[发明专利]脉冲变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉冲变压器，其包括具有一初级绕组的一初级铁芯、具有第一次级绕组的第一次级铁芯以及具有第二次级绕组的第二次级铁芯。

背景技术

接口技术中已知例如用于测量的模组式转换器和控制设备且尤其是隔离放大器等电子组件。这种类型的隔离放大器可用于对标准和规范信号进行电性隔离、实作、放大及/或过滤以及对模拟信号进行转接(adaptation)。隔离放大器在输入电路、输出电路及/或供电电路中常常被相互电性隔离开来。作为被隔离的结果，由于因各种电路接地而形成的接地回路被中断，因而能防止传感器与激励电路间出现干扰。

电性隔离是例如通过具有电能传输特性的电感性被动组件而实现。现有技术中已知的一种被动元件是例如可升高或降低交流电压的变压器。并不用于传输能量而是用于对信息进行模拟传输的变压器在现有技术中被称为脉冲变压器。这种类型的脉冲变压器可用于传输能量及/或信号，其中上述两种电子组件均根据相同的电感组件原理而发挥作用。隔离放大器的电子组件、特别是脉冲变压器的电子组件常常安装于印刷电路板(printed circuit board；PCB)上，其中PCB设置于绝缘材料外壳中并配备有螺钉、插塞或弹簧端子设备。这种绝缘材料外壳可根据EN 50022而卡扣在顶帽式导轨(top-hat rail)上，并因此可安装于开关柜中。

现有技术中已知的脉冲变压器通常具有铁芯和位于铁芯上的多个绕组。铁芯例如被设计成由软磁材料(例如氧化铁(ferrite))制成的磁芯，而绕组则较佳由绝缘导线制成。在那些通常以高电阻状态进行端接的脉冲变压器中或在被设计成通常在输出端中短路的电流转换器的脉冲变压器中，输出电流或输出电压分别取决于绕组比率。现有技术中已知的脉冲变压器常常具有多个次级绕组，使得无论输出端是否处于负载状态，均在所有次级绕组上施加输出电压。在这种情形中，每一个单独的输出电流均随负载变化，且与相邻输出端的负载无关。

从DE 10 2005 041 131中已知一种电流转换器或脉冲变压器，其中两个或更多个铁芯通过鼠笼式绕组或耦合绕组相连接而形成脉冲变压器或电流转换器。在这种情况下，两个或更多个绕组缠绕于次级铁芯上。如同现有技术中已知的以及前面作为实例所述的其它脉冲变压器，DE 10 2005 041 131中的脉冲变压器的二次级绕组的输出电流根据输出负载而不均等地分布。输出负载这种无法计算的分配使得这种脉冲变压器或电流转换器不能用于许多应用领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种脉冲变压器，其具有至少两个能可靠地提供相同电流的输出端。

根据本发明，通过独立权利要求项的特征实现该目的。在从属权利要求中则提出了本发明的较佳实施例。

因此，该目的是通过一种脉冲变压器而实现，该脉冲变压器包括具有初级绕组的初级铁芯、具有第一次级绕组的第一次级铁芯以及具有第二次级绕组的第二次级铁芯，其中初级铁芯、第一次级铁芯及第二次级铁芯通过鼠笼式绕组相互连接。

因此，根据本发明，提出一种脉冲变压器或电流转换器，其在功能上用作倍增器，以通过在第一次级绕组与第二次级绕组上具有相同匝数，而在两个输出端处获得相同信号的方式，在两个输出端处提供一个输入信号。令人惊讶地，发现根据本发明的脉冲变压器可以特别简单的方式在两个输出端处提供相同电流，其中电流并没有例如由于负载不同而被不均等地分配。由于这两个次级绕组位于一个串联电路中，因而具有相同匝数的两个次级绕组中的电流相同。当次级绕组中的匝数不同时，次级绕组的输出电流因次级绕组中匝数的比率而异。

在本发明的范围内，将输入端和输出端理解为分别表示初级绕组或第一次级绕组及/或第二次级绕组。因此，输入电压存在于例如初级绕组上，而输出电压则存在于次级绕组上。

初级铁芯、第一次级铁芯及/或第二次级铁芯可被配置成任何类型的铁芯，以与绕组配合而用于任何类型的电感组件。较佳地，初级铁芯、第一次级铁芯及/或第二次级铁芯具有由软磁材料制成的磁芯，但尤其较佳地具有氧化铁磁芯。初级绕组、第一次级绕组、第二次级绕组及/或鼠笼式绕组较佳地被配置成导电体(例如导线)，但尤其较佳地被配置成绝缘导线。原则上，可在初级绕组、第一次级绕组及/或第二次级绕组上施加任何电流。然而，较佳地，使脉冲变压器在运行时初级绕组及/或次级绕组上的电流为0mA至5mA、10mA、20mA、50mA及/或100mA。