DE4401593A1 - Current detector with iron core - Google Patents
Current detector with iron coreInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Stromdetektor mit einem hohlen rechteckigen oder ringförmi gen Eisenkern, einer auf dem Eisenkern angeordneten Primärspule und einem Eingangsele ment, wie einer auf den Eisenkern gewickelten Sekundärspule oder einem in einen Teil des Eisenkerns eingesetzten Hall-Elements, so daß Elektrizität, deren Menge proportional zu dem Strom ist, dessen Fluß durch die Primärspule herbeigeführt wird, dem Eingangsele ment zugeführt wird.The invention relates to a current detector with a hollow rectangular or annular against the iron core, a primary coil arranged on the iron core and an input selector ment, such as a secondary coil wound on the iron core or one in part of the Iron core used Hall element, so that electricity, the amount of which is proportional is the current, the flow of which is brought about by the primary coil, the input sele ment is fed.
Fig. 1 ist eine schematische Aufsicht eines herkömmlichen Stromdetektors. Gemäß Fig. 1 enthält der herkömmliche Stromdetektor einen hohen rechtwinkligen oder ringförmigen Eisenkern 1, eine Primärspule 7, die dadurch gebildet ist, daß ein elektrisch leitender Draht 6 mit so vielen Windungen, wie erforderlich, gewickelt ist, und ein Eingangsele ment, wie eine auf den Eisenkern 1 gewickelte Sekundärspule oder ein Hall-Element, das in einen Teil des Eisenkerns 1 eingesetzt ist, wodurch Elektrizität dem Eingangselement zugeführt wird, deren Menge proportional dem Strom ist, dessen Fluß durch die Primär spule herbeigeführt wird. Fig. 1 is a schematic plan view of a conventional current detector. Referring to FIG. 1, the conventional current detector includes ment a high rectangular or annular iron core 1, a primary coil 7, which is formed by an electrically conductive wire 6 is wound with as many turns as required, and a Eingangsele such as to the iron core 1 wound secondary coil or a Hall element which is inserted into a part of the iron core 1 , whereby electricity is supplied to the input element, the amount of which is proportional to the current, the flow of which is brought about by the primary coil.
Der derart ausgebildete Stromdetektor wird an einer Leiterplatte 8 angebracht und die Schaltung bzw. Verdrahtung wird häufig vervollstandigt, indem beiden Ende 7A, 7B der Primärspule 7 an die Leiterplatte 8 angeschlossen werden.The current detector designed in this way is attached to a printed circuit board 8 and the circuit or wiring is often completed by connecting both ends 7 A, 7 B of the primary coil 7 to the printed circuit board 8 .
Bei einem solchen herkömmlichen Aufbau ist das Wickeln des Drahtes auf den Eisenkern mit so vielen Windungen, wie sie zum Erhalten der Primärspule 7 erforderlich sind, eine mühsame Arbeit. Desweiteren war es bisher notwendig, verschiedene Arten von Wicklun gen herzustellen, sooft, wie es notwendig ist, daß jede dieser Primärspulen eine unter schiedliche Anzahl von Windungen hat, entsprechend einer gegebenen Stromkapazität.With such a conventional structure, winding the wire on the iron core with as many turns as necessary to obtain the primary coil 7 is laborious. Furthermore, it has previously been necessary to produce different types of windings as often as is necessary for each of these primary coils to have a different number of turns, according to a given current capacity.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stromdetektor zu schaffen, der die Arbeit des Wickelns eines elektrisch leitenden Drahtes auf einen Eisenkern überflüssig macht und der eine Mehrzahl von Windungszahlen dadurch verfügbar macht, daß nur der Verdrahtungs- bzw. Schaltungsmodus einer Leiterplatte mit Bauteilen für eine allgemeine Verwendung verän dert wird.The object of the invention is to provide a current detector that does the work of Wrapping an electrically conductive wire on an iron core and the one Makes a large number of turns available by only the wiring or Change the circuit mode of a printed circuit board with components for general use is changed.
Ein erfindungsgemäßer Stromdetektor enthält: einen hohlen, rechteckigen oder ringförmi gen Eisenkern; eine auf den Eisenkern gewickelte Primärspule; ein auf den Eisenkern ge wickeltes Eingangselement, welchem Elektrizität zugeführt wird, deren Menge proportio nal zu dem Strom ist, dessen Fluß durch die Primärspule veranlaßt wird; eine erste Leiterplatte, die an einer Seite des Eisenkerns angebracht ist; eine zweite Leiterplatte, die an der anderen Seite des Eisenkerns parallel zur ersten Leiterplatte angeordnet ist und eine Mehrzahl von parallelen Leitern aufweist, die gegenseitig isoliert auf die Leiterplatte ge druckt sind; eine Mehrzahl von ersten Verbindungsstiften zum Verbinden der einen Enden der jeweiligen, auf die zweite Leiterplatte aufgedruckten Leiter mit der ersten Leiterplatte; und eine Mehrzahl von zweiten Verbindungsstiften zum Verbinden der anderen Enden der jeweiligen, auf die zweite Leiterplatte gedruckten Leiter durch den hohen Bereich des Eisenkerns hindurch mit der ersten Leiterplatte.A current detector according to the invention contains: a hollow, rectangular or ring-shaped one against iron core; a primary coil wound on the iron core; one on the iron core wrapped input element to which electricity is supplied, the amount of which is proportional nal to the current whose flow is caused by the primary coil; a first Circuit board attached to one side of the iron core; a second circuit board that is arranged on the other side of the iron core parallel to the first printed circuit board and one Has a plurality of parallel conductors which are mutually insulated on the circuit board are printed; a plurality of first connecting pins for connecting the one ends the respective conductor printed on the second circuit board with the first circuit board; and a plurality of second connecting pins for connecting the other ends of the respective, printed on the second circuit board through the high area of Iron core through with the first circuit board.
Bezugnehmend auf die obige Ausbildung kann die Mehrzahl von parallelen auf die zweite Leiterplatte gedruckten Leitern in Reihe geschaltet sein, indem auf der Seite der ersten Leiterplatte die folgende Anordnung in der Verbindung mit den ersten und zweiten Verbindungsstiften zum Verbinden der ersten und zweiten Leiterplatte getroffen wird. Der erste von den ersten Verbindungsstiften, der an das eine Ende des auf die zweite Leiter platte gedruckten Leiters angeschlossen ist, ist mit dem zweiten von den zweiten Verbin dungsstiften verbunden, der an das andere Ende des auf die zweite Leiterplatte gedruckten Leiters angeschlossen ist. Desweiteren ist der zweite von den ersten Verbindungsstiften, der an das eine Ende des auf die zweite Leiterplatte gedruckten Leiters angeschlossen ist, mit dem dritten von den zweiten Verbindungsstiften verbunden, der an das andere Ende des auf die zweite Leiterplatte gedruckten Leiters angeschlossen ist, und so weiter.Referring to the above configuration, the plurality can be parallel to the second PCB printed conductors connected in series by on the side of the first Printed circuit board the following arrangement in connection with the first and second Connection pins for connecting the first and second circuit board is hit. Of the first one from the first connecting pins that goes to one end of the to the second conductor printed circuit board is connected to the second of the second connector connected to the other end of the printed on the second circuit board Conductor is connected. Furthermore, the second of the first connecting pins, which is connected to one end of the conductor printed on the second circuit board, connected to the third of the second connecting pins, which to the other end of the conductor printed on the second circuit board is connected, and so on.
Bezugnehmend auf die obige Anordnung kann die Mehrzahl der ersten und zweiten Ver bindungsstifte zum Verbinden der ersten und der zweiten Leiterplatte jeweils durch Kurzschließen auf der Seite der ersten Leiterplatte verbunden sein.Referring to the above arrangement, the plurality of the first and second ver binding pins for connecting the first and the second circuit board each Short circuits on the side of the first circuit board.
Das besagte Eingangselement ist eine auf den Eisenkern gewickelte Sekundärspule, ein in einen Teil des Eisenkerns eingesetztes Hall-Element oder ähnliches.Said input element is a secondary coil wound on the iron core, an in part of the iron core used Hall element or the like.
Gemäß der Erfindung wird ein elektrischer Stromkreis bzw. eine elektrische Schaltung ge schaffen, die äquivalent ist zu einer Spule mit einer oder mehreren Windungen auf dem Ei senkern durch eine Kombination einer Mehrzahl von parallelen auf die zweite Leiterplatte gedruckten Leitern, den ersten und zweiten Verbindungsstiften zum Verbinden der Leiter mit der ersten Leiterplatte, und der Verdrahtung bzw. Verschaltung zum Verbinden der ersten und zweiten Verbindungsstifte auf der Seite der ersten bedruckten Platte.According to the invention, an electrical circuit or an electrical circuit is ge create the equivalent of a coil with one or more turns on the egg lower by combining a plurality of parallel ones on the second circuit board printed conductors, the first and second connecting pins for connecting the conductors with the first circuit board, and the wiring or circuit for connecting the first and second connecting pins on the side of the first printed board.
Die geschilderten und weitere Aufgaben, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der Erfin dung werden in der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen genauer erläutert.The described and other tasks, effects, features and advantages of the Erfin tion are related in the following description of embodiments explained in more detail with the accompanying drawings.
Es stellen dar:They represent:
Fig. 1 den Aufbau einer Primärspule eines herkömmlichen Stromdetektors anhand eines Beispiels, Fig. 1 shows the structure of a primary coil of a conventional current detector by way of example,
Fig. 2 eine Aufsicht einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 is a plan view of an embodiment of the invention,
Fig. 3 eine Schnittansicht, geschnitten längs der Linie D-D der Fig. 2, Fig. 3 is a sectional view taken along the line DD of Fig. 2,
Fig. 4 eine Leitungsführung zwischen ersten und zweiten Verbindungsstiften auf der Seite einer ersten Leiterplatte, und Fig. 4 is a routing between first and second connecting pins on the side of a first circuit board, and
Fig. 5 eine Leitungsführung zwischen der ersten und zweiten Verbindungsstifte auf der Seite der ersten Leiterplatte bei einer zweiten Ausführungsform der Erfin dung. Fig. 5 is a routing between the first and second connecting pins on the side of the first circuit board in a second embodiment of the inven tion.
Gemäß Fig. 2 und 3 ist eine Seite eines hohlen rechteckigen oder ringförmigen Eisenkerns 1 an einer ersten bedruckten bzw. Leiterplatte 2 befestigt, und ist eine zweite Leiterplatte 3 an der anderen Seite des Eisenkerns 1 parallel zur ersten Leiterplatte 2 angeordnet.According to Fig. 2 and 3, one side of a hollow rectangular or annular iron core 1 at a first printed or printed circuit board 2 is mounted and a second circuit board 3 on the other side of the iron core 1 is arranged parallel to the first printed circuit board 2.
Eine Mehrzahl von isolierten, zueinander parallelen elektrischen Leitern 3A, 3B, 3C ist auf die zweite Leiterplatte 3 gedruckt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind als Beispiel 3 Leiter dargestellt. Die einen Enden von ersten Verbindungsstiften 4 sind mit den einen Enden der jeweiligen parallelen Leiter 3A, 3B, 3C verbunden, während die einen Enden von zweiten Verbindungsstiften 5 mit den anderen Enden der jeweiligen parallelen Leiter 3A, 3B, 3C verbunden sind.A plurality of insulated, mutually parallel electrical conductors 3 A, 3 B, 3 C are printed on the second circuit board 3 . In this embodiment of the invention, 3 conductors are shown as an example. The one ends of first connecting pins 4 are connected to the one ends of the respective parallel conductors 3 A, 3 B, 3 C, while the one ends of second connecting pins 5 are connected to the other ends of the respective parallel conductors 3 A, 3 B, 3 C are connected.
Die anderen Ende der ersten Verbindungsstifte 4 sind an der Außenseite des Eisenkerns 1 mit der ersten Leiterplatte 2 verbunden, während die anderen Enden der zweiten Verbin dungsstifte 5 durch den hohlen Bereich 1A des Eisenkerns 1 hindurch mit der ersten Lei terplatte 2 verbunden sind.The other end of the first connecting pins 4 are connected to the outside of the iron core 1 with the first circuit board 2, while the other ends of the second Verbin dung pins 5 through the hollow portion 1 A of the iron core 1 through the first Lei terplatte 2 are connected.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Leitungsführungen zur Darstellung des Unterschiedes im Aufbau der Leiterbahnen bzw. der Verdrahtung zwischen den ersten und zweiten Verbindungsstif ten auf der Seite der ersten Leiterplatte 2, wobei die Leiterbahnen beider Leitungsführun gen auf die erste Leiterplatte 2 aufgedruckt sind. FIGS. 4 and 5 show wirings for illustrating the difference in the structure of conductor tracks or the wiring between the first and second Verbindungsstif th on the side of the first printed circuit board 2, wherein the conductor tracks of both Leitungsführun gene are printed on the first printed circuit board 2.
Gemäß Fig. 4 sind die ersten und die zweiten Verbindungsstifte 4, 5 zum Verbinden der ersten und der zweiten Leiterplatte 2, 3 auf der Seite der ersten Leiterplatte folgenderma ßen angeordnet: die Verbindungsstelle 4F zwischen der ersten Leiterplatte 2 und dem er sten aus der Reihe der ersten Verbindungsstifte 4, der an das eine Ende des auf die zweite Leiterplatte 3 gedruckten Leiters 3A angeschlossen ist, ist mit der Verbindungsstelle 5F zwischen der ersten Leiterplatte 2 und dem zweiten aus der Reihe der zweiten Verbin dungsstifte 5, der an das andere Ende des auf die zweite Leiterplatte 2 gedruckten Leiters 3B angeschlossen ist, verbunden. Desweiteren ist die Verbindungsstelle 4G zwischen der ersten Leiterplatte 2 und dem zweiten aus der Reihe der ersten Verbindungsstifte 4, der an das eine Ende des auf die zweite Leiterplatte 3 gedruckten Leiters 3B angeschlossen ist, mit der Verbindungsstelle 5G zwischen der ersten Leiterplatte 2 und dem dritten aus der Reihe der zweiten Verbindungsstifte 5 verbunden, der an das andere Ende des auf die zweite Leiterplatte gedruckten Leiters 3C angeschlossen ist.Referring to FIG. 4, the first and second connecting pins 4, 5 arranged the first for connecting and the second circuit board 2, 3 folgenderma on the side of the first printed circuit board SEN: the connection point 4 F between the first circuit board 2 and which it most of the Row of the first connecting pins 4 , which is connected to one end of the printed conductor 3 A on the second printed circuit board 3 , is with the connection point 5 F between the first printed circuit board 2 and the second of the row of the second connecting pins 5 connected to the other end of the printed on the second circuit board 2 conductor 3 B is connected. Furthermore, the connection point 4 G between the first circuit board 2 and the second of the series of the first connection pins 4 , which is connected to one end of the conductor 3 B printed on the second circuit board 3 , with the connection point 5 G between the first circuit board 2 and the third of the series of second connecting pins 5, which is connected to the other end of the conductor 3 C printed on the second circuit board.
Indem, wie oben beschrieben, verfahren wird, werden die auf die zweite Leiterplatte 3 ge druckten parallelen Leiter 3A, 3B, 3C mittels Leiterbahnen bzw. Drähten F, G auf der er sten Leiterplatte 2, die auf diese Weise mit den ersten und zweiten Verbindungsstiften 4, 5 verbunden ist, in Reihe geschaltet, wodurch eine elektrische Schaltung ausgebildet wird, die äquivalent zu dem ist, was mit einer Spule mit drei Windungen auf dem Eisenkern 1 geschaffen wird.By, will proceed as described above, the Ge on the second circuit board 3 printed parallel conductors 3 A, 3 B, 3 C by means of conductive tracks or wires F, G on which it most printed circuit board 2, the first in this way, with the and second connecting pins 4 , 5 are connected in series, thereby forming an electrical circuit equivalent to what is provided with a three-turn coil on the iron core 1 .
Gemäß Fig. 5 wird desweiteren eine elektrische Schaltung geschaffen, die äquivalent zu einer Spule mit einer Windung auf dem Eisenkern ist, indem die Vielzahl der ersten und zweiten Verbindungsstifte 4, 5 zum Verbinden der ersten und zweiten Leiterplatte 2, 3 durch Kurzschließen auf der Seite der ersten Leiterplatte 2 mittels Leiterbahnen bzw. Drähten H1, H2 gemeinsam verbunden werden.According to Fig. 5 further comprises an electrical circuit is created, which is equivalent to a one turn coil on the iron core by the plurality of first and second connecting pins 4, 5 of the first for connecting and second circuit boards 2, 3 by short-circuiting at the side the first circuit board 2 are connected together by means of conductor tracks or wires H1, H2.
Da Leiterplatten und Verbindungs- bzw. Anschlußstifte zur Ausbildung einer Primärspule verwendbar sind, ohne daß ein elektrischer Draht auf einen Eisenkern gewickelt wird, ent fällt die mühsame Arbeit des Wickelns eines Drahtes auf den Eisenkern. Desweiteren kann jede der Primärspulen mit einer unterschiedlichen Windungszahl in einfacher Weise erhal ten werden, indem die Verschaltungsart auf der Seite der Leiterplatte verändert wird.Since circuit boards and connecting or connecting pins to form a primary coil can be used without an electrical wire being wound on an iron core, ent the tedious work of winding a wire falls on the iron core. Furthermore can receive each of the primary coils with a different number of turns in a simple manner by changing the connection type on the side of the circuit board.
Die Erfindung wurde genauer anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben; Abän derungen und Modifikationen können durchgeführt werden, ohne die breiteren Aspekte der Erfindung zu verlassen. In den nachfolgenden Ansprüchen sollen alle solchen Änderungen und Modifikationen so abgedeckt werden, daß sie innerhalb des allgemeinen Erfindungs gedanken liegen. Für diesen ist wichtig, daß durch die Verbindungsstifte und die auf den Leiterplatten ausgebildeten Bahnen je nach Anforderung ein oder mehrere den Eisenkern umschließende Strompfade gebildet sind.The invention has been described in more detail with reference to preferred embodiments; Abän Changes and modifications can be made without the broader aspects of the Leaving invention. All such changes are intended in the following claims and modifications are covered so that they are within the general Invention thoughts. For this it is important that through the connecting pins and on the Printed circuit boards designed one or more iron core depending on the requirement enclosing current paths are formed.
Claims (5)
einem hohlen, rechteckigen oder ringförmigen Eisenkern (1), einer auf den Ei senkern (1) gewickelten Primärspule (3A, 3B, 3C, 4, 5, F, G),
einem auf den Eisenkern (1) gewickelten Eingangselement, welchem Elektrizi tät zugeführt wird, deren Menge proportional zu dem Strom ist, dessen Fluß durch die Pri märspule veranlaßt wird,
einer ersten Leiterplatte (2), die an einer Seite des Eisenkerns (1) angebracht ist,
einer zweiten Leiterplatte (3), die an der anderen Seite des Eisenkerns (1) parallel zur ersten bedruckten Platte (2) angeordnet ist und eine Mehrzahl von parallelen Leitern (3A, 3B, 3C) aufweist, die gegenseitig isoliert und auf die Leiterplatte 3 gedruckt sind,
einer Mehrzahl von ersten Verbindungsstiften (4) zum Verbinden der einen En den der jeweiligen auf die zweite Leiterplatte (3) aufgedruckten Leiter (3A, 3B, 3C) mit der ersten Leiterplatte (2) und
eine Mehrzahl von zweiten Verbindungsstiften (5) zum Verbinden der anderen Enden der jeweiligen auf die zweite Leiterplatte (3) gedruckten Leiter (3A, 3B, 3C) durch den hohlen Bereich des Eisenkerns (1) hindurch mit der ersten Leiterplatte (2).1. Current detector with
a hollow, rectangular or ring-shaped iron core ( 1 ), a primary coil ( 3 A, 3 B, 3 C, 4 , 5 , F, G) wound on the egg sinks ( 1 ),
an input element wound on the iron core ( 1 ), to which electricity is supplied, the quantity of which is proportional to the current whose flow is caused by the primary coil,
a first printed circuit board ( 2 ) attached to one side of the iron core ( 1 ),
a second circuit board ( 3 ), which is arranged on the other side of the iron core ( 1 ) parallel to the first printed circuit board ( 2 ) and has a plurality of parallel conductors ( 3 A, 3 B, 3 C) which mutually insulate and on the printed circuit board 3 are printed,
a plurality of first connecting pins ( 4 ) for connecting the one of the respective printed on the second circuit board ( 3 ) conductor ( 3 A, 3 B, 3 C) with the first circuit board ( 2 ) and
a plurality of second connecting pins ( 5 ) for connecting the other ends of the respective conductors ( 3 A, 3 B, 3 C) printed on the second printed circuit board ( 3 ) through the hollow region of the iron core ( 1 ) to the first printed circuit board ( 2 ).
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