(57)【要約】本発明は、少なくとも１つのワイヤ巻線（３）と、強磁性コア材料を備えている少なくとも１つのコア（４）とを有している、磁気回路を形成するための誘導素子（１）であって、コア（４）は磁気回路を遮断するために１つのギャップ（７，８）と、少なくとも１つの別のギャップ（８，７）とを有している形式のものに関する。誘導素子は、ギャップ（７，８）がそれぞれ、少なくとも１．０ｍｍであるギャップ幅（９）を有していることによって特徴付けられている。コアは例えば少なくとも２つの部分（５）から成っており、該部分はギャップ（７，８）のところで相対向して配置されておりかつギャップ幅（９）によって相互に離間されている。有利には素子はギャップの実質的に同じギャップ幅を以て対称形である。高周波リッツ線から成るワイヤ巻線および高周波に適しているコア材料から成るコアの使用によって、高い電力スループットにおいても高いＱ値を有し、ひいては低い電力損を有している小型化された誘導素子が可能になる。Ｑを高めるために誘導素子は付加的に、ワイヤ巻線を冷却するための冷却装置を持っていることができる。その際装置はポリマー材料および少なくとも１つの熱伝導性の充填剤を有する固溶体を有している。誘導素子は照明分野におけるいわゆる電子的な安定器（elektronisches Vorschaltgeraet＝ＥＶＧ）に使用される。
2005537636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのワイヤ巻線（３）と、強磁性コア材料を備えている少なくとも１つのコア（４）とを有している、磁気回路を形成するための誘導素子（１）であって、コア（４）は磁気回路を遮断するために１つのギャップ（７，８）と、少なくとも１つの別のギャップ（８，７）とを有している形式のものにおいて、
ギャップ（７，８）はそれぞれ、少なくとも１．０ｍｍであるギャップ幅（９）を有している
ことを特徴とする誘導素子。
【請求項２】
ギャップ幅（９）は２．０ｍｍ以上１０ｍｍ以下の領域から選択されている
請求項１記載の素子。
【請求項３】
コア（４）は少なくとも２つの部分（５）から成っており、該部分はギャップ（７，８）のところで相対向して配置されておりかつギャップ幅（９）によって相互に離間されている
請求項１または２記載の素子。
【請求項４】
ギャップ（７，８）の少なくとも１つはエアギャップである
請求項１から３までのいずれか１項記載の素子。
【請求項５】
ギャップ（７，８）は実質的に同じギャップ幅（９）を有している
請求項１から４までのいずれか１項記載の素子。
【請求項６】
ワイヤ巻線（３）は内部領域（１０）および外部領域（１１）を有しておりかつ
コア（４）のギャップ（７，８）はワイヤ巻線（３）の内部領域（１０）および／または外部領域（１１）に配置されている
請求項１から５までのいずれか１項記載の素子。
【請求項７】
コア（４）は実質的に対称形である
請求項１から６までのいずれか１項記載の素子。
【請求項８】
コア（４）のコア材料は高周波に適しているものである
請求項１から７までのいずれか１項記載の素子。
【請求項９】
ワイヤ巻線（３）はある数の相互に電気的に絶縁されている個別ワイヤから成る高周波リッツ線（１４）を有している
請求項１から８までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１０】
個別ワイヤは少なくとも、１０μｍ以上５０μｍ以下の領域から選択された個別ワイヤ直径を有している
請求項９記載の素子。
【請求項１１】
前記ある数は５以上１００以下の領域から選択されている
請求項９または１０記載の素子。
【請求項１２】
素子はチョークコイルまたはトランスである
請求項１から１１までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１３】
ワイヤ巻線（３）を冷却するための少なくとも１つの冷却装置（２０）が存在しており、該冷却装置は少なくとも１つのポリマー材料および少なくとも１つの熱伝導性の充填剤を有する少なくとも１つの固溶体を有している
請求項１から１２までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１４】
冷却装置（２０）は固溶体を備えたフィルム（２１）を有しており、該フィルムはワイヤ巻線に直接、熱伝導的に接触している
請求項１３記載の素子。
【請求項１５】
冷却装置（２０）は少なくとも１つのコンパウンド（２２）を有しており、該コンパウンドは、少なくとも１つの別のポリマー材料および少なくとも１つの熱伝導性の充填剤を備えている少なくとも１つの別の固溶体を有しておりかつワイヤ巻線（３）および／またはフィルム（２１）に直接、熱伝導的に接触している
請求項１３または１４記載の素子。
【請求項１６】
フィルム（２１）とワイヤ巻線（３）との間および／またはコンパウンド（２２）とワイヤ巻線（３）との間の存在する中間空間（２７）は該中間空間（２７）を熱的に橋絡するための熱伝導性の材料を有してる
請求項１３から１５までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１７】
熱伝導性の材料はグループオイル、ペースト、蝋および／または接着剤から選択されている
請求項１６記載の素子。
【請求項１８】
固溶体を有するフィルム（２１）および／または別の固溶体を有するコンパウンド（２２）はヒートシンク（２５）と熱伝導により熱伝導的に接続されている
請求項１３から１７までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１９】
請求項１から１８までのいずれか１項記載の素子の、入力電力が出力電力に変換される電子的な安定器への使用。
【請求項２０】
素子は、１００ｋＨｚ以上２００ＭＨｚ以下の領域にある周波数を有する交流電圧によって作動される
請求項１９記載の使用。
【請求項２１】
２０００Ｖまでの交流電圧が使用される
請求項１９または２０記載の使用。
【請求項２２】
４０ｋＶまでの交流電圧を有する電圧パルスが使用される
請求項１９または２０記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのワイヤ巻線と、強磁性コア材料を備えている少なくとも１つのコアとを有している、磁気回路を形成するための誘導素子であって、コアは磁気回路を遮断するために１つのギャップと、少なくとも１つの別のギャップとを有している形式のものに関する。その他に、素子の使用が示される。
【０００２】
電子的な安定器（elektronisches Vorschaltgeraet＝ＥＶＧ）は電子的な電圧および／または電流変換器として照明分野において使用される。ＥＶＧは少なくとも１つの誘導素子を有している。この誘導素子は例えばチョークコイルまたはトランスである。誘導素子はワイヤ巻線を使用している。ワイヤ巻線は、導体を流れる電流により磁束を生成するための複数の電気的な導体の巻きを有している。ワイヤ巻線は、ワイヤ巻線における磁気誘導の変化による電圧の生成のためにも用いられる。磁気誘導を拡大しかつ磁気漂遊損を低減するためにワイヤ巻線は大抵、強磁性材料を有するコア上に存在している。強磁性コア材料は例えばフェライトである。コアはできるだけ閉じられた磁気回路が作られるようにする。
【０００３】
この種のＥＶＧはますます小型化されるようになっている。小型化は殊に、ＥＶＧの誘導素子に関する。誘導素子の小さな構造嵩は、発生出力（パワースループット）を同じとした場合より高いスイッチング周波数によって実現される。しかしスイッチング周波数が高められると電気損も大きくなり、ひいては誘導素子のＱが低下する。Ｑは誘導素子の電気的な品質の尺度である。Ｑが下がると誘導素子の小型化が推し進められた場合殊に、誘導素子を作動する高い交番電圧において作動温度が許容できないほど高くなるおそれがある。
【０００４】
本発明の課題は、高い交番電圧が加わった場合にも高いＱを有している誘導素子を提供することである。
【０００５】
この課題は、少なくとも１つのワイヤ巻線と、強磁性コア材料を備えている少なくとも１つのコアとを有している、磁気回路を形成するための誘導素子であって、コアは磁気回路を遮断するために１つのギャップと、少なくとも１つの別のギャップとを有している形式のものから出発し、この誘導素子は次のような特徴を有している：ギャップはそれぞれ、少なくとも１．０ｍｍであるギャップ幅を有している。その結果として、少なくとも２つのギャップに分割されている全体として比較的広いギャップが生じることになる。殊に、ギャップのギャップ幅はそれぞれ、１．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の領域から選択されている。有利にはギャップ幅は２ｍｍないし１０ｍｍである。
【０００６】
ギャップは磁気回路の所望の中断である。その際有利には、ギャップの全体の拡がりにわたってギャップ幅は近似的に同じである。拡がりとは例えば、ギャップの幅、長さまたは半径である。ギャップは磁気回路を遮断するために少なくとも部分的に非強磁性材料を有している。非強磁性材料は例えば反磁性材料または常磁性材料である。本発明によれば、磁気回路は少なくとも２個所において中断される。中断はギャップによって行われる。ギャップ幅があるため、磁気回路は少なくとも２×０．５ｍｍの長さにおいて中断されているということになる。驚くべきことに、数百ボルトの交流電圧による誘導素子の制御にも拘わらず、このギャップに基づいて比較的高いＱが実現可能であることが分かった。それ故に、ギャップが別様に実現されている誘導素子に比べて誘導素子のより小さな構造嵩が可能である。
【０００７】
特別な形態において、コアは少なくとも２つの部分から成っており、該部分はギャップのところで相対向して配置されておりかつギャップ幅によって相互に離間されている。
【０００８】
有利にはギャップの少なくとも１つはエアギャップである。このことは、ギャップによって決められる、コアの中間空間が空気を含んでいることを意味している。ギャップの非強磁性材料は空気である、しかしエアギャップに別の非強磁性の、ガス状の材料を置くようにしてもよい。これに対して非強磁性の固体または液体材料も考えられる。この材料は例えばポリマー材料である。有利には例えば、コアの部分を接合する接着剤の使用である。接着剤は磁気回路を中断するだけではない。コアの部分間の素材結合的なコンタクトをも行うものである。
【０００９】
本発明の別の実施形態において、ギャップは実質的に同じギャップ幅を有している。例えばコアは、２つのギャップによって相互に分離されている２つの部分から成っている。これら２つの部分は同じ幅のギャップによってそれぞれ同じ相互間隔をおいて配置されている。実質的に同じとは、ギャップ幅の１０％までの僅かな偏差でも許容されることを意味している。
【００１０】
別の実施形態において、ワイヤ巻線は内部領域および外部領域を有しておりかつコアのギャップはワイヤ巻線の内部領域および／または外部領域に配置されている。例えば１つのギャップが内部領域に配置されておりかつ２つのギャップが外部領域に配置されている。有利には、外部領域におけるギャップは実質的に同じギャップ幅によって特徴付けられている。その際ワイヤ巻線の内部領域におけるギャップが外部領域における２つのギャップより著しく高いギャップ幅を有しているようにしてもよい。しかし有利にはすべてのギャップのギャップ幅は実質的に同じである。
【００１１】
コアは非対称形であっても構わない。このことは、コアが対称操作を行ってもそれ自体に移行し得ないことを意味している。別の実施形態においてコアは実質的に対称である。その際実質的とは、正確な対称形に関して偏差がある可能性があることを意味している。更に実質的とは、対称が、コアの機能および特性に主に関連してくるコア構成部分に関することを意味している。対称形のコアは、点（対称中心）、直線（対称軸）または平面（対称面）での鏡面化によってそれ自体へと移行する。例えば、上述の対称要素はワイヤ巻線の内部空間に配置されている。対称要素は例えば、ワイヤ巻線の巻き取り軸に対して垂直に配置されている対称面である。ワイヤ巻線の巻き取り軸は、ワイヤが卷回されている方向によって決められている。コアは例えば、対称平面における鏡面化によってそれぞれお互いに移行する２つの部分から成っている。対称平面はこのために有利にはギャップも含んでおりかつコアは相互に鏡像的に成型されている部分から成っている。例えばコアはＲＭ６コア形状またはこれに匹敵するコア形状を使用することができる。このようなコア形状はＥ字形コア形状と壺型コア形状との組み合わせである。
【００１２】
殊にワイヤ巻線およびコアから成る全体の素子は実質的に対称形の構成を有している。このことは、コアのみならずワイヤ巻線も実質的に対称に構成されていることを意味している。例えばワイヤ巻線およびコアは共通の鏡面での鏡面化によってそれ自体へ移行することができる。その際実質的に対称とは、対称からの偏差も有り得ることを意味している。このような偏差は例えばワイヤ巻線の巻きの数または巻きの形状、コアの形状並びにワイヤ巻線およびコアの相互配置に関する。
【００１３】
殊にコアのコア材料は高周波に適しているものである。有利にはコア材料は、約１０ＭＨｚの遮断周波数を有するＭ３３コア材料の形のフェライトである。このコア材料はマンガンおよび亜鉛を有している。同様に、Ｋ１、Ｋ６またはＫ１２コア材料も考えられる。これらコア材料はニッケルおよび亜鉛を有してる。Ｋ６コア材料は例えば７ＭＨｚの遮断周波数を有している。
【００１４】
特別な実施形態においてワイヤ巻線はある数の相互に電気的に絶縁されている個別ワイヤから成る高周波リッツ線を有している。リッツ線は、複数の金属繊条（個別ワイヤ）から編まれたまたは織られたワイヤである。高周波リッツ線では個別ワイヤは相互に絶縁されて、スキン効果および渦電流による損が低減されるようにしてある。これにより、相互に絶縁されていない個別ワイヤを有するリッツ線に比べて、断面積を同じとした場合より低い高周波損失抵抗が実現される。殊に、個別ワイヤは少なくとも、１０μｍ以上５０μｍ以下の領域から選択された個別ワイヤ直径を有している。殊に、上に述べたある数とは５以上１００以下の領域から選択されている。有利にはある数は１０以上３０以下の領域から選択されている。例えば１０およびそれ以上の数の個別ワイヤが１つの高周波リッツ線に配置されている。こうして、比較的大きな表面、ひいては比較的低い高周波損失抵抗を有するワイヤ巻線が提供される。
【００１５】
殊に、誘導素子はチョークコイルまたはトランスである。チョークコイルは直流を通す。これに対して交流はチョークコイルによって阻まれる。チョークコイルは高い周波数の電流に対して高い電気的なリアクタンスを有している。しかし２より大きな数のワイヤ巻線がトランスに配置されるようにすることもできる。これに対して択一的にトランスは、電気的なタップによって２つの部分に分割されている１つのワイヤ巻線から成っている。
【００１６】
説明してきた構造的な措置によって既に得られる高いＱを一段と高めるために、誘導素子は更に冷却される。このために特別な形態によれば、ワイヤ巻線を冷却するための少なくとも１つの冷却装置が存在しており、該冷却装置は少なくとも１つのポリマー材料および少なくとも１つの熱伝導性の充填剤を有する少なくとも１つの固溶体を有している。
【００１７】
冷却装置を用いて、誘導素子の作動中ワイヤ巻線に生じる熱を効果的に搬出することができる。熱の効果的な搬出により、ワイヤ巻線の温度上昇は比較的僅かしか生じないことになる。温度上昇が僅かであることで、ワイヤ巻線における電気抵抗の上昇も比較的僅かということになる。結果的に、冷却されないワイヤ巻線と比べて誘導素子のＱは高められることになる。
【００１８】
固溶体は有利には熱伝導率および導電率とも悪い充填剤を備えた電気的に絶縁性のもしくは導電率が低いポリマー材料から成っている。ポリマー材料は天然のおよび／または人工のポリマーを有していることができる。天然のポリマーは例えばゴムである。人工のポリマーは合成樹脂である。
【００１９】
その際ポリマー材料は固溶体のベース材料としてマトリクスを形成し、ここに充填剤が埋め込まれている。その際複数の充填剤が存在していてよい。単数または複数の充填剤は粉末形状またはファイバ形状であってよい。充填剤粒子の直径は、１００ｎｍから１００μｍに及ぶμｍ領域から選択されている。その際ポリマー材料における充填剤の充填度は有利には、凝固限界値が越えられるように選択される。凝固限界値を下回っていると、個々の充填剤粒子が接触する確率は非常に低い。この場合には、比熱伝導係数は比較的低いということになる。凝固限界値を上回っていると、個々の充填剤粒子は比較的大きな確率で接触する。このことから、固溶体の比較的高い比熱伝導係数が生じる。
【００２０】
充填剤は熱伝導率が悪くかつ有利には電気的に絶縁性であるかもしくは導電率も低い。このために、誘導素子は比較的高い作動電圧によっても作動することができるということになる。例えば、作動電圧は２０００Ｖまでである。固溶体はこのオーダにおける作動電圧でも絶縁破壊しない。熱伝導性であると同時に電気的には絶縁性のもしくは導電率が低い充填剤としてセラミック材料が適している。上に述べた特性を有するセラミック材料としては例えばアルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）がある。
【００２１】
誘導素子の作動中ワイヤ巻線に生じる熱の効率のよい搬出のために、冷却装置の固溶体は有利には直接、ワイヤ巻線に接続されている。ワイヤ巻線からの熱搬送は熱伝導によって行われる。
【００２２】
特別な形態において冷却装置は固溶体を備えた少なくとも１つのフィルムを有しており、該フィルムはワイヤ巻線に直接、熱伝導的に接触している。フィルムおよびワイヤ巻線は、熱伝導がワイヤ巻線からフィルムに向かって行われるように接続されている。フィルムおよびワイヤ巻線は互いに接触している。フィルムの厚さ（膜厚）は例えば０．２２ｍｍである。その際固溶体に依存して（ポリマー材料の種類、充填剤の種類および充填度など）、０．１５Ｋ／Ｗｍから６．５Ｋ／Ｗｍまでの比熱伝導係数λが実現可能である。その際比較的僅かな膜厚にも拘わらず、絶縁耐力は１ｋＶないし６ｋＶとなることができる。
【００２３】
冷却装置による効果的な熱搬出を保証するために殊に、固溶体を備えた柔らかいフィルムが使用される。フィルムは可塑的および／または弾性的に成型可能である。ワイヤ巻線は近似的に形状結合的にフィルム内に埋め込まれたものとすることができる。その際熱伝導が行われる、フィルムとワイヤ巻線との間の熱的なコンタクト面は特別大きい。
【００２４】
特別な実施形態において、冷却装置は少なくとも１つのコンパウンドを有しており、該コンパウンドは、少なくとも１つの別のポリマー材料および少なくとも１つの熱伝導性の充填剤を備えている少なくとも１つの別の固溶体を有しておりかつワイヤ巻線および／またはフィルムに直接、熱伝導的に接触している。固溶体および別の固溶体は同じものであってよいし、異なったものであってもよい。固溶体および別の固溶体の個々の構成要素に対しても同じことが当てはまる。ワイヤ巻線および／またはフィルムは部分的にまたは全体が別の固溶体を備えているコンパウンドに埋め込まれている。別の固溶体は熱伝導性でありかつ埋め込みによりコンパウンドとワイヤ巻線ないしフィルムとの間にほぼ完璧な形状結合がなっているので、ワイヤ巻線およびフィルムからコンパウンドを介して熱を非常に効率よく搬出することができる。コンパウンドの使用によって更に、誘導素子内に均一な温度分布が生じることになる。素子のワイヤ巻線は均一に冷却される。このために同様に誘導素子のＱが一層高められることにもなる。
【００２５】
フィルムの場合にもコンパウンドの場合にも、コンパウンド、フィルムおよびワイヤ巻線の間に、空気が充填されており、それ故にコンパウンド、フィルムおよびワイヤ巻線相互の熱的なアイソレーションに役立つ中間空間（中空空間）が存在している可能性がある。熱の効率よい搬送は中間空間に基づいて可能ではない。それ故に特別な実施形態において、フィルムとワイヤ巻線との間および／またはコンパウンドとワイヤ巻線との間の存在する中空空間は該中間空間を熱的に橋絡するための熱伝導性の材料を有してる。中空空間は有利には熱伝導性の材料が完全に充填されている。こうすれば、ワイヤ巻線からの熱搬出は改善されることになる。このために有利には、付加的に電気的には絶縁性である熱伝導性の材料が使用される。従って熱伝導性の材料は殊に、グループオイル、ペースト、蝋および／または接着剤から選択されている。この種の熱伝導性で、同時に電気的には絶縁性である材料によって、高い作動電圧が使用される場合にもこのために必要である絶縁耐力は生じている。
【００２６】
誘導素子の冷却装置は、誘導素子の作動中にワイヤ巻線に生じる熱を効果的に外部に搬出することができるように実現されている。このために冷却装置の固溶体から外に向かって熱が更に搬送されるようになされる。熱の更なる搬送は例えば対流によって行われる。このために固溶体を備えている冷却装置の傍らに、熱を受け取ることができる流体が案内される。流体は例えば液体またはガスもしくは混合ガスである。
【００２７】
有利には熱の熱搬送は熱伝導によって行われる。それ故に特別な実施形態において誘導素子において、固溶体を有するフィルムおよび／または別の固溶体を有するコンパウンドはヒートシンクと熱伝導により熱伝導的に接続されている。ヒートシンクを用いて、誘導素子の作動中、ワイヤ巻線、冷却装置およびヒートシンクの間にできるだけ小さな温度差が存在しているようになされる。このためにヒートシンクは有利には、それが大きな熱量を受けることができるように実現されている。ヒートシンクの熱容量は大きい。ヒートシンクにおいて熱の効率よい搬出がなされるようにすることも考えられる。ヒートシンクは例えば、高い熱伝導性によって特徴付けられている材料から成っている。熱勾配を維持するために、冷却体は対流によって冷却されるようにすることができる。
【００２８】
誘導素子は本発明の第２の局面によれば、入力電力が出力電力に変換される電子的な安定器に使用される。入力電力および出力電力は通例異なっている。その際殊に素子は、１００ｋＨｚ以上２００ＭＨｚ以下の領域にある周波数を有する交流電圧によって作動される。この周波数領域は高周波領域と呼ばれる。
【００２９】
特別な形態において、２０００Ｖまでの交流電圧が使用される。ギャップを用いて、数ＭＨｚの周波数を有する数百ボルトの場合も高いＱが得られることが分かっている。このために、誘導素子を小型化することができ、それにも拘わらず低い内部損を実現することができる。従って誘導素子は小型化されたＨＦ−ＨＶ（高周波−高ボルト）素子と言い表すことができる。
【００３０】
誘導素子は放電ランプの点弧のための点弧トランスにも使用することができる。放電ランプの点弧のために放電ランプは電気回路を介して高い交流電圧（初期電圧）によって駆動制御される。それ故に別の実施形態において、４０ｋＶまでの交流電圧を有する電圧パルスが使用される。素子はこの高い交流電圧によって数μｍ（点弧持続時間）内の短時間駆動制御される。
【００３１】
複数の実施例および所属の図に基づいて、本発明を詳細に説明する。図は略示されているにすぎず、実寸通りの縮尺を有していない。
【００３２】
図１は、誘導素子を側面から略示し、
図２は、誘導素子のＱを電圧に関して示し、
図３Ａおよび３Ｂは、誘導素子のコアのＲＭ形状を上から見たものを示しかつこの図のラインＩ−Ｉに沿って切断して見たものを示し、
図４ないし６は、図１の誘導素子をそれぞれ冷却装置が付いている形で示す側方から見た断面で示し、
図７は、冷却装置を備えた誘導素子の一部を側方から見た断面で示している。
【００３３】
誘導素子１はＨＦ−ＨＶ（Hochfrequenz-Hochvolt）トランスである（図１）。素子１はワイヤ巻線３とコア４とを有している。ワイヤ巻線は巻き取り軸線１２によって特徴付けられている。この軸線に沿ってワイヤ巻線３のワイヤが巻回されている。ワイヤ巻線３は３０本の個別ワイヤを有する高周波リッツ線１４である。個別ワイヤのワイヤ直径は約３０μｍである。コア４はフェライトコアでありかつＭ３３コア材料から成っている。コアはＲＭ６コア形状を有している（図３Ａおよび図３Ｂ参照）。コアは、Ｅ型のコア形状と真ん中に孔１５を有する壺状のコア形状との組み合わせである。コア４は、コア真ん中のギャップ７を有している。ギャップはワイヤ巻線３の内部領域１０において真ん中の孔１５の周りに配置されている。２つの別のギャップはワイヤ巻線３の外部領域１１においてコア４のコア脚６のそれぞれに配置されている。３つのギャップ７および８のすべてはエアギャップである。ギャップ７および８のギャップ幅はそれぞれ約３ｍｍであって実質的に等しい。
【００３４】
コアは実質的に対称である。これは鏡面１３に対して鏡面対称に配置されている２つの部分５から成っている。これら部分はギャップ７および８に相互に相対向して配置されておりかつギャップ幅９だけ相互に離間している。鏡面１３は３つのギャップにおいて存在している。しかしこの配置によって、コア４のみならず、ワイヤ巻線３も実質的に対称に配置されている。結果的に、鏡面１３に対して実質的に対称である誘導素子が生じる。
【００３５】
図２に図示の電圧−Ｑ特性図は、ＨＦ−ＨＶトランス１の１次インダクタンスを２４μＨとしかつ周波数を２．７ＭＨｚとした場合に回路共振法を用いて測定されている。有効交流電圧（ＵＬ〔Ｖｅｆｆ〕）が数百ボルトの場合にも構成部分の比較的高いＱが実現可能であることが明らかに分かる。高いＱは、ＲＭ６コア形状の場合にそうであるように、構造嵩が小さい場合に高い周波数にも拘わらず実現可能である。
【００３６】
小型化されたＨＦ−ＨＶトランスのワイヤ巻線３は別の実施例によれば冷却される。このために、ワイヤ巻線３を冷却するための冷却装置が存在している。
【００３７】
第１の実施例によれば、冷却装置２０は熱伝導性の固溶体を有するフィルム２１を有している。固溶体のベース材料は熱伝導率も、導電率も悪いポリマー材料である。ポリマー材料に熱伝導率が高く、導電率が低い充填剤が埋め込まれている。フィルム２１は約０．２２ｍｍのフィルム厚を有している。比熱伝導係数λは約４Ｋ／Ｗｍである。絶縁耐力は約６ｋＶまで達する。
【００３８】
ワイヤ巻線３の高周波リッツ線１４およびフィルム２１はＲＭ６コア形状に整合している巻き型３０の周りに卷回されている。その際フィルム２１およびワイヤ巻線３は、ワイヤ巻線の高周波リッツ線１４およびフィルム２１が巻き型３０から出発して半径方向に交互に現れる（図４および図５）ように巻き型３０の周りに配置されている。使用のフィルム２１はワイヤ巻線３の高周波リッツ線１４の中間アイソレーション層として用いられる。効果的な熱伝導パス２４がワイヤ巻線３から半径方向に外向きに生じる。熱伝導パス２４に沿って、誘導素子１の作動中高周波リッツ線１４に生じる熱が効果的に搬出される。
【００３９】
これに対して択一的な実施例によれば、ワイヤ巻線３の高周波リッツ線１４および複数のフィルム２１はそれぞれそれ自体、巻き型３０に対して半径方向に配向されている。サンドイッチ巻線とも称されるマルチチャンバ解決法が実現されている。この場合も熱伝導パス２４を介して熱が効果的に搬出されるように考慮される。
【００４０】
熱を更に搬出するために、誘導素子１ないし誘導素子１の冷却装置２０は、別の熱伝導性固溶体を有するコンパウンド２２に埋め込まれている（図４および図６）。コンパウンド２２はワイヤ巻線３の部分と熱伝導的に直接接触接続されている。このことは、ワイヤ巻線３の高周波リッツ線１４と単数または複数のフィルム２１との間の熱的なコンタクト面を介して熱を熱伝導を介して搬出することができることを意味している。熱の効果的な搬出のためにコンパウンド２２はヒートシンク２５と熱伝導を介して熱伝導的に接続されている。ヒートシンク２５は熱伝導率の高い材料を有するプレートである。誘導素子の作動中、ワイヤ巻線３とヒートシンク２５との間に比較的小さな温度差が生じることになる。
【００４１】
コンパウンド２２に対して択一的に、比較的高い熱伝導係数を有する搬出フィン２６による熱の更なる搬出が行われる（図５）。比較的高い熱伝導係数を有するスペーサセラミック２８を介してフィルム２１に接続されている搬出フィン２６を介して、フィルム２１ないしワイヤ巻線３から熱がヒートシンク２５の方向に更に導き出される。
【００４２】
コンパウンド２２の場合もフィルム２１の場合も、ワイヤ巻線３を冷却する（図７）効率を低減する中間チャンバ２７が存在している可能性がある。中間チャンバ２７は別の実施例によれば熱伝導性の低いおよび絶縁性もしくは導電性の低いペーストによって充填される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】誘導素子の側面略図
【図２】誘導素子の電圧−Ｑ特性図
【図３Ａ】誘導素子のコアのＲＭ形状を上から見た略図
【図３Ｂ】図３ＡのラインＩ−Ｉに沿って切断して見た断面略図
【図４】図１の誘導素子を冷却装置が付いている形で示す実施例の側方から見た断面図
【図５】図１の誘導素子を冷却装置が付いている形で示す別の実施例の側方から見た断面図
【図６】図１の誘導素子を冷却装置が付いている形で示す更に別の実施例の側方から見た断面図
【図７】冷却装置を備えた誘導素子の一部を側方から見た断面図
【図１】
2005537636.tif 000003
【図２】
2005537636.tif 000004
2005537636.tif 000005
【図４】
2005537636.tif 000006
【図５】
2005537636.tif 000007
【図６】
2005537636.tif 000008
【図７】
2005537636.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月15日(2004.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのワイヤ巻線（３）と、強磁性コア材料を備えている少なくとも１つのコア（４）とを有している、磁気回路を形成するための誘導素子（１）であって、コア（４）は磁気回路を遮断するために１つのギャップ（７，８）と、少なくとも１つの別のギャップ（８，７）とを有しておりかつギャップ（７，８）はそれぞれ、少なくとも１．０ｍｍであるギャップ幅（９）を有しているいる形式のものにおいて、
ギャップ幅（９）は２．０ｍｍ以上１０ｍｍ以下の領域から選択されている
ことを特徴とする誘導素子。
【請求項２】
コア（４）は少なくとも２つの部分（５）から成っており、該部分はギャップ（７，８）のところで相対向して配置されておりかつギャップ幅（９）によって相互に離間されている
請求項１記載の素子。
【請求項３】
ギャップ（７，８）の少なくとも１つはエアギャップである
請求項１または２記載の素子。
【請求項４】
ギャップ（７，８）は実質的に同じギャップ幅（９）を有している
請求項１から３までのいずれか１項記載の素子。
【請求項５】
ワイヤ巻線（３）は内部領域（１０）および外部領域（１１）を有しておりかつ
コア（４）のギャップ（７，８）はワイヤ巻線（３）の内部領域（１０）および／または外部領域（１１）に配置されている
請求項１から４までのいずれか１項記載の素子。
【請求項６】
コア（４）は実質的に対称形である
請求項１から５までのいずれか１項記載の素子。
【請求項７】
コア（４）のコア材料は高周波に適しているものである
請求項１から６までのいずれか１項記載の素子。
【請求項８】
ワイヤ巻線（３）はある数の相互に電気的に絶縁されている個別ワイヤから成る高周波リッツ線（１４）を有している
請求項１から７までのいずれか１項記載の素子。
【請求項９】
個別ワイヤは少なくとも、１０μｍ以上５０μｍ以下の領域から選択された個別ワイヤ直径を有している
請求項８記載の素子。
【請求項１０】
前記ある数は５以上１００以下の領域から選択されている
請求項８または９記載の素子。
【請求項１１】
素子はチョークコイルまたはトランスである
請求項１から１０までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１２】
ワイヤ巻線（３）を冷却するための少なくとも１つの冷却装置（２０）が存在しており、該冷却装置は少なくとも１つのポリマー材料および少なくとも１つの熱伝導性の充填剤を有する少なくとも１つの固溶体を有している
請求項１から１１までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１３】
冷却装置（２０）は固溶体を備えたフィルム（２１）を有しており、該フィルムはワイヤ巻線に直接、熱伝導的に接触している
請求項１２記載の素子。
【請求項１４】
冷却装置（２０）は少なくとも１つのコンパウンド（２２）を有しており、該コンパウンドは、少なくとも１つの別のポリマー材料および少なくとも１つの熱伝導性の充填剤を備えている少なくとも１つの別の固溶体を有しておりかつワイヤ巻線（３）および／またはフィルム（２１）に直接、熱伝導的に接触している
請求項１２または１３記載の素子。
【請求項１５】
フィルム（２１）とワイヤ巻線（３）との間および／またはコンパウンド（２２）とワイヤ巻線（３）との間の存在する中間空間（２７）は該中間空間（２７）を熱的に橋絡するための熱伝導性の材料を有してる
請求項１２から１４までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１６】
熱伝導性の材料はグループオイル、ペースト、蝋および／または接着剤から選択されている
請求項１５記載の素子。
【請求項１７】
固溶体を有するフィルム（２１）および／または別の固溶体を有するコンパウンド（２２）はヒートシンク（２５）と熱伝導により熱伝導的に接続されている
請求項１２から１６までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１８】
請求項１から１７までのいずれか１項記載の素子の、入力電力が出力電力に変換される電子的な安定器への使用。
【請求項１９】
素子は、１００ｋＨｚ以上２００ＭＨｚ以下の領域にある周波数を有する交流電圧によって作動される
請求項１８記載の使用。
【請求項２０】
２０００Ｖまでの交流電圧が使用される
請求項１８または１９記載の使用。
【請求項２１】
４０ｋＶまでの交流電圧を有する電圧パルスが使用される
請求項１８または１９記載の使用。
【国際調査報告】
2005537636.tif 000010
2005537636.tif 000011
2005537636.tif 000012
2005537636.tif 000013
2005537636.tif 000014
2005537636.tif 000015