Индуктивный элемент

 

Использование: в области конструирования радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения устройство содержит гибкую полосковую печатную плату, на обеих сторонах которой размещены плоские спиральные обмотки, соединенные через металлизированные отверстия, выполненные в контактных площадках, и электропроводящие перемычки, основание Печатная плата разделена на секции с помощью пазов . В основании выполнено окно в форме лепестковой фигуры, в котором закреплена свернутая по форме лепестковой фигуры печатная плата. 1 з п ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 01 F 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905881/07 (22) 28.01.91 (46) 30.08.92. Бюл. N. 32 (71) Московский институт электромеханики и автоматики (72) В, М, Киселев (56) Патент CLUA

h3 3736543, кл. Н 01 F 27/30, 1973. (54) ИНДУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Использование: в области конструирования радиоэлектронной аппаратуры. СущИзобретение относится к конструированию радиоэлектронной аппаратуры, а именно к проектированию и изготовлению печатных электрорадиоэлементов, в частности индуктивных элементов.

Целью изобретения — повышение добротности за счет уменьшения индуктивности рассеяния, На фиг. 1 изображен первый слой гибкой печатной платы; на фиг. 2 — второй слой гибкой печатной платы; на фиг, 3 — основание, в котором выполнено сквозное окно в форме лепестковой фигуры: на фиг. 4 — индуктивный элемент в собранном состоянии, вид сверху.

Гибкая печатная плата 1, слои которой изображены на фиг, 1 и 2, выполнена на основе двустороннего фольгированного диэле стрика, например стеклоткан и, полиимидных пленок и других материалов.

Оптимальная толщина материала для изготовления такой платы — 0,5 мм. Минимальный.радиус изгиба таких плат — от долей мм до нескольких мм, ность изобретения: устройство содержит гибкую полосковую печатную плату, на обеих сторонах которой размещены плоские спиральные обмотки, соединенные через металлизированные отверстия, выполненные в контактных площадках, и электропроводящие перемычки. основание. Печатная плата разделена на секции с помощью пазов. В основании выполнено окно в форме лепестковой фигуры, в котором закреплена свернутая по форме лепестковой фигуры печатная плата. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Печатная плата 1 состоит из индуктивHblx секций, разделенных межсекционными пазами 2 и центральным пазом 3. (Л

Для наглядности и лучшего понимания конструкции индуктивного элемента на фиг, 1 и 2 по кромке платы нанесены риски с буквенными обозначениями: А, Б, В....X.

При этом, учитывая, что рисунок второго слоя печатной платы (фиг, 2) в соответствии с технологией изготовления двусторонних печатных плат должен быть выполнен в зеркальном изображении, буквенные обозна-; Со чения для этого слоя также нанесены в С" зеркальном изображении. ОО

Таким образом, первая индуктивная секция включает область платы от А до Е, вторая — от Е до Л, третья — от Л до Р, четвертая — от Р до X. Ъ

В индуктивных секциях первого слоя расположены плоские спиральные обмотки

4 и 5, а в индуктивных секциях второго слоя — плоские спиральные обмотки 6 и 7.

Число плоских спиральных обмоток в секциях может быть различным. Направления за крутки обмоток 4 и 6, а также обмоток 5 и 7 согласованы между собой, витки обмоток 4

1758682 и 5 закручены от центра обмоток по часовой стрелке, а витки обмоток 6 и 7 — против часовой стрелки.

Внутренние витки обмоток 4 и 6 электрически соединены через контактные площадки 8 и переходные металлизированные отверстия (не показаны), а внутренние витки обмоток 5 и 7 электрически соединены через контактные площадки 9 и переходные металлизированные отверстия.

Тем самым обеспечивается согласованность при формировании магнитного потока двумя плоскими спиральными обмотками, расположенными одна под другой и представляющими собой по существу двуслойную катушку индуктивности.

Плоские спиральные. обмотки могут быть различной формы, например. круговой (4, 6) или овальной (5, 7), Внешние витки плоских спиральных обмоток 4, располо>кенных в первой и последней индуктивных секциях, подключены к дополнительным контактным площадкам 10 (прямоугольной формы), расположенным в начале и конце гибкой печатной платы и являющимся выводами индуктивного, элемента (фиг, 1). Все плоские спиральные обмотки 4-7 индуктивного элемента включены в последовательную ц почку проводящие перемычки 11. соединенные с внешними витками соответствующих обмоток, В основании 12 (фиг. 3) выполнено сквозное окно 13 в форме лепестковой фигуры (в данном случае окно имеет 4 лепестка круглой формы), Центр индуктивного элемента обозначен позицией 14. Лепестки окна 13 образуются высверливанием четырех отверстий, центры которых обозначены позицией 15.

Ввиду того, что отверстия расположены симметрично относительно центра 14 и касаются одно другого, часть материала платы

12, обведенная пунктирной линией, после высверливания четырех отверстий выпадает и в крепежной плате 12 образуется сквозное четырехлепестковое окно 13, которое предназначено для закрепления в нем индуктивного элемента, Гибкая печатная плата 1 закрепляется в окне 13 основания 12 после свертывания ее по определенной траектории в форме лепестковой фигуры (фиг, 4). При этом лепестки образуются механическим сцеплением индуктивных секций гибкой печатной fl/lBTbl 1, прилегающей к этим кромкам.

Сквозное лепестковое окно 13 может быть выполнено непосредственно в самой монтажной плате, на которой размещены все другие электрорадиоэлементы схемы узла или блока (не показаны), т.е. в этом случае основанием является сама монтажная плата радиоэлектронного узла или блока, Число лепестков определяется числом

5 индуктивных секций гибкой печатной платы 1, . Индуктивный элемент работает следующим образом, Пбскольку плоские спиральные обмотки

10 4-7 индуктивных секций соединены в последовательную цепочку через контактные площадки 8 и 9, выполненные в них переходные металлизированные отверстия (не показаны). а также через проводящие перемычки

15 11, то образуется единый индуктивный элемент, Выводами такого индуктивного элемента являются контактные площадки 10, Поскольку индуктивный элемент выполнен на двусторонней гибкой печатной плате

20 1, в которой на каждом слое имеются аналогичные обмотки, соединенные между собой через контактные площадки и металлизированные отверстия, расположенные в центре обмоток, то общая индуктивность двух об25 МОТОК L >, обм, будЕт ОПрЕдЕЛятЬСя ИЗ ВЫражения

Lдв. обм. = 2Lo6M, + M1, 30 где (обм. — индуктивность одной плоской обмотки;

M1 — величина взаимоиндукции между двумя обмотками.

В развернутом состоянии гибкой печат35 ной платы значение индуктивности индуктивного элемента будет равно сумме индуктивностей таких двуслойных обмоток -и нд гв л. разверн. = 1-дв обм. + -дв.обм. +

Б 8

40 + 1 дв.обм + ". + 1 дв. обм.

Ф

Верхние буквенные индексы соответствуют буквенным обозначениям, проставленным на фиг. 1 и 2. После свертывания

45 гибкой печатной платы в лепестковую фигуру, показанную на фиг. 4, поверхности отдельных лепестков примыкают одна к другой и соответствующие спиральные обмотки находятся в электромагнитном взаи50 модействии одна с другой, например, обмотка, расположенная в сечении Б, взаимодействует с обмоткой, расположенной в сечении К, обмотка Д вЂ” с обмоткой П, обмотка Ж вЂ” с обмоткой С, обмотка М вЂ” с обмоткой

55 Ф, При этом, поскольку центры укаэанных обмоток совпадают, а направление закрутки от центра обмоток согласовано по направлению вектора магнитного потока, возбуждаемого этими обмотками, т.е. маг1758682 нитные потоки, возбуждаемые такими обмотками, направлены в одну сторону и будут суммироваться, то достигается максимальная величина коэффициента взаимоиндукции С между этими обмотками.

В соответствии с изложенным величина индуктивности индуктивного элемента в свернутом состоянии (полосковой печатной платы) будет больше величины индуктивности индуктивного элемента в развернутом состоянии полосковой печатной платы и будет определяться из выражения;

1-инд.эл. = 1-инд.эл. + Мбк + сверн. раэверн.

+ Мдп + Мжс + МУФ, где МБк, Мдп, Мжс. MMe — соответствующие величины взаимоиндукции обмоток, В предложенном индуктивном элементе, в котором на каждом слое размещено 16 обмоток, за счет взаимоиндукции отдельных обмоток величина индуктивности инд.эл, " будет достигать значений в несколько десятков микрогенри. Повышается добротность.

Ввиду того, что расширяется диапазон возможных значений индуктивности, предлагаемый индус.тивный элемент может найти применение в широком. классе электрорадиотехнических устройств и систем.

Формула изобретения

1, Индуктивный элемент, содержащий обмотку с выводами, состоящую из спиралей, расположенных на противоположных сторонах гибкой печатной платы, в центре спиралей расположены контактные площадки,. подключенные к внутренним виткам спиралей, последовательно соединенных

5 меду собой через металлизированные отверстия, выполненные в контактных площадках, и через электропроводящие перемычки, гибкая печатная плата закреплена на основании, отличающийся

10 тем, что, с целью повышения добротности индуктивного элемента за счет уменьшения индуктивности рассеивания, в основании выполнено окно в форме лепестковой фигуры, на гибкой печатной плате выполнены

15 пазы, разделяющие обмотку на секции, гибкая печатная плата свернута по форме лепестковой фигуры, лепестки которой образованы посредством механического сцепления секций через упомянутые пазы, 20 свернутая гибкая печатная плата закреплена в окне основания, причем в секциях, поверхности лепестков которых примыкают друг к другу, спирали расположены с совпадением их центров и выполнены с направ

25 пением закрутки спиралей. согласованным по направлению вектора магнитного потока, возбуждаемыми указанными спиралями, 2..Элемент по и. 1, о тл ич а ю щи йс я тем, что один иэ межсекционных пазов вы30 полнен в среднем сечении по длине одной кромки гибкой печатной платы на глубину не менее половины ширины платы, а другие пазы выполнены между секциями на противоположной кромке гибкой печатной платы

35 на ту же глубину, 1758682

77

Л

9

11

77

1758682

Фиг. 4

Составитель В,Киселев

Техред M.Ìîðãåêòàë

Корректор 3.Салко

Редактор А.Маковская

Заказ 3003 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101