ES3042814T3 - Component forming at least two inductances - Google Patents
Component forming at least two inductancesInfo
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Abstract
La invención se refiere a un componente (1) que forma al menos dos inductancias (12), comprendiendo el componente (1): - una estructura (2) hecha de un material magnéticamente conductor, que comprende: una base (7), una cubierta (8), al menos una primera pata (9) que se extiende continuamente entre la base (7) y la cubierta (8) y al menos dos segundas patas (10), extendiéndose cada segunda pata (10) entre la base (7) y la cubierta (8) de modo que un flujo magnético que circula entre la base (7) y la cubierta (8) a través de dicha segunda pata (10) pasa a través de al menos un espacio de aire, y - un elemento eléctricamente conductor (3) que define una entrada eléctrica (4) para el componente y una salida eléctrica (5) para el componente, donde el elemento eléctricamente conductor (3) y la estructura (2) cooperan para definir al menos dos inductancias (12), teniendo cada inductancia (12) un flujo magnético que circula entre la base (7) y la cubierta (8): - en una primera pata (9), y - en una segunda pata (10) dedicada a dicha inductancia (12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The invention relates to a component (1) forming at least two inductors (12), the component (1) comprising: - a structure (2) made of a magnetically conductive material, comprising: a base (7), a cover (8), at least one first leg (9) extending continuously between the base (7) and the cover (8), and at least two second legs (10), each second leg (10) extending between the base (7) and the cover (8) such that a magnetic flux circulating between the base (7) and the cover (8) through said second leg (10) passes through at least one air gap, and - an electrically conductive element (3) defining an electrical input (4) for the component and an electrical output (5) for the component, wherein the electrically conductive element (3) and the structure (2) cooperate to define at least two inductors (12), each inductor (12) having a magnetic flux circulating between the base (7) and the cover (8): - on a first leg (9), and - on a second leg (10) dedicated to said inductance (12). (Automatic translation with Google Translate, no legal value)
Description
[0001] DESCRIPCIÓN[0001] DESCRIPTION
[0002] Componente que forma al menos dos inductancias[0002] Component that forms at least two inductances
[0003] Descripción[0003] Description
[0004] La presente invención se refiere a un componente que forma al menos dos inductancias. Este componente puede pertenecer, en particular, pero no exclusivamente, a un convertidor estático de energía eléctrica, tal como un convertidor de tensión continua/continua, proporcionando entonces el componente la totalidad o parte de las inductancias de este convertidor.[0004] The present invention relates to a component that forms at least two inductors. This component may belong, in particular but not exclusively, to a static electrical energy converter, such as a DC/DC voltage converter, the component then providing all or part of the inductors of this converter.
[0005] El convertidor de tensión continua/continua es, por ejemplo, un convertidor de tensión de 12 V / 48 V. En tales casos, las inductancias así obtenidas sirven, por ejemplo, para realizar un filtro CEM.[0005] The DC/DC voltage converter is, for example, a 12 V / 48 V voltage converter. In such cases, the inductances thus obtained serve, for example, to make an EMC filter.
[0006] A través de la solicitud GB 2 442 090 se conoce un componente que comprende una estructura de un material magnéticamente conductor sobre la que se enrollan varios hilos eléctricos, de manera que se forman una o varias inductancias.[0006] Through application GB 2 442 090, a component is known comprising a structure of a magnetically conductive material on which several electrical wires are wound, so that one or more inductances are formed.
[0007] A través de la solicitud WO 2007/123564 se conoce una estructura monobloque que forma una inductancia.[0007] A monoblock structure forming an inductance is known through application WO 2007/123564.
[0008] Existe la necesidad de mejorar aún más la formación de inductancias, en particular para convertidores de tensión continua/continua.[0008] There is a need to further improve inductance formation, particularly for DC/DC voltage converters.
[0009] La invención tiene por objeto responder a esta necesidad y lo consigue, de acuerdo con uno de sus aspectos, mediante un componente que forma al menos dos inductancias, comprendiendo este componente:[0009] The invention aims to address this need and achieves this, according to one of its aspects, by means of a component that forms at least two inductors, this component comprising:
[0010] - una estructura de material magnéticamente conductor, que comprende: una base, una tapa, al menos una primera pata que se extiende de forma continua entre la base y la tapa, y al menos dos segundas patas, extendiéndose cada segunda pata entre la base y la tapa para que un flujo magnético que circula entre la base y la tapa a través de dicha segunda pata atraviese al menos un entrehierro, y[0010] - a structure of magnetically conductive material, comprising: a base, a lid, at least one first leg extending continuously between the base and the lid, and at least two second legs, each second leg extending between the base and the lid so that a magnetic flux circulating between the base and the lid through said second leg passes through at least one air gap, and
[0011] - un elemento eléctricamente conductor, en particular una cinta, que define una entrada eléctrica para el componente y una salida eléctrica para el componente,[0011] - an electrically conductive element, in particular a tape, which defines an electrical input for the component and an electrical output for the component,
[0012] actuando conjuntamente el elemento eléctricamente conductor y la estructura para definir al menos dos inductancias, presentando cada inductancia un flujo magnético que circula entre la base y la tapa:[0012] acting together the electrically conductive element and the structure to define at least two inductances, each inductance exhibiting a magnetic flux that circulates between the base and the lid:
[0013] - en una primera pata, y[0013] - on a first leg, and
[0014] - en una segunda pata dedicada a esta inductancia.[0014] - on a second leg dedicated to this inductance.
[0015] De acuerdo con la invención, el flujo magnético asociado a cada inductancia circula en una primera pata que se extiende de forma continua entre la tapa y la base, de modo que no existe ningún entrehierro entre la tapa y la base para esta circulación del flujo magnético a través de la primera pata. Esta primera pata puede estar dedicada a una inductancia respectiva o ser común a las dos inductancias. Por el contrario, la circulación de este flujo magnético entre la tapa y la base a través de la segunda pata dedicada implica pasar a través de al menos un entrehierro. La presencia del entrehierro permite el almacenamiento de energía magnética. Las segundas patas difieren de una inductancia a otra y, por lo tanto, un entrehierro está dedicado a una inductancia, lo que favorece el desacoplamiento entre estas dos inductancias, ya que estos entrehierros sirven para almacenar la energía magnética de la inductancia.[0015] According to the invention, the magnetic flux associated with each inductor circulates in a first leg that extends continuously between the cap and the base, so that there is no air gap between the cap and the base for this magnetic flux circulation through the first leg. This first leg may be dedicated to a respective inductor or be common to both inductors. Conversely, the circulation of this magnetic flux between the cap and the base through the second dedicated leg involves passing through at least one air gap. The presence of the air gap allows for the storage of magnetic energy. The second legs differ from one inductor to another, and therefore one air gap is dedicated to one inductor, which facilitates decoupling between these two inductors, since these air gaps serve to store the magnetic energy of the inductor.
[0016] Las inductancias se pueden definir en el componente de manera sucesiva.[0016] Inductances can be defined in the component successively.
[0017] En el sentido de la presente solicitud, un entrehierro no es necesariamente un espacio vacío lleno de aire. Una zona ocupada total o parcialmente por un material cuya permeabilidad magnética es inferior a la de la estructura de material magnéticamente conductor también define un entrehierro.[0017] For the purposes of this application, an air gap is not necessarily an empty space filled with air. An area occupied wholly or partially by a material whose magnetic permeability is lower than that of the magnetically conductive material structure also defines an air gap.
[0018] Siempre en el sentido de la invención, "consecutivamente" se aprecia a lo largo del elemento eléctricamente conductor, desde la entrada eléctrica para el componente hasta la salida eléctrica para el componente.[0018] Always in the sense of the invention, "consecutively" is appreciated along the electrically conductive element, from the electrical input for the component to the electrical output for the component.
[0019] El valor de la inductancia puede ser cualquiera, por ejemplo comprendido entre 50 nH y 500 mH.[0019] The inductance value can be any value, for example between 50 nH and 500 mH.
[0020] La estructura magnética está hecha, por ejemplo, de ferrita, polvo de hierro o un material nanocristalino. Esta estructura puede ser monobloque o estar constituida por varias piezas distintas, estando estas últimas fijadas rígidamente entre sí, o no.[0020] The magnetic structure is made, for example, of ferrite, iron powder, or a nanocrystalline material. This structure may be a single unit or consist of several different pieces, the latter being rigidly fixed together or not.
[0021] El elemento eléctricamente conductor puede presentar una forma aplanada, siendo entonces una cinta denominada"leadframe"en inglés. Esta cinta está hecha, por ejemplo, de cobre.[0021] The electrically conductive element may have a flattened shape, in which case it is called a "leadframe." This tape is made, for example, of copper.
[0022] La entrada eléctrica para el componente está conectada, por ejemplo, a una fuente de tensión, por ejemplo una fuente de tensión de 48 V, y la salida eléctrica para el componente está conectada, por ejemplo, a consumidores de la red de tensión o a las celdas de conmutación de un convertidor estático, tal como un convertidor de tensión continua/continua.[0022] The electrical input for the component is connected, for example, to a voltage source, for example a 48 V voltage source, and the electrical output for the component is connected, for example, to mains voltage consumers or to the switching cells of a static converter, such as a DC/DC voltage converter.
[0023] La cinta eléctricamente conductora es, por ejemplo, diferente de un cable eléctrico enrollado.[0023] Electrically conductive tape is, for example, different from a coiled electrical cable.
[0024] El componente está implantado, por ejemplo, en una placa de circuito impreso. El componente se extiende, por ejemplo, a ambos lados de esta placa de circuito impreso, estando la base del componente situada en un lado de esta placa de circuito impreso, mientras que la tapa del componente está situada en el otro lado de esta placa de circuito impreso.[0024] The component is mounted, for example, on a printed circuit board. The component extends, for example, across both sides of this printed circuit board, with the component base located on one side of this printed circuit board, while the component cover is located on the other side of this printed circuit board.
[0025] La primera pata puede estar formada como una sola pieza con al menos una de entre la base y la tapa.[0025] The first leg may be formed as a single piece with at least one of the base and the lid.
[0026] La primera pata puede carecer de cavidad interna. En ese caso, no existe ningún entrehierro en el interior de esta primera pata.[0026] The first leg may lack an internal cavity. In that case, there is no air gap inside this first leg.
[0027] La entrada eléctrica para el componente y la salida eléctrica para el componente pueden estar formadas por dos porciones respectivas del elemento eléctricamente conductor, en particular de la cinta, que se extienden paralelamente entre sí.[0027] The electrical input for the component and the electrical output for the component may be formed by two respective portions of the electrically conductive element, in particular the tape, which extend parallel to each other.
[0028] La base y la tapa pueden pertenecer a piezas distintas, por lo que no pertenecen ambas a una misma pieza monobloque.[0028] The base and the lid may belong to different pieces, so they do not both belong to the same monoblock piece.
[0029] De acuerdo con un primer ejemplo de aplicación de la invención, el elemento eléctricamente conductor, en particular la cinta, se extiende de forma rectilínea y la estructura comprende al menos dos primeras patas, circulando el flujo magnético asociado a cada inductancia entre la base y la tapa:[0029] According to a first example of application of the invention, the electrically conductive element, in particular the tape, extends in a straight line and the structure comprises at least two first legs, the magnetic flux associated with each inductance circulating between the base and the cap:
[0030] - en una primera pata dedicada a dicha inductancia, y[0030] - on a first leg dedicated to said inductance, and
[0031] - en una segunda pata dedicada a dicha inductancia,[0031] - on a second leg dedicated to said inductance,
[0032] estando las posiciones de las primeras y segundas patas con respecto al elemento eléctricamente conductor invertidas, en particular, entre dos inductancias consecutivas.[0032] the positions of the first and second legs with respect to the electrically conductive element being reversed, in particular, between two consecutive inductances.
[0033] De acuerdo con este primer ejemplo de aplicación, cada inductancia dispone así de: una primera pata dedicada y una segunda pata dedicada.[0033] According to this first application example, each inductance thus has: a first dedicated leg and a second dedicated leg.
[0034] La posición invertida de las primeras y segundas patas con respecto al elemento eléctricamente conductor entre dos inductancias consecutivas permite que la tapa se pueda montar de forma estable sobre estas patas.[0034] The inverted position of the first and second legs with respect to the electrically conductive element between two consecutive inductors allows the cover to be mounted stably on these legs.
[0035] Todas las primeras patas pueden tener la misma forma y las mismas dimensiones de acuerdo con este primer modo, y todas las segundas patas también pueden tener la misma forma y las mismas dimensiones de acuerdo con este primer modo. De este modo, se pueden obtener diferentes inductancias del mismo valor. Por ejemplo, el componente forma tres o cuatro inductancias.[0035] All the first legs can have the same shape and dimensions according to this first mode, and all the second legs can also have the same shape and dimensions according to this first mode. In this way, different inductances of the same value can be obtained. For example, the component forms three or four inductances.
[0036] De acuerdo con un segundo ejemplo de aplicación de la invención, el elemento eléctricamente conductor, en particular la cinta, se extiende de manera que forme al menos un recorrido de ida y vuelta, estando dos porciones consecutivas del recorrido de ida y vuelta del elemento eléctricamente conductor separadas por una primera pata, siendo esta primera pata recorrida por el flujo magnético asociado a cada una de las dos inductancias.[0036] According to a second example of application of the invention, the electrically conductive element, in particular the tape, is extended so as to form at least one round trip path, two consecutive portions of the round trip path of the electrically conductive element being separated by a first leg, this first leg being traversed by the magnetic flux associated with each of the two inductances.
[0037] De acuerdo con este segundo ejemplo de aplicación, dos inductancias, en particular consecutivas, comparten así una misma primera pata.[0037] According to this second application example, two inductances, particularly consecutive ones, thus share the same first leg.
[0038] Siempre de acuerdo con este segundo ejemplo de aplicación, un recorrido de ida y vuelta del elemento eléctricamente conductor puede definir dos porciones consecutivas separadas por una primera pata y delimitadas por dos segundas patas, en cuyo caso esta porción de ida y vuelta define sucesivamente dos inductancias, circulando el flujo asociado a la primera inductancia entre la base y la tapa, en la primera pata y en una de las dos segundas patas dedicadas a esta primera inductancia, y circulando el flujo asociado a la segunda inductancia entre la base y la tapa, en la primera pata y en la otra de las dos segundas patas dedicadas a esta segunda inductancia.[0038] Still according to this second application example, a round trip of the electrically conductive element can define two consecutive portions separated by a first leg and delimited by two second legs, in which case this round trip portion successively defines two inductances, the flux associated with the first inductance circulating between the base and the cap, in the first leg and in one of the two second legs dedicated to this first inductance, and the flux associated with the second inductance circulating between the base and the cap, in the first leg and in the other of the two second legs dedicated to this second inductance.
[0039] De acuerdo con este segundo ejemplo de aplicación, el elemento eléctricamente conductor puede proporcionar varios recorridos de ida y vuelta, pudiendo estar las porciones de este elemento en ida y vuelta separadas por una primera pata y pudiendo estar las porciones de este elemento en ida y vuelta separadas por una segunda pata. En tal caso, la distancia de separación entre dos porciones de ida y vuelta definida por la presencia de una segunda pata puede ser mayor, por ejemplo el doble, que la distancia de separación entre dos porciones de ida y vuelta definida por la presencia de una primera pata.[0039] According to this second application example, the electrically conductive element can provide several round-trip paths, with the round-trip portions of this element being separated by a first leg and the round-trip portions being separated by a second leg. In such a case, the separation distance between two round-trip portions defined by the presence of a second leg can be greater, for example, twice as much, as the separation distance between two round-trip portions defined by the presence of a first leg.
[0041] De acuerdo con un tercer ejemplo de aplicación, las segundas patas definen una pared periférica del componente, de modo que la base, la tapa y esta pared periférica definen conjuntamente una carcasa del componente, la estructura comprende una única primera pata y el flujo magnético asociado a cada inductancia circula entre la base y la tapa:[0041] According to a third application example, the second legs define a peripheral wall of the component, so that the base, the cap and this peripheral wall together define a housing of the component, the structure comprises a single first leg and the magnetic flux associated with each inductance circulates between the base and the cap:
[0043] - en la primera pata, y[0043] - on the first leg, and
[0044] - en una segunda pata dedicada a dicha inductancia.[0044] - on a second leg dedicated to said inductance.
[0046] De acuerdo con este tercer ejemplo de aplicación, la primera pata es recorrida por el flujo asociado a cada inductancia, lo que hace que las inductancias compartan esta primera pata. Al carecer esta primera pata de entrehierro, se garantiza el desacoplamiento de las diferentes inductancias.[0046] According to this third application example, the first leg is traversed by the flux associated with each inductor, causing the inductors to share this first leg. Since this first leg lacks an air gap, the decoupling of the different inductors is guaranteed.
[0048] La primera pata puede definir una viga central alrededor de la cual se dispone el elemento eléctricamente conductor, en particular la cinta. La primera pata se encuentra entonces exclusivamente en el interior de la carcasa.[0048] The first leg can define a central beam around which the electrically conductive element, in particular the tape, is arranged. The first leg is then located exclusively inside the housing.
[0050] De forma alternativa, la primera pata puede definir una pared interna de la carcasa, delimitando, por ejemplo, dos compartimentos distintos en esta carcasa. De acuerdo con esta variante, los extremos de esta primera pata pueden, o no, estar al ras de la periferia de la carcasa.[0050] Alternatively, the first leg can define an internal wall of the housing, delimiting, for example, two distinct compartments within it. According to this variant, the ends of this first leg may or may not be flush with the periphery of the housing.
[0052] De acuerdo con este tercer ejemplo de aplicación, la pared periférica puede estar formada como una sola pieza con al menos una de la base y la tapa. Cuando la pared periférica no está formada como una sola pieza con una de la base y la tapa, la fijación entre estos últimos elementos se puede realizar mediante un adhesivo.[0052] According to this third application example, the peripheral wall can be formed as a single piece with at least one of the base and the lid. When the peripheral wall is not formed as a single piece with one of the base and the lid, the latter elements can be attached using an adhesive.
[0054] De acuerdo con este tercer ejemplo de aplicación, cada entrehierro se puede crear mediante un espacio vacío entre la pared periférica y la tapa de la carcasa. Este espacio vacío se puede llenar, total o parcialmente, mediante el adhesivo mencionado anteriormente, que sirve para la fijación de la pared periférica a la base o la tapa.[0054] According to this third application example, each air gap can be created by an empty space between the peripheral wall and the housing lid. This empty space can be filled, totally or partially, by the adhesive mentioned above, which serves to fix the peripheral wall to the base or the lid.
[0056] El espacio vacío antes mencionado se puede obtener de dos maneras, por ejemplo:[0056] The aforementioned empty space can be obtained in two ways, for example:
[0058] - la tapa presenta, de acuerdo con una primera manera, una cara orientada hacia la pared periférica plana, y la primera pata se extiende en dirección a la tapa en una dimensión superior a la que se extiende la pared periférica en dirección a la tapa, para crear el entrehierro mediante esta diferencia de dimensión,[0058] - the lid, according to a first manner, has a face oriented towards the flat peripheral wall, and the first leg extends towards the lid in a dimension greater than the peripheral wall extends towards the lid, to create the air gap by means of this difference in dimension,
[0059] - la tapa presenta, de acuerdo con una segunda manera, una cara orientada hacia la pared periférica con una zona periférica plana y una zona central que sobresale hacia la primera pata, extendiéndose la pared periférica y la primera pata en una misma dimensión en dirección a la tapa, de manera que el entrehierro se crea por la ausencia de saliente a nivel de la zona periférica de la cara de la tapa.[0059] - the lid presents, according to a second method, a face facing the peripheral wall with a flat peripheral zone and a central zone that protrudes towards the first leg, the peripheral wall and the first leg extending in the same dimension towards the lid, so that the air gap is created by the absence of a protrusion at the level of the peripheral zone of the face of the lid.
[0061] Siempre de acuerdo con este tercer ejemplo de aplicación, se puede crear al menos una cavidad en la pared periférica para delimitar dos segundas patas entre sí. Por ejemplo, se crean N cavidades en la pared periférica para definir N+1 segundas patas. Todas las segundas patas pueden tener la misma forma y las mismas dimensiones.[0061] Still following this third application example, at least one cavity can be created in the peripheral wall to delimit two second legs from each other. For example, N cavities are created in the peripheral wall to define N+1 second legs. All second legs can have the same shape and dimensions.
[0063] Cada inductancia puede entonces “presentar” el mismo valor, de acuerdo con este tercer ejemplo de aplicación.[0063] Each inductance can then "present" the same value, according to this third application example.
[0064] Cuando hay una cavidad de este tipo, una protuberancia del elemento eléctricamente conductor, en particular de la cinta, se puede extender en esta cavidad, pudiendo conectarse esta protuberancia a un condensador para formar un filtro LC. La conexión de la protuberancia al condensador se realiza entonces en el exterior de la carcasa. La capacidad del condensador está comprendida, por ejemplo, entre 1 nF y 100 mF. Las inductancias se pueden montar en serie y cada protuberancia puede corresponder a una zona del elemento eléctricamente conductor, en particular de la cinta, dispuesta entre dos inductancias montadas en serie.[0064] When such a cavity is present, a protrusion of the electrically conductive element, particularly the tape, can extend into this cavity. This protrusion can then be connected to a capacitor to form an LC filter. The connection of the protrusion to the capacitor is then made on the outside of the housing. The capacitance of the capacitor is, for example, between 1 nF and 100 mF. The inductors can be connected in series, and each protrusion can correspond to a section of the electrically conductive element, particularly the tape, positioned between two inductors connected in series.
[0066] Cuando hay varias cavidades presentes, cada una de ellas puede estar ocupada por una protuberancia del elemento eléctricamente conductor, en particular de la cinta, y cada una de estas protuberancias se conecta entonces a un condensador para formar un filtro LC. Se puede conectar eléctricamente otro condensador a la entrada eléctrica del componente y/o se puede conectar eléctricamente otro condensador a la salida eléctrica del componente. De este modo, cada condensador está conectado, por un lado, al elemento conductor eléctrico y, por otro, a tierra.[0066] When multiple cavities are present, each cavity may be occupied by a protrusion of the electrically conductive element, in particular the tape, and each of these protrusions is then connected to a capacitor to form an LC filter. Another capacitor may be electrically connected to the electrical input of the component and/or another capacitor may be electrically connected to the electrical output of the component. Thus, each capacitor is connected, on one side, to the electrically conductive element and, on the other, to ground.
[0068] Cada cavidad practicada en la pared periférica puede comunicarse con:[0068] Each cavity made in the peripheral wall can communicate with:
[0070] - una cavidad asociada y practicada en la base, y/o[0070] - an associated cavity made at the base, and/or
[0071] - una cavidad asociada y practicada en la tapa.[0071] - an associated cavity made in the lid.
[0073] La presencia de estas cavidades asociadas en la base y/o la presencia de estas cavidades asociadas en la tapa puede permitir reducir las inductancias parásitas causadas por la conexión de los condensadores al elemento eléctricamente conductor.[0073] The presence of these associated cavities in the base and/or the presence of these associated cavities in the cap may allow the reduction of parasitic inductances caused by the connection of the capacitors to the electrically conductive element.
[0074] De acuerdo con el primer y el segundo ejemplo de aplicación:[0074] According to the first and second application examples:
[0075] - se puede dejar un espacio vacío entre cada segunda pata y una de la tapa y la base, llenándose dicho espacio, en su totalidad o en parte, con adhesivo que permita la fijación entre estos elementos, y[0075] - an empty space may be left between every second leg and one of the lid and the base, said space being filled, in whole or in part, with adhesive that allows fixing between these elements, and
[0076] - el elemento eléctricamente conductor, en particular la cinta, puede comprender protuberancias aptas para conectarse cada una a un condensador para formar un filtro LC.[0076] - the electrically conductive element, in particular the tape, may comprise protrusions suitable for each connection to a capacitor to form an LC filter.
[0077] En todo lo que antecede, la base y la tapa pueden tener la misma forma, en particular poligonal, y la relación entre la altura del componente y la raíz cuadrada del área de la base puede ser inferior a 1, en particular inferior a 0,5.[0077] In all of the above, the base and the lid may have the same shape, in particular polygonal, and the ratio of the component height to the square root of the base area may be less than 1, in particular less than 0.5.
[0078] Cuando la base y la tapa tienen la misma forma poligonal, las segundas patas pueden estar todas, o al menos una parte de ellas, situadas en los vértices de los polígonos.[0078] When the base and the lid have the same polygonal shape, the second legs can all, or at least some of them, be located at the vertices of the polygons.
[0079] Siempre que la base y la tapa tengan la misma forma poligonal, la entrada eléctrica para el componente y la salida eléctrica para el componente pueden estar dispuestas en un mismo lado de este polígono y la primera pata puede comprender una extensión, que forma en particular una zona más delgada de dicha primera pata. Esta extensión se puede extender de forma continua o no entre la base y la tapa, de manera que forme una pantalla magnética entre esta entrada eléctrica y esta salida eléctrica para el componente.[0079] Provided the base and cover have the same polygonal shape, the electrical input for the component and the electrical output for the component may be arranged on the same side of this polygon, and the first leg may comprise an extension, which in particular forms a thinner section of said first leg. This extension may extend continuously or intermittently between the base and the cover, so as to form a magnetic shield between this electrical input and this electrical output for the component.
[0080] En todo lo que antecede, el elemento eléctricamente conductor, en particular la cinta, se puede extender exclusivamente dentro del componente, es decir, de acuerdo con el tercer ejemplo de aplicación, exclusivamente dentro de la carcasa, entre la entrada eléctrica del componente y la salida eléctrica del componente. De este modo, se pueden generar, por ejemplo, flujos magnéticos del mismo sentido en una misma primera pata.[0080] In all of the above, the electrically conductive element, in particular the tape, can be extended exclusively within the component, that is, according to the third application example, exclusively within the housing, between the component's electrical input and electrical output. In this way, magnetic fluxes of the same direction can be generated, for example, on the same first pin.
[0081] De forma alternativa, en todo lo que antecede, el elemento eléctricamente conductor, en particular la cinta, puede comprender al menos dos alternancias de porción que se extiende dentro del componente, en particular de la carcasa, y de porción que se extiende fuera del componente, en particular de la carcasa. Estas alternancias pueden permitir que se generen flujos magnéticos de diferentes sentidos en una misma primera pata.[0081] Alternatively, in all of the foregoing, the electrically conductive element, in particular the tape, may comprise at least two alternating portions extending into the component, in particular the housing, and portions extending outside the component, in particular the housing. These alternating portions may allow magnetic fluxes of opposite directions to be generated on the same first leg.
[0082] En todo lo que antecede, el elemento eléctricamente conductor, en particular la cinta, y la estructura pueden actuar conjuntamente para formar exactamente cuatro inductancias. Cuando cada inductancia está asociada a un condensador, en particular a través de las protuberancias mencionadas anteriormente, el componente puede permitir que se obtenga un filtro de orden 8.[0082] In all of the above, the electrically conductive element, in particular the tape, and the structure can act together to form exactly four inductors. When each inductor is associated with a capacitor, in particular through the protrusions mentioned above, the component can allow an 8th-order filter to be obtained.
[0083] Sin embargo, la invención no se limita a un número concreto de inductancias formadas por el componente, siendo posible cualquier valor entre 2 y 10.[0083] However, the invention is not limited to a specific number of inductances formed by the component, any value between 2 and 10 being possible.
[0084] En todo lo que antecede, tanto la base como la tapa de la estructura pueden tener una sección rectangular, cuadrada o triangular.[0084] In all of the above, both the base and the top of the structure may have a rectangular, square, or triangular cross-section.
[0085] En todo lo que antecede, las inductancias formadas por el componente pueden estar montadas en serie, o no. La invención también tiene como objetivo, de acuerdo con otro de sus aspectos, un convertidor estático de energía eléctrica que comprende el componente tal y como se ha definido anteriormente.[0085] In all of the foregoing, the inductors formed by the component may or may not be connected in series. The invention also aims, according to another aspect thereof, to a static electrical energy converter comprising the component as defined above.
[0086] El convertidor puede ser un convertidor de tensión. Se trata, por ejemplo, de un convertidor de tensión continua/continua que permite, por ejemplo:[0086] The converter can be a voltage converter. This is, for example, a DC/DC voltage converter that allows, for example:
[0087] - elevar una tensión de 12 V a una tensión de 48 V, o[0087] - to raise a voltage of 12 V to a voltage of 48 V, or
[0088] - elevar una tensión de 300 V a un valor de 800 V.[0088] - raise a voltage of 300 V to a value of 800 V.
[0089] La frecuencia de corte de este convertidor puede ser superior a 1 kHz, por ejemplo, estar comprendida entre 1 y 100 kHz, y ser, en particular, del orden de 20 kHz.[0089] The cutoff frequency of this converter can be greater than 1 kHz, for example, be between 1 and 100 kHz, and in particular be on the order of 20 kHz.
[0090] Cuando el convertidor de tensión es un convertidor de 12 V / 48 V, este convertidor puede formar parte de un circuito eléctrico que tiene: una parte a 48 V para el intercambio eléctrico con un alternador-motor de arranque de 48 V y una parte a 12 V para la alimentación de los consumidores de red a bordo de un vehículo.[0090] When the voltage converter is a 12V/48V converter, this converter may be part of an electrical circuit having: a 48V part for electrical exchange with a 48V alternator-starter and a 12V part for powering the mains consumers on board a vehicle.
[0091] Cuando el convertidor de tensión es un convertidor de 300 V / 800 V, este convertidor puede formar parte de un circuito eléctrico que sirve para el intercambio de energía eléctrica entre una unidad de almacenamiento de energía eléctrica y un motor eléctrico de un vehículo híbrido o eléctrico, o formar parte de un circuito eléctrico que sirve para el intercambio de energía eléctrica entre una red eléctrica externa al vehículo y una unidad de almacenamiento de energía eléctrica a bordo del vehículo.[0091] When the voltage converter is a 300 V / 800 V converter, this converter may be part of an electrical circuit that serves for the exchange of electrical energy between an electrical energy storage unit and an electric motor of a hybrid or electric vehicle, or be part of an electrical circuit that serves for the exchange of electrical energy between an electrical network external to the vehicle and an electrical energy storage unit on board the vehicle.
[0092] De forma alternativa, el convertidor estático puede ser un inversor.[0092] Alternatively, the static converter can be an inverter.
[0094] La invención tiene también como objetivo, de acuerdo con otro de sus aspectos, un circuito eléctrico para vehículos híbridos o eléctricos, que comprende:[0094] The invention also aims, according to another aspect thereof, to an electrical circuit for hybrid or electric vehicles, comprising:
[0096] - el convertidor mencionado anteriormente, y[0096] - the converter mentioned above, and
[0097] - una placa electrónica, en particular una placa de circuito impreso, que define un plano, estando dispuesta la estructura del componente antes mencionado a ambos lados del plano de esta placa de modo que la base de esta estructura se encuentre a un lado de este plano y la tapa de esta estructura se encuentre al otro lado de este plano.[0097] - an electronic board, in particular a printed circuit board, which defines a plane, the structure of the aforementioned component being arranged on both sides of the plane of this board so that the base of this structure is on one side of this plane and the top of this structure is on the other side of this plane.
[0099] Por ejemplo, existen alojamientos en la placa, en particular en la placa de circuito impreso, para permitir que la estructura, por ejemplo la pared periférica de esta estructura, pase a través de esta placa, de acuerdo con el tercer ejemplo de aplicación mencionado anteriormente.[0099] For example, there are accommodations on the board, particularly on the printed circuit board, to allow the structure, for example the peripheral wall of this structure, to pass through this board, according to the third application example mentioned above.
[0101] La invención se comprenderá mejor tras la lectura de la siguiente descripción de ejemplos no limitativos de su aplicación y tras analizar los dibujos adjuntos, en los que:[0101] The invention will be better understood after reading the following description of non-limiting examples of its application and after analyzing the accompanying drawings, in which:
[0103] - la figura 1 representa de forma esquemática un componente de acuerdo con un primer ejemplo de aplicación de la invención,[0103] - Figure 1 schematically represents a component according to a first application example of the invention,
[0104] - las figuras 2 a 5 representan de forma esquemática diferentes variantes de componentes de acuerdo con un segundo ejemplo de aplicación de la invención,[0104] - Figures 2 to 5 schematically represent different component variants according to a second application example of the invention,
[0105] - las figuras 6 a 11 representan de forma esquemática diferentes variantes de componentes de acuerdo con un tercer ejemplo de aplicación de la invención,[0105] - Figures 6 to 11 schematically represent different component variants according to a third application example of the invention,
[0106] - las figuras 12 y 14 a 16 representan una realización concreta del componente de acuerdo con la figura 8, - la figura 13 representa otra realización concreta del componente de acuerdo con la figura 8,[0106] - Figures 12 and 14 to 16 represent a concrete embodiment of the component according to Figure 8, - Figure 13 represents another concrete embodiment of the component according to Figure 8,
[0107] - la figura 17 es un modelo del circuito eléctrico equivalente al componente de las figuras 12 a 16, y[0107] - Figure 17 is a model of the electrical circuit equivalent to the component in Figures 12 to 16, and
[0108] - la figura 18 representa un ejemplo de ensamblado del componente de acuerdo con las figuras 12 a 16 en una placa de circuito impreso.[0108] - Figure 18 represents an example of component assembly according to Figures 12 to 16 on a printed circuit board.
[0110] En la figura 1 se representa un componente 1 de acuerdo con un primer ejemplo de aplicación de la invención. Este componente 1 forma aquí varias inductancias destinadas a formar parte de un filtro CEM de convertidor de tensión continua/continua 12 V / 48 V.[0110] Figure 1 shows a component 1 according to a first application example of the invention. This component 1 forms several inductors intended to be part of a 12 V / 48 V DC/DC voltage converter EMC filter.
[0112] Este componente 1 comprende:[0112] This component 1 comprises:
[0114] - una estructura 2 de material magnéticamente conductor, y[0114] - a structure 2 of magnetically conductive material, and
[0115] - un elemento eléctricamente conductor 3, que en este caso es una cinta eléctricamente conductora 3, y que define una entrada eléctrica 4 y una salida eléctrica 5 para el componente 1. Son posibles otros ejemplos de elementos eléctricamente conductores, por ejemplo un conductor de sección circular.[0115] - an electrically conductive element 3, which in this case is an electrically conductive tape 3, and which defines an electrical input 4 and an electrical output 5 for component 1. Other examples of electrically conductive elements are possible, for example a conductor of circular cross-section.
[0117] En el ejemplo considerado, la entrada eléctrica 4 está destinada, por ejemplo, a conectarse eléctricamente a una fuente de almacenamiento de energía eléctrica de tensión nominal de 48 V, y la salida eléctrica 5 está destinada a conectarse eléctricamente a las celdas de conmutación del convertidor de tensión continua/continua de 12 V / 48 V.[0117] In the example considered, electrical input 4 is intended, for example, to be electrically connected to an electrical energy storage source with a nominal voltage of 48 V, and electrical output 5 is intended to be electrically connected to the switching cells of the 12 V / 48 V DC/DC voltage converter.
[0118] La cinta eléctricamente conductora 3 presenta en todos los ejemplos que siguen una forma aplanada, siendo diferente de un cable eléctrico enrollado. Esta cinta eléctricamente conductora 3 está hecha, por ejemplo, de cobre.[0118] The electrically conductive tape 3 has a flattened shape in all the following examples, unlike a coiled electrical wire. This electrically conductive tape 3 is made, for example, of copper.
[0120] La estructura 2 está hecha, por ejemplo, de ferrita. En los ejemplos que siguen, la estructura está formada por varias piezas distintas ensambladas entre sí. La estructura 2 está formada por:[0120] Structure 2 is made, for example, of ferrite. In the examples that follow, the structure is made up of several different pieces assembled together. Structure 2 is made up of:
[0122] - una base 7,[0122] - a base 7,
[0123] - una tapa 8,[0123] - a lid 8,
[0124] - al menos una primera pata 9 que se extiende de forma continua entre la base 7 y la tapa 8 para que un flujo magnético que circula entre la base 7 y la tapa 8 a través de esta primera pata 9 no atraviese ningún entrehierro, y[0124] - at least a first leg 9 extending continuously between the base 7 and the cap 8 so that a magnetic flux circulating between the base 7 and the cap 8 through this first leg 9 does not pass through any air gap, and
[0125] - varias segundas patas 10 que se extienden entre la base 7 y la tapa 8 para que un flujo magnético que circula entre la base 7 y la tapa 8 a través de esta segunda pata 10 atraviese al menos un entrehierro. Cada segunda pata 10 está dedicada en este caso a una inductancia.[0125] - several second legs 10 extending between the base 7 and the cap 8 so that a magnetic flux circulating between the base 7 and the cap 8 through this second leg 10 passes through at least one air gap. Each second leg 10 is dedicated in this case to an inductance.
[0127] En los ejemplos descritos, tanto la base 7 como la tapa 8 presentan una superficie plana que define una superficie de extremo para el componente 1. Estas superficies de extremo pueden ser paralelas y presentar la misma forma y las mismas dimensiones. La relación entre la altura del componente 1, es decir, la distancia entre estas dos superficies de extremo, y la raíz cuadrada del área de una de estas superficies de extremo para el componente 1 puede estar comprendida entre 0,5 y 1. El componente 1 presenta de este modo una forma aplanada.[0127] In the examples described, both the base 7 and the lid 8 have a flat surface that defines an end surface for component 1. These end surfaces can be parallel and have the same shape and dimensions. The ratio between the height of component 1, i.e., the distance between these two end surfaces, and the square root of the area of one of these end surfaces for component 1 can be between 0.5 and 1. Component 1 thus has a flattened shape.
[0129] En el ejemplo de la figura 1, se observa que la cinta eléctricamente conductora 3 se extiende de forma rectilínea dentro de la estructura 2 entre su entrada eléctrica 4 y su salida eléctrica 5.[0129] In the example in Figure 1, it can be seen that the electrically conductive tape 3 extends in a straight line within the structure 2 between its electrical input 4 and its electrical output 5.
[0131] En este ejemplo se observa también que la estructura presenta tres primeras patas 9 y tres segundas patas 10 y que la acción conjunta entre esta cinta 3 y esta estructura 2 define en este caso tres inductancias sucesivas 12.[0131] In this example it can also be seen that the structure has three first legs 9 and three second legs 10 and that the joint action between this tape 3 and this structure 2 defines in this case three successive inductances 12.
[0133] El flujo asociado a cada inductancia circula entre la base 7 y la tapa 8, por un lado, a través de una primera pata 9 dedicada a esta inductancia y, por otro lado, a través de una segunda pata 10 dedicada a esta inductancia. De este modo, ninguna pata 9 o 10 es compartida por varias inductancias de acuerdo con este primer ejemplo de aplicación.[0133] The flux associated with each inductor flows between base 7 and cap 8, on one hand, through a first pin 9 dedicated to this inductor and, on the other hand, through a second pin 10 dedicated to this inductor. Thus, no pin 9 or 10 is shared by multiple inductors according to this first application example.
[0134] En este primer ejemplo de aplicación, cada primera pata 9 está formada, por ejemplo, como un monobloque con la base 7, y cada segunda pata 10 está formada, por ejemplo, como un monobloque con la base 7. Cada entrehierro existente a nivel de una segunda pata 10 puede provenir del espacio vacío existente entre el extremo de esta segunda pata frente a la tapa 8 y esta tapa 8. Este espacio vacío se debe, por ejemplo, al hecho de que la distancia a la que se extiende una primera pata 9 desde la base 7 hasta la tapa 8 es mayor que la distancia correspondiente para las segundas patas 10. De forma alternativa, este espacio vacío se debe al hecho de que la superficie de la tapa 8 presenta una cara frente a la base 7 con salientes a nivel de las primeras patas 9 que entran en contacto con estas primeras patas 9, mientras que estos salientes están ausentes a nivel de las segundas patas 10. De forma alternativa, este espacio vacío se puede llenar con un material, por ejemplo un adhesivo, que permita la fijación de la segunda pata 10 a la tapa 8.[0134] In this first application example, each first leg 9 is formed, for example, as a monoblock with the base 7, and each second leg 10 is formed, for example, as a monoblock with the base 7. Each air gap existing at the level of a second leg 10 can originate from the empty space existing between the end of this second leg opposite the cap 8 and this cap 8. This empty space is due, for example, to the fact that the distance a first leg 9 extends from the base 7 to the cap 8 is greater than the corresponding distance for the second legs 10. Alternatively, this empty space is due to the fact that the surface of the cap 8 presents a face opposite the base 7 with projections at the level of the first legs 9 that come into contact with these first legs 9, while these projections are absent at the level of the second legs 10. Alternatively, this empty space can be filled with a material, for example, an adhesive, that allows the fixing the second leg 10 to the lid 8.
[0136] De acuerdo con este primer ejemplo, se observa además que, de una inductancia 12 sucesiva a otra, las posiciones respectivas de las primeras patas 9 y las segundas patas 10 se alternan. De este modo:[0136] According to this first example, it is also observed that, from one successive inductance 12 to another, the respective positions of the first legs 9 and the second legs 10 alternate. Thus:
[0138] - para la inductancia 12 más cercana a la entrada eléctrica 4, la primera pata 9 está situada a la derecha de la cinta eléctricamente conductora 3 cuando se circula a lo largo de esta cinta en dirección a la salida eléctrica 5 y la segunda pata 10 está situada a la izquierda de la cinta eléctricamente conductora 3, mientras que - para la inductancia 12 inmediatamente siguiente, la primera pata 9 está situada a la izquierda de la cinta eléctricamente conductora 3 cuando se circula a lo largo de esta cinta en dirección a la salida eléctrica 5 y la segunda pata 10 está situada a la derecha de la cinta eléctricamente conductora 3.[0138] - for the inductance 12 closest to the electrical input 4, the first pin 9 is located to the right of the electrically conductive strip 3 when traveling along this strip in the direction of the electrical output 5 and the second pin 10 is located to the left of the electrically conductive strip 3, whereas - for the immediately following inductance 12, the first pin 9 is located to the left of the electrically conductive strip 3 when traveling along this strip in the direction of the electrical output 5 and the second pin 10 is located to the right of the electrically conductive strip 3.
[0140] A continuación se describirán, con referencia a las figuras 2 a 5, diversos componentes 1 de acuerdo con un segundo ejemplo de aplicación de la invención.[0140] The following will describe, with reference to Figures 2 to 5, various components 1 according to a second example of application of the invention.
[0142] De acuerdo con este segundo ejemplo de aplicación, la cinta eléctricamente conductora 3 ya no se extiende de manera rectilínea dentro del componente 1.[0142] According to this second application example, the electrically conductive tape 3 no longer extends in a straight line within component 1.
[0144] Esta cinta 3 se extiende, de acuerdo con las figuras 2 a 5, para producir varios recorridos de ida y vuelta, y la estructura 2 comprende una pluralidad de primeras patas 9 y segundas patas 10.[0144] This tape 3 extends, according to figures 2 to 5, to produce several round trips, and structure 2 comprises a plurality of first legs 9 and second legs 10.
[0146] En la figura 2 se observa, por ejemplo, que la cinta define un recorrido de ida y vuelta, estando dos porciones consecutivas 20 y 21 de un recorrido de ida y vuelta de la cinta 3 separadas por una primera pata 9. De este modo, se definen dos inductancias sucesivas 12 mediante la acción conjunta entre la cinta 3 y la estructura 2, a saber:[0146] In Figure 2, for example, it can be seen that the tape defines a round trip path, with two consecutive portions 20 and 21 of a round trip path of tape 3 separated by a first leg 9. In this way, two successive inductances 12 are defined by the joint action between tape 3 and structure 2, namely:
[0148] - una primera inductancia 12 a nivel de la porción 20 de la cinta y que tiene un flujo magnético asociado que circula entre la base 7 y la tapa 8: en la primera pata 9 y en la segunda pata 10 que delimita esta porción 20 con la primera pata 9, y[0148] - a first inductance 12 at the level of portion 20 of the tape and having an associated magnetic flux circulating between base 7 and cap 8: in the first pin 9 and in the second pin 10 that delimits this portion 20 with the first pin 9, and
[0149] - una segunda inductancia 12 a nivel de la porción 21 de la cinta y que tiene un flujo magnético asociado que circula entre la base 7 y la tapa 8: en la primera pata 9 y en la segunda pata 10 que delimita esta porción 21 con la primera pata 9.[0149] - a second inductance 12 at the level of portion 21 of the tape and having an associated magnetic flux circulating between base 7 and cap 8: in the first pin 9 and in the second pin 10 that delimits this portion 21 with the first pin 9.
[0151] En el ejemplo de la figura 4, la cinta 2 define tres recorridos de ida y vuelta, de modo que la acción conjunta entre la cinta 3 y la estructura 2 define cuatro inductancias.[0151] In the example in figure 4, belt 2 defines three round trips, so that the joint action between belt 3 and structure 2 defines four inductances.
[0153] En la figura 4 se observa que la cinta 3 presenta:[0153] Figure 4 shows that tape 3 presents:
[0155] - porciones consecutivas de ida y vuelta separadas por una primera pata 9, correspondiendo dichas porciones consecutivas de ida y vuelta a dos inductancias, y[0155] - consecutive round-trip portions separated by a first leg 9, said consecutive round-trip portions corresponding to two inductances, and
[0156] - porciones consecutivas de ida y vuelta separadas por una segunda pata 10, correspondiendo dichas porciones consecutivas a una misma inductancia.[0156] - consecutive round-trip portions separated by a second leg 10, these consecutive portions corresponding to the same inductance.
[0158] Se observa además que dos inductancias consecutivas así definidas comparten una primera pata 9.[0158] It is also observed that two consecutive inductances thus defined share a first leg 9.
[0159] A continuación se describirán, con referencia a las figuras 6 a 18, diversos componentes 1 de acuerdo con un tercer ejemplo de aplicación de la invención.[0159] The following will describe, with reference to Figures 6 to 18, various components 1 according to a third example of application of the invention.
[0160] De acuerdo con este tercer ejemplo de aplicación, se proporcionan varias segundas patas 10, y estas segundas patas definen una pared periférica. La base 7, la tapa 8 y esta pared periférica definen de este modo una carcasa.[0160] According to this third application example, several second legs 10 are provided, and these second legs define a peripheral wall. The base 7, the cap 8, and this peripheral wall thus define a housing.
[0161] Siempre de acuerdo con este tercer ejemplo de aplicación, la primera pata 9 es única y es recorrida por el flujo magnético asociado a cada inductancia 12. Este recorrido de la primera pata 9 por cada flujo magnético constituye así un camino magnético sin entrehierro entre la base 7 y la tapa 8, lo que garantiza el desacoplamiento entre las mismas de las diferentes inductancias 12.[0161] Still according to this third application example, the first pin 9 is unique and is traversed by the magnetic flux associated with each inductance 12. This traversal of the first pin 9 by each magnetic flux thus constitutes a magnetic path without an air gap between the base 7 and the cap 8, which guarantees the decoupling between them of the different inductances 12.
[0162] De este modo, el flujo asociado a una inductancia circula, de acuerdo con este tercer ejemplo de aplicación a través de la primera pata 9, que se comparte con todas las demás inductancias 12 definidas por el componente 1, y a través de la segunda pata 10, que está dedicada a esta inductancia.[0162] Thus, the flux associated with an inductance circulates, according to this third application example, through the first pin 9, which is shared with all other inductances 12 defined by component 1, and through the second pin 10, which is dedicated to this inductance.
[0163] En las figuras 6 a 9, la primera pata 9 es una viga central que está dispuesta sustancialmente en el centro de las superficies enfrentadas a la base 7 y la tapa 8.[0163] In figures 6 to 9, the first leg 9 is a central beam that is arranged substantially in the center of the surfaces facing the base 7 and the lid 8.
[0164] En las figuras 6 y 7 se observa, por ejemplo, que las superficies enfrentadas a la base 7 y la tapa 8 pueden tener forma triangular y que todas las segundas patas 10 de la estructura 2 pueden colocarse respectivamente en un vértice de este triángulo. En los casos de las figuras 6 y 7 se definen tres inductancias.[0164] In Figures 6 and 7, for example, it can be seen that the surfaces facing the base 7 and the lid 8 can be triangular in shape and that all the second legs 10 of structure 2 can be placed respectively at a vertex of this triangle. In the cases of Figures 6 and 7, three inductances are defined.
[0165] Además, en las figuras 8 y 9 se observa que las superficies enfrentadas a la base 7 y la tapa 8 pueden tener, de forma alternativa, una forma cuadrada. Una vez más, todas las segundas patas 10 de la estructura 2 pueden colocarse respectivamente en un vértice de este cuadrado. En los casos de las figuras 8 y 9 se definen cuatro inductancias. La forma de estas superficies enfrentadas a la base 7 y la tapa 8 no se limita a un triángulo o un cuadrado, sino que puede ser otra forma, por ejemplo rectangular como se representa en las figuras 10 y 11, u otra, no necesariamente poligonal.[0165] Furthermore, in Figures 8 and 9, it can be seen that the surfaces facing the base 7 and the lid 8 can alternatively be square. Again, all the second legs 10 of structure 2 can be placed at a vertex of this square. In the cases shown in Figures 8 and 9, four inductances are defined. The shape of these surfaces facing the base 7 and the lid 8 is not limited to a triangle or a square, but can be another shape, for example, rectangular as shown in Figures 10 and 11, or another shape, not necessarily polygonal.
[0166] En las figuras 10 y 11, se observa además que la primera pata 9 del componente puede ser distinta de una viga central. En estas figuras 10 y 11, la primera pata define una pared interna que se puede extender, o no, a lo largo de las superficies enfrentadas a la base 7 y la tapa 8, para delimitar compartimentos en la carcasa. Seis inductancias 12 se definen mediante la acción conjunta entre la cinta 3 y la estructura 2 en el caso de las figuras 10 y 11.[0166] In Figures 10 and 11, it can also be seen that the first leg 9 of the component may be different from a central beam. In these Figures 10 and 11, the first leg defines an internal wall that may or may not extend along the surfaces facing the base 7 and the cover 8, to delimit compartments in the housing. Six inductors 12 are defined by the combined action of the strip 3 and the structure 2 in the case of Figures 10 and 11.
[0167] Se observa además, de forma similar a lo descrito previamente, que la cinta 3 no se extiende necesariamente de forma exclusiva en el interior de la carcasa entre la entrada eléctrica 4 del componente 1 y su salida eléctrica 5.[0167] It is also observed, similarly to what has been previously described, that tape 3 does not necessarily extend exclusively inside the housing between the electrical input 4 of component 1 and its electrical output 5.
[0168] De este modo, si la cinta 3 se extiende exclusivamente dentro de la carcasa en los casos de las figuras 6, 8 y 10, esta cinta 3 comprende alternancias de porciones exclusivamente dentro de la carcasa y porciones exclusivamente fuera de la carcasa en los casos de las figuras 7, 9 y 11.[0168] Thus, if tape 3 extends exclusively inside the housing in the cases of Figures 6, 8 and 10, this tape 3 comprises alternating portions exclusively inside the housing and portions exclusively outside the housing in the cases of Figures 7, 9 and 11.
[0169] A continuación se describirán, con referencia a las figuras 12 a 18, ejemplos concretos de realización de un componente 1 de acuerdo con la figura 8.[0169] The following will describe, with reference to figures 12 to 18, specific examples of the realization of a component 1 according to figure 8.
[0170] Por tanto, este componente 1 comprende una estructura 2 que define una carcasa, que tiene:[0170] Therefore, this component 1 comprises a structure 2 that defines a housing, which has:
[0171] - una base 7 hecha de ferrita y que presenta una superficie cuadrada, cuyos lados miden, por ejemplo, 24 mm, - una tapa 8 hecha de ferrita y que presenta una superficie cuadrada con las mismas dimensiones,[0171] - a base 7 made of ferrite and having a square surface, the sides of which measure, for example, 24 mm, - a lid 8 made of ferrite and having a square surface with the same dimensions,
[0172] - una pared periférica formada por la unión de las segundas patas 10, que en este caso son cuatro, y[0172] - a peripheral wall formed by the union of the second legs 10, which in this case are four, and
[0173] - una primera pata única 9, que forma una viga central para la carcasa.[0173] - a single first leg 9, which forms a central beam for the housing.
[0174] Se observa que la entrada eléctrica 4 del componente y la salida eléctrica 5 de este componente se encuentran en una misma cara de la carcasa, donde dos extremos rectilíneos y paralelos de esta cinta 3 forman, respectivamente, esta entrada eléctrica 4 y esta salida eléctrica 5.[0174] It is observed that the electrical input 4 of the component and the electrical output 5 of this component are located on the same face of the casing, where two straight and parallel ends of this tape 3 form, respectively, this electrical input 4 and this electrical output 5.
[0175] En el ejemplo de las figuras 12 a 18, la base 7 y cada segunda pata 10 de la carcasa están formadas como un monobloque, mientras que la tapa 8 es una pieza separada, ensamblada en la pared periférica.[0175] In the example of figures 12 to 18, the base 7 and every other leg 10 of the housing are formed as a monoblock, while the cap 8 is a separate piece, assembled on the peripheral wall.
[0176] La pared periférica de la carcasa comprende cuatro segundas patas 10 que están delimitadas entre sí por cavidades 30 dispuestas a lo largo de toda la altura de esta pared periférica en el ejemplo descrito.[0176] The peripheral wall of the housing comprises four second legs 10 that are delimited from each other by cavities 30 arranged along the entire height of this peripheral wall in the described example.
[0177] En el ejemplo de las figuras 12 y 13, cada cavidad 30 se comunica con una cavidad asociada 31 formada en la base 7 y que prolonga esta cavidad 30 a nivel de la base.[0177] In the example of figures 12 and 13, each cavity 30 communicates with an associated cavity 31 formed at the base 7 and extending this cavity 30 at the level of the base.
[0178] En el ejemplo de la figura 12, pero no en el de la figura 13, cada cavidad 30 también se comunica con una cavidad asociada 32 formada en la tapa 8 y que prolonga dicha cavidad 30 a nivel de la tapa.[0178] In the example in figure 12, but not in that of figure 13, each cavity 30 also communicates with an associated cavity 32 formed in the lid 8 and extending said cavity 30 at the level of the lid.
[0180] En las figuras 14 y 15 se observa, en particular, que la viga central que forma la primera pata 9 puede tener, en una sección paralela a las superficies enfrentadas a la base 7 y la tapa 8, una forma sustancialmente cuadrada, a excepción de una prolongación 35 dispuesta entre las porciones de la cinta 3 que definen la entrada eléctrica 4 del componente 1 y la salida eléctrica de este componente 1. Esta prolongación 35 se puede extender de forma continua desde la base 7 hasta la tapa 8 y formar de este modo una pantalla magnética para la entrada eléctrica 4 frente a la salida magnética 5.[0180] In Figures 14 and 15, it can be seen, in particular, that the central beam forming the first leg 9 can have, in a section parallel to the surfaces facing the base 7 and the lid 8, a substantially square shape, except for an extension 35 arranged between the portions of the strip 3 that define the electrical input 4 of component 1 and the electrical output of this component 1. This extension 35 can be extended continuously from the base 7 to the lid 8 and thus form a magnetic screen for the electrical input 4 in front of the magnetic output 5.
[0182] En las figuras 14 y 15 se observa que la cinta eléctricamente conductora 3 presenta en el interior de la carcasa una sucesión de porciones rectilíneas que se extienden alrededor de la primera pata 9.[0182] In figures 14 and 15 it can be seen that the electrically conductive tape 3 has inside the casing a succession of rectilinear portions that extend around the first leg 9.
[0184] El componente 1 forma cuatro inductancias 12, gracias a la acción conjunta entre la cinta eléctricamente conductora 3 y la estructura de material magnéticamente conductor 2.[0184] Component 1 forms four inductances 12, thanks to the combined action between the electrically conductive tape 3 and the magnetically conductive material structure 2.
[0186] El flujo asociado a una inductancia 12 circula entre la base 7 y la tapa 8:[0186] The flux associated with an inductor 12 circulates between the base 7 and the cap 8:
[0188] - a través de la primera pata 9, sin atravesar el entrehierro, y[0188] - through the first leg 9, without crossing the air gap, and
[0189] - a través de una segunda pata de la pared periférica, dedicada a esta inductancia.[0189] - through a second leg of the peripheral wall, dedicated to this inductance.
[0191] La presencia de un entrehierro para cada inductancia 12 se obtiene gracias al espacio vacío existente entre la tapa 8 y la segunda pata 10 dedicada a esta inductancia 12.[0191] The presence of an air gap for each inductance 12 is obtained thanks to the empty space between the cap 8 and the second pin 10 dedicated to this inductance 12.
[0193] Este espacio vacío se puede obtener de dos maneras, por ejemplo:[0193] This empty space can be obtained in two ways, for example:
[0195] - la tapa 8 presenta una cara orientada hacia la pared periférica plana, y la primera pata 9 se extiende en la dirección de esta superficie de la tapa 8 en una dimensión superior a la que se extiende la pared periférica en dirección a la tapa, para crear el entrehierro mediante esta diferencia de dimensión, o[0195] - the cap 8 has a face oriented towards the flat peripheral wall, and the first leg 9 extends in the direction of this surface of the cap 8 in a dimension greater than the peripheral wall extends in the direction of the cap, to create the air gap by means of this difference in dimension, or
[0196] - la tapa 8 presenta una cara orientada hacia la pared periférica con una zona periférica plana y una zona central que sobresale hacia la primera pata 9 con respecto a la zona periférica plana, extendiéndose la pared periférica y la primera pata 9 en una misma dimensión en dirección a la tapa, de manera que el entrehierro se crea por la ausencia de saliente a nivel de la zona periférica de esta cara de la tapa.[0196] - the lid 8 has a face facing the peripheral wall with a flat peripheral zone and a central zone that protrudes towards the first leg 9 with respect to the flat peripheral zone, the peripheral wall and the first leg 9 extending in the same dimension towards the lid, so that the air gap is created by the absence of a protrusion at the level of the peripheral zone of this face of the lid.
[0198] En la figura 15 se observa que la cinta 3, además de las porciones que se extienden alrededor de la primera pata 9, comprende protuberancias 40 que se extienden hacia el exterior de la carcasa, a través de la pared periférica. Cada protuberancia 40 atraviesa, por ejemplo, una cavidad 30, más allá de la cual se extiende para conectarse eléctricamente a un condensador 41, estando estos condensadores 41 representados de forma muy esquemática en la figura 16. Se observa que se proporcionan dos condensadores adicionales 41, uno conectado a la entrada eléctrica 4 del componente y el otro conectado a la salida eléctrica 5 del componente.[0198] Figure 15 shows that the strip 3, in addition to the portions extending around the first pin 9, comprises protrusions 40 that extend outward from the housing through the peripheral wall. Each protrusion 40 passes through, for example, a cavity 30, beyond which it extends to connect electrically to a capacitor 41, these capacitors 41 being represented very schematically in Figure 16. It is noted that two additional capacitors 41 are provided, one connected to the electrical input 4 of the component and the other connected to the electrical output 5 of the component.
[0200] La figura 17 representa el circuito eléctrico equivalente del componente de la figura 16, considerando la cinta eléctrica 3 entre la entrada eléctrica 4 del componente 1 y la salida eléctrica 5 del componente 1. Se observa que este componente puede permitir que se obtenga un filtro LC de orden 8, las inductancias 12 se proporcionan mediante la acción conjunta entre la cinta 3 y la estructura 2, y los condensadores 41 están conectados entre la cinta 3 y tierra.[0200] Figure 17 represents the electrical equivalent circuit of the component in Figure 16, considering the electrical tape 3 between the electrical input 4 of component 1 and the electrical output 5 of component 1. It is observed that this component can allow an LC filter of order 8 to be obtained, the inductances 12 are provided by the joint action between tape 3 and structure 2, and the capacitors 41 are connected between tape 3 and ground.
[0201] El componente 1 que se acaba de describir con referencia a las figuras 1 a 17 se monta, por ejemplo, en una placa de circuito impreso 50, disponiéndose la estructura 2 del componente a ambos lados del plano definido por esta placa de circuito impreso 50, como se describirá a continuación en el caso particular de la carcasa de las figuras 12 a 17.[0201] The component 1 just described with reference to figures 1 to 17 is mounted, for example, on a printed circuit board 50, with the component structure 2 arranged on both sides of the plane defined by this printed circuit board 50, as will be described below in the particular case of the housing in figures 12 to 17.
[0202] Esta placa de circuito impreso cuenta con 45 alojamientos para que cada segunda pata 10 y la primera pata 9 puedan atravesar esta placa de circuito impreso 50. Estas segundas patas 10 y esta primera pata 9 se introducen entonces a través de estos alojamientos 45, de modo que la base 7 solidaria con estas patas 9 y 10 quede dispuesta a un lado de esta placa de circuito impreso 50. La cinta 3 se puede fijar, en particular mediante soldadura, en la cara de esta placa de circuito impreso 50 que define este lado. A continuación, la tapa 8 se ensambla sobre la primera pata 9 y sobre las segundas patas 10 desde el otro lado de la placa de circuito impreso 50.[0202] This printed circuit board has 45 slots so that each second pin 10 and the first pin 9 can pass through this printed circuit board 50. These second pins 10 and this first pin 9 are then inserted through these 45 slots, so that the base 7, which is integral with these pins 9 and 10, is positioned on one side of this printed circuit board 50. The strip 3 can be attached, in particular by soldering, to the face of this printed circuit board 50 that defines this side. The cap 8 is then assembled onto the first pin 9 and the second pins 10 from the other side of the printed circuit board 50.
[0204] El ensamblaje de la tapa 8 en la pared periférica se consigue, por ejemplo, con ayuda de adhesivo 52, por ejemplo un adhesivo de tipo "eccobond D125F", que se aplica en los extremos de estas segundas patas 10 frente a la tapa 8. De este modo, el espacio vacío mencionado previamente para definir los entrehierros queda ocupado, total o parcialmente, por el adhesivo.[0204] The assembly of the cover 8 to the peripheral wall is achieved, for example, with the help of adhesive 52, for example an adhesive of the "eccobond D125F" type, which is applied to the ends of these second legs 10 opposite the cover 8. In this way, the empty space mentioned previously to define the air gaps is occupied, totally or partially, by the adhesive.
[0206] Como ya se ha mencionado, una posible aplicación de la invención es su uso para fabricar un filtro CEM para un convertidor de tensión continua/continua de 12 V / 48 V.[0206] As already mentioned, one possible application of the invention is its use in manufacturing an EMC filter for a 12V/48V DC/DC voltage converter.
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