本發(fā)明涉及用于安裝在印刷電路板(PCB)上的電感設備，該電感設備包括用于支承具有至少兩個線圈的扼流圈的托盤。本發(fā)明還涉及包括安裝在PCB上的電感設備的逆變器。

發(fā)明背景

電感設備，特別是扼流圈，可以使用表面貼裝技術(shù)(SMT)或通孔技術(shù)(THT)安裝在例如功率轉(zhuǎn)換器的電氣設備或電子設備的印刷電路板(PCB)上。為此目的，電感設備的電連接部包括設備上的引導件，該引導件插入至PCB中的孔中且焊接至PCB上的焊接墊。

在扼流圈的情況下，電感設備包括圍繞芯部纏繞的多個線圈。每個線圈包括具有將連接至PCB上的指定的連接位置的兩個端部部段的導線。根據(jù)應用，扼流圈可以包括：相當大的總數(shù)的線圈，例如，用于三相共模電流扼流圈的六個線圈，用于抑制三相逆變器的輸出處的共模電流；和對應數(shù)量的端部部段，例如，在所述三相共模扼流圈的情況下的12個端部部段。

為了促進將這樣的電感設備安裝在PCB上，該電感設備可以包括大體上平坦的托盤，該托盤在托盤的頂側(cè)上支承扼流圈自身并指定在托盤的底側(cè)上的電感設備的電連接部的位置，即，線圈的端部部段的位置。為了該目的，托盤可以包括導引裝置以導引導線的端部部段從頂側(cè)穿過托盤至底側(cè)。通常，這樣的導引裝置是導線托盤中的簡單的孔，導線穿過該孔。

DE10200500634A1公開一種電感設備，其包括固定在安裝板上的扼流圈。該安裝板包括容納用于維持電感設備的給定的模塊化尺寸的纏繞端部的開口。

為了通過所述導引裝置對包括托盤的電感設備進行組裝，扼流圈通過將對應于應用的所需數(shù)量的線圈纏繞在芯部上而創(chuàng)建。扼流圈然后安裝至托盤上以形成電感設備，且該電感設備通過用于低電流部件的表面貼裝技術(shù)或者通過用于高電流部件的通孔技術(shù)安裝在PCB上。

這樣的組裝過程的一個費力的部分是將扼流圈安裝至托盤上。該托盤通常具有孔，導線被引導穿過該孔，以便提供電連接部的穩(wěn)定的引腳幾何形狀。如果多個導線被引導穿過托盤，則在組裝的過程中將存在需要特別注意的另外的復雜性。特別地，如果扼流圈指定用于高功率的應用并包括相應的厚的導線，在將扼流圈安裝至托盤上之前和在將扼流圈安裝至托盤上的過程中，同時將多個導線的端部部段與托盤的導引裝置對齊可能是麻煩的。

作為托盤中的孔的替代物，導引裝置可以包括在托盤的外側(cè)中的缺口，該托盤可以另外地包括卡扣裝置。在該情況下，扼流圈首先安裝至托盤上，且在隨后的步驟中導線被閂鎖至缺口中。

DE102004037844A1公開一種電感設備，其包括形成有繞組形式的線圈和包括朝外開放的槽的底座。導線可以纏繞至繞組形式上以形成線圈。導線的端部放置在底座的槽中，且如果槽朝向底座的外部變窄，導線的端部可選地卡至該槽中。

包括這樣的缺口以固定導線的端部部段的電感設備通?？梢詢H僅用于具有小的直徑的導線，同時大直徑的導線被導引穿過托盤中的孔。為了安裝至導引裝置中，對導線進行成形的另外的步驟引入機械應力，該機械應力特別在電感設備的運行過程中可以產(chǎn)生反作用力，使得該托盤必須提供足夠的堅固性以將導線的端部部段固定在期望的位置中。導線的直徑越大，導線將產(chǎn)生的反作用力越大，且因此托盤必須更加堅固。

在一些已知的解決方案中，導線的端部部段通過膠水固定至托盤，這可能是難以處理且難以穩(wěn)定的，承受膠水在電感設備上溢出的另外的風險，且還增加組裝的時間和精力。

DE2047901A1公開一種電感設備，其包括安裝在線圈支承件上的扼流 圈。該線圈支承件包括缺口。安裝在線圈支承件上的線圈的繞組的導線的端部部段被導引穿過在線圈支承件的外部處的通道狀的缺口，且該端部部段可以通過膠合或通過形成通道狀缺口的凸耳的塑性變形固定在所述缺口內(nèi)。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)，仍然需要這樣一種用于功率轉(zhuǎn)換器的電感設備，該電感設備容易組裝且該電感設備包括具有最佳材料使用的足夠的機械穩(wěn)定性，特別地，需要具有大幅減少的組裝時間的電感設備，當與從現(xiàn)有技術(shù)已知的設備進行比較時，該設備因而更具成本效率。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供包括獨立權(quán)利要求1的特征的電感設備和包括電感設備的逆變器，該逆變器包括獨立權(quán)利要求9的特征。本發(fā)明優(yōu)選的實施方案在從屬權(quán)利要求中界定。

用于安裝在印刷電路板上的電感設備包括扼流圈和大體上平坦的托盤。該扼流圈安裝在托盤的上側(cè)面上且包括芯部和圍繞該芯部的至少兩個線圈。至少兩個線圈的導線包括延伸穿過托盤且終止在與托盤的上側(cè)面相對的托盤的下側(cè)面上的端部部段。托盤還包括用于導引端部部段穿過托盤的缺口。

根據(jù)本發(fā)明的電感設備的特征在于，該電感設備還包括用于將導線的端部部段固定在缺口內(nèi)的閂鎖。在導線已經(jīng)放置在閂鎖內(nèi)之后，導線的端部部段使用閂鎖牢固地固定在缺口內(nèi)，且制造顯著地變得容易，而同時，特別是通過減少繞組的導線的機械應力，電感設備的機械性能被改善。

閂鎖可以形成為獨立的元件且在組裝的過程中可以附接至托盤。這樣的閂鎖可以被預制造且保持庫存以用于根據(jù)本發(fā)明的就線圈的數(shù)量和電感設備的模塊化尺寸而言具有各種不同的構(gòu)型的電感設備的大量生產(chǎn)。

可選擇地，閂鎖可以形成為托盤的部分，閂鎖樞轉(zhuǎn)地連接至托盤且在電感設備的組裝過程中樞轉(zhuǎn)至缺口上。如果閂鎖被制成為托盤的部分，則在電感設備的組裝過程中不需將閂鎖進給至托盤，使得組件甚至更加簡化。

根據(jù)本發(fā)明的電感設備的特征還可以在于，成對的端部部段通過公共的閂鎖固定，且還可以在于，成對的端部部段放置在成對的缺口中且通過公共的閂鎖固定。需要更少的閂鎖將端部部段固定在成對的缺口中，且單獨的一對端部部段的端部部段在成對的缺口內(nèi)彼此間隔開地放置，使得端部部段固有的彼此電絕緣。而且，成對的端部部段可以放置在托盤的相對的外側(cè)上，使得可以實現(xiàn)對稱的布線構(gòu)型。

根據(jù)本發(fā)明的電感設備的特征還可以在于，扼流圈包括另外的線圈，該另外的線圈還包括另外的導線，其中，另外的導線的另外的端部部段貫穿托盤中的孔且終止在托盤的下側(cè)面上。用于導引該另外的端部部段穿過托盤的這樣的孔可以放置在托盤上的任意位置處，使得托盤下面的可用區(qū)域以最佳的方式被促進。

在實施方案中，電感設備的扼流圈包括總共六個線圈，每個線圈包括具有兩個端部部段的導線。第一對端部部段和第二對端部部段在扼流圈旁邊貫穿在托盤的相對側(cè)上的孔，且第三對端部部段至第六對端部部段在扼流圈旁邊被放置在布置在托盤的相對的外側(cè)上的對應的成對的缺口中。第三對端部部段至第六對端部部段然后通過公共的閂鎖可以成對地固定。

包括具有六個線圈的扼流圈的這樣的電感設備可以被構(gòu)造為用于抑制三相功率線中的共模電流的過濾設備，例如，該過濾設備在類似逆變器的三相功率轉(zhuǎn)換器的輸出處。相比于包括具有作為端部部段的導引裝置的孔的托盤的傳統(tǒng)的裝備，根據(jù)本發(fā)明的電感設備的組件被顯著地簡化，這是由于十二個端部部段中僅四個必須準確地放置在相應的孔上面，使得當朝向托盤移動扼流圈時，四個端部部段可以被同時推動穿過孔。其它八個端部部段可以放置在一些外側(cè)位置處，且其它八個端部部段可以在扼流圈已經(jīng)固定在托盤上之后的獨立的步驟中使用閂鎖固定。

在進一步的實施方案中，扼流圈的芯部具有圓形的形狀且包括布置在芯部內(nèi)的間隔元件。芯部的旋轉(zhuǎn)軸線平行于托盤表面定向。托盤包括用于將扼流圈鎖定至托盤的鎖定裝置。鎖定裝置大體上垂直于托盤表面延伸且與芯部內(nèi)的間隔元件接合。

根據(jù)本發(fā)明的逆變器包括如上面描述的電感設備。這樣的逆變器比包 括傳統(tǒng)的電感設備的逆變器可以更加具有成本效率地組裝。

在實施方案中，逆變器包括用于連接至供電網(wǎng)的三相輸出端，其中，輸出過濾器布置在逆變器的輸出端處，所述輸出過濾器包括電感設備，電感設備包括具有在適用于抑制共模電流的布置中的六個線圈的扼流圈。如果所述電感包括如上面描述的特征，則逆變器的制造成本顯著地減少。

附圖簡述

參考下面的圖，本發(fā)明可以被更好地理解。附圖中的部件不一定按比例繪制，而是將重點放在清楚地說明本發(fā)明的原理上。在附圖中，貫穿數(shù)個視圖，類似的參考標記指示相應的部分。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的處于分解視圖中的電感設備，和

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的組裝后的電感設備。

具體實施方式

在圖1中描繪的電感設備10包括具有芯部14和圍繞芯部14纏繞的線圈16的扼流圈12。線圈16包括用于將扼流圈12連接至上級電路(例如，逆變器輸出端)的端部部段18。

電感設備10還包括扼流圈12將安裝至其上的托盤20。托盤20包括用于導引端部部段18穿過托盤20的孔22。在制造過程中，必須仔細地保證，應該貫穿孔22的那些端部部段18與孔22對齊，使得那些端部部段18通過朝向托盤20移動扼流圈12可以插入至孔22中。

托盤20還包括布置在托盤20的外側(cè)處用于導引端部部段18穿過托盤20的缺口24。在制造過程中，以當朝向托盤移動扼流圈12時，以端部部段不會碰撞托盤20這樣的方式布置應該貫穿缺口24的那些端部部段18是足夠的。這例如通過稍微彎曲或橫向朝外地位移這些端部部段18可以容易地實現(xiàn)。

電感設備10還包括閂鎖26。在圖1中，這些閂鎖被示出為獨立的元 件，在將扼流圈12安裝至托盤20上之后，該元件可以移動至缺口24上且閂鎖至托盤20，使得貫穿缺口24的那些端部部段18通過閂鎖26而被固定在缺口24內(nèi)。在可選擇的實施方案中，閂鎖26可以形成為托盤20的部分，閂鎖樞轉(zhuǎn)地連接至托盤20且在電感設備10的組裝過程中樞轉(zhuǎn)至缺口24上。

托盤20還包括鎖定裝置28，例如，夾子或扣件，該鎖定裝置大體上垂直于托盤20的表面延伸。扼流圈12還包括布置在扼流圈12的芯部14內(nèi)的間隔元件30。間隔元件30用于，例如，維持線圈16的周向位置且在線圈16的實際繞組與穿過芯部14的端部部段18之間導引線圈16的導線的部段。在電感設備10的組裝過程中，扼流圈12朝向托盤20移動。扼流圈12一到達其相對于托盤20的指定位置，鎖定裝置28就閂鎖或卡扣至間隔元件30，使得扼流圈12牢固地固定至托盤20上。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的組裝后的電感設備。線圈16的端部部段18通過孔22或通過缺口24被導引穿過托盤20。貫穿缺口24的那些端部部段18通過閂鎖26固定，使得這些端部部段18牢固地保持在它們指定的位置處。端部部段18以固定間隔延伸至托盤20下方的區(qū)域中，即，端部部段18包括預定的模塊化的尺寸，使得電感設備10可以容易地安裝至包括孔或包括具有相同的模塊化尺寸的焊接點的印刷電路板上。

可以對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案作出許多變型和修改，而實質(zhì)上不背離本發(fā)明的精神和原理。所有這樣的修改和變型旨在包含在本文的如下面的權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。特別地，從權(quán)利要求、說明書以及附圖產(chǎn)生本發(fā)明的優(yōu)選的進一步的發(fā)展。在本說明書的說明中提到的特征的優(yōu)點以及數(shù)個特征的組合的優(yōu)點僅僅是示例性的且可以可選擇地或累積地生效，而沒有該優(yōu)點必須通過本發(fā)明的實施方案實現(xiàn)的必要。本發(fā)明的不同的實施方案的特征的組合以及不同的權(quán)利要求的特征的組合也是可能的且本文支持這種組合。這也應用至在獨立的附圖中描繪的或在它們的說明書中提到的這些特征。

參考標記清單

10 電感設備

12 扼流圈

14 芯部

16 線圈

18 端部部段

20 托盤

22 孔

24 缺口

26 閂鎖

28 鎖定裝置

30 間隔物