Üblicherweise werden für derartige Einsatzzwecke Transformatoren mit Röhren- oder Scheibenwicklungen verwendet, wenn eine geringe Streuinduktivität gefordert wird. Bedingt durch die hohe Potentialtrennung und die damit verbundene Isolat- onsanforderung werden derartige Transformatoren jedoch in nachteiliger Weise re- lativ voluminös. Bei Resonanz-Schaltnetzteilen mit weichen Schaltvorgängen müs- sen Transformatoren mit höheren Streuinduktivitäten verwendet werden, da die Streuinduktivitäten gezielt als Resonanzelemente für die Resonanzkreise eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transformator für ein Resonanz- Schaltnetzteil anzugeben, der sehr hohen Isolationsanforderungen genügt und da- bei kompakt aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Transformator für ein Schaltnetz- teil mit einer aus zwei Sputenkörpern gebildeten Spulenkörper-Konfiguration gelöst, wobei jeder Spulenkörper einen die Primärwicklung oder die Sekundärwicklung tra- genden Röhrenabschnitt und sich beidseitig daran anschließende Seitenabschnitte aufweist und über Bohrungen und Ausnehmungen zur Aufnahme von Transforma- torkern-Abschnitten verfügt und wobei die Spulenkörper über ihre Seitenabschnitte aneinanderstoßen, so daß sich eine quadratische, rechteckige, kreisringförmige oder ovale Spulenkörper-Konfiguration ergibt. Die Transformatorkern-Konfiguration wird aus zwei Kernabschnitten gebildet, wobei die Kernabschnitte in die Bohrungen und Ausnehmungen der Spulenkörper eingreifen und über ihre Enden aneinander- stoßen, so daß sich eine quadratische, rechteckige, kreisringförmige oder ovale Transformatorkern-Konfiguration ergibt. Die mit Wicklungen und Kernen bestückten Spulenkörper sind mittels einer Vergußmasse in einem Gehäuse eingebettet.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der vorgeschlagene Transformator im Hinblick auf die erzielte Spannungsfestigkeit äu- ßerst kompakt aufgebaut ist. Infolge der vorgeschlagenen Konfiguration mit konse- quenter Ummantelung des aus einem elektrisch leiffähigen Material bestehenden Transformatorkerns mittels der Spulenkörper befinden sich die Primär-und Sekun- därwicklung in voneinander elektrisch isolierten Kammern mit zur Beherrschung der hohen Potentialdifferenzen dienenden zusätzlich eingefügten Kriechwegen.

Dabei sind die einzelnen Baukomponenten des Transformators-wie insbesondere die Wicklungen und deren Anschlußtechnik-bzw. ihre Anordnung zueinander kon- sequent derart gestaltet, daß eine gleichförmige Ausbildung des elektrischen Feldes gewährleistet ist. Da sich die beiden Wicklungen unter Einhaltung der erforderlichen Isolationsstrecke direkt gegenüberliegen, ergibt sich bereits hieraus eine homogene elektrische Feldverteilung.

Die relativ hohe Streuinduktivität des Transformator ist für die Verwendung bei ei- nem Resonanz-Schaltnetzteil erwünscht, wobei die Streuinduktivität relativ genau berechenbar bzw. einstellbar ist, was bei Verwendung als Resonanzelement von Vorteil ist. Der Transformator ist unter Einsatz einfacher maschineller Verarbeitung äußerst kostengünstig herstellbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele erlautert. Es zeigen : Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau des Transformators, Fig. 2 etße Seitenansicht auf einen Spulenkörper, Fig. 3 eine Sicht auf die Stirnseite eines Spulenkörpers.

In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau des Transformators dargestellt. Der Transforma- tor weist zwei Spulenkörper auf, nämlich einen Spulenkörper 1 für die Primärwick- lung 3 und einen Spulenkörper 2 für die Sekundärwicklung 4. Bei der Draufsicht ge- mäß Fig. 1 ist zu erkennen, daß jeder der Spulenkörper im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei sich die Wicklungen auf den Basisschenkeln befinden und die Seitenschenkel der beiden Spulenkörper aneinanderstoßen, so daß sich eine qua- dratische oder rechteckige Spulenkörper-Konfiguration ergibt. Jeweils an den Ecken des gebildeten Quadrates oder Rechteckes befinden sich die Primärwicklungsan- schlüsse 5,6 bzw. die Sekundärwicklungsanschlüsse 7,8. Vorzugsweise sind diese Anschlüsse als Lötstifte ausgebildet. Rippen 9 an den Seitenschenkeln der Spulen- körper 1,2 dienen zur Kriechwegverlängerung.

Der Transformatorkern ist aus zwei jeweils U-förmigen Kernabschnitten 10,11 zu- sammengesetzt. Diese beiden Kernabschnitte weisen vorzugsweise einen kreisför- migen Querschnitt auf und bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Hochfrequenz- Ferrit. Die Kernabschnitte greifen in entsprechende Bohrungen und Ausnehmungen (siehe Ziffern 17, 18,19 gemäß Fig. 2) der Spulenkörper ein, so daß ihre Seiten- schenkel aneinanderstoßen und sich eine quadratische oder rechteckige Transfor- matorkern-Konfiguration ergibt. Die Stoßfugen der Kernabschnitte sind in Fig. 1 nicht zu erkennen, da sie im Bereich der Primärwicklung und Sekundärwicklung lie- gen und deshalb verdeckt sind.

Der Transformator mit Spulenkörpern 1,2, Primärwicklung 3, Sekundärwicklung 4 sowie den Kernabschnitten 10,11 ist in ein aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff bestehendes Gehäuse 13 eingelegt und in einer elektrisch isolierenden Vergußmasse 12, vorzugsweise einer Weichvergußmasse, eingebettet. Die Primär- wicklungsanschlüsse 5,6 und die Sekundärwicklungsanschlüsse 7,8 durchstoßen die Vergußmasse im offenen Bodenteil des Gehäuses.

In Fig. 2 ist eine Seitenansicht des aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff be- stehenden, ulenkörpers 2 dargestellt. Der Spulenkörper weist einen den Ba- sisschenkel bildenden mittleren Röhrenabschnitt 14 auf, der beidseitig von Seiten- abschnitten 15,16 (Seitenschenkel) begrenzt wird, so daß sich-wie bereits vorste- hend erwähnt-eine U-förmige Anordnung ergibt. Auf den Röhrenabschnitt 14 ist die Sekundärwicklung einlagig gewickelt. Zwischen Wicklungsanfang bzw. Wicklungs- ende und jedem Seitenabschnitt sind die bereits erwähnten Rippen 9 angeordnet.

Der Röhrenabschnitt 14 weist eine zentrale Bohrung 17 zur Durchführung der Kern- abschnitte auf. In ähnlicher Weise sind die beiden Seitenabschnitte 15,16 mit seitli- chen Ausnehmungen 18,19 versehen, in welche ebenfalls die Kernabschnitte ein- greifen.

An beiden Seitenabschnitten 15, 16 sind Anschlußträger 20, 21 angeformt, welche mit Bohrungen 22,23 zur Bildung der Wicklungsanschlüsse versehen sind. In diese Bohrungen 22,23 sind vorzugsweise Metallstifte eingesteckt, welche einerseits für den Lötanschluß von Wicklungsanfang und Wicklungsende innerhalb des Transfor- mators geeignet sind und andererseits-wie bereits erwähnt-den Gehäuseboden durchstoßen und mit externen Leiterplattenanschlüssen verlötbar sind. Die An- schlußträger 20,21 ragen über den Röhrenabschnitt 14 in unmittelbarer Nähe der Rippen 9, so daß Wicklungsanfang und Wicklungsende in geradliniger Weise an- schließbar sind. Dies ist für die gleichförmige Ausbildung des elektrischen Feldes von Wichtigkeit und verhindert örtliche Feldstärkeerhöhungen.

In Fig. 3 eine Sicht auf die Stirnseite des Spulenkörpers 2 dargestellt. Es sind der Seitenabschnitt 15 mit Ausnehmung 18, der Röhrenabschnitt 14 mit zentraler Boh- rung 17 und Rippen 9 sowie der Anschlußträger 20 mit Bohrung 22 zur Bildung des Sekundärwicklungsanschlusses zu erkennen.

Die vorstehenden Ausführungen zum Spulenkörper 2 und zur Sekundärwicklung 4 gelten selbstverständlich sinngemäß in gleicher Weise auch für den weiteren Spu- lenkörper 1 und die Primärwicklung 3.

Allgemein gilt für den vorstehend beschriebenen Transformator mit verteilten Wick- lungen, daß die hohen Isolationsanforderungen leichter als bei Transformatoren mit Röhren oder-Spheibenwicktungen erfüttt werden. Dabei wird der Abstand a zwischen Primärwicklung 3 und Sekundärwicklung 4 (siehe Fig. 1) im wesentlichen in Abhän- gigkeit der zwischen den beiden Wicklungen auftretenden Potentialdifferenz ge- wähtt, dementsprechend ergibt sich eine eher quadratische oder eher rechteckige Spulenkörper-Konfiguration mit entsprechend kürzeren oder längeren Seitenab- schnitten 15,16.

Durch die Wahl der einlagigen Wicklungen mit geringer Leiterhöhe werden die durch den Skineffekt verursachten Verluste selbst bei hohen Schaltfrequenzen in tolerierbaren Grenzen gehalten.

Wichtig ist, daß die eingesetzten Isolations-und Vergußmaterialien-wie Material der Spulenkörper 1,2, Vergußmasse 12, Material des Gehäuses 13-hinsichtlich ihrer elektrischer Eigenschaften, beispielsweise der Elektrizitätskonstanten, genau aufeinander abgestimmt sind, um eine möglichst homogene Feldverteilung zu erzie- len. Das Vergußmaterial muß vor allem im Isolationsbereich zwischen Primär-und Sekundärwicklung vollständig eindringen können und der Einschluß von Luftblasen muß ausgeschlossen werden, was beispielsweise durch einem Verguß unter Vaku- um sichergestellt wird.

Wie bereits vorstehend angedeutet, sind die einzelnen Windungen der Wicklungen sehr dicht aneinander und ohne nennenswerte Zwischenräume einlagig angeordnet, um örtlich erhöhte Werte der elektrischen Feldstärke zu vermeiden. Um eine gleichmäßige Verteilung des elektrischen und des magnetischen Feldes zu gewähr- leisten, ist dabei eine Wickelbreite von mindestens sechs bis acht mm anzustreben.

Neben der im Ausführungsbeispiel eingesetzten UU-förmigen Transformatorkern- Konfiguration mit zwei U-förmigen Kernabschnitten, welche über ihre Seitenschenkel gegeneinanderstoßen, sind auch andere Konfigurationen einsetzbar, beispielsweise eine Ul-Konfiguration mit einem U-und einem I-formigen Kernabschnitt.

Zur Vermeidung örtlich erhöhter Feldstärken sind neben den vorstehend behandel- ten eckigen Anordnungen insbesondere auch runde oder ovale Konfigurationen mit kreisringförmigen oder ovalen Sputenkörpern und kreisringförmigen oder ovalen Transformaticernen von Vorteil.