平面传送器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种平面传送器。
【背景技术】
[0002]本发明大体上涉及使用电子元件的接口或端口技术领域，这些电子元件可以用于测量、控制和调节任务，特别是作为隔离放大器而安装。这些隔离放大器为初级电路和次级电路之间实现了电隔离。
[0003]传送器或者变压器为了电路间的电隔离根据不同的标准而安装，其中通过传送器不仅能够传输电能而且还得可以传输信号和/或数据。
[0004]常见的平面传送器中，传送器的个别线圈基本上相邻设置在一个平面。这使其平面构造形态成为可能，从而可以把传送器集成在一个例如具有很小高度的设备内。
【发明内容】
[0005]更加期望的是，可以将这样的传送器的预设几何尺寸充分利用。本发明的目的在于，提供平面传送器微型化的可能性。
[0006]这一目的通过具有垂直延伸以及水平延伸的平面传送器的而达到，其中，所述传送器具有包含多个电路的层状结构，并且第一电路与第二电路之间电隔离。此外还这样设置，传送器具有至少一个磁芯，这个磁芯至少部分地包围了层状结构并且至少作用于第一电路与第二电路，其中，第一电路与第二电路基本上处于一个层面上并且构成了层状结构的一层。此外还这样设置，至少把第一电路或者第二电路再分为多个相互间电隔离的电路。
[0007]以这样的方式，可以无需改变或限制传输的基本功能与优点，在不改变空间需求的情况下，在平面传送器内设置多个相互电隔离的电路。增加的电路可以设置在已有电路的上面或者下面，并且以功能角度而言与所有其它电路电隔离。
[0008]以这种方式，可以实现一种部分或全面自保护的传送器。不易受干扰的传送器又称为自保护传送器而适用于自保护电路。自保护的传送器或变压器根据不同标准为电路的电隔离而安装，其中，通过传送器既可以传输电能还可以传输信号和/或数据。
[0009]通过层的方式与其他电路的相叠布置可能发生这样的情况，即，并不是所有电路都根据DIN EN 60079-11标准相互间安全地电隔离。这特别涉及相叠布置的电路。而所有相邻电路之间的电隔离仍然可能存在。
[0010]通过这样的方式，产生了混合式传送器，例如涉及到处于相邻的电路的，其部分能够自保护，并且，例如涉及到处于相叠的电路的，具有部分的电功能分离。对此不应该断言，以自保护的角度而言满足了电隔离。
[0011]第一电路或第二电路可以分别再分为多个或大量的相互间电隔离的电路。这说明，一个电路构成一个单元，其中这个电路具有多个相互间电隔离的电路。可以例如在传送器上从外部接触每个电隔离的电路。例如可以这样设置，把第一电路设置在传送器的第一柱上，而第二电路设置在传送器的第二柱上。
[0012]就此，所有第一电路以及第二电路例如基本处于一个水平层面上，其中第一电路分别依垂直方向层叠设置。第二电路也可以依垂直方向层叠设置。
[0013]根据一种实施例可以这样设置，传送器集成在主电路板上。以这种方式，不需要作为单独的元件而单独制造传送器，而是在生产主电路板时把传送器一并生产出来。
[0014]根据一种实施例可以这样设置，传送器实施为单独的元件。这样的设置是尤其有利的，如果传送器需要的层比其所装置在的线路板设置的层更多。
[0015]根据一种实施例可以这样设置，把传送器构造在副电路板上。可以不涉及到主电路板而对副电路板进行生产和检测，从而在生产过程中提前避免了缺陷。
[0016]根据一种实施例可以这样设置，S卩，副电路板能够设置在主电路板上。由此，可以通过例如插塞接触在副电路板与电路板之间建立低成本的连接。
[0017]根据一种实施例可以这样设置，把电路板作为载体来构造，在这个载体上可以设置传导路径和/或线圈和/或导线。这实现了不同制造技术的组合，例如像蚀刻技术以及绕接线技术。
[0018]根据一种实施例可以这样设置，使至少一个电路具有一个或多个中心抽头。中心抽头可以具有能够用于对称或不对称电路的中间电位。
[0019]根据一种实施例可以这样设置，使传送器具有多个芯。多个芯可以这样相互组合，即，传送器例如以类似组合模块的方式在其水平的几何结构上扩展。
[0020]根据一种实施例可以这样设置，多个芯至少部分包围住了单独的或多个电路。一个具有多个芯的电路可以作为同时耦合多个次级线圈的初级线圈。
[0021]根据一种实施例可以这样设置，在第一电路与第二电路之间的最小间距实现了自保护的电隔离。在这种情况下可以这样设置，使一个或多个自保护的电路例如以水平方向相邻地设置并且分别在其高度内，即在垂直范围内，再次分为多个电隔离的电路。由此，可以实现一种传送器，特别是适用于自保护电路的平面的、不易受干扰的传送器，可以称这种传送器为平面自保护传送器。
[0022]作为第一、第二或第三电路的扩展，电隔离的电路能够例如以垂直方向叠加地处于电路板的不同位置上。为了不增加或者只是少量增加传送器的外廓高度，上下叠加设置的电路之间的位置间隔可能很小，从而只实现了电功能分离，而最终没有实现依据自保护观点的隔离(根据DIN EN 60079-11)。需要说明的是，通过这样的方式，没有损害到侧面处于相邻的电路之间的自保护电隔离。
[0023]在不同的规定和标准中，例如DIN EN 60079-11，为设备的不同的安全等级预设了用于分隔电路以及变压器的线圈匝或线圈的最小间距。这些最小间距取决于绝缘介质，由此最小间距细分为固体绝缘、空气间隙和爬电距离。在一个典型的绝缘等级，例如375伏的防护等级，固体绝缘的最小隔离间距为I毫米，空气中的爬电距离为10毫米，而防护层下的爬电距离为大约3.3毫米。
[0024]自保护的传送器根据其几何结构这样架设和优化，使其针对指定的安全等级保证所需的隔离间距。这一点，既可以通过缠绕的线圈也可以通过在电路板上印制或蚀刻的线圈而得到保证。其中，印制或蚀刻的线圈有利的是，不需要额外的缠绕步骤并且保证了其可复制性。其它的优势还在于，同样磁芯体积情况下增强的热性能。此外，其生产成本也更低。
【附图说明】
[0025]接下来，结合附图中示出的本发明的一些实施例，进行进一步说明。其中:
[0026]图1示出了一种常见的传送器的示意图；
[0027]图2示出了根据本发明的传送器的第一种实施方式；
[0028]图3示出了根据本发明的传送器的第二种实施方式的俯视图；
[0029]图4示出了图3中所示的根据本发明的传送器的截面图。
[0030]所有的附图示出的是示意图而不是等比例显示图像。类似的或同样的元件在图中由相同的附图标记标明。
【具体实施方式】
[0031]图1示出了常见的自保护的传送器20的示意图，这个传送器具有3个相互电隔离并且水平方向相邻设置的线圈，即第一电路1，第二电路2和第三电路3。第一电路的I的第一线圈延伸通过电路板结构9的5a至5c三个层面，第二电路2的第二线圈延伸通过5a至5b两个层面，而第三电路3的第三线圈延伸通过5c —个层面。
[0032]图1中的电路通过绝缘厚度Tl和T2相互电隔离并且通过绝缘间距3同样地与磁芯4，41电隔离。磁芯在这个实施例中由两个相邻布置的磁芯的部分4和41构成并且在区域11穿过电路板装置9。其中，电路2可以包围例如区域11并且由此与磁芯4和41联合作用。尽管个别线圈或电路1，2，3可以安装在5a至5c的不同层面上，基本上将它们视为水平相邻的，因为绝缘层(绝缘间距1，绝缘间距2)形成于同一水平维度。只有分隔磁芯4，41与电路的第三绝缘间距(绝缘间距3)通过两个最小部分T31和T32在垂直维度上延伸。由此在三个安全地电隔离的电路1，2，3之间的总绝缘厚度至少为I ΧΤ0，其中TO是关系着防护等级的绝缘介质的最小绝缘厚度。
[0033]图1中，独立的自保护分隔的电路1，2，3基本在一个层面上，这些层面由电路板9的中间层5a, 5b, 5c构成。中间层5a, 5b, 5c通过这里标记为7a的绝缘层相互间电隔离，但也可以通过镀通孔8来连接。
[0034]图2中示出了根据发明的传送器30基于图1所示实施例的一种实施方式。就此在图2中，为根据发明的传送器30的第一电路I扩展出附加的第一电路la。和图1对比，第二电路2保持不变。另外，在图2中从第三电路3扩展出两个附加的第三电路3a和3b。
[0035]在图2中的电路1，2，3相互间自保护地绝缘。各个自保护隔离的电路1，2，3基本处于一个由电路板的中间层5a，5b，5c构成的层面。中间层5a，5b，5c通过这里标记为7a的绝缘层来相互间电隔离。与图1相反，中间层5a，5b，5c分别以隔离的电路I，Ia以及3，3a，3b来实施。这些电路1，la，3，3a，3b分别通过相应的传送器上为外部所设有的镀通孔而连接。
[0036]电路1，2，3的扩展分别都在垂直维度内(Z轴)完成，换言之，电路I，2，3分别通过位于其上方或下方的电路la，3a，3b扩展，从而将电路1，2，3中的至少一个电路再分为多个相互间电隔离的电路l，la，2，3，3a，3b。
[0037]通过这种方式，可以实现更多的相互间电隔离的电位组或电路。同时，传送器30的总厚度保持不变并且同样地也保持了或者仅仅轻微地改变了其水平维度上(X轴)的大小。正如图2中已经可以看出的