Beschreibung

Induktives Bauelement und Verfahren zur Einstellung einer Induktivität

Die vorliegende Erfindung betrifft ein induktives Bauelement und ein Verfahren zur Einstellung einer Induktivität

eines induktiven Bauelements. Es kann sich hierbei um eine Spule mit magnetischem Kern oder um eine Luftspule handeln, also um eine Spule, bei der kein magnetischer Kern vorhanden ist. Beispielsweise wird das induktive Bauelement in einer Stereoanlage eingesetzt.

Für viele Anwendungen ist eine präzise Einstellung des

Induktivitätswertes des Bauelements, zumindest im

statistischen Mittel für eine Gruppe von Induktivitäten

(Los), wünschenswert. Insbesondere für Resonanzanwendungen ist eine hochpräzise Einstellung der Induktivität

erforderlich .

Die genauen geometrischen Abmessungen, die Material

eigenschaften und die Betriebstemperatur beeinflussen die Induktivität elektrischer Bauteile. Hochpräzise

Induktivitätswerte sind nur in bestimmten physikalischen Grenzen herstellbar und erfordern zum Einen ein Material mit minimaler Temperaturabhängigkeit und zum Anderen eine präzise Kontrolle der Geometrie und der Materialeigenschaften. Die Korrektur von Abweichungen des Induktivitätswertes eines fertigen Bauteils von einem gewünschten Sollwert bezeichnet man als „Abgleich" oder „Tuning".

Die Druckschriften DE 36 18 122 Al, DE 39 26 231 Al, DE 199 52 192 Al und DE 10 2008 063 312 Al beschreiben abgleichbare induktive Bauelemente. Ein Abgleich wird dabei zumeist durch Hinein- oder Herausschieben eines Kerns aus weichmagnetischem Material in das Innere der Wicklung oder durch ein Auseinan derziehen oder Zusammendrücken der Wicklung bewerkstelligt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein

verbessertes induktives Bauelement und ein Verfahren zur Einstellung einer Induktivität eines induktiven Bauelements anzugeben .

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein induktives Bauelement eine Wicklung und wenigstens einen Abgleichkörper zur Einstellung der Induktivität des

induktiven Bauelements auf. Der Abgleichkörper weist ein ferromagnetisches Material auf und umgibt die Wicklung zumindest bereichsweise.

Insbesondere ist der Abgleichkörper zumindest bereichsweise in einem Bereich angeordnet, der weiter von einer

Wicklungsachse der Wicklung beabstandet ist als die

Außenseite der Wicklung. Insbesondere ist die Wicklung zumindest teilweise innerhalb des Abgleichkörpers angeordnet. Der Abgleichkörper ist somit zumindest bereichsweise in einem Außenraum der Wicklung angeordnet . Der Abgleichkörper reicht insbesondere nicht in das Innere der Wicklung hinein und ist somit nicht als Magnetkern oder Teil eines Magnetkerns ausgebildet. Die Wicklung kann auch vollständig innerhalb des Abgleichkörpers angeordnet sein oder es kann nur ein

Randbereich der Wicklung aus dem Abgleichkörper herausragen.

Beispielsweise weist der Abgleichkörper eine ähnliche Länge auf wie die Wicklung. Der Abgleichkörper ist beispielsweise maximal um die Hälfte der Länge der Wicklung kürzer oder länger als die Wicklung. Auf diese Weise kann bei einer

Verschiebung des Abgleichkörpers aus einer mittigen Position heraus eine besonders gute Induktivitätseinstellung durch einen großen Einfluss der längsseitigen Enden des

Abgleichkörpers an den Enden der Wicklung erreicht werden.

Durch das ferromagnetische Material des Abgleichkörpers wird das Magnetfeld der Wicklung geführt und dadurch die

Induktivität des Bauelements justiert. Das Material des Abgleichkörpers ist vorzugsweise nicht oder nur gering elektrisch leitfähig. Somit wird im Abgleichkörper kein

Stromfluss induziert, der dem von der Wicklung erzeugten Feld entgegenwirkt. Beispielsweise kann die Induktivität bei einer Zentrierung des Abgleichkörpers zur Spule maximiert und durch eine Verschiebung verringert werden.

Beispielsweise weist der Abgleichkörper ein Ferrit oder eine Eisenlegierung auf. Das Material des Abgleichkörpers kann derart gewählt sein, dass es weitgehend temperaturunabhängig ist. Somit ist ein Abgleich unabhängig von der Temperatur möglich .

Es kann nur ein Abgleichkörper oder es können mehrere

derartige Abgleichkörper vorhanden sein. Bei mehreren

Abgleichkörpern wird im Folgenden auch von einer

Abgleichanordnung gesprochen. Die für einen Abgleichkörper beschriebenen Eigenschaften können analog auch für die

Abgleichanordnung gelten oder für einzelne Abgleichkörper einer Abgleichanordnung.

In einer Ausführungsform ist die Wicklung zumindest teilweise innerhalb des Abgleichkörpers angeordnet. Beispielsweise ist der Abgleichkörper als Hohlkörper ausgebildet. Insbesondere kann der Abgleichkörper als Ring oder Hülse ausgebildet sein.

Die Induktivität des Bauelements wird durch die Form und/oder Position des Abgleichkörpers und/oder die Anzahl der

Abgleichkörper eingestellt. Insbesondere kann eine

Feinjustierung der Induktivität durch Änderung der Form, Position und/oder Anzahl der Abgleichkörper des Bauelements erfolgen .

Das induktive Bauelement kann eine sogenannte Luftspule aufweisen. In diesem Fall weist das Bauelement keinen in die Wicklung eingeschobenen magnetischen Kern auf. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Induktivität besonders gut durch äußere Abgleichkörper abgeglichen werden. In einer alternativen Ausführungsform kann das induktive Bauelement einen magnetischen Kern, beispielsweise einen Ferritkern aufweisen. Der Abgleichkörper ist in diesem Fall vorzugsweise separat vom Ferritkern ausgebildet .

Der Wicklungsdraht ist beispielsweise als Flachdraht

ausgebildet. Es kann sich um einen Kupferdraht handeln. Die Induktivität des Bauelements liegt beispielsweise zwischen 1 und 1000 nH . Je nach Konstruktion ist durch Variation des Abgleichkörpers eine Einstellung der Induktivität in einem Bereich von bis zu 10 % möglich.

In einer Ausführungsform weist das Bauelement mehrere

derartige Abgleichkörper auf. Die Abgleichkörper bilden beispielsweise eine hülsenförmige Abgleichanordnung, in der die Wicklung angeordnet ist. Durch eine Kombination von

Abgleichkörpern mit verschiedenen Längen, Formen und

Materialzusammensetzungen sowie Variation der Anzahl der Abgleichkörper kann die Induktivität flexibel eingestellt werden .

Beispielsweise weisen die Abgleichkörper unterschiedliche Längen auf. Als Länge wird eine Erstreckung entlang der Wicklungsachse der Wicklung bezeichnet. Zum Abgleich der Induktivität können Abgleichkörper hinzugefügt oder entfernt werden. Wenn der Induktivitätswert des Bauelements einem Sollwert entspricht, können die Abgleichkörper in ihrer Position fixiert werden.

Alternativ oder zusätzlich dazu können die Abgleichkörper unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Als Durchmesser wird die Erstreckung des Abgleichkörpers senkrecht zur

Wicklungsachse bezeichnet. Zum Abgleich kann ein

Abgleichkörper durch einen Abgleichkörper mit einem anderen Durchmessers ersetzt werden. Es können auch Abgleichkörper unterschiedlicher Geometrieformen kombiniert sein.

Beispielsweise können Abgleichkörpern mit kreisförmigen, elliptischen und rechteckigen Außenkonturen kombiniert werden .

Alternativ oder zusätzlich dazu können die Abgleichkörper unterschiedliche ferromagnetische Materialien aufweisen. Zum Abgleich kann ein Abgleichkörper durch einen Abgleichkörper aufweisend ein anderes Material ersetzt werden.

Zum Abgleich der Induktivität kann auch die Anzahl der Abgleichkörper variiert werden. Dabei kann auch ein

Füllkörper aufweisend ein nicht-magnetisches Material durch einen Abgleichkörper ersetzt werden oder umgekehrt. Es kann auch zwischen wenigstens zwei der Abgleichkörper ein

Füllkörper aufweisend ein nicht-magnetisches Material angeordnet sein. Beispielsweise weist der Füllkörper ein Kunststoffmaterial auf.

In unterschiedlichen Ausführungsformen weist der

Abgleichkörper einen Mittelpunkt bezüglich der Wickelachse auf, wobei der Mittelpunkt einen Abstand zu einem Mittelpunkt der Wicklung bezüglich der Wickelachse aufweist. Die

Wickelachse kann auch als x-Achse definiert sein. Somit weist der Mittelpunkt des Abgleichkörpers in x-Richtung einen

Abstand zum Mittelpunkt der Wicklung auf.

Die Mittelpunkte bezeichnen beispielsweise die geometrischen Mittelpunkte der Wicklung bzw. des Abgleichkörpers bezüglich der Wickelachse. Die Mittelpunkte können auch die

Massenschwerpunkte oder die magnetischen Schwerpunkte der Wicklung bzw. des Abgleichkörpers bezeichnen.

Beispielsweise führen eine Verschiebung des Abgleichkörpers weg vom Mittelpunkt der Wicklung zu einer Verringerung der Induktivität und eine Verschiebung in Richtung des

Mittelpunktes zu einer Vergrößerung der Induktivität. Bei einer anfänglich beabstandeten Anordnung vom Mittelpunkt, d.h. einer dezentrierten Anordnung, steht ein ausreichender Spielraum zur Einstellung der Induktivität zur Verfügung. Die beabstandete Anordnung kann insbesondere auch nach der

Feinjustierung vorhanden sein.

Zur Verschiebung des Mittelpunkts kann der Abgleichkörper oder die Wicklung direkt verschoben werden. Auch eine

Variation der Form, des Materials oder der Anzahl der

Abgleichkörper kann zu einer Verschiebung des Mittelpunktes führen . In einer Ausführungsform ist die Induktivität durch die

Position des Abgleichkörpers bezüglich der Wickelachse eingestellt. Zum Abgleich kann der Abgleichkörper relativ zur Wicklung beispielsweise in beide Richtungen verschoben werden, bis ein Sollwert erreicht ist. Entsprechend können auch einzelne Abgleichkörper einer Abgleichanordnung oder die gesamte Abgleichanordnung verschoben werden.

Das induktive Bauelement kann einen Anschlag zur Begrenzung der Verschiebung des Abgleichkörpers entlang einer

Wickelachse aufweisen. Beispielsweise wird der Anschlag von einem Teil eines Spulenträgers gebildet oder ist am

Spulenträger befestigt. Es können auch beidseitig Anschläge zur Begrenzung der Verschiebung vorgesehen sein.

Der Abgleichkörper ist beispielsweise vor und/oder nach der Verschiebung beabstandet zum Anschlag angeordnet. Somit ist ein Spielraum zur Verschiebung des Abgleichkörpers hin zum Anschlag vorhanden, so dass Spielraum für eine Feinjustierung der Induktivität vorhanden ist. Der Abgleichkörper kann auch vor der Feinjustierung am Anschlag anschlagen und bei der Feinjustierung vom Anschlag weg verschoben werden.

Beispielsweise ist der Abgleichkörper vor und/oder nach der Feinjustierung derart angeordnet, dass eine Verschiebung in eine Richtung zur Erhöhung der Induktivität und eine

Verschiebung in entgegengesetzte Richtung zur Verringerung der Induktivität führen würde. Beispielsweise ist der

Mittelpunkt des Abgleichkörpers sowohl vom Mittelpunkt der Wicklung als auch von einer Anschlagsposition entfernt. Die Anschlagsposition ist dabei die Position des Mittelpunktes des Abgleichkörpers bei einem Anschlägen des Abgleichkörpers an einem Anschlag. Beispielsweise beträgt der Abstand des Mittelpunktes des Abgleichkörpers von der Anschlagsposition wenigstens 20 % des Abstandes zwischen Anschlagsposition und Mittelpunkt der Wicklung. Zusätzlich oder alternativ dazu beträgt

beispielsweise der Abstand des Mittelpunktes des Abgleich körpers vom Mittelpunkt der Wicklung wenigstens 20 % des Abstandes zwischen Anschlagsposition und Mittelpunkt der Wicklung .

Der Abgleichkörper bzw. die Abgleichanordnung ist

beispielsweise relativ zur Wicklung fixiert. Insbesondere ist der Abgleichkörper nach Einstellung der Induktivität gegen Verschiebung entlang der Wickelachse nach gesichert . Dazu wird beispielsweise vor oder nach dem Abgleich ein Haftmittel aufgebracht. Im Fall, dass das Haftmittel vor dem Abgleich aufgebracht wird, kann ein langsam aushärtendes Haftmittel eingesetzt werden, so dass ein Verschieben des Abgleich körpers zum Abgleich möglich ist und anschließend ein

Aushärten des Haftmittels erfolgt.

Das Haftmittel kann ein Klebstoff sein. Das Haftmittel befestigt den Abgleichkörper beispielsweise an der Wicklung oder einem Spulenträger. Somit ist nach Fixierung des

Abgleichkörpers kein Abgleich mehr möglich. Allerdings kann das Bauelement derart ausgebildet sein, dass vor Aufbringen des Haftmittels ein Abgleich durch Verschiebung des

Abgleichkörpers entlang der Wickelachse möglich ist .

In einer Ausführungsform weist das induktive Bauelement ein Gehäuse zur Abschirmung auf. Es kann sich dabei um ein

Metallgehäuse handeln. Der Abgleichkörper kann zwischen dem Gehäuse und der Wicklung angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Abgleichkörper auch zur Abschirmung dienen .

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Einstellung eines Induktivitätswertes eines induktiven Bauelements angegeben. Gemäß dem Verfahren werden ein induktives Bauelement aufweisend eine Wicklung und ein Abgleichkörper bereitgestellt. Der Abgleichkörper weist ein ferromagnetisches Material auf und umgibt die Wicklung zumindest bereichsweise. Im Verfahren wird die Form und/oder Position und/oder Anzahl der Abgleichkörper verändert, um die Induktivität einzustellen.

Es wird beispielsweise das oben beschriebene induktive

Bauelement bereitgestellt und im Verfahren abgeglichen.

Durch das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich das oben beschriebene induktive Bauelement erhalten werden.

Es können beispielsweise mehrere Abgleichkörper wie oben beschrieben vorhanden sein. Die Induktivität kann

beispielsweise durch Entfernung, Hinzufügen oder Ersetzen eines Abgleichkörpers abgeglichen werden. Die Abgleichkörper können unterschiedliche Längen, Durchmesser und/oder

Materialien aufweisen.

Vor Einstellung der Induktivität erfolgt beispielsweise eine Messung der Induktivität. Bei einer Abweichung von einem Sollwert erfolgt ein Abgleich mittels des Abgleichkörpers. Nach Abgleich kann wiederum eine Messung und gegebenenfalls ein weiterer Abgleich erfolgen.

In einer Ausführungsform wird zur Einstellung der

Induktivität die Position des Abgleichkörpers entlang der Wickelachse verschoben. Es kommt hier insbesondere auf die relative Position von Wicklung und Abgleichkörper an, so dass ein Verschieben ein direktes Verschieben der Wicklung bei Festhalten des Abgleichkörpers mit einschließt.

Beispielsweise ist der Abgleichkörper vor dem Abgleich derart angeordnet, dass die Induktivität durch Verschiebung in eine Richtung erhöht werden kann und die Induktivität durch

Verschiebung in die entgegengesetzte Richtung verringert werden kann. Insbesondere kann bei zentrierter Anordnung des Abgleichkörpers relativ zur Wicklung der Induktivitätswert am höchsten und bei maximal dezentrierter Anordnung der

Induktivitätswert am niedrigsten sein.

Beispielsweise wird der Abgleichkörper anfänglich an der Anschlagsposition positioniert und dann zum Abgleich in

Richtung des Mittelpunktes der Wicklung verschoben. Der

Abgleichkörper kann auch über den Mittelpunkt hinaus

verschoben werden. Nach dem Abgleich beträgt beispielsweise der Abstand des Mittelpunktes des Abgleichkörpers von der Anschlagsposition des Mittelpunktes wenigstens 20 % des

Abstandes zwischen Anschlagsposition und Mittelpunkt der Wicklung .

Zusätzlich oder alternativ dazu beträgt beispielsweise der Abstand des Mittelpunktes des Abgleichkörpers vom Mittelpunkt der Wicklung wenigstens 20 % des Abstandes zwischen

Anschlagsposition und Mittelpunkt der Wicklung. Diese

Mindestabstände können auch vor dem Abgleich vorhanden sein, so dass ein ausreichender Spielraum für eine Verschiebung in beide Richtungen und damit für eine Verringerung oder

Vergrößerung der Induktivität zur Verfügung steht. Nach dem Abgleich kann die Position des Abgleichkörpers zur Wicklung fixiert werden. Beispielsweise wird dazu ein

Haftmittel, insbesondere ein Klebstoff aufgebracht.

In der vorliegenden Offenbarung sind mehrere Aspekte einer Erfindung beschrieben. Alle Eigenschaften, die in Bezug auf das Bauelement oder das Verfahren offenbart sind, sind auch entsprechend in Bezug auf den anderen Aspekt offenbart, auch wenn die jeweilige Eigenschaft nicht explizit im Kontext der anderen Aspekte erwähnt wird.

Die Beschreibung der hier angegebenen Gegenstände ist nicht auf die einzelnen speziellen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen - soweit technisch sinnvoll - miteinander kombiniert werden.

Im Folgenden werden die hier beschriebenen Gegenstände anhand von schematischen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Ausführungsform eines induktiven Bauelements in seitlicher Ansicht,

Figur 2 eine weitere Ausführungsform eines induktiven

Bauelements in seitlicher Ansicht,

Figur 3 eine weitere Ausführungsform eines induktiven

Bauelements in seitlicher Ansicht,

Figur 4 eine weitere Ausführungsform eines induktiven

Bauelements in seitlicher Ansicht, Figuren 5A bis 5C ein Verfahren zur Einstellung einer

Induktivität in schematischer Darstellung.

Vorzugsweise verweisen in den folgenden Figuren gleiche

Bezugszeichen auf funktionell oder strukturell entsprechende Teile der verschiedenen Ausführungsformen.

Figur 1 zeigt ein induktives Bauelement 1 aufweist eine

Wicklung 2. Die Wicklung 2 ist aus einem schraubenförmig gewundenen Draht 3 gebildet .

Beispielsweise ist der Draht 3 um einen Spulenträger 11 (siehe Figur 4) gewickelt. Das Bauelement 1 kann als

sogenannte Luftspule ausgebildet sein, bei dem kein

magnetischer Kern im Inneren der Wicklung 2 angeordnet ist. Der Spulenträger 11 ist somit nicht-magnetisch ausgebildet. Beispielsweise weist der Spulenträger 11 Kunststoff auf oder besteht aus Kunststoff. Alternativ ist der Spulenträger 11 als Magnetkern ausgebildet oder es ist ein Magnetkern in den Spulenträger 11 eingeschoben.

Das induktive Bauelement 1 weist eine Abgleichanordnung 40 auf, die von mehreren Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n gebildet wird. Durch die Abgleichanordnung 40 kann die Induktivität nach Fertigstellung der Wicklung 2 präzise eingestellt werden kann. Die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n umgeben die Wicklung 2 zumindest bereichsweise. Insbesondere sind die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n zumindest teilweise in einem Bereich

angeordnet, der weiter von der Wicklungsachse beabstandet ist als die Außenseite der Wicklung 2.

Insbesondere ist die Wicklung 2 zumindest bereichsweise zwischen einem der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n und der Wicklungsachse A angeordnet. Dabei wird „zwischen angeordnet" dadurch definiert, dass bei einer senkrechten Verbindungs linie eines Punktes des Abgleichkörpers 4_1, 4_2, 4_n zur Wickelachse A die Wicklung 2 von der Verbindungslinie

getroffen wird.

Die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n sind jeweils aus Ringen oder Hülsen aus ferromagnetischem Material gebildet. Beispiels weise handelt es sich bei dem Material um Ferrit.

Die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n bilden vorliegend einen Hohlzylinder, in dem die Wicklung 2 angeordnet ist. Auch der Spulenträger kann im Hohlzylinder angeordnet sein. Aus den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n ragen die Drahtenden 6, 7 heraus. Die Drahtenden 6, 7 sind beispielsweise zur

Kontaktierung des Bauelements 1 zu einem Kontaktterminal (nicht gezeigt) weitergeführt oder mit einer Weiter

kontaktierung (nicht gezeigt) versehen.

Die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n können nach Abgleich der Induktivität relativ zur Wicklung 2 fixiert sein.

Beispielsweise sind die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n mit einem Haftmittel, beispielsweise einem Klebstoff, an der Wicklung 2 oder einem Spulenträger befestigt. Es kann sich je nach Abgleichprozess um einen schnell oder langsam härtenden Klebstoff handeln. Beispielsweise handelt es sich um einen UV-Klebstoff .

Das Bauelement 1 kann zusätzlich zu den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n ein Gehäuse (hier nicht gezeigt) aufwenden, das die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n und die Wicklung 2 zumindest teilweise umgibt. Das Gehäuse kann den Abgleichbereich vergrößern . Das Gehäuse kann beispielsweise ein Metallgehäuse sein. Es kann sich hier um ein separates Bauteil, beispielsweise in Form eines Metallzylinders handeln. Es kann sich auch um einen Wickel aus einer Metallfolie, insbesondere einer

Aluminiumfolie, handeln, die um die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n gewickelt ist. Alternativ kann es sich auch um eine

Beschichtung auf den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n handeln. Das Gehäuse erstreckt sich verzugsweise über die gesamte Wicklung 2, insbesondere für den Fall, dass sich die

Abgleichanordnung 40 nicht über die gesamte Wicklung 2 erstreckt .

Vorliegend weist die Abgleichanordnung 40 eine ähnliche Länge auf wie die Wicklung 2, insbesondere ist die

Abgleichanordnung 40 geringfügig länger als die Wicklung 2.

Zwischen den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n können auch Spalte 5 vorhanden sein. Insbesondere können die Spalte 5 derart sein, dass die Position der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n parallel zur Wicklungsachse zum Abgleich der Induktivität veränderbar ist.

Zum Abgleich der Induktivität können selektiv einzelne

Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n, vorliegend Ringe, hinzugefügt oder entfernt werden. Beispielsweise werden nach Herstellung der Wicklung 2 die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n um die

Wicklung 2 angeordnet und danach die Induktivität des

Bauelements 1 vermessen. Abhängig von einer Abweichung von einem Sollwert werden ein oder mehrere der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n entfernt oder weitere Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n hinzugefügt. Danach kann wieder die Induktivität gemessen und überprüft werden, ob ein Sollwert erreicht werden. Gegebenenfalls werden weitere Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n ausgetauscht .

Die Abgleichkörper 4 können unterschiedliche Längen 1_1, 1_2, l_n aufweisen. Je nach Größe der Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Messwert wird ein längerer oder kürzerer Abgleichkörper 1_1, 1_2, l_n entfernt oder hinzugefügt.

Beispielsweise weist das induktive Bauelement 1 vor dem

Abgleich die Abgleichkörper 4_1 bis 4_n auf. Zum Abgleich wird der Abgleichkörper 4_1 entfernt, so dass das induktive Bauelement 1 nur noch die Abgleichkörper 4_2 bis 4_n

aufweist. Die Abgleichanordnung 40, gebildet aus den

verbleibenden Abgleichkörpern 4_2 bis 4_n ist nun verkürzt und führt zu einer Änderung der Induktivität, insbesondere einer Verringerung der Induktivität des Bauteils 1. Dabei führt insbesondere eine Änderung am Rand der Wicklung 2 zu einer Änderung der Induktivität.

Zudem ist die Abgleichanordnung 40 in ihrem Schwerpunkt nun in Achsenrichtung nicht mehr mittig relativ zur Wicklung 2 angeordnet, sondern relativ zur Wicklung 2 nach rechts verschoben. Dies bewirkt eine Änderung der Induktivität, insbesondere eine Verringerung der Induktivität des Bauteils 1.

Alternativ oder zusätzlich dazu können die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n auch unterschiedliche Umfangsformen aufweisen. Beispielsweise können die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n rechteckige oder elliptische Umfangsformen aufweisen. Eine Abstimmung kann dann beispielsweise durch Änderung der

Austausch eines Abgleichkörpers durch einen Abgleichkörper mit einem anderen Umfang erfolgen. Der Draht 3 der Wicklung 2 ist beispielsweise als Flachdraht ausgebildet. Es kann sich um einen Kupferdraht handeln.

Die Induktivität des Bauelements 1 liegt beispielsweise zwischen 1 und 1000 nH. Je nach Konstruktion ist durch

Variation der Abgleichanordnung 40 beispielsweise eine

Einstellung der Induktivität in einem Bereich von bis zu 10 % in Schritten von 0,01 % der Gesamt-Induktivität möglich. Bei sehr feiner Unterteilung der Abgleichanordnung 40 kann sich eine feinere Abstimmung des Induktivitätswertes mit Schritten um 1 nH bis weit unter 1 nH ergeben.

Durch Kombination von verschiedenen Längen, Formen, Anzahl und Materialzusammensetzungen der Abgleichkörper 4_1, 4_2,

4_n kann die Induktivität flexibel eingestellt werden. Durch die hohe Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten kann eine optimale Konfiguration in Bezug auf Wechselstromverluste, Induktivität, Größe, Abstrahlcharakteristik, Einstrahl charakteristik, Schirmung, Wärmeentwicklung, Robustheit etc. gefunden werden, so dass die optimale Leistung erbracht werden kann.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines induktiven Bauelements 1. Im Unterschied zu Figur 1 sind hier zusätzlich zu den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n noch Füllkörper 8_1,

8_2, 8_n vorhanden. Die Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n sind nicht magnetisch ausgebildet. Beispielsweise weisen die Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n ein Kunststoffmaterial auf.

Die Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n füllen den Raum zwischen den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n auf und dienen zur Festlegung der Positionen der Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n oder zur Auffüllung leerer Räume, beispielsweise nach Entfernen eines Abgleichkörpers zur Einstellung der Induktivität. Die

Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n können jeweils die gleiche Länge wie die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n aufweisen. Die Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n können auch eine andere Länge aufweisen als die Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n .

Zum Abgleich der Induktivität wird beispielsweise einer der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n durch einen Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n ersetzt oder die Position der Füllkörper 8_1, 8_2, 8_n und Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n verändert.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines induktiven Bauelements 1. Im Unterschied zu Figur 2 weisen die

Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n unterschiedliche Durchmesser b _] _, ^2, b _n auf. Zum Abgleich wird beispielsweise ein

Abgleichkörper durch einen Abgleichkörper mit größerem oder kleinerem Außendurchmesser ersetzt.

Auch hier können zwischen den Abgleichkörpern 4_1, 4_2, 4_n ein oder mehrere Füllkörper 8_1 angeordnet sein. Vorliegend ist nur ein Füllkörper 8_1 zwischen zwei der Abgleichkörper 4_1, 4_2 vorhanden und zwischen den weiteren Abgleichkörpern 4_2, 4_n kein Füllkörper vorhanden. Es können auch zwischen allen oder keinem der Abgleichkörper Füllkörper vorhanden sein .

Zudem ist hier ein Gehäuse 9 angedeutet, in dem die

Abgleichanordnung 4 und die Wicklung 2 aufgenommen ist. Die Abgleichanordnung 4 ist zwischen dem Gehäuse 9 und der

Wicklung 2 angeordnet . Die Abgleichanordnung 4 kann an einer Wand des Gehäuses 9 anliegen. Die Abgleichkörper 4_1, 4_2,

4_n können auch am Gehäuse 9 befestigt sein. Das Gehäuse 9 kann auch bei den anderen gezeigten Ausführungsformen

vorhanden sein. Durch ein derartiges Gehäuse 9, insbesondere ein Metallgehäuse, kann die Abschirmung verbessert und der Abgleichbereich vergrößert werden.

Alternativ oder zusätzlich dazu können auch die

Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n eine Abschirmfunktion

übernehmen, so dass die Induktivitäten von der Umgebung entkoppelt sind. Eine derartige Abschirmung von

elektromagnetischen Wellen / Feldern ist gerade im

Hochfrequenz-Bereich notwendig. Bei einem zusätzlichen

Metallgehäuse kann die Entkopplung noch weiter optimiert werden .

In einer alternativen Ausführungsform zur Luftspule kann der Spulenträger auch als magnetischer Kern, beispielsweise als Ferritkern ausgebildet sein oder es kann im Spulenträger ein magnetischer Kern vorhanden sein.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines induktiven Bauelements 1. Auch hier ist im Außenraum der Wicklung 2 eine Abgleichanordnung 40 angeordnet, die hier nur einen einzigen Abgleichkörper 4 aufweist. Der Abgleichkörper 4 ist als Hülse ausgebildet. Die Wicklung 2 ist innerhalb des Abgleichkörpers 4 angeordnet. Vorliegend ragen die Drahtenden 6, 7 aus demselben Ende aus dem Abgleichkörper 4 heraus . Die

Drahtenden 6, 7 können auch aus unterschiedlichen Enden herausragen .

Vorliegend weist der Abgleichkörper 4 eine größere Länge auf als die Wicklung 2. Beispielsweise ist der Abgleichkörper 4 um maximal die Hälfte der Länge der Wicklung 2 länger als die Wicklung 2. Ein Abgleich der Induktivität erfolgt hier durch Verschieben des Abgleichkörpers 4 entlang der Wicklungsachse A. Somit wird die (Längs-) Position des Abgleichkörpers 4 relativ zur Wicklung 2 verändert. Insbesondere wird der Abstand d des Mittelpunkts x_4 des Abgleichkörpers 4 zum Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 variiert. Die Mittelpunkte x_2, x_4 bezeichnen beispielsweise die geometrischen Mittelpunkte der Wicklung 2 bzw. des Abgleichkörpers 4 bezüglich der Wicklungsachse A, die auch als x-Achse bezeichnet werden kann. Die Mittelpunkte x_2, x_4 können auch die Massenschwerpunkte oder die

magnetischen Schwerpunkte der Wicklung 2 bzw. des

Abgleichkörpers 4 bezeichnen.

Das induktive Bauelement 1 weist einen Anschlag 10 auf, der die Verschiebung des Abgleichkörpers 4 entlang der

Wicklungsachse A begrenzt. Der Anschlag 10 ist beispielsweise integraler Bestandteil eines Spulenträgers 11, um den die Wicklung 2 angeordnet ist. Der Anschlag 10 begrenzt die maximale Verschiebung des Abgleichkörpers 4 in eine Richtung. Die Position des Mittelpunktes des Abgleichkörpers 4 beim Anschlägen des Abgleichkörpers 4 am Anschlag 10 wird mit x_10 bezeichnet .

Beispielsweise ist in einer Anfangsposition der Mittelpunkt x_4 des Abgleichkörpers 4 auf halbem Weg zwischen der

Anschlagsposition x_10 und dem Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 angeordnet. In diesem Fall steht ausreichender Spielraum zur Feinjustierung in beide Längsrichtungen zur Verfügung.

Beispielsweise führt eine Verschiebung weg vom Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 zu einer Verringerung der Induktivität und eine Verschiebung weg von der Anschlagsposition x_10 in Richtung des Mittelpunkts x_2 der Wicklung 2 zu einer

Vergrößerung der Induktivität.

Dabei entsteht vor allem ein großer Effekt durch Änderung der Position des Abgleichkörpers 4 an den längsseitigen Rändern der Wicklung 2. Somit ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein längsseitiges Ende des Abgleichkörpers 4 im Bereich eines längsseitigen Endes der Wicklung 2 verschoben wird.

Beispielsweise beträgt der Abstand eines längsseitigen Endes der Wicklung 2 zum Abgleichkörper 4 vor oder nach der

Einstellung der Induktivität nur maximal wenige mm.

Insbesondere sind die Abstände der längsseitigen Enden des Abgleichkörpers 4 jeweils vom nächstliegenden längsseitigen Ende der Wicklung 2 unterschiedlich.

Nach Einstellung der Induktivität wird der Abgleichkörper 4 in einer Position relativ zur Wicklung 2 fixiert,

beispielsweise am Spulenträger 11 oder direkt an der Wicklung 2. In der Endposition ist der Abgleichkörper 4 beispielsweise weder mittig, d.h. nicht mit seinem Mittelpunkt x_4 an der Position des Mittelpunkts x_2 der Wicklung 2, noch an der Anschlagsposition x_10 positioniert, sondern zwischen diesen beiden Positionen oder sogar von der Anschlagsposition x_10 gesehen jenseits des Mittelpunkts x_2 positioniert.

Beispielsweise weisen dann die längsseitigen Enden des

Abgleichkörpers 4 unterschiedliche Entfernungen von der nächstliegenden randseitigen Windung der Wicklung 4 auf.

Der Spulenträger 10 kann auch ein oder mehrere Abstandshalter 12 zur Positionierung, insbesondere Zentrierung, des

Abgleichkörpers 4 in einem festgelegten Abstand zur

Wickelachse A aufweisen. Die Abstandshalter 12 sind

beispielsweise als radiale Vorsprünge des Spulenträgers 10 ausgebildet, an die eine Innenwandung des Abgleichkörpers 4 anliegt. Es können auch zusätzliche Elemente als

Abstandshalter auf dem Spulenträger aufgebracht sein.

Der Spulenträger 10 weist vorliegend eine zylindrische Form auf. Der Spulenkörper kann auch eine andere Form aufweisen, beispielsweise eine Quaderform. Der Spulenträger 10 kann auch Teil eines größeren Körpers, beispielsweise eines

ringförmigen Körpers sein. Der Spulenträger 10 kann als Hohlkörper ausgebildet sein.

Es ist auch eine Kombination der Eigenschaften der

Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 mit der Ausführungsform der Figur 4 möglich. Insbesondere können bei den

Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 auch der Spulenträger 11 vorhanden sein und die Drahtenden 6, 7 aus demselben Ende herausragen. Auch in den Figuren 1 bis 3 kann der Mittelpunkt der Abgleichanordnung 40 an der Wicklungsachse A als Maß für die Position der Abgleichanordnung 40 relativ zur Wicklung 2 herangezogen werden und es ist zusätzlich oder alternativ eine Verschiebung der Abgleichanordnung 40 bzw. der

Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n zur Wicklung 2 möglich.

Die Figuren 5A bis 5C zeigen Verfahrensschritte bei der

Einstellung einer Induktivität eines induktiven Bauelements

1.

Gemäß Figur 5A wird ein induktives Bauelement 1

bereitgestellt, beispielsweise ein Bauelement gemäß Figur 4. Ein Abgleichkörper 4 ist beispielsweise mit seinem

Mittelpunkt an der Position x_4 auf halbem Weg zwischen einer Anschlagsposition x_10 und der Position x_2 des Mittelpunkts der Wicklung 2 angeordnet . Alternativ kann die Anfangsposition des Abgleichkörpers 4 beispielsweise auch die Anschlagsposition x_10 sein und der Abgleichkörper 4 wird von der Anschlagsposition x_10 in Richtung des Mittelpunkts x_2 der Wicklung 2 verschoben.

Falls nötig, kann der Abgleichkörper 4 auch über den

Mittelpunkt x_2 hinaus verschoben werden. Dies hat den

Vorteil, dass die Anfangsposition des Abgleichkörpers 4 auf einfache Weise eingestellt werden kann.

Es wird die Induktivität L des Bauelements 1 gemessen.

Abhängig von einem Sollwert der Induktivität L des

Bauelements 1 wird die erforderliche Verschiebung des

Abgleichkörpers 4 entlang der Wicklungsachse A (x-Achse) bestimmt .

Gemäß Figur 5B erfolgt dann eine Verschiebung des

Abgleichkörpers 4 abhängig von der Abweichung des gemessenen Wertes vom Sollwert.

Beispielsweise wird bei einem Messwert größer als der

Sollwert der Induktivität L der Abgleichkörper 4 weg von dem Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 in Richtung der Anschlags position x_10 verschoben. Bei einem Messwert kleiner als der Sollwert der Induktivität L wird der Abgleichkörper 4 hin zum Mittelpunkt x_2 der Wicklung 2 verschoben. Die Verschiebung kann in festgelegten Schritten erfolgen, beispielsweise im pm-Bereich. Der maximale Verschiebungsweg liegt

beispielsweise im mm-Bereich. Beispielsweise erfolgt die Verschiebung mit Hilfe eines Schrittmotors. Es kann auch die Länge der Verschiebung abhängig von der Abweichung vom

Sollwert festgelegt werden. Beispielsweise kann abhängig von der Geometrie des Bauelements 1 durch Verschieben des Abgleichkörpers 4 von der Position des Mittelpunkts x_2 bis zur Anschlagsposition x_10 eine Verringerung der Induktivität um bis zu 5 % erreicht werden. Bei mittiger Position des Abgleichkörpers 4 zur

Wicklung 2 kann ein maximaler Induktivitätswert erreicht werden, bei maximaler Verschiebung zur Position x_10 kann ein minimaler Induktivitätswert erreicht werden.

Anschließend kann wieder eine Messung des Induktivitätswertes durchgeführt werden. Falls die Induktivität hinreichend nahe beim Sollwert liegt, ist die Position x_4 des Abgleichkörpers 4 festgelegt.

Gemäß Figur 5C wird der Abgleichkörper 4 in seiner x-Position fixiert. Beispielsweise wird der Abgleichkörper 4 durch ein Haftmittel 13 an der Wicklung 2 oder am Spulenträger 11 befestigt. Beim Haftmittel 13 kann es sich beispielsweise um einen Klebstoff, insbesondere um einen UV-Klebstoff handeln. Das Haftmittel 13 wird aufgebracht und ausgehärtet.

Die Endposition x_4 kann nun für eine Gruppe von Bauelementen 1 verwendet werden. Alternativ dazu kann der Abgleich auch für jedes einzelne Bauelement 1 erneut durchgeführt werden. Das Verfahren eignet sich zum Abgleich in einer

vollautomatischen Fertigung.

Entsprechende Abgleichverfahren können für die

Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 durchgeführt werden.

Bei diesen Ausführungsformen kann nach Messung der

Induktivität L in Figur 5A zum Abgleich beispielsweise einer der Abgleichkörper 4_1, 4_2, 4_n entfernt oder hinzugefügt werden . Bezugszeichenliste

1 induktives Bauelement

2 Wicklung

3 Draht

40 Abgleichanordnung

4, 4_1, 4_2, 4_n Abgleichkörper

5 Spalt

6 Drahtende

7 Drahtende

8_1, 8_2, 8_n Füllkörper

9 Gehäuse

10 Anschlag

11 Spulenträger

12 Abstandshalter

13 Haftmittel

A Wickelachse

x_2 Mittelpunkt Wicklung

x_4 Mittelpunkt Abgleichkörper / Abgleichanordnung

x_10 Anschlagsposition

d Abstand Mittelpunkt Wicklung - Mittelpunkt Abgleichkörper

L Induktivität

b _] _, b2 _r b _n Durchmesser

il· 12^ ¹ n Länge