具有鐵磁材料的鐵芯上。該鐵磁鐵芯材料譬如是鐵素體。該鐵芯引起盡可能閉合的磁回路。
      EVG越來(lái)越小型化。該小型化尤其是涉及EVG的感性元件。感性元件的小的結(jié)構(gòu)尺寸可以在始終不變的功率容量時(shí)通過(guò)較高的開(kāi)關(guān)頻率達(dá)到。但是較高的開(kāi)關(guān)頻率導(dǎo)致電損耗的提高并因此導(dǎo)致感性元件品質(zhì)的降低。該品質(zhì)是感性元件的電質(zhì)量的量度。由于下降的品質(zhì),在越來(lái)越小型化的感性元件中、尤其是在高交流電壓時(shí)可達(dá)到不允許的高工作溫度,利用該高交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)該感性元件。
      本發(fā)明的任務(wù)在于,提供一種感性元件,該感性元件即使在施加高交流電壓時(shí)也具有高品質(zhì)。
      該任務(wù)通過(guò)用于構(gòu)成磁回路的感性元件來(lái)解決,該感性元件具有至少一個(gè)線圈式繞組和至少一個(gè)具有鐵磁鐵芯材料的鐵芯,其中該鐵芯為了中斷磁回路具有一條裂縫和至少另一條裂縫。該感性元件的特征在于,該裂縫分別具有至少為1.0mm的裂縫寬度。結(jié)果產(chǎn)生相對(duì)更寬的總裂縫,該總裂縫被劃分為至少兩條裂縫。該裂縫的裂縫寬度尤其是從分別從包括1.2mm在內(nèi)至包括10mm在內(nèi)的范圍中選出。優(yōu)選地該裂縫寬度為2mm至10mm。
      裂縫是所期望的磁回路的中斷。優(yōu)選地,在此在該裂縫的總延伸上,裂縫寬度近似相等。該延伸譬如是裂縫的橫向、縱向或徑向。該裂縫為了中斷磁回路而至少部分具有非鐵磁材料。該非鐵磁材料譬如是抗磁材料或順磁材料。根據(jù)本發(fā)明磁回路在至少兩個(gè)位置上被中斷。該中斷通過(guò)裂縫來(lái)完成。該裂縫寬度導(dǎo)致,磁回路在至少2×0.5mm的長(zhǎng)度中被中斷。令人驚奇地證明,盡管利用幾百伏特的交流電壓控制感性元件,基于該裂縫可實(shí)現(xiàn)相對(duì)高的品質(zhì)Q。因而,感性元件與具有不同形狀的裂縫的感性元件相比更小的結(jié)構(gòu)尺寸是可能的。
      在特別的擴(kuò)展方案中,鐵芯至少由兩部分組成,該兩部分在裂縫上相互相對(duì)地布置并通過(guò)裂縫寬度相互間隔。
      優(yōu)選地,該裂縫中的至少一個(gè)是空氣裂縫。這意味著,該鐵芯的通過(guò)裂縫確定的中間空隙包含空氣。裂縫的非鐵磁材料是空氣。但是也可將其他的非鐵磁的、氣態(tài)的材料布置在空氣裂縫中。與此相對(duì)也可考慮非鐵磁的固態(tài)的或液態(tài)的材料。該材料譬如是聚合物材料。有利地譬如是膠粘劑的應(yīng)用,鐵芯的部分與該膠粘劑粘在一起。該膠粘劑不僅導(dǎo)致磁回路的中斷。該膠粘劑也導(dǎo)致鐵芯的部分之間的材料決定的接觸。
      在本發(fā)明的特別的擴(kuò)展方案中,該裂縫具有基本上相等的裂縫寬度。鐵芯譬如由兩個(gè)部分組成,這兩個(gè)部分通過(guò)兩條裂縫相互分開(kāi)。所述兩個(gè)部分通過(guò)相同寬的裂縫相互以分別相等的間隔相互布置?;旧舷嗟纫馕吨?,直至裂縫寬度的10%的小偏差也是允許的。
      在另一個(gè)擴(kuò)展方案中,該線圈式繞組具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域,而鐵芯的裂縫被布置在線圈式繞組的內(nèi)部區(qū)域和/或外部區(qū)域中。譬如在內(nèi)部區(qū)域中布置一條裂縫而在外部區(qū)域中布置兩條裂縫。優(yōu)選地外部區(qū)域中的裂縫通過(guò)基本上相等的裂縫寬度突出自己。在此也可能是,線圈式繞組的內(nèi)部區(qū)域中的裂縫具有比外部區(qū)域中的兩條裂縫明顯更寬的裂縫寬度。但是優(yōu)選地,所有裂縫的裂縫寬度基本上是相等的。
      鐵芯可以是不對(duì)稱的。這意味著,該鐵芯通過(guò)應(yīng)用對(duì)稱操作不能被運(yùn)送到自身。在另一個(gè)擴(kuò)展方案中,鐵芯基本上是對(duì)稱的。基本上在此意味著,可以存在關(guān)于精確對(duì)稱的偏差。此外基本上意味著,對(duì)稱涉及該鐵芯的這樣的組成部分,該組成部分主要對(duì)鐵芯的功能和特性負(fù)責(zé)。對(duì)稱的鐵芯通過(guò)在點(diǎn)(對(duì)稱中心)、直線(對(duì)稱軸)或平面(對(duì)稱平面)上的鏡像逐漸變?yōu)樽约?。所述的?duì)稱單元譬如被布置在線圈式繞組的內(nèi)部空間中。該對(duì)稱單元譬如是對(duì)稱平面,該對(duì)稱平面垂直于線圈式繞組的繞組軸來(lái)布置。該線圈式繞組的繞組軸通過(guò)導(dǎo)線沿其纏繞的方向被給出。該鐵芯譬如由兩個(gè)部分組成,該兩個(gè)部分通過(guò)對(duì)稱平面上的鏡像分別相互運(yùn)送。該對(duì)稱平面為此也優(yōu)選地包含裂縫而該鐵芯由相互鏡像構(gòu)成的部分組成。該鐵芯譬如具有RM6鐵芯形狀或可與其比較的鐵芯形狀。該鐵芯形狀是E形鐵芯與罐形鐵芯的組合。
      由線圈式繞組和鐵芯組成的整個(gè)元件尤其具有基本上對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。這意味著,不僅鐵芯而且線圈式繞組基本上是對(duì)稱地建立的。譬如線圈式繞組和鐵芯通過(guò)共同的反射平面上的鏡像被運(yùn)送到自身?;旧蠈?duì)稱的在此意味著,對(duì)稱的偏差也完全是可調(diào)節(jié)的。該偏差譬如涉及線圈式繞組的繞組的數(shù)量或形狀、鐵芯的形狀以及線圈式繞組和鐵芯相互的布置。
      鐵芯的鐵芯材料尤其是適合高頻的。優(yōu)選地鐵芯材料是具有約10MHz的截止頻率的M33鐵芯材料的形式的鐵素體。該鐵芯材料具有錳和鋅。同樣可考慮K1、K6或K12鐵芯材料。該鐵芯材料具有鎳和鋅。K6鐵芯材料譬如具有7MHz的截止頻率。
      在一個(gè)特別的擴(kuò)展方案中,線圈式繞組具有帶有大量相互電絕緣的單導(dǎo)線的高頻絞合線。絞合線是由許多金屬線(單導(dǎo)線)纏繞的或交織的導(dǎo)線。在高頻絞合線中,單導(dǎo)線相互絕緣,以減少由于集膚效應(yīng)和渦流產(chǎn)生的損耗。由此與帶有不相互絕緣的單導(dǎo)線的絞合線相比在相同的橫截面的情況下達(dá)到更低的高頻損耗電阻。單導(dǎo)線尤其是至少具有一個(gè)從包括10μm至包括50μm的范圍中選出的單導(dǎo)線直徑。尤其是從包括5至包括100的范圍中選出多個(gè)。優(yōu)選地從包括10至包括30的范圍中選出多個(gè)。譬如10和更多的單導(dǎo)線被布置為一條高頻絞合線。因此可以提供具有相對(duì)大的表面積和由此具有相對(duì)低的高頻損耗電阻的線圈式繞組。
      該感性元件尤其是扼流圈或變壓器。扼流圈允許直流通過(guò)。相反,交流通過(guò)扼流圈來(lái)限制。該扼流圈針對(duì)高頻電流具有高的電抗。該變壓器至少由兩個(gè)線圈式繞組組成。但是也可為變壓器布置多于兩個(gè)的線圈式繞組??商鎿Q地,變壓器由一個(gè)線圈式繞組組成,該線圈式繞組通過(guò)電抽頭被分成兩個(gè)部分。
      為了繼續(xù)提高已經(jīng)通過(guò)所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)措施可實(shí)現(xiàn)的高品質(zhì),此外感性元件被冷卻。為此,根據(jù)特別的擴(kuò)展方案至少存在一個(gè)用于冷卻線圈式繞組的冷卻裝置,該冷卻裝置具有至少帶有至少一種聚合物材料和至少一種能導(dǎo)熱的填充材料的復(fù)合材料。
      借助冷卻裝置可將線圈式繞組中在感性元件工作時(shí)形成的熱量有效地導(dǎo)出。通過(guò)有效地導(dǎo)出該熱量,線圈式繞組達(dá)到相對(duì)小的溫度提高。該小的溫度提高導(dǎo)致線圈式繞組中電阻的相對(duì)小的提高。結(jié)果產(chǎn)生與未冷卻的線圈式繞組相比提高的感性元件的品質(zhì)。
      復(fù)合材料優(yōu)選地由具有能導(dǎo)熱的和導(dǎo)電差的填充材料的電絕緣的或?qū)щ姴畹木酆衔锊牧辖M成。該聚合物材料可具有天然的和/或人工聚合物。天然聚合物譬如是生膠。人工聚合物是塑料。
      在此聚合物材料作為復(fù)合材料的基本材料構(gòu)成一個(gè)母體,在該母體中嵌入填充材料。在此可存在多種填充材料。該一種或多種填充材料可以是粉末狀的或纖維狀的。填充材料分子的直徑從μm范圍中被選出,該μm范圍從100nm達(dá)到100μm。聚合物材料中的填充材料的填充度在此優(yōu)選地被如此選出,以致超過(guò)凝結(jié)界限。在凝結(jié)界限之下,單個(gè)填充材料分子相互接觸的概率非常低。這導(dǎo)致相對(duì)低的特定導(dǎo)熱系數(shù)。當(dāng)凝結(jié)界限被超過(guò)時(shí),填充材料分子以相對(duì)高的概率相互接觸。由此得出相對(duì)高的復(fù)合材料的特定的導(dǎo)熱系數(shù)。
      填充材料是能導(dǎo)熱的并優(yōu)選地也是電絕緣的或?qū)щ姴畹?。這導(dǎo)致,感性元件也可利用相對(duì)高的工作電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。工作電壓譬如總計(jì)直至2000V。該復(fù)合材料即使在該數(shù)量級(jí)的工作電壓時(shí)也是耐壓的。陶瓷材料特別適合作為能導(dǎo)熱的和同時(shí)電絕緣的或?qū)щ姴畹奶畛洳牧?。具有所述特性的陶瓷材料譬如是氧化鋁(Al2O3)。
      為了有效的運(yùn)走在線圈式繞組中的感性元件工作中形成的熱量時(shí),冷卻裝置的復(fù)合材料優(yōu)選地直接與線圈式繞組連接。從該線圈式繞組運(yùn)走熱量通過(guò)導(dǎo)熱來(lái)完成。
      在一個(gè)特別的擴(kuò)展方案中,冷卻裝置至少具有一個(gè)帶有復(fù)合材料的薄膜,該薄膜與線圈式繞組有直接的、能導(dǎo)熱的接觸。該薄膜和線圈式繞組這樣被連接,使得能夠進(jìn)行從線圈式繞組到薄膜的導(dǎo)熱。該薄膜和線圈式繞組相互碰觸。該薄膜的薄膜厚度(薄膜強(qiáng)度)譬如總計(jì)0.22mm。依賴于復(fù)合材料(聚合物材料的類(lèi)型、填充材料的類(lèi)型和填充度等)在此可達(dá)到0.15K/Wm直至6.5K/Wm的特定的導(dǎo)熱系數(shù)λ。盡管相對(duì)小的薄膜厚度,耐壓強(qiáng)度在此可總計(jì)1kV至6kV。
      為了保證有效地通過(guò)冷卻裝置導(dǎo)熱,尤其是可應(yīng)用具有復(fù)合材料的軟薄膜。該薄膜是可塑性和/或可彈性變形的。線圈式繞組可近似形狀確定地被嵌入到薄膜中。薄膜與線圈式繞組之間的熱接觸面在此特別大,通過(guò)該接觸面進(jìn)行導(dǎo)熱。
      在一個(gè)特別的擴(kuò)展方案中,冷卻裝置至少具有一種填料,該填料具有帶有至少另一種聚合物材料和至少另一種能導(dǎo)熱的填充材料的至少另一種復(fù)合材料,而且該填料與線圈式繞組和/或薄膜有直接的、能導(dǎo)熱的接觸。該復(fù)合材料和該另一種復(fù)合材料可以是相同的或不同的。相同的情況適用該復(fù)合材料和該另一種復(fù)合材料的單個(gè)組件。線圈式繞組和/或薄膜部分地或全部被嵌入具有另一種復(fù)合材料的填料中。由于該另一種復(fù)合材料能導(dǎo)熱并通過(guò)嵌入在填料與線圈式繞組或薄膜之間存在近乎完整的形狀確定,所以線圈式繞組和薄膜的熱量通過(guò)填料十分有效地被導(dǎo)出。此外通過(guò)應(yīng)用填料達(dá)到感性元件內(nèi)的均勻的溫度分布。該元件的線圈式繞組被均勻冷卻。這同樣貢獻(xiàn)于感性元件的提高的品質(zhì)。
      既在薄膜處又在填料處可能的是,在填料、薄膜和線圈式繞組之間存在中間空隙(空腔),該中間空隙填滿空氣并因而有助于填料、薄膜和線圈式繞組相互熱絕緣。有效地導(dǎo)出熱量基于中間空隙是不可能的。因而在一個(gè)特別的擴(kuò)展方案中,在薄膜與線圈式繞組之間和/或在填料與線圈式繞組之間存在的中間空隙具有能導(dǎo)熱的材料,用于中間空隙的熱過(guò)渡。該中間空隙優(yōu)選地完全利用能導(dǎo)熱的材料來(lái)填充。這導(dǎo)致從線圈式繞組導(dǎo)出熱量的改進(jìn)。優(yōu)選地為此應(yīng)用能導(dǎo)熱的材料,該材料另外是電絕緣的。能導(dǎo)熱的材料因而特別是從油、漿糊、蠟和/或膠粘劑的組中選出。利用該能導(dǎo)熱的和同時(shí)電絕緣的材料保證,即使在應(yīng)用高工作電壓時(shí)也給出為此所需的耐壓強(qiáng)度。
      該感性元件的冷卻裝置被這樣安排,使得在線圈式繞組中在感性元件工作時(shí)形成的熱量可有效地向外部導(dǎo)出。為此引起熱量從冷卻裝置的復(fù)合材料離開(kāi)而繼續(xù)傳輸。該熱量的繼續(xù)傳輸譬如通過(guò)對(duì)流來(lái)完成。為此在具有復(fù)合材料的冷卻裝置上流過(guò)能吸收熱量的流體。該流體譬如是液體或者氣體或氣體混合物。
      優(yōu)選地,該熱量的繼續(xù)傳輸通過(guò)導(dǎo)熱來(lái)完成。因而在一個(gè)特別的擴(kuò)展方案中,在感性元件處,具有復(fù)合材料的薄膜和/或具有復(fù)合材料的填料與散熱片通過(guò)導(dǎo)熱導(dǎo)熱式地連接。借助該散熱片導(dǎo)致,在感性元件工作時(shí)線圈式繞組、冷卻裝置和散熱片之間存在盡可能小的溫度區(qū)別。為此優(yōu)選地這樣來(lái)安排散熱片,使得該散熱片可吸收大量的熱量。該散熱片的熱容量是大的。也可考慮的是,在散熱片處導(dǎo)致有效地運(yùn)走熱量。該散熱片譬如是由以高導(dǎo)熱能力而出眾的材料制成的冷卻器。為了維持溫度梯度,冷卻器可通過(guò)對(duì)流來(lái)冷卻。
      感性元件根據(jù)本發(fā)明的第二方面應(yīng)用在電子預(yù)接裝置中,其中電氣輸入功率被轉(zhuǎn)換為電氣輸出功率。輸入功率和輸出功率通常是不同的。尤其是在此該元件利用具有包括100kHz至包括200MHz的范圍中的頻率的交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。該頻率范圍被稱為高頻范圍。
      在一個(gè)特別的擴(kuò)展方案中,應(yīng)用直至2000伏特的交流電壓。已證明,借助裂縫即使在具有幾MHz的頻率的幾百伏特時(shí)也可實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)。這導(dǎo)致,感性元件可被小型化,并且盡管如此可在高品質(zhì)和低內(nèi)部損耗時(shí)實(shí)現(xiàn)高功率容量。該感性元件因此可被稱為小型的HF-HV(高頻-高伏特)元件。
      感性元件也可在用于點(diǎn)燃放電燈的點(diǎn)火變壓器中被采用。為了點(diǎn)燃放電燈,放電燈通過(guò)具有高交流電壓(初始電壓)的電路來(lái)控制。因而在另一個(gè)擴(kuò)展方案中,應(yīng)用具有直至40kV的交流電壓的電壓脈沖。元件利用高的交流電壓短時(shí)間地在幾個(gè)μm(點(diǎn)火持續(xù)時(shí)間)內(nèi)被控制。
      根據(jù)多個(gè)實(shí)施例和附圖進(jìn)一步介紹本發(fā)明。附圖是示意性的并沒(méi)有描述比例正確的圖片。


      圖1從側(cè)面示出感性元件。
      圖2示出該感性元件的品質(zhì)電壓圖。
      圖3a和3b從上面和在沿連接線I-I的橫截面中示出感性元件的鐵芯的RM結(jié)構(gòu)。
      圖4至6在一側(cè)的橫截面中示出分別具有冷卻裝置的來(lái)自圖1的感性元件。
      圖7在一側(cè)的橫截面中示出具有冷卻裝置的感性元件的斷面。
      感性元件1是HF-HV(高頻-高伏特)變壓器(圖1)。元件1具有線圈式繞組3和鐵芯4。線圈式繞組以繞組軸12而出眾,沿著該繞組軸線圈式繞組3的導(dǎo)線被纏繞。線圈式繞組3是具有30根單導(dǎo)線的高頻絞合線14。單導(dǎo)線的導(dǎo)線直徑為約30μm。鐵芯4是鐵素體鐵芯并由M33鐵芯材料制成。該鐵芯具有RM6鐵芯形狀(圖3a和3b)。鐵芯是E形鐵芯和具有中心孔15的罐形鐵芯的組合。鐵芯4具有在鐵芯中心的裂縫7,該裂縫圍繞中心孔15被布置在線圈式繞組3的內(nèi)部區(qū)域10中。兩條另外的裂縫8被布置在分別在鐵芯4的鐵芯腿6中的線圈式繞組3的外部區(qū)域11中。所有三條裂縫7和8都是空氣裂縫。裂縫7和8的裂縫寬度分別以約3mm而基本上相等。
      鐵芯基本上是對(duì)稱的。該鐵芯由兩個(gè)關(guān)于反射平面13鏡像對(duì)稱地布置的部分5組成,該部分相互相對(duì)地被布置在裂縫7和8上并通過(guò)裂縫寬度9相互間隔。反射平面13位于三條裂縫7和8中。然而通過(guò)該布置,不僅鐵芯4、而且線圈式繞組3基本上是對(duì)稱布置的。這結(jié)果產(chǎn)生基本上關(guān)于反射平面13是對(duì)稱的感性元件。
      在圖2中示出的品質(zhì)電壓圖是在HF-HV變壓器1的初級(jí)電感為24μH而頻率為2.7MHz時(shí)借助回路諧振方法來(lái)測(cè)量的??擅黠@看出,即使在有效交流電壓(UL[Veff])為幾百伏特時(shí)也可達(dá)到相對(duì)高的組件品質(zhì)。盡管在如在RM6鐵芯形狀中給出的小的結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)的高頻率,高品質(zhì)是可達(dá)到的。
      小型HF-HV變壓器的線圈式繞組3根據(jù)其他實(shí)施方案來(lái)冷卻。為此存在冷卻裝置20,用于冷卻線圈式繞組3。
      根據(jù)第一實(shí)施方案,冷卻裝置20具有帶有導(dǎo)熱的復(fù)合材料的薄膜21。該復(fù)合材料的基本材料是導(dǎo)熱和導(dǎo)電差的聚合物材料。在該聚合物材料中具有高的導(dǎo)熱性和低的導(dǎo)電性的填充材料被嵌入。薄膜21具有約0.22mm的薄膜厚度。該特定的導(dǎo)熱系數(shù)λ為約4K/Wm。電的耐壓強(qiáng)度達(dá)到至約6kV。
      線圈式繞組3的高頻絞合線14和薄膜21圍繞匹配RM6鐵芯形狀的線圈體30纏繞。在此薄膜21和線圈式繞組3這樣圍繞線圈體30布置,使得線圈式繞組3的高頻膠合線14和薄膜21從線圈體30出發(fā)沿半徑方向交替(圖4和圖5)。所應(yīng)用的薄膜21用作線圈式繞組3的高頻絞合線14的中間絕緣層。結(jié)果產(chǎn)生沿半徑方向的有效的從線圈式繞組3離開(kāi)的導(dǎo)熱路徑24。沿著導(dǎo)熱路徑24,在高頻絞合線14中在感性元件1工作時(shí)形成的熱量被有效地導(dǎo)出。
      根據(jù)可替換的實(shí)施方案,線圈式繞組3的高頻絞合線14和多個(gè)薄膜21分別單獨(dú)徑向?qū)?zhǔn)線圈體30。多腔解決方案被實(shí)現(xiàn),該多腔解決方案也稱為盤(pán)式繞組。此處也導(dǎo)致熱量通過(guò)導(dǎo)熱路徑24來(lái)有效地導(dǎo)出。
      為了進(jìn)一步導(dǎo)出熱量,感性元件1或感性元件1的冷卻裝置20被嵌入到具有另一種能導(dǎo)熱的復(fù)合材料的填料22中(圖4和6)。填料22與線圈式繞組3的部分導(dǎo)熱式地直接接觸。這意味著,通過(guò)線圈式繞組3的高頻絞合線14與一個(gè)薄膜21或多個(gè)薄膜21之間的熱接觸面可通過(guò)導(dǎo)熱導(dǎo)出熱量。為了有效地導(dǎo)出熱量,填料22與散熱片25通過(guò)導(dǎo)熱導(dǎo)熱式地連接。散熱片25是具有高導(dǎo)熱能力的材料的薄板。結(jié)果產(chǎn)生在感性元件工作時(shí)線圈式繞組3與散熱片25之間的相對(duì)小的溫度差。
      替換填料22,其他的導(dǎo)熱通過(guò)具有相對(duì)高的導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱囊26來(lái)完成(圖2)。通過(guò)該導(dǎo)熱囊26薄膜21或線圈式繞組3的熱量沿散熱片25的方向被轉(zhuǎn)交,該導(dǎo)熱囊通過(guò)帶有相對(duì)高的導(dǎo)熱系數(shù)的間隔陶瓷28與薄膜21連接。
      不僅在填料22的情況下、而且在薄膜21的情況下可存在中間空隙27,該中間空隙降低效率,以該效率來(lái)冷卻線圈式繞組3(圖7)。該中間空隙27根據(jù)另一種實(shí)施方案填滿能導(dǎo)熱的和電絕緣的或?qū)щ姴畹臐{糊。
      權(quán)利要求
      1.感性元件(1),用于構(gòu)成磁回路,該感性元件具有至少一個(gè)線圈式繞組(3)和至少一個(gè)帶有鐵磁的鐵芯材料的鐵芯(4),其中該鐵芯(4)為了中斷磁回路具有一條裂縫(7、8)和至少另一條裂縫(8、7),其特征在于,該裂縫(7、8)分別具有至少為1.0mm的裂縫寬度(9)。
      2.如權(quán)利要求1所述的元件,其中所述裂縫寬度(9)從包括2.0mm至包括10mm的范圍中被選出。
      3.如權(quán)利要求1或2所述的元件,其中所述鐵芯(4)由至少兩部分(5)組成,所述兩部分相互相對(duì)地布置在裂縫(7、8)上并通過(guò)裂縫寬度(9)相互間隔。
      4.如權(quán)利要求1至3之一所述的元件,其中所述裂縫(7、8)中的至少一條為空氣裂縫。
      5.如權(quán)利要求1至4之一所述的元件,其中所述裂縫(7、8)具有基本上相等的裂縫寬度(9)。
      6.如權(quán)利要求1至5之一所述的元件,其中所述線圈式繞組(3)具有一個(gè)內(nèi)部區(qū)域(10)和一個(gè)外部區(qū)域(11),而且所述鐵芯(4)的所述裂縫(7、8)被布置在線圈式繞組(3)的內(nèi)部區(qū)域(10)和/或外部區(qū)域(11)中。
      7.如權(quán)利要求1至6之一所述的元件,其中所述鐵芯(4)基本上是對(duì)稱的。
      8.如權(quán)利要求1至7之一所述的元件,其中所述鐵芯(4)的鐵芯材料是適合高頻的。
      9.如權(quán)利要求1至8之一所述的元件,其中所述線圈式繞組(3)具有帶有多個(gè)相互電絕緣的單導(dǎo)線的高頻絞合線(14)。
      10.如權(quán)利要求9所述的元件,其中所述單導(dǎo)線具有至少?gòu)陌?0μm至包括50μm的范圍中選出的單導(dǎo)線直徑。
      11.如權(quán)利要求9或10所述的元件,其中多個(gè)是從包括5至包括100的范圍中選出的。
      12.如權(quán)利要求1至11之一所述的元件,其中所述元件是扼流圈或變壓器。
      13.如權(quán)利要求1至12之一所述的元件,其中至少存在一個(gè)冷卻裝置(20),用于冷卻線圈式繞組(3),該線圈式繞組(3)具有至少一種帶有至少一種聚合物材料和至少一種能導(dǎo)熱的填充材料的復(fù)合材料。
      14.如權(quán)利要求13所述的元件,其中所述冷卻裝置(20)具有至少一個(gè)帶有復(fù)合材料的薄膜(21),該薄膜與線圈式繞組有直接的、能導(dǎo)熱的接觸。
      15.如權(quán)利要求13或14所述的元件,其中所述冷卻裝置(20)具有至少一種填料(22),該填料具有至少另一種帶有至少另一種聚合物材料和至少另一種能導(dǎo)熱的填充材料的復(fù)合材料,而且該填料與線圈式繞組(3)和/或薄膜(21)有直接的、能導(dǎo)熱的接觸。
      16.如權(quán)利要求13至15之一所述的元件,其中在薄膜(21)與線圈式繞組(3)之間和/或在填料(22)與線圈式繞組(3)之間存在的中間空隙(27)具有能導(dǎo)熱的用于中間空隙(27)的熱過(guò)渡的材料。
      17.如權(quán)利要求16所述的元件,其中導(dǎo)熱材料從油、漿糊、蠟和/或膠粘劑的組中被選出。
      18.如權(quán)利要求13至17之一所述的元件,其中帶有復(fù)合材料的薄膜(21)和/或帶有另一種復(fù)合材料的填料(22)與散熱片(25)通過(guò)導(dǎo)熱導(dǎo)熱式地連接。
      19.如權(quán)利要求1至18之一所述的元件在電子預(yù)接裝置中的應(yīng)用,在所述電子預(yù)接裝置中電輸入功率被轉(zhuǎn)換為電輸出功率。
      20.如權(quán)利要求19所述的應(yīng)用,其中所述元件利用具有包括100kHz至包括200MHz的范圍中的頻率的交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。
      21.如權(quán)利要求19或20所述的應(yīng)用,其中應(yīng)用直至2000V的交流電壓。
      22.如權(quán)利要求19或20所述的應(yīng)用,其中具有直至40kV的交流電壓的電壓脈沖被應(yīng)用。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種感性元件(1),用于構(gòu)成磁回路,該感性元件具有至少一個(gè)線圈式繞組(3)和至少一個(gè)帶有鐵磁的鐵芯材料的鐵芯(4),其中所述鐵芯為了中斷磁回路具有一條裂縫(7、8)和至少另一條裂縫(8、7)。該感性元件的特征在于,該裂縫分別具有至少1.0mm的裂縫寬度。該鐵芯譬如由兩部分組成,該兩部分相互相對(duì)地布置在裂縫(7、8)上并通過(guò)裂縫寬度被相互間隔。有利的是該元件以基本上相等的裂縫的裂縫寬度對(duì)稱。利用由高頻絞合線和由適合高頻的鐵芯材料制成的鐵芯制成的線圈式繞組,小型感性元件是可得到的,該元件即使在高功率容量時(shí)也具有高品質(zhì)Q及因此具有低的電損耗。為了提高品質(zhì),該感性元件附加地具有冷卻裝置,用于冷卻線圈式繞組。在此該裝置具有帶有聚合物材料和能導(dǎo)熱的填充材料的復(fù)合材料。該感性元件在照明領(lǐng)域中的所謂的電子預(yù)接裝置(EVG)中被采用。
      文檔編號(hào)H01F27/28GK1669097SQ03817261
      公開(kāi)日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
      發(fā)明者M·霍斯伯格-里伊德, J·奧托, E·沃夫干格 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司
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