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WO2013030029A1 - Drossel und zugehöriges herstellungsverfahren - Google Patents

Drossel und zugehöriges herstellungsverfahren Download PDF

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WO2013030029A1
WO2013030029A1 PCT/EP2012/066205 EP2012066205W WO2013030029A1 WO 2013030029 A1 WO2013030029 A1 WO 2013030029A1 EP 2012066205 W EP2012066205 W EP 2012066205W WO 2013030029 A1 WO2013030029 A1 WO 2013030029A1
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WO
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winding
conductor
core
throttle
carrying capacity
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PCT/EP2012/066205
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French (fr)
Inventor
Dirk Schekulin
Silvia GROSS-KÄUFLER
Chriss HÄRTSCH
Thomas Bisig
Alex Itten
Piere CAVIN
Original Assignee
Schmidhauser Ag
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Publication date
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor

Definitions

  • the invention relates to a throttle and an associated manufacturing method.
  • Chokes are preferably used to integrate pulsed voltage signals, e.g. used in DC controllers. Significant problems with regard to losses and cooling of the winding arise in particular at high mean currents with significant current ripple.
  • Conventional windings of storage chokes are formed, for example, of layered sheet metal structures, flat wire core windings, and copper tape windings.
  • Core materials include ferrite, amorphous metal glass, nanocrystalline ribbons or metal powders.
  • the invention has for its object to provide a throttle and an associated manufacturing method available that allow efficient cooling of the throttle with the least possible effort.
  • the choke in particular in the form of a so-called memory or high-current choke, has a magnetic or magnetizable core, which defines a winding axis or a winding axis, and at least one winding, which is formed by a conductor, the at least one winding axis the core or a leg of the core, through which the at least one winding axis extends, at least partially, in particular with the smallest possible distance, surrounds.
  • the at least one winding is formed in one layer, ie turns formed by the conductor only run adjacent and are not layered.
  • a cross section of the conductor in the winding direction is rectangular, in particular square.
  • the winding can be coupled very easily and with low thermal resistance, for example to a cooling surface.
  • the cross section of the particular massive winding or the solid conductor is deliberately oversized, so that an efficient heat flow within the winding is possible.
  • the throttle has a magnetic or magnetizable core, in which the dehumidification takes place substantially via the winding thermally coupled to the core. Due to the choice of a large solid conductor or winding cross-section sufficient heat flow and thus the dehumidification is possible for example via a one-sided water-cooled plate.
  • the ladder is massive, i. the complete cross-section of the conductor is filled with conductor material or the conductor is completely filled within its outer dimension with conductor material.
  • the conductor is not constructed by interwoven strands, a plurality of combined individual conductors, as a waveguide or the like.
  • the at least one winding of a profile tube, in particular a rectangular profile raw r formed, which is structured to form the conductor, in particular by a material-removing machining is structured, in particular by drilling, sawing, milling and / or spark erosion is structured.
  • the at least one winding is formed from a die-cast molding.
  • the inductor has a rated current carrying capacity, wherein the cross section of the conductor is dimensioned such that a current carrying capacity of the conductor is greater than the rated current carrying capacity, ie the cross section of the conductor is oversized relative to the nominal current carrying capacity.
  • the winding and the core can be dimensioned such that, when the reactor is loaded with its rated current carrying capacity, the winding losses are greater than the core losses, so that overall efficient cooling can be ensured on account of the optimized cooling capability of the winding.
  • the conductor consists of copper or titanium, particularly preferably aluminum.
  • a planar cooling element is provided, which is thermally coupled to the winding, in particular to the side or surface of the winding facing away from the winding axis of the core.
  • a heat-conducting electrical insulator is provided, which is arranged between the cooling element and the winding.
  • the electrical insulator is preferably an electrically insulating heat conducting foil.
  • the winding forms a heat sink.
  • a distance between the winding and the core is selected such that the losses due to stray fields are minimized.
  • the winding is formed from a profile tube, in particular from a rectangular profile tube, which is structured to form the conductor, in particular by material-removing machining in the form of drilling, sawing, milling and / or spark erosion of the profile tube.
  • Fig. 1 is an illustration of a throttle according to the invention with cooling element
  • Fig. 2 is an exploded view of the throttle shown in Fig. 1.
  • 1 shows a storage choke 1 for high currents, for example 200 amps or more, with an El-shaped, magnetizable core 2, for example of ferrite, amorphous metal glass, nanocrystalline ribbons or metal powders as core material, with a limb defining a winding axis 3 , and a single-layer winding 4, which is formed by a solid conductor 5 made of aluminum with a rectangular cross-section, which surrounds the winding axis 3 of the core 2 in an annular manner.
  • an El-shaped, magnetizable core 2 for example of ferrite, amorphous metal glass, nanocrystalline ribbons or metal powders as core material
  • a limb defining a winding axis 3
  • a single-layer winding 4 which is formed by a solid conductor 5 made of aluminum with a rectangular cross-section, which surrounds the winding axis 3 of the core 2 in an annular manner.
  • the reactor 1 has a rated current carrying capacity of nominal 200 A average current, wherein the cross section of the conductor 5 is dimensioned such that it can lead more than the nominal current.
  • the winding 4 and the core 2 are dimensioned such that at a load of the reactor 1 with the nominal current winding losses are greater than core losses, so that by means of cooling the winding 4, which can be designed much easier than cooling the core 2, the Heat generated during operation is easily dissipated.
  • a flat cooling element 7 is further provided, which is thermally coupled to the side facing away from the winding axis 3 of the core 2 side or surface of the winding 4, wherein between the cooling element 7 and the winding 4, a heat-conducting electrical insulator in the form of a electrically insulating heat-conducting foil 8 is provided.
  • Corresponding cooling elements may be provided on the upper side and / or the lower side of the winding 4.
  • a distance between the leg of the core 2 and the leg facing surface of the winding 4 is set so low that leakage losses are minimized.
  • the cross-section of the conductor 5 is dimensioned such that at a designated operating frequency, the throttle 1, the current through Verdichtverdrän- As a result, the dominant AC loss component in the outer region of the conductor 5 or the winding 4 flows in the direction of the core region of the winding 4 and finally along the winding 4 for thermal sink in the form of the Cooling element 7.
  • Holes 10 serve as connection elements for further, not shown circuit parts of a circuit which uses the throttle 1.
  • FIG. 2 shows an exploded view of the throttle 1 shown in FIG. 1 for clarification.
  • the structuring is carried out by helical milling to form the winding 4 and the conductor 5, wherein by sawing in the transverse direction of the profile tube 6 individual winding segments are generated, each forming together with an associated core and the other components shown a respective coil. By drilling the terminals 10 are generated.
  • the winding 4 may alternatively be formed from a die-cast molding.
  • a massive winding 4 which has square or rectangular outer dimensions.
  • the winding 4 can be coupled very easily and with low thermal resistance to a cooling surface 7.
  • the cross section of the massive winding 4 is deliberately oversized, so that a efficient heat flow within the winding 4 is possible, ie the winding 4 is also the inner heat sink of the device. 1
  • the electrical insulation of the winding 4 against the cooling plate or the heat sink 7 is carried out with a thin heat-conducting foil 8 or ceramic material.
  • the material of the winding 4 is aluminum, copper or titanium.
  • aluminum can be used as a conductor material due to the large cross section, whereby weight and cost can be saved.
  • the reactor 1 according to the invention has a massive winding whose cross-section is dimensioned so large that a transport of the resulting heat loss to a flat heat sink 7 is possible, so that expensive cooling measures can be omitted.
  • a differently shaped core can be used, for example, a U-shaped core with two outer windings.

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Abstract

Bei einer Drossel (1) mit einem magnetisierbaren Kern (2) mit einer Wicklungsachse (3) und mindestens einer Wicklung (4), die durch einen Leiter (5) gebildet ist, der die Wicklungsachse des Kerns zumindest teilweise umschließt, ist die mindestens eine Wicklung einlagig gebildet und ein Querschnitt des Leiters ist rechteckförmig, insbesondere quadratisch.

Description

Drossel und zugehöriges Herstellungsverfahren
Die Erfindung betrifft eine Drossel und ein zugehöriges Herstellungsverfahren.
Drosseln bzw. Speicherdrosseln werden vorzugsweise zur Integration getakteter Spannungssignale z.B. in Gleichstromstellern eingesetzt. Insbesondere bei hohen mittleren Strömen mit signifikanter Stromwelligkeit ergeben sich erhebliche Probleme in Hinblick auf Verluste und Kühlung der Wicklung.
Herkömmliche Wicklungen von Speicherdrosseln sind beispielsweise aus geschichteten Blechkonstruktionen, Flachdrahthochkantwicklungen und Kupferbandwicklungen gebildet. Als Kernmaterialien kommen Materialien aus Ferrit, amorphem Metallglas, nanokristallinen Bänder oder Metallpulvern zu Einsatz.
Allen oben genannten Lösungen gemein ist das Problem einer effizienten Kühlung der Drossel. Beispielsweise ist in einem geschlossenen Gehäuse typisch eine definierte Kühlung mittels einer durch ein Kühlmedium durchströmten Platte erforderlich. Die Wärme entsteht jedoch bei induktiven Bauelementen allgemein in einem Volumen, so dass in der Regel aufwendige Kühlkonzepte erforderlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drossel sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren zur Verfügung zu stellen, die eine effiziente Kühlung der Drossel mit möglichst geringem Aufwand ermöglichen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Drossel nach Anspruch 1 und ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 13. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, deren Wortlaut hiermit zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.
Die Drossel, insbesondere in Form einer so genannten Speicher- oder Hochstromdrossel, weist einen magnetischen bzw. magnetisierbaren Kern, der eine Wicklungsachse definiert bzw. eine Wicklungsachse aufweist, und mindestens eine Wicklung auf, die durch einen Leiter gebildet ist, der die mindestens eine Wicklungsachse des Kerns bzw. einen Schenkel des Kerns, durch den die mindestens eine Wicklungsachse verläuft, zumindest teilweise, insbesondere mit möglichst geringem Abstand, umschließt. Die mindestens eine Wicklung ist einlagig gebildet, d.h. durch den Leiter gebildete Windungen verlaufen nur benachbart und sind nicht geschichtet. Ein Querschnitt des Leiters in Wicklungsrichtung ist rechteckförmig, insbesondere quadratisch. Aufgrund des Querschnitts und der dadurch bedingten Außenkontur kann die Wicklung sehr einfach und mit geringem thermischem Widerstand beispielsweise an eine kühlende Fläche angekoppelt werden. Der Querschnitt der insbesondere massiven Wicklung bzw. des massiven Leiters wird dabei bewusst überdimensioniert, so dass ein effizienter Wärmefluss innerhalb der Wicklung möglich ist. Erfindungsgemäß weist die Drossel einen magnetischen bzw. magneti- sierbaren Kern auf, bei der die Entwarmung maßgeblich über die thermisch an den Kern angekoppelte Wicklung erfolgt. Aufgrund der Wahl eines großen massiven Leiter- bzw. Wicklungsquerschnitts ist ein ausreichender Warmefluss und damit die Entwarmung beispielsweise über eine einseitige wassergekühlte Platte möglich.
In einer Weiterbildung ist der Leiter massiv, d.h. der vollständige Querschnitt des Leiters ist mit Leitermaterial ausgefüllt bzw. der Leiter ist innerhalb seiner Außenabmessung vollständig mit Leitermaterial ausgefüllt. Der Leiter ist insbesondere nicht durch miteinander verflochtene Litzen, mehrere kombinierte Einzelleiter, als Hohlleiter oder dergleichen aufgebaut.
In einer Weiterbildung ist die mindestens eine Wicklung aus einem Profilrohr, insbesondere einem Rechteckprofil roh r, gebildet, welches zur Bildung des Leiters strukturiert ist, insbesondere durch ein materialabtragendes Bearbeiten strukturiert ist, insbesondere durch Bohren, Sägen, Fräsen und/oder Funkenerodieren strukturiert ist. Alternativ ist die mindestens eine Wicklung aus einem Druckgussformteil gebildet.
In einer Weiterbildung weist die Drossel eine Nenn-Strombelastbarkeit auf, wobei der Querschnitt des Leiters derart dimensioniert ist, dass eine Strombelastbarkeit des Leiters größer ist als die Nenn- Strombelastbarkeit, d.h. der Querschnitt des Leiters ist bezogen auf die Nenn-Strombelastbarkeit überdimensioniert. Zusätzlich oder alternativ können die Wicklung und der Kern derart dimensioniert sein, dass bei einer Belastung der Drossel mit ihrer Nenn-Strombelastbarkeit die Wicklungsverluste größer sind als die Kernverluste, so dass aufgrund der optimierten Kühlbarkeit der Wicklung insgesamt eine effizient Kühlung sichergestellt werden kann. In einer Weiterbildung besteht der Leiter aus Kupfer oder Titan, besonders bevorzugt aus Aluminium.
In einer Weiterbildung ist ein flächiges Kühlelement vorgesehen, welches thermisch mit der Wicklung, insbesondere mit der von der Wicklungsachse des Kerns abgewandten Seite bzw. Oberfläche der Wicklung, gekoppelt ist. Bevorzugt ist ein wärmeleitender elektrischer Isolator vorgesehen, der zwischen dem Kühlelement und der Wicklung angeordnet ist. Der elektrische Isolator ist bevorzugt eine elektrisch isolierende Wärmeleitfolie.
In einer Weiterbildung bildet die Wicklung einen Kühlkörper.
In einer Weiterbildung ist ein Abstand zwischen Wicklung und Kern derart gewählt, dass die Verluste durch Streufelder minimiert sind.
Bei dem Verfahren zur Herstellung der oben genannten Drossel wird die Wicklung aus einem Profilrohr, insbesondere aus einem Rechteckprofilrohr gebildet, welches zur Bildung des Leiters strukturiert wird, insbesondere durch materialabtragendes Bearbeiten in Form von Bohren, Sägen, Fräsen und/oder Funkenerodieren des Profilrohrs.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen. Hierbei zeigt schematisch:
Fig. 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Drossel mit Kühlelement und
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Drossel. Fig. 1 zeigt eine Speicherdrossel 1 für hohe Ströme, beispielsweise 200 Ampere oder mehr, mit einem E-l-förmigen, magnetisierbaren Kern 2, beispielsweise aus Ferrit, amorphem Metallglas, nanokristallinen Bändern oder Metallpulvern als Kernmaterial, mit einem Schenkel, der eine Wicklungsachse 3 definiert, und einer einlagigen Wicklung 4, die durch einen massiven Leiter 5 aus Aluminium mit rechteckförmigem Querschnitt gebildet ist, der die Wicklungsachse 3 des Kerns 2 ringförmig umschließt.
Die Drossel 1 weist eine Nenn-Strombelastbarkeit von nominal 200 A mittlerem Strom auf, wobei der Querschnitt des Leiters 5 derart dimensioniert ist, dass dieser mehr als den Nominalstrom führen kann. Die Wicklung 4 und der Kern 2 sind derart dimensioniert, dass bei einer Belastung der Drossel 1 mit dem Nominalstrom Wicklungsverluste größer sind als Kernverluste, so dass mittels einer Kühlung der Wicklung 4, die wesentlich einfacher als eine Kühlung des Kerns 2 gestaltet werden kann, die im Betrieb entstehende Wärme einfach abführbar ist.
Zur effizienten Kühlung ist weiter ein flächiges Kühlelement 7 vorgesehen, welches thermisch mit der von der Wicklungsachse 3 des Kerns 2 abgewandten Seite bzw. Oberfläche der Wicklung 4 zu koppeln ist, wobei zwischen dem Kühlelement 7 und der Wicklung 4 ein wärmeleitender elektrischer Isolator in Form einer elektrisch isolierenden Wärmeleitfolie 8 vorgesehen ist. Entsprechende Kühlelemente können auf der Oberseite und/oder der Unterseite der Wicklung 4 vorgesehen sein.
Mittels eines Abstandhalters 9 wird ein Abstand zwischen dem Schenkel des Kerns 2 und der dem Schenkel zugewandten Oberfläche der Wicklung 4 derart gering festgelegt, dass Streuverluste minimiert sind.
Der Querschnitt des Leiters 5 ist derart dimensioniert, dass bei einer vorgesehenen Arbeitsfrequenz der Drossel 1 die durch Stromverdrän- gung wirksame Ersatzfläche deutlich kleiner ist als der Querschnitt des massiven Leiters 5. Dadurch fließt der dominierende Wechselstrom- Verlustanteil im Außenbereich des Leiters 5 bzw. der Wicklung 4 in Richtung des Kernbereichs der Wicklung 4 und schließlich längs der Wicklung 4 zur thermischen Senke in Form des Kühlelements 7.
Bohrungen 10 dienen als Anschlusselemente für weitere, nicht dargestellte Schaltungsteile einer Schaltung, welche die Drossel 1 verwendet.
Fig. 2 zeigt zur Verdeutlichung eine Explosionsdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Drossel 1.
Ein Rechteckprofilrohr 6, welches in bereits strukturierter bzw. bearbeiteter Form dargestellt ist, wird zur Bildung der Wicklung 4 bzw. des Leiters 5 strukturiert.
Die Strukturierung erfolgt durch wendeiförmiges Fräsen zur Bildung der Wicklung 4 bzw. des Leiters 5, wobei durch Sägen in Querrichtung des Profilrohrs 6 einzelne Wicklungssegmente erzeugt werden, die jeweils gemeinsam mit einem zugehörigen Kern und den weiteren dargestellten Bauelementen eine jeweilige Spule bilden. Mittels Bohren werden die Anschlüsse 10 erzeugt.
Bei sehr großen Stückzahlen kann die Wicklung 4 alternativ aus einem Druckgussformteil gebildet sein.
Erfindungsgemäß ist eine massive Wicklung 4 vorgesehen, die quadratische oder rechteckförmige Außenabmessungen aufweist. Damit kann die Wicklung 4 sehr einfach und mit geringem thermischem Widerstand an eine kühlende Fläche 7 angekoppelt werden. Der Querschnitt der massiven Wicklung 4 wird dabei bewusst überdimensioniert, so dass ein effizienter Wärmefluss innerhalb der Wicklung 4 möglich ist, d.h. die Wicklung 4 ist gleichzeitig der innere Kühlkörper des Bauelements 1 .
Die elektrische Isolation der Wicklung 4 gegen die Kühlplatte bzw. den Kühlkörper 7 erfolgt mit einer dünnen Wärmeleitfolie 8 oder keramischem Material.
Das Material der Wicklung 4 ist Aluminium, Kupfer oder Titan.
Vorteilhaft ist die hocheffiziente Kühlbarkeit der Spule bzw. des Bauteils 1 über die thermisch gut ankoppelbare massive Wicklung 4. Weiterhin kann durch den großen Querschnitt Aluminium als Leitermaterial verwendet werden, wodurch Gewicht und Kosten eingespart werden.
Die erfindungsgemäße Drossel 1 weist eine massive Wicklung auf, deren Querschnitt derart groß dimensioniert ist, dass ein Transport der entstehenden Verlustwärme hin zu einer flächigen Wärmesenke 7 möglich ist, sodass aufwendige Kühlmaßnahmen entfallen können.
Anstelle des dargestellten E-l-förmige Kerns 2 kann selbstverständlich ein anders geformter Kern verwendet werden, beispielsweise eine U- förmiger Kern mit zwei außen liegenden Wicklungen.

Claims

Patentansprüche
1. Drossel (1 ) mit
einem magnetisierbaren Kern (2) mit einer Wicklungsachse (3) und
mindestens einer Wicklung (4), die durch einen Leiter (5) gebildet ist, der die Wicklungsachse des Kerns zumindest teilweise umschließt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Wicklung einlagig gebildet ist und ein Querschnitt des Leiters rechteckförmig, insbesondere quadratisch, ist.
2. Drossel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
der Leiter massiv ausgebildet ist.
3. Drossel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wicklung aus einem Profilrohr (6) gebildet ist, welches zur Bildung des Leiters strukturiert ist, insbesondere durch materialabtragendes Bearbeiten strukturiert ist, insbesondere durch Bohren, Sägen, Fräsen und/oder Funkenerodieren strukturiert ist.
4. Drossel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wicklung aus einem Druckgussformteil gebildet ist.
5. Drossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Drossel eine Nenn-Strombelastbarkeit aufweist, wobei der Querschnitt des Leiters derart dimensioniert ist, dass eine Strombelastbarkeit des Leiters größer ist als die Nenn- Strombelastbarkeit.
6. Drossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Drossel eine Nenn-Strombelastbarkeit aufweist, wobei die Wicklung und der Kern derart dimensioniert sind, dass bei einer Belastung der Drossel mit ihrer Nenn-Strombelastbarkeit die Wicklungs Verluste größer sind als die Kernverluste.
7. Drossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Leiter aus Aluminium, Kupfer oder Titan besteht.
8. Drossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
ein flächiges Kühlelement (7), welches thermisch mit der Wicklung, insbesondere mit einer von der Wicklungsachse des Kerns abgewandten Seite der Wicklung, gekoppelt ist.
9. Drossel nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
einen wärmeleitenden, elektrischen Isolator (8), der zwischen dem Kühlelement und der Wicklung angeordnet ist.
10. Drossel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
der wärmeleitende, elektrische Isolator eine elektrisch isolierende Wärmeleitfolie ist.
1 1. Drossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Wicklung einen Kühlkörper bildet.
Drossel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Abstand zwischen Wicklung und Kern derart gewählt ist, dass die Verluste durch Streufelder minimiert sind.
13. Verfahren zur Herstellung einer Drossel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Wicklung aus einem Profilrohr (6) gebildet wird, welches zur Bildung des Leiters strukturiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
das Strukturieren ein materialabtragendes Bearbeiten des Profilrohrs umfasst, insbesondere in Form von Bohren, Sägen, Fräsen und/oder Funkenerodieren.
PCT/EP2012/066205 2011-09-02 2012-08-20 Drossel und zugehöriges herstellungsverfahren WO2013030029A1 (de)

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EP12753104.4A EP2751815B1 (de) 2011-09-02 2012-08-20 Drossel
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013208653A1 (de) 2013-05-10 2014-11-13 Sts Spezial-Transformatoren-Stockach Gmbh & Co. Kg Induktives Bauteil
JP5751293B2 (ja) * 2013-08-13 2015-07-22 Tdk株式会社 プリント基板及び電源装置
DE102013221442B4 (de) * 2013-10-22 2021-06-24 Sts Spezial-Transformatoren-Stockach Gmbh & Co. Kg Induktives Bauteil mit reduziertem Leerraum
DE102019103895A1 (de) * 2019-02-15 2020-08-20 Tdk Electronics Ag Spule und Verfahren zur Herstellung der Spule
CN110660563A (zh) * 2019-10-12 2020-01-07 台达电子企业管理（上海）有限公司 磁性组件及电源模块
CN114078623A (zh) * 2020-08-20 2022-02-22 Tdk株式会社 线圈部件以及搭载其的开关电源装置
EP3992997A1 (de) * 2020-10-28 2022-05-04 ETA Green Power Ltd. Induktorspule
US20220359118A1 (en) * 2021-05-07 2022-11-10 Applied Materials, Inc. High current ribbon inductor
GB2608392B (en) * 2021-06-29 2024-02-28 Murata Manufacturing Co Electrical device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0883144A2 (de) * 1997-06-06 1998-12-09 Siemens Aktiengesellschaft Spannverband
US20040125628A1 (en) * 2001-03-23 2004-07-01 Katsuo Yamada High-frequency power inductance element
DE102007036052A1 (de) * 2007-08-01 2009-02-05 Epcos Ag Stromkompensierte Drossel und Schaltungsanordnung mit einer stromkompensierten Drossel

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3244960A (en) * 1961-05-01 1966-04-05 United Electrodynamics Inc Electrical circuitry employing an isolation transformer
US3428928A (en) * 1966-11-18 1969-02-18 Ovitron Corp Transformer including boron nitride insulation
US4577175A (en) * 1982-09-13 1986-03-18 Marelco Power Systems Transformer with fluid cooled windings
JPS6077409A (ja) * 1983-10-05 1985-05-02 Imamura Seisakusho:Kk 小型変圧器
US4641115A (en) * 1984-06-04 1987-02-03 Texscan Corporation Radio frequency chokes having two windings and means for dampening parasitic resonances
CA1266094A (en) * 1986-01-17 1990-02-20 Patrick Earl Burke Induction heating and melting systems having improved induction coils
US4833437A (en) * 1986-07-21 1989-05-23 Williamson Windings Inc. Magnetic core inductor
JP2751228B2 (ja) * 1988-08-05 1998-05-18 松下電器産業株式会社 コンバータトランス
US5210513A (en) * 1992-03-20 1993-05-11 General Motors Corporation Cooling of electromagnetic apparatus
US6087916A (en) * 1996-07-30 2000-07-11 Soft Switching Technologies, Inc. Cooling of coaxial winding transformers in high power applications
CN2410721Y (zh) 2000-01-03 2000-12-13 福生工业股份有限公司 电源变压器散热装置
US6518868B1 (en) * 2000-08-15 2003-02-11 Galaxy Power, Inc. Thermally conducting inductors
US6927667B1 (en) * 2001-11-01 2005-08-09 Tyco Electronics Power Systems, Inc. Magnetic device having a springable winding
US20030184423A1 (en) 2002-03-27 2003-10-02 Holdahl Jimmy D. Low profile high current multiple gap inductor assembly
JP2003324017A (ja) * 2002-04-30 2003-11-14 Koito Mfg Co Ltd トランス
US8237530B2 (en) * 2009-08-10 2012-08-07 Volterra Semiconductor Corporation Coupled inductor with improved leakage inductance control
WO2009059069A2 (en) * 2007-10-30 2009-05-07 Volterra Semiconductor Corporation Magnetic components with m-phase coupling, and related inductor structures
US8299885B2 (en) * 2002-12-13 2012-10-30 Volterra Semiconductor Corporation Method for making magnetic components with M-phase coupling, and related inductor structures
DE10332842A1 (de) 2003-07-18 2005-02-10 Siemens Ag Induktives Bauelement mit Kühlvorrichtung und Verwendung des Bauelements
US20060139140A1 (en) * 2004-12-27 2006-06-29 Kung-Hua Weng AC-DC magnetic iron powder core, current wave filter coil
US7824324B2 (en) * 2005-07-27 2010-11-02 Neuronetics, Inc. Magnetic core for medical procedures
KR101191471B1 (ko) * 2006-05-11 2012-10-15 가부시키가이샤 타무라 에프에이 시스템 코일 및 코일의 성형 방법
JP4466684B2 (ja) * 2007-06-12 2010-05-26 トヨタ自動車株式会社 リアクトル
US7791887B2 (en) * 2008-02-12 2010-09-07 Honeywell International Inc. Contour surface cooling of electronics devices
CN101807476A (zh) 2009-02-18 2010-08-18 台达电子工业股份有限公司 变压器结构
JP4978647B2 (ja) * 2009-03-19 2012-07-18 Ｔｄｋ株式会社 コイル部品、トランス及びスイッチング電源装置
CN201673764U (zh) * 2010-05-26 2010-12-15 合肥华耀田村电气有限公司 三相干式电抗器的散热装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0883144A2 (de) * 1997-06-06 1998-12-09 Siemens Aktiengesellschaft Spannverband
US20040125628A1 (en) * 2001-03-23 2004-07-01 Katsuo Yamada High-frequency power inductance element
DE102007036052A1 (de) * 2007-08-01 2009-02-05 Epcos Ag Stromkompensierte Drossel und Schaltungsanordnung mit einer stromkompensierten Drossel

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