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Dokumentenidentifikation DE10047644B4 13.04.2006
Titel Schaltungsblock für Stromversorgung
Anmelder Tamura Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kobayashi, Toshihiko, Iruma, Saitama, JP
Vertreter Schwabe, Sandmair, Marx, 81677 München
DE-Anmeldedatum 26.09.2000
DE-Aktenzeichen 10047644
Offenlegungstag 13.06.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.2006
IPC-Hauptklasse H01F 27/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01F 27/32(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H05K 7/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H01F 27/40(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H05K 1/18(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltungsblock für eine Stromversorgung, wie etwa eine Schaltstromversorgung oder eine Wechselstrom-Gleichstrom-Konverter, welche bzw. welcher in einem elektronischen Gerät bzw. einer elektronischen Einrichtung, wie etwa einem Fernseh- oder TV-Gerät oder einem Videorekorder enthalten ist.

Heutzutage besteht ein Bedarf danach, dass die sogenannten elektrischen Einrichtungen für den Haushalt, wie etwa Fernsehgeräte, Videorekorder oder Minikomponenten-Stereosysteme kleiner oder kompakter gebaut sind und höhere Leistung aufweisen. Deshalb ist es erforderlich, die Packungsdichte der Komponenten von solchen elektrischen Einrichtungen für den Haushalt zu erhöhen.

Nachfolgend wird auf 4 Bezug genommen. Darin ist ein herkömmlicher Schaltungsblock für eine Stromversorgung gezeigt, welcher einen Kleintransformator bzw. Kleintrafo, welcher auch kleiner Transformator genannt wird, aufweist, wobei die Stromversorgung als eine Schaltstromversorgung oder dergleichen verwendet wird. Dieser herkömmliche Schaltungsblock ist so konfiguriert, dass ein Transformator 21 auf einer Befestigungsunterlage 20 für eine Stromversorgung mittels seiner primärseitigen (d. h. seiner eingangsseitigen) Stiftanschlüsse 22 und seiner sekundärseitigen (d. h. seiner ausgangsseitigen) Stiftanschlüsse 23 angebracht ist. Ferner sind Komponenten bzw. Bauteile, wie etwa ein Steuer-IC (integrierte Schaltung) 24, ein FET (Feldeffekttransistor) 25 und andere geeignete elektronische Chipbauteile 26, 27, welche eine primärseitige Schaltung bilden, auf der Befestigungsunterlage 20 angebracht und sekundärseitige Komponenten bzw. Bauteile, wie etwa ein Kondensator 28, sind auf der Seite der sekundärseitigen Stiftanschlüsse 23 angebracht, nämlich der entgegengesetzten Seite zu der Primärseite, wo die primärseitigen Komponenten bzw. Bauteile angebracht sind.

5 zeigt ein Beispiel eines Rückkopplungstromkreises von der Sekundärseite zu der Primärseite. Der Stromkreis bzw. diese Schaltung ist auf eine solche Weise konfiguriert, dass ein Fotokoppler 29 auf der Befestigungsunterlage 20 über seine Anschlüsse angebracht ist, wobei die primärseitigen Schaltungskomponenten bzw. -bauteile, wie etwa ein Transistor 30, auf einer Seite des Fotokopplers angebracht sind und die sekundärseitigen Schaltungsbauteile bzw. -komponenten, wie etwa ein Transistor 31 und eine Diode 32 auf der entgegengesetzten Seite des Fotokopplers angebracht sind.

In solch einem Fall erfordert ein Sicherheitsstandard für Stromversorgungsschaltungen, wie etwa Schaltstromversorgungen, dass sichergestellt ist, dass eine vorgeschriebene Entfernung zwischen den primärseitigen Stiftanschlüssen und den sekundärseitigen Stiftanschlüssen besteht. Die Entfernung bzw. Distanz ist für ihre Kriechstreckung und räumlichen bzw. geometrischen Entfernungen bzw. Distanzen vorgeschrieben. Die geometrische bzw. räumliche Distanz dieser Entfernungen kann dadurch reduziert werden, dass eine isolierende Platte (nicht gezeigt) zwischen den primärseitigen und den sekundärseitigen Stiftanschlüssen angeordnet wird bis zur Grössenordnung von 0,8 mm, und zwar in Abhängigkeit von der Dicke der isolierenden Platte.

In dem herkömmlichen Schaltungsblock für eine Stromversorgung, die in 4 gezeigt ist, ist jedoch bezüglich der Kriechstrecke die Distanz bzw. Entfernung zwischen den primärseitigen Stiftanschlüssen 22 für die Eingangsseite und den sekundärseitigen Stiftanschlüsse 23 für die Ausgangsseite erforderlich, dass sie 10 mm beträgt, was die Isolation angeht, und zusätzlich können die eingangsseitigen elektronischen Komponenten bzw. Bauteile, wie etwa der Steuer-IC 24 nicht innerhalb von 10 mm von dem ausgangsseitigen Stiftanschlüssen 23 angebracht werden, so dass die Miniaturisierung und stark verdichtete Montage begrenzt bzw. beschränkt sind. Das gleiche kann für den Rückkopplungsstromkreis festgestellt werden, der in der in 5 gezeigten Stromversorgungsschaltung enthalten ist und die Distanz bzw. Entfernung zwischen den Anschlüssen muss 10 mm sein.

Um die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden, hat die vorliegende Anmelderin bereits die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP-2000-228312 A am 5. Februar 1999 eingereicht.

6 zeigt einen Längsschnitt, welcher schematisch einen Schaltungsblock für eine Stromversorgung darstellt, welcher basierend auf der Patentanmeldung hergestellt wurde.

7 zeigt eine vergrösserte Ansicht des Bereichs, wo ein Anschluss 120 in ein Anschlussaufnahmeloch (nicht gezeigt) der Befestigungsunterlage 20 eingesetzt ist.

Dieser Schaltungsblock für eine Stromversorgung ist so konfiguriert bzw. ausgebildet, wie nachfolgend beschrieben. Ein kleiner Transformator 300 ist so ausgebildet, dass eine Wicklung 80 um einen Spulenkörper 60 gewickelt ist und einen Kern 90 in dem Spulenkörper 60 enthält. Flansche 70 sind an beiden Enden des Spulenkörpers 60 vorgesehen und primärseitige Stiftanschlüsse 110 und sekundärseitige Stiftanschlüsse 120 sind jeweils in die dicken Bereiche 100 eingebettet, welche jeweils an den unteren Bereichen der Flansche vorgesehen sind. Jeder der Stiftanschlüsse 110, 120 ist in das Anschlusseinsetzloch (nicht gezeigt) der Befestigungsunterlage 20 eingesetzt. Auf der Befestigungsunterlage 20 sind ein Steuer-IC 40 und verschiedene elektronische Komponenten bzw. Bauteile 50 angebracht bzw. montiert. Ein durch diese Elemente konfigurierter Aufbau ist in einem Gehäuse 130 aufgenommen, welches eine offene Unterseite besitzt und aus einem geformten isolierenden Material gebildet ist.

In dem Schaltungsblock für die wie oben beschrieben konfigurierte Stromversorgung besteht die Wicklung 80 des Kleintransformators 300 aus einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, und es ist erforderlich, diesen Bereich zu isolieren.

Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 130 mit einem isolierenden Harz 140, wie etwa einem Epoxyharz, durch Vakuumbefüllung bzw. -gießen, nachfolgend immer kurz Vakuumbefüllung genannt, gefüllt.

Mit der Vakuumbefüllung wird der Raum zwischen den primärseitigen Stiftanschlüssen 110 und den sekundärseitigen Stiftanschlüssen 120 mit dem Harz 140 gefüllt, ohne dass irgendwelche Blasen bleiben, und das Harz 140 gelangt zwischen die elektronischen Komponenten bzw. Bauteile und zwischen die Drähte der Wicklung 80, so dass eine ausreichende isolierende Wirkung geschaffen werden kann, um die Komponenten bzw. Bauteile in Bezug zueinander zu isolieren.

Gemäß der japanischen Patentpublikation JP-2000-228312A, gemäß welcher das Gehäuse 130 mit dem Harz 140 durch Vakuumbefüllung gefüllt ist, wird die Isolation so verbessert bzw. gesteigert, dass Vorteile, wie zum Beispiel die weiter unten beschriebenen geschaffen werden.

  • a) Da die Primärwicklung und die Sekundärwicklung nahe aneinander angeordnet werden können, wird die magnetische Kopplung verbessert bzw. erhöht und dadurch kann erwartet werden, dass sich die Charakteristika des Kleintransformators 300 verbessern.
  • b) Demzufolge kann die Grösse des von der Wicklung 80 eingenommenen Bereichs des Kleintransformators 300 reduziert werden, so dass eine Miniaturisierung möglich wird.
  • c) Da die Distanz bzw. Entfernung zwischen den primärseitigen Stiftanschlüssen 110 und den sekundärseitigen Stiftanschlüssen 120 des Kleintransformators 300 reduziert bzw. verringert werden kann, wird eine Miniaturisierung möglich, und da die elektronischen Komponenten bzw. Bauteile an dem Platz zwischen den Anschlüssen platziert werden können, kann der Montagebereich verringert werden, so dass eine Miniaturisierung auch diesbezüglich möglich ist.
  • d) Die isolierende Platte, die herkömmlicherweise verwendet wird, ist nicht erforderlich. Deshalb kann eine bessere Miniaturisierung als bisher möglich, erreicht werden werden können, kann der Montagebereich verringert werden, so dass eine Miniaturisierung auch diesbezüglich möglich ist.
  • e) Die isolierende Plätte, die herkömmlicherweise verwendet wird, ist nicht erforderlich. Deshalb kann eine bessere Miniaturisierung als bisher möglich, erreicht werden.

In dem oben beschriebenen Schaltungsblock für die Stromversorgung wird das Volumen des Harzes 140, welches das Gehäuse 130 füllt, reduziert, wenn das Harz aushärtet. Dadurch wird eine Restspannung in dem Harz erzeugt, nachdem das Harz ausgehärtet ist. Weiterhin wirken in dem Gehäuse, wenn ein zyklischer Temperaturtest, wie etwa ein Thermoschocktest mit dem Produkt ausgeführt wird, die Restspannung und Spannungen in Folge der thermischen Expansion und Kontraktion des Harzes 140 auf die Befestigungsunterlage 20 ein. Dadurch entsteht ein Problem von Rissen bzw. Spalten, welche an den Lötstellen a auftreten, die um jeweils den Grund bzw. Fuß der Eingangsstiftanschlüsse 110 und der Ausgangsstiftanschlüsse 120 gelegen sind, welche Anschlüsse nach unten von der Befestigungsunterlage 20 vorragen, wie dies in 6 durch a gezeigt ist.

Insbesondere sind in dem Schaltungsblock für eine Stromversorgung; die so wie in 6 gezeigt konfiguriert ist, die Stiftanschlüsse 120 mit Presssitz in dem dicken Bereich 100 des Spulenkörpers 80 befestigt. In diesem Fall wird, wie in 7 gezeigt, unvermeidlich ein Hohlraum b am Innenende der mit Presssitz befestigten Stiftanschlüsse 120 erzeugt. Obgleich die Länge des Hohlraums in der Grössenordnung von mindestens 0,3 mm liegt, werden die Stiftanschlüsse weiter durch Presssitz im Inneren in Folge der Restspannung und der Spannungen in Folge der thermischen Expansion und Kontraktion des Harzes 140, welche auf die Stiftanschlüsse 120 ihrerseits ausgeübt werden, befestigt. Dies ist ein Grund für das Auftreten von Rissen bzw. Spalten an den Lötbereichen a der Befestigungsunterlage 20.

Eine Ausgangsleitung 80' von der Wicklung 80 ist um die Stiftanschlüsse 120 (110) gewickelt. Wie in 7 gezeigt, besteht, um die Ausgangsleitung 80' zu handhaben bzw. zu installieren, keine andere Wahl als einen Zwischenraum bzw. ein Spiel g zwischen der untere Fläche des dicken Bereichs 100 des Spulenkörpers 60 und der oberen Fläche der Befestigungsunterlage 20 vorzusehen. In einem solchen Zustand haben die Restspannung und die Spannungen in Folge der thermischen Expansion und Kontraktion des Harzes, die auf den Spulenkörper 60 und die Befestigungsunterlage 20 ausgeübt werden, verschiedene Werte; dies ist auch ein Grund für das Auftreten von Rissen bzw. Spalten an den Lötbereichen a der Befestigungsunterlage 20.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das oben Gesagte vorgeschlagen und es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Schaltungsblock für eine Stromversorgung zu schaffen, bei welchem das Auftreten von Rissen bzw. Spalten an den Lötbereichen der Befestigungsunterlage vermieden wird.

Die obige Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Vorteilhaft wird eine Anordnung bereitgestellt, und zwar mit einer Stromversorgungsschaltung mit einem Kleintransformator 3 und verschiedenen Elektronikkomponenten bzw. -bauteilen 5, welche auf einer Befestigungsunterlage 2 so angebracht sind, dass primärseitige Stiftanschlüsse 11 und sekundärseitige Stiftanschlüsse 12 des Kleintransformators 3 im Abstand angeordnet sind und von der Unterseite der Befestigungsunterlage 2 abragen

wobei die Anordnung in einem Gehäuse 13 untergebracht ist, welches eine Öffnung 13a hat,

wobei das Gehäuse 13 mit einem isolierenden Harz über eine Öffnung 13a durch Vakuumbefüllung gefüllt ist,

wobei der Schaltungsblock für eine Stromversorgung in einer solchen Weise konfiguriert ist, dass ein dicker Bereich 10 an dem unteren Bereich jedes der Flansche 7 des Spulenkörpers des Kleintransformators 3 vorgesehen ist und die primärseitigen Stiftanschlüsse 11 und sekundärseitigen Stiftanschlüsse 12 in jeden dicken Bereich 10 eingebettet sind, wobei die Stiftanschlüsse 11, 12 eine L-Form mit einem linearen Bereich 11a, 12a und einem abgewinkelten Bereich 11b, 12b besitzen, welcher jeweils in die Form eines L's am Ende des linearen Bereichs abgewinkelt ist,

wobei die linearen Bereiche 11a und 12a jeweils durch die dicken Bereiche 10 verlaufen und die gefalteten bzw. abgewinkelten Bereiche 11b und 12b seitlich von der oberen Fläche der dicken Bereiche 10 vorstehen, und

wobei Ausgangsleitungen der Wicklung 8 des Kleintransformators 3 um die vorstehenden Bereiche gewickelt sind.

Vorteilhaft ist ein Befestigungsteil eines jeden der dicken Bereiche 10 zur Befestigung an der Befestigungsunterlage ist flach, so dass er mit der oberen Oberfläche der Befestigungsunterlage in Kontakt steht bzw. auf bzw. an ihr befestigt ist.

Vorteilhaft ragen die primärseitigen und sekundärseitigen Stiftanschlüsse 11, 12 von der unteren Oberfläche der Befestigungsunterlage 2 ab, wobei die Außenform des Gehäuses 13 so geformt ist, dass sie mit der Außenform der Anordnung 1 übereinstimmt, so dass die Menge von Harz zur Füllung der Umgebung der gefalteten bzw. abgewinkelten Bereiche 11b, 12b der Stiftanschlüsse 11, 12 minimiert wird.

Vorteilhaft ist etwa in der Mitte der Befestigungsunterlage 2 eine Öffnung 15 vorgesehen, so dass die Restspannung und die Spannungen in Folge der thermischen Expansion und Kontraktion des Harzes, die oberhalb und unterhalb der Befestigungsunterlage 2, die in dem Gehäuse 13 vorgesehen ist, erzeugt werden, Werte besitzen, die im wesentlichen gleich oder einander nahe kommen.

Vorteilhaft ist zusätzlich der Schaltungsblock für eine Stromversorgung in einer solchen Art konfiguriert, dass die Öffnung 15 der Befestigungsunterlage 2 Schlitze 15a aufweist, welche sich zwischen den primärseitigen Stiftanschlüssen 11 und den elektronischen Komponenten bzw. Bauteilen 5 erstrecken, welche auf der Befestigungsunterlage 2 montiert bzw. angebracht sind.

Weiterhin ist der Schaltungsblock vorteilhaft für eine Stromversorgung so konfiguriert, dass der Bereich der Öffnung 15 der Befestigungsunterlage 2 mehr als etwa 5% des Bereichs der Befestigungsunterlage einnimmt und in einen Bereich fällt, in welchem die Öffnung 15 nicht die Befestigung des Kleintransformators 3 und der elektronischen Komponenten bzw. Bauteile 5 usw. auf der Befestigungsunterlage 2 und die Stärke bzw. Festigkeit der Befestigungsunterlage nachteilig beeinflussen kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

1 einen Längsschnitt, welcher schematisch einen Schaltungsblock gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,

2 eine Ansicht von unten auf den Schaltungsblock gemäss der vorliegenden Erfindung, welche eine Stromversorgungsschaltungsanordnung darstellt, die in einem Gehäuse untergebracht ist, bevor das Gehäuse mit einem Harz gefüllt ist,

3 eine Bodenansicht des Schaltungsblocks gemäß der vorliegenden Erfindung, nachdem das Gehäuse mit dem Harz gefüllt ist,

4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels eines herkömmlichen Schaltungsblocks für eine Stromversorgung,

5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels einer Rückkopplungsschaltung welche in dem herkömmlichen Schaltungsblock für eine Stromversorgung verwendet wird,

6 einen Längsschnitt, welcher schematisch einen herkömmlichen Schaltungsblock für eine Stromversorgung darstellt und

7 eine teilweise vergrößerte Ansicht zur Erläuterung des herkömmlichen Schaltungsblocks für eine Stromversorgung.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

1 zeigt einen Längsschnitt, welcher schematisch einen Schaltungsblock gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wohingegen 2 eine Bodenansicht des in 1 gezeigten Schaltungsblocks zeigt, aus der eine Stromversorgungs-Schaltungsaufbau ersichtlich ist, welche eine Befestigungsunterlage aufweist, die in einem Gehäuse aufgenommen ist, bevor das Gehäuse mit einem isolierenden Harz gefüllt ist. 3 zeigt hingegen eine Bodenansicht des Schaltungsblocks, nachdem das Gehäuse mit dem isolierenden Harz gefüllt ist.

Der Stromversorgungs-Schaltungsaufbau 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass er mit einer flachen Befestigungsunterlage 2, einem kleinen auf der Befestigungsunterlage angebrachten Transformator 3, einem auf einem Raum oder Platz der oberen Fläche der Befestigungsunterlage 2 angebrachten Regel- bzw. Steuer-IC 4 (IC = integrierte Schaltung) und verschiedenen elektronischen Komponenten bzw. Bauteilen 5, wie etwa einem Transistor, der auf der Unterseite der Befestigungsunterlage 2 angebracht ist. Der kleine Transformator 3, der Regel- bzw. Steuer-IC 4 und elektronische Komponenten bzw. Bauteile 5 usw. bilden eine vorgeschriebene Stromversorgungsschaltung, z. B. eine Schaltstromversorgungs-Schaltung. Die Stromversorgungs-Schaltung kann ein Wechselstrom-Gleichstrom- Konverter sein. Eine bekannte Schaltung kann in geeigneter Weise als eine solche Schaltung angewendet werden. Eine Beschreibung der Stromversorgungs-Schaltung selbst ist in der Beschreibung weggelassen, da sie für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich ist.

Der kleine Transformator 3 ist aus einer geformten bzw. gegossenen oder gespritzten Isolation bzw. einem solchen isolierenden Material gebildet bzw. geformt und ist mit einem Spulenkörper 6 versehen, welcher an seinen Enden ausgebildete Flansche 7 besitzt. Eine Wicklung 8 ist um den Spulenkörper 6 gewickelt und ein Kern 9 ist in dem mit der Wicklung 8 bewickelten Spulenkörper 6 enthalten bzw. inkorporiert.

Der untere Teil jedes Flansches 7 des Spulenkörpers 6 ist so ausgeformt, dass er dicker wird, um einen verdickten Bereich 10 zu bilden. Primärseitige Stiftanschlüsse 11 und sekundärseitige Stiftanschlüssen 12 sind in dem verdickten Bereich 10 eingebettet.

Jeder der Stiftanschlüsse 11, 12 hat eine L-Form als Ganzes und weist einen linearen Bereich 11a, 12a und einen gefalteten bzw. abgewinkelten Bereich 11b, 12b auf, welcher jeweils am oberen Ende des linearen Bereichs 11a, 12a auswärts gefaltet bzw. auswärts abgewinkelt ist.

Die abgewinkelten bzw. gefalteten Bereiche 11b und 12b stehen auswärts von dem oberen Bereich der verdickten Abschnitte 10 vor und Ausgangsleitungen der Wicklung 8 (nicht gezeigt) sind um die gefalteten bzw. abgewinkelten Bereiche gewickelt. Die linearen Bereiche 11a und 12a verlaufen längs durch die verdickten Bereiche 10 und der Bereich am unteren Ende des linearen Bereichs ragt von der Unterseite der Befestigungsunterlage 2 vor.

Die Unterseiten der verdickten Bereiche 10 sind flach, und die verdickten Bereiche sind an der vorbestimmten Stelle an der Oberseite der Befestigungsunterlage 2 angebracht. Da die Unterseiten der verdickten Bereiche 10 flach sind, existiert kein Spalt zwischen den Unterseiten (der verdickten Bereiche 10) und der Oberseite der Befestigungsunterlage 2.

Der oben beschriebene Stromversorgungs-Schaltungsaufbau 1 ist aus geformten isolierenden Harz geformt bzw. gebildet und ist in dem Gehäuse 13, welches einen offenen Boden besitzt, untergebracht. Das Bezugszeichen 13a in den 1 und 2 bezeichnet die Öffnung des Gehäuses 13. Wie in den 1 und 3 gezeigt, ist das Gehäuse 13 mit dem isolierenden Harz 14, wie etwa einem Epoxyharz, durch Vakuumverfüllung gefüllt.

Die außenseitigen Formen der Seitenflächen und der oberen Fläche des Gehäuses sind so geformt, dass sie im Wesentlichen mit der Außenform des Stromversorgungs-Schaltungsaufbaus 1 übereinstimmen. Der Spalt zwischen der Außenfläche des Stromversorgungs-Schaltungsaufbaus 1 und der Innenoberfläche des Gehäuses 13 ist klein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Spielraum zwischen den gefalteten bzw. abgewinkelten Bereichen 11b und 12b der Stiftanschlüsse 11 und 12, um welche die Ausgangsleitungen der Wicklung 8 gewickelt sind, und der Innenfläche des Gehäuses 13 klein gehalten. Dadurch wird die Menge von benötigtem Harz minimiert. Auf diese Weise wird eine Restspannung und Spannungen in Folge der thermischen Expansion bzw. Ausdehnung und Kontraktion bzw. Zusammenziehung des Harzes, welche die Bereiche um die gefalteten bzw. abgewinkelten Bereiche 11b und 12b der Stiftanschlüsse 11 und 12 unterliegen, minimiert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, eine Öffnung 15 etwa in der Mitte der Befestigungsunterlage 2 vorgesehen, so dass die Restspannung und die Spannungen infolge der thermischen Expansion bzw. Ausdehnung und Kontraktion bzw. Zusammenziehung des Harzes 14 in der Lage sind, wirksam über die Bereiche oberhalb und unterhalb der Befestigungsunterlage 2 verteilt zu werden, welches zur Eliminierung des Faktors führt, der für das Auftreten von Rissen bzw. Brüchen an den Lötstellen a der Befestigungsunterlage 2 verantwortlich ist.

Wie in 2 gezeigt, stehen Schlitze 15a mit der Öffnung 15 in Verbindung, um die Isolation zu verbessern, z. B. zwischen den primärseitigen Stiftanschlüssen 11 und den elektronischen Komponenten bzw. Bauteilen 5, welche in ihrer (nahen) Umgebung angebracht sind. Zusätzlich ist, wie durch schräge Linien (Schraffur) in 2 gezeigt, ein Verdrahtungsmuster bzw. Leiterbahnen 16 auf der Befestigungsunterlage 2 vorgesehen, um die Stiftanschlüsse 11, 12 zu verbinden und jede der elektronischen Komponenten bzw. Bauteile 5 usw. zu verbinden um eine vorgegebene Stromversorgungsschaltung zu bilden. Das Verdrahtungsmuster bzw. die Leiterbahnen 16 und die Anbringungsorte jeder der elektronischen Komponenten bzw. Bauteile 5 sind nur beispielhaft zu verstehen. Geeignete Verdrahtungsmuster bzw. Leiterbahnen und Anbringungsorte bzw. -stellen von jeder der elektronischen Komponenten bzw. Bauteile können zweckmäßig je nach Art und Größe usw. der Stromversorgungsschaltung vorgesehen werden.

Es ist vorzuziehen, dass der Bereich der Öffnung 15 der Befestigungsunterlage 2 mehr als 5 Prozent des Bereichs der Befestigungsunterlage beträgt, weil die Restspannungen und Spannungen in Folge der thermischen Expansion bzw. Ausdehnung und Kontraktion bzw. Zusammenziehung des Harzes 14, die oberhalb und unterhalb der Befestigungsunterlage 2 erzeugt werden, Werte besitzen, die im wesentlichen gleich sind oder einander angenähert werden können. Weiterhin ist der Öffnungsbereich der Öffnung 15 mehr als etwa 5 Prozent des Bereichs der Befestigungsunterlage, und der Wert der oberen Grenze des Öffnungsbereichs fällt in einen Bereich in welchem die Öffnung 15 die Anbringung des Kleintransformators 3 und der elektronischen Komponenten bzw. Bauteile 5 usw. auf der Befestigungs- Anbringungsunterlage 2 und die Festigkeit der Befestigungsunterlage nicht nachteilig beeinflussen.

Die elektronischen Komponenten bzw. Bauteile können zweckmäßig je nach Art und Größe usw. der Stromversorgungsschaltung vorgesehen werden.

Es ist vorzuziehen, dass der Bereich der Öffnung 15 der Befestigungsunterlage 2 mehr als 5 Prozent des Bereichs der Befestigungsunterlage beträgt, weil die Restspannungen und Spannungen in Folge der thermischen Expansion bzw. Ausdehnung und Kontraktion bzw. Zusammenziehung des Harzes 14, die oberhalb und unterhalb der Befestigungsunterlage 2 erzeugt werden, Werte besitzen, die im Wesentlichen gleich sind oder einander angenähert werden können. Weiterhin ist der Öffnungsbereich der Öffnung 15 mehr als etwa 5 Prozent des Bereichs der Befestigungsunterlage, und der Wert der oberen Grenze des Öffnungsbereichs fällt in einen Bereich in welchem die Öffnung 15 die Anbringung des Kleintransformators 3 und der elektronischen Komponenten bzw. Bauteile 5 usw. auf der Befestigungs- Anbringungsunterlage 2 und die Festigkeit der Befestigungsunterlage nicht nachteilig beeinflussen.

Ergebnisse von zyklischen Temperaturtests, wie etwa Thermoschocktests für den Schaltungsblock für eine Stromversorgung gemäss der vorliegenden Erfindung, welche wie oben beschrieben konfiguriert ist, und für den herkömmlichen, in 6 gezeigten Schaltungsblock sind in der Tabelle I unten gezeigt:

Tabelle 1
  • Bedingungen des Thermoschocktests (1 Zyklus): –30°C, 30 Minuten/+85°C, 30 Minuten

Wie oben beschrieben, verlaufen die linearen Bereiche 11a bzw. 12a der primärseitigen und sekundärseitigen Stiftanschlüsse 11 bzw. 12 durch den Spulenkörper 6. Gemäss der vorliegenden Erfindung sind der Schaltungsblock, welcher in der Weise konfiguriert ist, dass der Anbringungsteil des Spulenkörpers 6 in Kontakt mit der Oberseite der Befestigungsunterlage 2 steht und auf der Befestigungsunterlage 2 angebracht ist, wobei die Öffnung 15 etwa in der Mitte der Befestigung- bzw. Anbringungsunterlage 2 vorgesehen, und das Gehäuse 13 mit dem Harz 14 gefüllt ist, was den Effekt hat, dass das Auftreten von Rissen bzw. Brüchen an den um die Wurzel bzw. den Fuss der von der Unterseite der Befestigungsunterlage 2 vorstehenden Stiftanschlüsse 11 und 12 vermieden werden.

Eine Stromversorgungsschaltungsanordnung mit einem Kleintransformator und verschiedenen elektronischen Komponenten bzw. Bauteilen, welche auf einer Befestigungsunterlage befestigt sind ist in einem isolierenden Gehäuse untergebracht, welches Gehäuse mit Harz gefüllt ist. Dabei wird das Auftreten von Rissen bzw. Brüchen an Lötstellen, die um die Wurzel bzw. den Fuß von Stiftanschlüssen, die von der Unterseite der Befestigungsunterlage vorragen, vermieden. Bei einem in solcher Weise konfigurierten Schaltungsblock, der einen Aufbau 1 mit einer Befestigungsunterlage 2 aufweist, welche die Stromversorgungsschaltung aufnimmt, ist dieser in einem Gehäuse untergebracht und das Gehäuse ist mit einem Harz 14 gefüllt. Primärseitige Stiftanschlüsse 11 und sekundärseitige Stiftanschlüsse 12 sind so geformt, dass sie eine L-Form besitzen und ihre linearen Bereiche durch einen Spulenkörper 6 verlaufen. Der Schaltungsblock ist weiter so konfiguriert, dass der Anbringungsteil des Spulenkörpers 6 in Kontakt mit der Oberseite der Befestigungsunterlage 2 steht und auf der Befestigungsunterlage 2 angebracht ist, wobei eine Öffnung etwa in der Mitte der Befestigungsunterlage 2 vorgesehen ist.


Anspruch[de]
  1. Schaltungsblock für eine Stromversorgung mit einem Aufbau bzw. einer Anordnung mit einer Stromversorgungsschaltung, die aus einem Kleintransformator (3) und verschiedenen elektronischen Komponenten (5) zusammengesetzt ist, die auf einer Befestigungsunterlage (2) so angebracht sind, dass primärseitige Stiftanschlüsse (11) und sekundärseitige Stiftanschlüsse (12) des Kleintransformators (3) voneinander beabstandet sind und von dem Boden der Befestigungsunterlage (2) vorstehen, wobei der Aufbau in einem Gehäuse (13) mit einer Öffnung (13a) untergebracht ist und wobei das Gehäuse (13) mit einem isolierenden Harz (14) über die Öffnung (13a) durch Vakuumbefüllungbefüllt ist, in dem:

    ein gegenüber dem Flansch (7) im Bereich eines Magnetkerns (9) verdickter Bereich (10) an dem unteren Teil jedes der Flansche (7) eines Spulenkörpers (6) des Kleintransformators (3) vorgesehen ist und die primärseitigen Stiftanschlüsse (11) und die sekundärseitigen Stiftanschlüsse (12) in jeweils einem verdickten Bereich (10) eingebettet sind;

    die Stiftanschlüsse (11), (12) jeweils eine L-Form mit einem linearen Bereich (11a), (12a) und einen abgewinkelten Bereich (11b), (12b) besitzen, der in der Form eines L am Ende des linearen Bereichs abgewinkelt ist,

    die linearen Bereiche (11a) und (12a) geradlinig durch die verdickten Bereiche (10) verlaufen, wobei die abgewinkelten Bereiche (11b) und (12b) seitlich von der Oberseite des verdickten Bereichs (10) abstehen und Anschlussleitungen der Wicklung (8) des Kleintransformators (3) um die abstehenden Teile gewickelt sind;

    jeder der verdickten Bereiche (10) an ihrer Unterseite, welche an der Befestigungsunterlage (2) angebracht werden soll, flach ist, so dass sie sich in Kontakt mit der Oberseite der Befestigungsunterlage (2) befindet und an der Oberseite der Befestigungsunterlage (2) angebracht ist und die primärseitigen und sekundärseitigen Stiftanschlüsse (11), (12) von der Unterseite der Befestigungsunterlage (2) vorstehen;

    die außenseitige Form des Gehäuses (13) so geformt ist, dass sie mit der Außenform des genannten Aufbaus (1) übereinstimmt, so dass die Menge von Harz zum Füllen der Umgebung der abgewinkelten Bereiche (11b), (12b) der Stiftanschlüsse (11), (12) minimiert wird und

    eine Öffnung (15) etwa in der Mitte der Befestigungsunterlage (2) so vorgesehen ist, dass Restspannungen aus dem Herstellprozess und Spannungen in Folge der thermischen Expansion und Kontraktion des Harzes, die oberhalb und unterhalb der Befestigungsunterlage (2), die in dem Gehäuse (13) untergebracht ist, entstehen, Werte besitzen, die einander möglichst nahe sind.
  2. Schaltungsblock für eine Stromversorgung gemäß Anspruch 1, worin die Öffnung (15) der Befestigungsunterlage (2) Schlitze (15a) aufweist, die sich zwischen den primärseitigen Stiftanschlüssen (11) und den elektronischen Komponenten (5), welche auf der Befestigungsunterlage (2) angebracht sind, erstrecken.
  3. Schaltungsblock für eine Stromversorgung gemäß Anspruch 1, wobei der Bereich der Öffnung (15) der Befestigungsunterlage (2) mehr als etwa 5% des Bereichs der Befestigungsunterlage ist und in einen Bereich fällt, in welchem die Öffnung (15) die Anbringung des Kleintransformators (3) und der elektronischen Komponenten (5) und/oder Bauteilen auf der Befestigungsunterlage (2) und die Festigkeit der Befestigungsunterlage nicht nachteilig beeinflussen kann.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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