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Kundenspezifische EI-Leiterplatten-Transformatoren für kompakte Stromversorgungskonzepte
Entwickelt mit kundenspezifischer Eingangsspannung, Ausgangswicklungen, Nennleistung und Anschlussanordnung für eine zuverlässige Integration in OEM-Leiterplatten.
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Kundenspezifische Leiterplatten-Transformatoren, entwickelt für Ihre Leiterplatte
Kompakter Durchsteck-PCB-Transformator mit kundenspezifischer Eingangsspannung, Ausgangswicklungen, Nennleistung, Pin-Anordnung und Isolationskonstruktion. ECKO entwirft jeden Transformator individuell entsprechend Ihren Lastanforderungen, dem PCB-Fußabdruck, dem zulässigen Temperaturanstieg und den geltenden Sicherheitsvorschriften.
Von den ersten elektrischen Berechnungen über die genehmigten Zeichnungen bis hin zur kontrollierten Fertigung und routinemäßigen elektrischen Prüfung unterstützen wir OEM-Kunden dabei, zuverlässige Netzfrequenz-Leistungswandler direkt in ihre Leiterplattenbaugruppen zu integrieren.
Typische Spezifikationen für Leiterplatten-Transformatoren
| Parameter | Typischer Bereich / verfügbare Optionen |
|---|---|
| Produkttyp | Offener Aufbau, vakuumimprägnierter oder vollständig gekapselter Leiterplatten-Transformator |
| Nennleistung | 0,5 VA bis 100 VA typisch; höhere Leistungen nach technischer Prüfung möglich |
| Primärspannung | 100 V, 110 V, 115 V, 120 V, 200 V, 220 V, 230 V oder 240 V Wechselspannung; ein- oder zweisträngige Primärwicklung |
| Sekundärspannung | 3 V bis 48 V Wechselspannung pro Wicklung typisch; andere Spannungen auf Anfrage verfügbar |
| Ausgabekonfiguration | Einzelne, mittelpunktabgegriffene, doppelte oder mehrfache Sekundärwicklungen |
| Frequenz | 50Hz, 60Hz oder 50/60Hz |
| Kernmaterial | EI-gestanzter Elektrostahlkern, ausgewählt entsprechend Leistungs- und Temperaturanstiegsanforderungen |
| Spulendrahtmaterial | Kupferwickeldraht |
| Isolationsklasse | Klasse B (130 °C) oder Klasse F (155 °C) |
| Durchschlagsfestigkeit | Projektspezifisch; üblicherweise verfügbar: 3,0–4,0 kVAC Primär-zu-Sekundär |
| Temperaturanstieg | Definiert gemäß Nennlast, Umgebungstemperatur, Gehäuse und Isolationsklasse |
| Montageverfahren | Durchsteck-Lötpins für Leiterplatten |
| Pin-Konfiguration | Individuelle Anzahl der Pins, Pinabstand, Reihenabstand, Durchmesser, Länge und Polaritätskennzeichnung |
| Schutzmöglichkeiten | Thermosicherung, wiedereinschaltbarer Thermoschutzschalter oder externe PTC-Abstimmung |
| Abschirmoptionen | Elektrostatischer Schirm, Zwischenwicklungsschirm oder magnetische Abschirmung bei Bedarf |
| Betriebstemperatur | Typischer Gestaltungsbereich von −20 °C bis +70 °C, abhängig vom Werkstoffsystem |
| Konformitätsoptionen | Konstruktion gemäß geltenden IEC-, EN- oder UL-Anforderungen ausgelegt; Zulassung ist modellspezifisch |
Spezifikationshinweis: Die oben genannten Werte stellen typische technische Leistungsmerkmale dar und nicht ein festes Katalogmodell. Die endgültigen elektrischen Kennwerte, Abmessungen, Toleranzen und Prüfgrenzwerte werden durch die vom Kunden genehmigte Spezifikation und Zeichnung festgelegt.
Vorteile des PCB-Transformators
PCB-Fußabdruck nach Ihrer Platine ausgelegtAbstand der Anschlusspins, Reihenabstand, Pin-Durchmesser, Einbauhöhe und maximale Außenabmessungen können anhand Ihres PCB-Layouts entwickelt werden. Dadurch wird eine erneute Auslegung der Leiterplatte reduziert und die erste Montage während der Prototypfertigung verbessert. |
Stabile Ausgangsspannung unter realen LastbedingungenDer Transformator wird entsprechend der geforderten Ausgangsspannung, des Ausgangsstroms, des Tastverhältnisses und der zulässigen Spannungsregelung berechnet. Die Ausgangsleistung wird unter den vereinbarten Eingangsspannungs-, Frequenz- und Nennlastbedingungen verifiziert. |
Gesteuerter TemperaturanstiegDie Kerngröße, die magnetische Flussdichte, die Kupferstromdichte, die Wicklungsanordnung und die Isoliermaterialien werden gemeinsam ausgewählt. Dadurch ergibt sich eine praktikable thermische Reserve für geschlossene Steuerplatinen und kontinuierlich betriebene Geräte. |
Niedriger Leerlaufstrom und reduzierte KernverlusteDie Windungszahl, der Kernstapel und die Betriebsflussdichte sind auf die vorgegebene Netzfrequenz abgestimmt. Dies trägt zur Begrenzung der Standby-Verluste, des Erregerstroms und unerwünschter Erwärmung bei. |
Anwendungsspezifisches IsolationsdesignSpule, Wicklungstrennwände, Isolierband, Kriechstrecke, Luftstrecke und Durchschlagfestigkeitsniveau werden gemäß den Anforderungen des Endprodukts überprüft. Funktionale, grundlegende, zusätzliche oder verstärkte Isolierung können bewertet werden. |
Leise und reproduzierbare FertigungGeregelte Wicklungsspannung, Kernmontage sowie Imprägnierung oder Verguss tragen zur Verringerung mechanischer Schwingungen und hörbarer Brummgeräusche bei. Genehmigte Zeichnungen, Stücklisten (BOMs) und Prüfgrenzwerte verbessern die Konsistenz zwischen Mustern und Serienfertigungschargen. |
Anpassungsoptionen für Leiterplatten-Transformatoren
| Anpassungsgebiet | Verfügbare Optionen |
| Elektrische Eingabe | Primärspannung, Spannungsbereich, Frequenz 50 Hz/60 Hz, einzelne oder doppelte Primärwicklung |
| Elektrische Ausgangssignale | Einzelner Ausgang, doppelter Ausgang, mehrere Wicklungen, Mittelanzapfung, Serien-/Parallelschaltung |
| Nennleistung | Scheinleistungs-Nennwert (VA) berechnet anhand jeder Sekundärlast und des Betriebszyklus |
| Regulierung der Spannung | Ausgangsspannung angepasst an die erforderliche Volllastspannung |
| Leiterplatten-Fußabdruck (PCB Footprint) | Kundenspezifische Pin-Position, Pinabstand, Reihenabstand, Montagegitter und Sperrbereich |
| Produktabmessungen | Maximale Länge, Breite, Höhe, Einbautiefe und Gewicht |
| Isoliersystem | Isolationsklasse B oder F; funktionale, grundlegende, zusätzliche oder verstärkte Isolation |
| Durchschlagsfestigkeit | Vom Kunden festgelegtes oder normbasiertes Hochspannungs-Prüfniveau (Hi-Pot) und Prüfdauer |
| Thermischer Schutz | Interner thermischer Sicherungsschalter, wiedereinschaltbarer Schutz oder externe Schutzabstimmung |
| EMI-Kontrolle | Elektrostatischer Abschirmung, Zwischenwicklungsschirm und optimierte Wicklungsanordnung |
| UMWELTSCHUTZ | Offenrahmenbauweise, Vakuumimprägnierung, Bandumwicklung oder vollständig vergossene Bauweise |
| Geräuschkontrolle | Reduziertes Flussdichtedesign, gesteuerte Kernmontage und Imprägnierung |
| Kennzeichnung | Kundenartikelnummer, Polaritätskennzeichnung, Datumscodierung, Chargennummer und Eigenmarke |
| Dokumentation | Produktspezifikation, Maßzeichnung, Pin-Belegungsplan, Prüfbericht und Materialdeklarationen |
| Verpackung | Einzelne Behälter, unterteilte Kartons, Exportkartons und Palettenverpackung |
Warum ECKO für kundenspezifische Leiterplatten-Transformatoren wählen?
Konstruktion auf Grundlage der gesamten AnwendungECKO bewertet vor Freigabe des Designs den Eingangsspannungsbereich, die Frequenz, die Ausgangsbelastung, die Spannungsregelung, den Temperaturanstieg, den verfügbaren Leiterplattenplatz, die Gehäusebelüftung und die Isolationsanforderungen. Der Transformator wird als Teil der Stromversorgungsschaltung des Kunden entwickelt – nicht allein anhand von Spannung und Scheinleistung ausgewählt. |
Gesteuerte Spezifikationen, Zeichnungen und ÄnderungsständeJedes genehmigte Projekt kann über eine gesteuerte Produktspezifikation, eine Maßzeichnung, ein Pin-Belegungsdiagramm, eine Stückliste (BOM), eine Fertigungsanweisung und einen Prüfplan verwaltet werden. Konstruktionsänderungen werden nach Änderungsstand, Genehmigungsstatus und wirksamem Produktionslos dokumentiert. |
Qualifizierte und nachverfolgbare RohstoffeKupferdraht, elektrischer Stahl, Spulenkörper, Isolierband, thermische Schutzschalter, Anschlussklemmen und Vergussmaterialien werden gemäß genehmigter Spezifikationen beschafft. Eingangsprüfungen und Chargenprotokolle verhindern den unbefugten Austausch von Materialien. |
Fertigungskapazität mit ProzesskontrolleECKO wurde im Jahr 2000 gegründet und betreibt drei Werkstätten auf einer Fläche von rund 5.000 m² mit etwa 150 qualifizierten Mitarbeitern. Wickeln, Löten, Kernmontage, Imprägnierung, Verguss und elektrische Prüfung werden durch definierte Fertigungs- und Prüfverfahren gesteuert. |
Qualitätskontrolle vom Muster bis zur SerienfertigungKritische elektrische Parameter werden während der Musterprüfung bestätigt und in die Produktions-Test-Spezifikation übernommen. Routinemäßige Prüfungen und Chargen-Rückverfolgbarkeit unterstützen stabile Wiederholungsbestellungen und eine effizientere Eingangsprüfung durch den Kunden. |
PCB-Transformator-Prüfungen und Referenzstandards
Routinemäßige Produktionsprüfungen
| Prüfobjekt | Prüfzweck | Typischer Inspektionsplan |
| Sichtprüfung | Verarbeitungsqualität, Kennzeichnung, Polaritätsmarkierung, Pin-Zustand und Produktaussehen | Routinemäßig oder stichprobenartig |
| Abmessungsprüfung | Gesamtabmessungen, Einbauhöhe, Pin-Abstand und Pin-Position | Stichprobenartig oder bei kritischen Abmessungen |
| Wicklungswiderstand | Überprüft die Leiterdurchgängigkeit und Wicklungskonsistenz | Routine |
| Übersetzungsverhältnis / Ausgangsspannung | Überprüft die Ausgangsspannung und die Wicklungspolarität bei der angegebenen Eingangsspannung | 100-Prozent-Routineprüfung |
| Strom ohne Last | Bestätigt den Erregungsstrom, die Kernmontage und die Konsistenz der Wicklungen | 100 % oder vereinbarter Prüfplan |
| Leerlaufverlust | Bewertet den Leerlaufkern- und Wicklungsverlust | Stichprobenprüfung oder Qualifizierung |
| Lastspannung und Spannungsregelung | Bestätigt die Nennlast-Ausgangsspannung und den Spannungsabfall | Stichproben- und periodische Verifizierung |
| Isolationswiderstand | Prüft die Isolation zwischen den Wicklungen und zugänglichen leitfähigen Teilen | Routinemäßig oder stichprobenartig |
| Durchschlagfestigkeit / Hochspannungsprüfung | Überprüft die angegebene Isolationsfestigkeit | 100 % auf dem genehmigten Prüfniveau |
| Temperaturanstieg | Bestätigt die thermische Leistung unter definierten Montage- und Lastbedingungen | Typ- oder Qualifikationsprüfung |
| Hörbares Geräusch | Bewertet Brumm- und mechanische Schwingungen bei der angegebenen Eingangsspannung | Wenn durch die Spezifikation gesteuert |
| Lötbarkeit | Bestätigt das Benetzen der Leiterplattenanschlüsse und die Beständigkeit gegenüber Lötwärme | Qualifikation oder Stichprobe |
Entwicklungsprozess für kundenspezifische Leiterplatten-Transformatoren
Schritt 1: Einreichung der AnwendungsanforderungenGeben Sie die primäre Spannung, Frequenz, sekundäre Spannung und Stromstärke, den verfügbaren Leiterplattenplatz, die Betriebsumgebung, die jährliche Stückzahl sowie die anzuwendenden Sicherheitsanforderungen an. |
Schritt 2: Technische Machbarkeitsprüfung durch das Engineering-TeamECKO prüft die erforderliche Scheinleistung (VA), die Wicklungsanordnung, die Kerngröße, das Ziel für die Temperaturerhöhung, den Isolationsaufbau, die Leiterplattenfläche (PCB footprint) sowie mögliche technische Risiken. |
Schritt 3: Technisches Angebot und PreisangabeWir liefern eine vorgeschlagene elektrische Konfiguration, den Aufbau-Typ, geschätzte Abmessungen, den Prüfplan, die Werkzeuganforderungen sowie ein kommerzielles Angebot. |
Schritt 4: Freigabe der Spezifikation und der ZeichnungDer Kunde prüft die elektrische Spezifikation, die Übersichtszeichnung, die Leiterplattenfläche (PCB footprint), die Pin-Zuordnung, die Polarität sowie kritische Toleranzen vor der Musterfertigung. |
Schritt 5: PrototypfertigungDie Muster werden unter Verwendung der freigegebenen Materialien und des festgelegten Fertigungsverfahrens hergestellt. Elektrische und dimensionale Prüfprotokolle können gemäß dem vereinbarten Projektplan bereitgestellt werden. |
Schritt 6: Musterprüfung und KundenfreigabeAusgangsspannung, Lastregelung, Leerlaufstrom, Temperaturanstieg, Durchschlagfestigkeit, Abmessungen und Leiterplattenpassform werden vor Freigabe zur Serienfertigung bestätigt. |
Schritt 7: Kontrollierte SerienfertigungDie freigegebene Stückliste (BOM), die Zeichnungsrevision, Wickeldaten, Verfahrensanweisungen und Prüfgrenzwerte werden an die Fertigung übergeben. Routineprüfungen und Chargenkennzeichnung erfolgen gemäß dem Prüfplan. |
FAQ zu Leiterplatten-Transformatoren
1. Was ist ein PCB-Transformator?
Ein PCB-Transformator ist ein kompakter Transformator für Netzspannungsfrequenz, der für die direkte Durchsteckmontage auf einer Leiterplatte ausgelegt ist. Er wandelt die Eingangsspannung in eine oder mehrere niedrigere Wechselstromausgangsspannungen um und gewährleistet dabei die erforderliche elektrische Trennung zwischen Primär- und Sekundärkreis.
2. Welche Informationen muss ich angeben, wenn ich einen kundenspezifischen PCB-Transformator anfordere?
Bitte geben Sie die Eingangsspannung und -frequenz, jede Sekundärspannung und -stromstärke, die Lastart, den Betriebszyklus, die maximalen Abmessungen, den Leiterplatten-Footprint, die Umgebungstemperatur, die Isolationsanforderungen sowie die geschätzte jährliche Stückzahl an. Ein Leiterplattenlayout, eine Maßzeichnung oder eine vorhandene Transformatorprobe helfen uns, das Projekt genauer zu bewerten.
3. Wie wähle ich die richtige Scheinleistung (VA) für einen PCB-Transformator aus?
Die grundlegende Scheinleistungsanforderung (VA) wird berechnet, indem jede Sekundärspannung mit ihrem Nennstrom multipliziert und die Ergebnisse addiert werden. Für Gleichrichterschaltungen, kapazitive Lasten, Spitzenströme, Spannungsregelungsanforderungen und erhöhte Umgebungstemperaturen kann zusätzlicher Konstruktionspuffer erforderlich sein.
4. Sollte ich die Sekundärspannung bei Leerlauf oder bei Volllast angeben?
Bei den meisten kundenspezifischen Projekten sollte die erforderliche Sekundärspannung bei der tatsächlichen Betriebslast angegeben werden. Die Leerlaufspannung eines Transformators liegt normalerweise über seiner Nennlastspannung aufgrund des Wicklungswiderstands und des internen Spannungsabfalls. Bitte geben Sie beide Werte an, falls Ihr Schaltkreis einen strengen Spannungsbereich vorgibt.
5. Warum ist die gemessene Leerlaufspannung höher als die angegebene Ausgangsspannung?
Die Nennsekundärspannung ist üblicherweise bei einer vorgegebenen Last definiert. Wenn der Transformator unbelastet betrieben wird, tritt nahezu kein Spannungsabfall an den Wicklungen auf, weshalb die gemessene Ausgangsspannung ansteigt. Die Differenz zwischen Leerlauf- und Volllastspannung wird als Spannungsregelung bezeichnet.
6. Kann ein PCB-Transformator für einen Brückengleichrichter und einen Filterkondensator ausgelegt werden?
Ein Gleichrichter-Kondensator-Eingang zieht jedoch kurze, stromstarke Ladeimpulse statt eines glatten sinusförmigen Stroms. Bitte geben Sie die erforderliche Gleichspannung am Ausgang, den Gleichstrom-Laststrom, die Gleichrichteranordnung sowie die Filterkapazität an, damit der Transformator korrekt hinsichtlich Wicklungserwärmung und Spannungsregelung dimensioniert werden kann.
7. Können Sie PCB mit einem Leistungsumfang von mehr als 50 W mit mehreren Sekundärwicklungen herstellen?
Ein Leiterplatten-Transformator kann mit einer einzigen, zwei, einer mittelpunktabgegriffenen oder mehreren unabhängigen Sekundärwicklungen ausgelegt werden. Für jede Wicklung sind Spannung, Strom, Isolationsverhältnis und Anschlussart in der genehmigten elektrischen Spezifikation eindeutig festzulegen.
8. Können die Sekundärwicklungen in Serie oder parallel geschaltet werden?
Identische Sekundärwicklungen können für eine Serien- oder Parallelschaltung ausgelegt werden. Bei Serienschaltung erhöht sich die verfügbare Spannung, bei Parallelschaltung erhöht sich der verfügbare Strom. Die korrekte Wicklungspolarität ist strikt einzuhalten; nur Wicklungen mit speziell abgestimmten Eigenschaften dürfen parallel geschaltet werden.
9. Können Sie einen Leiterplatten-Transformator mit zwei 115-V-/230-V-Primärwicklungen herstellen?
Zwei abgestimmte Primärwicklungen können für einen Betrieb bei ca. 115 V parallel oder für einen Betrieb bei ca. 230 V in Serie geschaltet werden. Das erforderliche Schaltbild, die Pin-Zuordnung und die Sicherheitshinweise werden auf der genehmigten Zeichnung festgelegt.
10. Kann der gleiche Leiterplatten-Transformator sowohl mit 50 Hz als auch mit 60 Hz betrieben werden?
Ja, sofern er für den Betrieb mit 50/60 Hz konstruiert und spezifiziert ist. Ein Transformator, der ausschließlich für 60 Hz ausgelegt ist, kann bei Betrieb mit 50 Hz bei gleicher Spannung eine zu hohe magnetische Flussdichte, einen zu hohen Leerlaufstrom und übermäßige Erwärmung aufweisen. Daher sollte die niedrigste vorgesehene Betriebsfrequenz vor der Freigabe des Designs angegeben werden.
