棒芯扼流圈、使用该扼流圈的电子镇流器及其制造方法

技术领域

本发明涉及所谓的“扼流圈”。

背景技术

例如在DE-A-4241604中描述了用于干扰抑制的棒芯扼流圈。其 中披露的棒芯扼流圈包括沿棒芯区域具有不同数量的层的绕组。

该绕组包括直接盘绕在铁氧体芯上的绝缘线材，这种结构在目前 还用于所谓的“筒式”芯扼流圈，例如应用在低功率范围的紧凑式 灯中。通常使用铜线材绕组，其借助在筒本身的相反表面上胶粘的 两个销进行电连接。筒芯有助于铜线材围绕铁氧体芯的直接盘绕， 同时该绕组侧向地设置在位于芯的端部处的两个铁氧体盘之间。

这些现有技术的结构展示出许多的缺点。

首先，如果线材直接盘绕在铁氧体芯上，为了提供适当的绝缘， 该铁氧体则不能由低传导性类型的材料制成并且用于绕组的线材必 须具有良好的绝缘特性。

目前遇到的缺陷在于，特别是在筒式铁氧体芯中，铜线材的釉质 容易在绕组和销的连接点处破裂。这通常是由于铁氧体芯的端部盘 形成的锋利边缘所造成的。

可通过将整个扼流圈浸入漆浴槽从而稍微减缓该缺点。这种处理 改善了扼流圈的绝缘并且将线材固定到凸缘上，由此避免了在铁氧 体上地危险的线材擦伤。然而，这种附加的处理会增加额外的成本 并且不能提供完全满意的效果。

扼流圈与相关电路的适当连接是另一需要考虑的因素。例如， DE-A-19520858示意地描述了用于棒芯扼流圈的SMD安装的塑料或金 属盖。该金属盖具有四个拐角部分，使得扼流圈在印刷电路板(PCB) 上平置，同时平表面作为预先镀锡的线材端部的电触点，以便用于 例如自动射流焊接设备。

发明内容

尽管以上所述的现有技术作出了许多的努力，但是实际上仍然存 在提供一种改进的扼流圈的需要，该扼流圈

-包括一方面具有简单结构和构造而另一方面具有多功能技术方 案的芯形状；

-对于与扼流圈连接的印刷电路板而言，不涉及对电路板的布图 布置的任何大的改变，例如对于用于低功率范围的荧光灯的主电子 镇流器中的电路板而言；

-满足尺寸的限制，同时确保相同程度的电流扼流圈的技术性 能；以及

-对于铁氧体芯的传导性和绕组的线材的绝缘特性而言，没有产 生任何特定的限制。

本发明的目的在于提供一种满足目前仍未解决的需求的扼流 圈。

依据本发明，借助本发明的权利要求所限定的扼流圈，可实现该 目的，后附的权利要求书构成本发明的申请文件的一部分。本发明 还涉及包括这种扼流圈的电子镇流器以及制造这种扼流圈的方法。

在此所述的结构包括围绕铁氧体芯的塑料套筒(绕线筒)以便提 供绕组线材与铁氧体芯之间的绝缘。以这种方式，对于铁氧体芯的 铁氧体而言没有强加严格的要求，同时线材的绝缘特性不受影响。

借助这种塑料绕线筒，销可容易地与绕组的端部连接，以便例如 焊接到印刷电路板上。同时这确保了该销精确的固定位置以及相对 于印刷电路板平面的精确的垂直定向，这有助于销插入到印刷电路 板的接收孔中。优选的销布置使得可在两个端部处(朝向印刷电路 板或朝向相反的方向)焊接绕组线材：在这样的范围内这是有利的， 即，其使得扼流圈的总高度/厚度降低。

在本发明所示的实施例中，铁氧体芯具有简单的几何形状(实际 上是长且窄小的实心形状)，并且绕组的端部由凸缘部分保持并且 沿芯的纵向精确地定位，该凸缘部分设置在绕线筒的端部处。通过 简化工业过程可容易地大量制造具有长且窄小的实心形状的铁氧体 芯，同时使得该产品的废品量最小化，并且不涉及印刷电路板布置 的任何明显改动。此外，矩形的截面形状可容易适合于印刷电路板 上的可用空间，从而保持芯长度不变，并且如果仅仅可利用垂直方 向上的空间的话，例如可降低其宽度且增加高度。在给定的体积范 围内，以上方案可减少在印刷电路板(PCB)上所占用的空间。

由此本发明的优选实施例提供了一种棒芯扼流圈，其包括：

-芯，其形式为具有长且窄小的实心形状的棒；

-围绕该芯的套筒(绕线筒)，其由电绝缘材料形成；和

-围绕该套筒的线材绕组，由此该套筒使得该芯和该线材绕组相 互绝缘。

优选的是，该芯具有大致矩形截面，并且该套筒包括轴向限定部 分以便将该芯保持在该套筒内的固定轴向位置。另外优选的是，该 套筒的形式为具有封闭端部的大致管状主体，该套筒的该封闭端部 形成一抵靠部分，其防止该芯相对于该套筒的超出抵靠该封闭端部 的抵靠状态之外的轴向移动。

在特别有利的实施例中，该套筒具有与该封闭端部相反的开口端 部，由此使得该芯经由该开口端部可滑动地插入到该套筒中；并且 该套筒的该开口端部具有相关部分(例如齿形部分)。这种结构防 止插入到该套筒中的该芯从该套筒的该开口端部中轴向移动出来。

另外优选的是，该套筒设置有凸缘部分，其形成用于该线材绕组 的纵向限制端部。

有利的是，该扼流圈包括该线材绕组的端部连接销，并且该套筒 包括用于支承该连接销的安装部分，同时使得可在每一所述销的任 一端焊接该线材绕组。

附图说明

通常参照以下的附图和当前的优选实施例，本领域的普通技术人 员可容易地理解本发明的多个特征和优点。在附图中：

图1示出了本发明的扼流圈的立体示意图；

图2a-2b分别示出了图1所示的扼流圈的芯的正视图和侧视图；

图3a-3b分别示出了图1所示的扼流圈的绕线筒的纵向截面图和 端视图；和

图4示出了图1所示的扼流圈在印刷电路板(PCB)上典型安装 结构的示例。

具体实施方式

在附图1和4中，附图标记1总体上表示棒芯扼流圈，其用作例 如在(未示出的)荧光灯的电子镇流器中的灯扼流圈。

灯扼流圈1大致包括围绕塑料绕线筒3盘绕的铜线材绕组2，该 绕线筒具有插入其中的铁氧体芯4，因此绕线筒3(和绕组2)包围 该铁氧体芯4。

如图2清晰所示，铁氧体芯4通常的形式是具有长且窄小的实心 形状的小棒形铁氧体。

依据本发明的优选实施例，该实心形状是平行六面体。

通常，该铁氧体芯4具有大致矩形的截面，长度范围为14毫米， (典型的适当尺寸为3×3.5毫米)。当然，这些定量数据仅仅是示 例性，并且不应理解成对本发明的范围的限制。

本领域的普通技术人员可在不脱离本发明的范围的情况下作出 改变和变型。如果在占用印刷电路板的空间方面上没有严格的限 制，这些变型中的一个变型可构造成形式为具有长且窄小的实心柱 形形状的铁氧体芯4。

如图3清晰所示，绕线筒3大致由近似管状主体构造成，该主体 由大致烧杯形状的塑料材料(例如PBT)形成。以其它方式来描述， 绕线筒3的优选形式为矩形的管状主体，即，具有大致正方形的截 面形状。绕线筒3的管状主体在一个端部3a处完全或部分地封闭， 并且在相反的端部3b处开口。以这样的方式，通过从开口端部3b 开始使铁氧体芯4纵向滑入到绕线筒3中，直到铁氧体芯4的首先 插入到绕线筒中的端部抵靠封闭端部3a，从而使得铁氧体芯4插入 到绕线筒3中。

在芯插入之后，在绕线筒3的开口端部3b处小的塑料突起30 稳固地将铁氧体芯4保持在绕线筒3内，以便防止绕线筒(以及围 绕其的绕组2)和铁氧体芯4的任何相对移动。铁氧体芯4纵向地限 定在绕线筒3的开口端部3b与突起30之间。通常，该突起可借助 热变形以便与铁氧体芯4的相反端部接合。

这种结构是有利的，以便避免在扼流圈工作过程中的任何机械共 振频率燥声以及由于铁氧体芯4与围绕绕线筒3的绕组2的可能出 现的不同的相对定位所引起的扼流圈电感的任何变化。

参照示例，在具有上述结构的扼流圈中，在这种情况下该扼流圈 包括465个绕圈和530个绕圈(分别对应于2.7mH和3.3mH的电感)， 已经发现绕圈数量的1％的变化导致范围大约为2％的电感变化。这种 绕圈数量的变化通常足以补偿在扼流圈的机械/磁性参数方面的任 何变化。

当与具有E形芯(E-扼流圈)的闭合磁路的以常规方式制造的扼 流圈直接比较时，以上的这种特征是有利的，其使得可省去在制造 过程中任何的可调节的气隙芯系统，在制造过程中通常使用该气隙 芯系统以便实现扼流圈生产线中的任何所需的电感数值。

图3中的附图标记31表示设置在绕线筒3的管状主体的端部处 的两个凸缘(或凸缘成型组件)。这些凸缘用做绕组2的两个端部 的侧向限定壁或止挡件，由此可防止绕组2和绕线筒3的任何不希 望的纵向相对滑动。

众所周知，芯和绕组的相互定位显著地影响扼流圈的电感及其电 流饱和程度，当获得总纵向重叠时可实现芯与绕组之间的最佳的磁 性耦合。芯与绕组之间的相对轴向移动可降低这种耦合和电感以及 电流饱和程度。

本发明的在此所述的结构(借助由封闭端部3a和齿形部分30 代表的端部限定部分从而)确保了铁氧体芯4在绕线筒3内的精确 位置和定位，同时还确保了，一旦铁氧体芯4插入到绕线筒3中， 铁氧体芯4可相对于绕线筒3保持明确限定的轴向位置。

绕线筒3的端部凸缘31又确保了绕组2相对于绕线筒3的适当 的轴向定位，并且由此通过保证长期保持该适当的轴向定位从而使 得绕组相对于铁氧体芯4保持适当的轴向定位。同时这还可防止盘 绕的线材与在铁氧体芯4中可能存在的任何锋利边缘接触。由此可 靠地避免了由铁氧体引起的线材绝缘的任何擦伤。

延伸部32通常的形式是从凸缘31突伸的在垂直凸缘31的平面 的平面中的附加凸缘，该延伸部可使得设置在绕线筒3的端部处的 金属销33可容易地定位。该可能性还使得可在用于辅助绕组(自耦 变压器)的另一支承/延伸部32a中插入第三销33a。这种金属销作 为扼流圈绕组与如图4所示的印刷电路板(PCB)5的连接销。具体 地说，图4示出了安装在印刷电路板上的扼流圈1以及通常包括在 例如荧光灯的电子镇流器中的其它的各种电子部件(其共同地由附 图标记6来表示)。

该销的所述布置使得可在印刷电路板5的一侧面上容易地插入 销并且容易地在印刷电路板5的另一侧面上焊接该销。而且，这种 布置使得扼流圈的型面较小，由此可非常紧密地安装，并且降低相 对于印刷电路板平面的“高度”。

所示的结构允许两个销33不对称的定位，这还允许采用取决于 绕线筒3的侧面的不同的管脚形式，这对于在印刷电路板5中的销 插入而言是所希望的。实际上，所示的结构使得可在销的一端部处 焊接绕组，同时将在相反的端部处该销插入到印刷电路板中，反之 亦然。此外，这种不对称的销布置有助于铁氧体芯不干涉地容易地 插入到绕线筒3中。实际上，在目前通常使用的结构中，当与铁氧 体芯组装时，绕线筒3已经设置有销。

与现有技术的筒式芯的扼流圈相比，在此所示的扼流圈展示出改 进的热性能，这可能是由于AC阻抗降低和热交换表面增大而实现 的。

以上的描述仅是本发明原理的示例。虽然已示出并描述了本发 明的基本特征，但是应该理解的是，在不脱离本发明精神或保护范 围的前提下，本领域中普通技术人员可作出各种替代、修正、和改 变。因此，所有这些修正或改变都包含在以下权利要求中所限定的 本发明的保护范围内。