KR20200094423A

KR20200094423A - Transformer

Info

Publication number: KR20200094423A
Application number: KR1020190011883A
Authority: KR
Inventors: 남택훈; 윤석; 김유선; 배석; 임영석
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사; 전남대학교산학협력단
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2020-08-07

Abstract

The present invention relates to a transformer and, more specifically, to a transformer including a secondary coil portion on which a conductive plate is stacked. The transformer according to one embodiment of the present invention can comprise: a bobbin; a core portion coupled to the bobbin along an outer side of the bobbin; and a plurality of conductive plates inserted in the bobbin, and stacked in a thickness direction. The present invention provides the transformer with excellent efficiency.

Description

Transformer {TRANSFORMER}

본 발명은 도전성 플레이트가 적층된 2차 코일부를 포함하는 트랜스포머에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer including a secondary coil portion on which a conductive plate is stacked.

전자기기의 전원공급장치에는 트랜스포머나 라인 필터와 같은 다양한 코일 부품이 탑재된다.Various coil components, such as transformers and line filters, are mounted on the power supply of electronic devices.

트랜스포머(Transformer, 변압기)는 다양한 목적으로 전자기기에 포함될 수 있다. 예를 들어, 트랜스포머는 하나의 회로에서 다른 회로로 에너지를 전달하는 에너지 전달기능을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 트랜스포머는 전압의 크기를 바꾸는 승압 혹은 강압의 기능을 수행하기 위해서 사용될 수도 있다. 또한, 1차, 2차측 권선 간에 유도성 결합(커플링)만 되므로 어떠한 DC 경로도 직접 형성되지 않는 특징을 가지는 트랜스포머는 직류 차단 및 교류 통과를 위한 목적이나 두 회로간 절연 분리를 위해 사용될 수도 있다.Transformers may be included in electronic devices for various purposes. For example, a transformer can be used to perform an energy transfer function that transfers energy from one circuit to another. Also, the transformer may be used to perform a step-up or step-down function that changes the magnitude of the voltage. In addition, since only inductive coupling (coupling) is performed between the primary and secondary windings, a transformer having a characteristic in which no DC path is directly formed may be used for DC blocking and AC passage or isolation between two circuits. .

일반적으로, 트랜스포머는 자속의 통로가 되는 코어를 포함하는데, 코어의 성능 향상을 위해 중족에 에어 갭(Air gap), 또는 갭(gap)을 배치한다. 이를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 일반적인 코어의 갭을 설명하기 위한 도면이다.In general, the transformer includes a core that serves as a passage for magnetic flux, and an air gap or a gap is disposed in the midfoot to improve the performance of the core. This will be described with reference to FIG. 1. 1 is a view for explaining a gap of a general core.

도 1에서는 일반적인 대칭형 E타입 코어(C1, C2)를 결합한 코어부(C)가 도시된다. 이때, 두 E 타입 코어(C1, C2) 각각의 외족은 결합시 서로 접촉하나, 각각의 중족(CL1, CL2)은 수직 방향으로 소정 간격, 즉, 갭(G)을 갖도록 서로 이격된다. 코어부(C)의 중족에 갭(G)이 있을 경우, 그렇지 않은 경우 대비 해당 코어부(C)를 이용한 자성 소자의 자성 특성이 향상된다. 다만, 갭(G)을 구비함으로 인해 갭(G)의 주변에는 자성 에너지(Magnetic Energy)가 나머지 부분 대비 크게 몰리는 현상이 발생하므로, 갭(G)과 인접한 코일에는 전류 밀도가 높아져 자성 소자의 성능을 감소시킨다. 따라서, 갭(G)이 구비됨으로 인한 우수한 특성은 이용하면서, 자성 에너지의 편중으로 인한 부작용을 감소시키기 위해 일반적인 자성 소자에서는 갭(G)에 인접한 코일의 병렬 적층수를 늘리는 방법이 사용된다. 그러나, 이러한 방법은 코일의 구성을 복잡하게 하며 그로 인한 중량과 소자 크기의 증가를 야기하고, 조립 공정이 복잡하여 불량률 관리 상의 문제점이 있다.In FIG. 1, a core portion C in which general symmetric E-type cores C1 and C2 are coupled is illustrated. At this time, the outer groups of each of the two E-type cores C1 and C2 are in contact with each other when engaged, but each of the middle legs CL1 and CL2 are spaced apart from each other to have a predetermined distance, that is, a gap G in the vertical direction. If there is a gap G in the middle of the core portion C, the magnetic properties of the magnetic element using the core portion C are improved compared to the case where the gap G is not. However, due to the presence of the gap G, the magnetic energy is concentrated in the periphery of the gap G compared to the rest, so the current density increases in the coil adjacent to the gap G, thereby improving the performance of the magnetic element. Reduces it. Therefore, in order to reduce the side effects due to the bias of magnetic energy while using the excellent properties due to the gap G being provided, a method of increasing the number of parallel stacks of coils adjacent to the gap G is used in a general magnetic element. However, this method complicates the configuration of the coil, causes an increase in weight and device size, and has a problem in defect rate management due to a complicated assembly process.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 보다 효율이 우수한 트랜스포머를 제공하기 위한 것이다.The present invention is designed to solve the problems of the prior art described above, and is to provide a transformer with more efficiency.

특히, 본 발명은 코어부의 에너지 밀도가 높은 특정 부위로 인한 전류 밀도 영향을 완화할 수 있는 구조를 갖는 2차 측 코일부를 구비하는 트랜스포머를 제공하기 위한 것이다.In particular, the present invention is to provide a transformer having a secondary side coil portion having a structure capable of alleviating the effect of current density due to a specific portion having a high energy density of the core portion.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 트랜스포머는, 2차 코일부를 구성하는 도전성 플레이트 중 코어부의 자기력 에너지 밀도가 상대적으로 높은 부분에 인접한 도전성 플레이트의 두께를 나머지 도전성 플레이트보다 두껍게 하여, 자기력 에너지의 편중에 따른 전류 밀도 문제를 구조적으로 보완한다.In order to solve the above technical problem, the transformer of the present invention according to an embodiment of the present invention, the thickness of the conductive plate adjacent to the portion of the magnetic force energy density of the core portion of the conductive plate constituting the secondary coil portion is relatively high Is thicker than the rest of the conductive plates to structurally compensate the current density problem due to the bias of magnetic force energy.

이를 위해, 일 실시예에 따른 트랜스포머는, 보빈; 상기 보빈의 외측에 배치되며, 제1 중족을 갖는 상부 코어와 제2 중족을 갖는 하부 코어를 포함하되, 상기 제1 중족과 상기 제2 중족 사이에 갭을 갖는 코어부; 및 수직 방향으로 적층된 복수의 도전성 플레이트를 포함하되, 상기 복수의 도전성 플레이트 중 수직 방향으로 상기 갭에 인접한 적어도 하나의 도전성 플레이트는, 나머지 도전성 플레이트보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.To this end, the transformer according to an embodiment includes: a bobbin; A core portion disposed outside the bobbin and including an upper core having a first midfoot and a lower core having a second midfoot, having a gap between the first midfoot and the second midfoot; And a plurality of conductive plates stacked in the vertical direction, wherein at least one conductive plate adjacent to the gap in the vertical direction among the plurality of conductive plates may have a greater thickness than the remaining conductive plates.

또한, 일 실시예에 따른 트랜스포머는, 보빈; 상기 보빈의 외측에 배치되며, 제1 중족을 갖는 상부 코어와 제2 중족을 갖는 하부 코어를 포함하되, 상기 제1 중족과 상기 제2 중족 사이에 갭을 갖는 코어부; 및 상기 보빈에 삽입되며, 수직 방향으로 서로 이격된 상부 코일부, 미들 코일부 및 하부 코일부를 각각 구성하는 복수의 도전성 플레이트를 포함하고, 상기 미들 코일부에서 상기 갭에 인접한 적어도 하나의 도전성 플레이트는 나머지 도전성 플레이트보다 큰 두께를 가질 수 있다.In addition, the transformer according to an embodiment includes: a bobbin; A core portion disposed outside the bobbin and including an upper core having a first midfoot and a lower core having a second midfoot, having a gap between the first midfoot and the second midfoot; And a plurality of conductive plates which are inserted into the bobbin and are respectively spaced apart from each other in the vertical direction and constitute a lower coil portion, and at least one conductive plate adjacent to the gap in the middle coil portion. May have a larger thickness than the remaining conductive plates.

예를 들어, 상기 상부 코일부의 최상층 도전성 플레이트 및 상기 하부 코일부의 최하층 도전성 플레이트는, 상기 상부 코일부와 상기 하부 코일부의 나머지 도전성 플레이트보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.For example, the uppermost conductive plate of the upper coil portion and the lowermost conductive plate of the lower coil portion may have a greater thickness than the remaining conductive plates of the upper coil portion and the lower coil portion.

예를 들어, 상기 미들 코일부에서 상기 갭에 인접한 적어도 하나의 도전성 플레이트, 상기 상부 코일부의 최상층 도전성 플레이트 및 상기 하부 코일부의 최하층 도전성 플레이트 각각은, 상기 복수의 도전성 플레이트 중 나머지 도전성 플레이트가 갖는 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가질 수 있다.For example, at least one conductive plate adjacent to the gap in the middle coil portion, each of the uppermost conductive plate of the upper coil portion and the lowermost conductive plate of the lower coil portion, has a remaining conductive plate among the plurality of conductive plates It may have a second thickness that is thicker than the first thickness.

예를 들어, 상기 복수의 도전성 플레이트는, 제1 평면 형상을 갖되 제1 두께를 갖는 제1-1 타입 도전성 플레이트와 상기 제1 평면 형상을 갖되 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 갖는 제1-2 타입 도전성 플레이트 중 어느 하나와, 제2 평면 형상을 갖되 상기 제1 두께를 갖는 제2-1 타입 도전성 플레이트와 상기 제2 평면 형상을 갖되 상기 제2 두께를 갖는 제2-2 타입 도전성 플레이트 중 어느 하나가 수직 방향으로 교번순으로 적층되어 형성될 수 있다.For example, the plurality of conductive plates may have a first planar shape, but have a first-first type conductive plate having a first thickness and a first thickness having a first planar shape but a second thickness that is thicker than the first thickness. Any one of the -2 type conductive plate, a 2-1 type conductive plate having a second planar shape but having the first thickness, and a 2-2 type conductive plate having the second planar shape but having the second thickness Any one of them may be formed by being stacked alternately in the vertical direction.

예를 들어, 상기 제1 평면 형상과 상기 제2 평면 형상은 서로 좌우 대칭일 수 있다.For example, the first plane shape and the second plane shape may be symmetrical to each other.

예를 들어, 상기 제1 평면 형상을 갖는 도전성 플레이트와 상기 제2 평면 형상을 갖는 도전성 플레이트 각각의 시그널 단부에 배치된 관통홀의 연장 방향은, 상기 제1 평면 형상을 갖는 도전성 플레이트와 상기 제2 평면 형상을 갖는 도전성 플레이트 각각의 그라운드 단부에 배치된 관통홀의 연장 방향과 소정 각도를 이룰 수 있다.For example, an extension direction of a through hole disposed at the signal end of each of the conductive plate having the first planar shape and the conductive plate having the second planar shape includes the conductive plate having the first planar shape and the second flat surface. It is possible to achieve a predetermined angle with the extending direction of the through hole disposed at the ground end of each conductive plate having a shape.

예를 들어, 상기 소정 각도는 둔각을 포함할 수 있다.For example, the predetermined angle may include an obtuse angle.

본 발명에 따른 트랜스포머에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.When explaining the effect on the transformer according to the present invention are as follows.

첫째, 코어부의 갭과 같이 에너지 밀도가 편중된 부분이 있더라도, 해당 부분에 인접한 도전성 플레이트의 상대적 두께차로 인해 전류 밀도에 대한 영향이 완화된다.First, even if there is a portion in which the energy density is biased, such as a gap in the core portion, the effect on the current density is alleviated due to the difference in relative thickness of the conductive plate adjacent to the portion.

둘째, 완화된 전류 밀도로 인해 동일한 성능을 구현하기 위한 도전성 플레이트의 매수가 감소한다.Second, the number of conductive plates to achieve the same performance is reduced due to the relaxed current density.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 일반적인 코어의 갭을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 외관 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 트랜스포머의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 보빈의 형상을 나타낸다.
도 5는 실시예들에 따른 하부 코어의 외관 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 두 가지 타입의 도전성 플레이트의 평면 형상을 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 따른 코어부와 도전성 플레이트간의 배치 형태를 설명하기 위한 측면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 트랜스포머의 2차 코일부에서의 전류 밀도를, 도 9는 비교례에 의한 트랜스포머의 2차 코일부에서의 전류 밀도를 각각 나타낸다.
도 10은 다른 실시예에 따른 트랜스포머 구조의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 보빈과 2차 코일부 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.The accompanying drawings are provided to help understanding of the present invention, and provide embodiments of the present invention with detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to specific drawings, and the features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
1 is a view for explaining a gap of a general core.
2 is an external perspective view of a transformer according to an embodiment.
3 is an exploded perspective view of a transformer according to an embodiment.
4 shows the shape of a bobbin according to an embodiment.
5 is an external perspective view of a lower core according to embodiments.
6 shows a planar shape of two types of conductive plates according to an embodiment.
7 is a side view for explaining the arrangement form between the core portion and the conductive plate according to an embodiment.
8 shows the current density in the secondary coil portion of the transformer shown in FIG. 7, and FIG. 9 shows the current density in the secondary coil portion of the transformer according to the comparative example.
10 is a plan view showing an example of a transformer structure according to another embodiment.
11 is a perspective view showing an example of a configuration of a bobbin and a secondary coil part according to another embodiment.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in more detail with reference to the drawings. The suffixes "modules" and "parts" for components used in the following description are given or mixed only considering the ease of writing the specification, and do not have meanings or roles distinguished from each other in themselves.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및"전(앞) 또는 후(뒤)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.In the description of the embodiment, in the case of being described as being formed in "top (top) or bottom (bottom)", "before (front) or after (back)" of each component, "top (top) or bottom "Bottom" and "before (before) or after (behind)" include both two components in direct contact with each other or one or more other components formed between two components.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, but another component between each component It should be understood that elements may be "connected", "coupled" or "connected".

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms "include", "consist" or "have" as described above mean that the corresponding component can be inherent, unless specifically stated otherwise, to exclude other components. It should not be interpreted as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related art, and are not to be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 트랜스포머를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a transformer according to this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 외관 사시도를, 도 3은 일 실시예에 따른 트랜스포머의 분해 사시도를 각각 나타낸다.Figure 2 shows an external perspective view of the transformer according to an embodiment, Figure 3 shows an exploded perspective view of the transformer according to an embodiment, respectively.

도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스포머(100A)는 보빈(110A)과, 보빈(110A)에 삽입되는 복수의 도전성 플레이트(120), 복수의 도전성 플레이트(120)를 전기적으로 연결시켜 복수의 도전성 플레이트(120)와 함께 일체로 2차 코일부를 구성하는 복수의 체결부(130) 및 보빈(110)의 외측의 적어도 일부를 감싸는 형태로 결합되는 코어부(140)를 포함할 수 있다.2 and 3 together, the transformer 100A according to an embodiment of the present invention includes a bobbin 110A, a plurality of conductive plates 120 inserted into the bobbin 110A, and a plurality of conductive plates 120 ) By electrically connecting the plurality of conductive plates 120 together with the plurality of fastening parts 130 and the bobbin 110 to form at least a part of the secondary coil part integrally coupled to the core part ( 140).

여기서, 실시예에 따른 트랜스포머(100)는 보빈(110A)에 권선되되, 1차 코일부를 구성하는 도전선을 더 포함할 수 있으나, 본 명세서의 도면들에서의 도시는 생략되었다. 1차 코일부(미도시)는 강성 도체 금속, 예를 들어 구리 도전선이 수회 감겨진 다중 권선(winding)이거나 플레이트 형상일 수 있다.Here, the transformer 100 according to the embodiment is wound on the bobbin 110A, and may further include a conductive wire constituting the primary coil part, but illustration in the drawings of the specification is omitted. The primary coil part (not shown) may be a rigid conductor metal, for example, multiple windings in which copper conductive wires are wound several times or may be plate-shaped.

2차 코일부(120, 130)는 제1 코일부(미도시)로부터 공급 받은 전원 신호를 변압시켜 출력할 수 있다. 도 2 및 도 3에서는 2차 코일부(120, 130)를 구성함에 있어 총 8매의 도전성 플레이트가 두께 방향(예를 들어, z축 방향)으로 적층된 형태로 배치될 수 있다. 각각의 도전성 플레이트는 2차 코일부에서 1턴에 해당할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 더 많거나 더 적은 도전성 플레이트가 적용될 수 있다.The secondary coil units 120 and 130 may transform and output a power signal supplied from the first coil unit (not shown). In FIGS. 2 and 3, in configuring the secondary coil units 120 and 130, a total of eight conductive plates may be disposed in a stacked form in a thickness direction (eg, z-axis direction). Each conductive plate may correspond to 1 turn in the secondary coil portion. However, this is exemplary and more or less conductive plates may be applied.

예를 들어, 복수의 도전성 플레이트(120) 각각은 x축과 나란한 방향으로 보빈(110A)에 삽입될 수 있다.For example, each of the plurality of conductive plates 120 may be inserted into the bobbin 110A in a direction parallel to the x-axis.

복수의 도전성 플레이트(120) 각각은 체결부(130)를 통한 전기적 연결을 제외하면 절연재를 통해 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 예를 들어, 복수의 도전성 플레이트 중 서로 인접한 도전성 플레이트 사이에는 절연 필름이 배치되어 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 절연 필름은 케톤, 폴리이미드 등의 성분을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 도전성 플레이트(120)는 상부 코일부(120T), 미들 코일부(120) 및 하부 코일부(120B)를 포함할 수 있으며, 각 코일부(120T, 120M, 120B)는 두께 방향으로 서로 이격될 수 있다.Each of the plurality of conductive plates 120 may be electrically insulated from each other through an insulating material except for an electrical connection through the fastening portion 130. For example, an insulating film may be disposed between conductive plates adjacent to each other among the plurality of conductive plates to be electrically insulated from each other. The insulating film may include components such as ketone and polyimide, but is not limited thereto. The conductive plate 120 may include an upper coil portion 120T, a middle coil portion 120, and a lower coil portion 120B, and each coil portion 120T, 120M, and 120B may be spaced apart from each other in the thickness direction. have.

또한, 복수의 도전성 플레이트(120) 각각은 도전성 금속, 예를 들어, 구리를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 도전성 플레이트는 알루미늄을 포함할 수 있다. 구리 대신 알루미늄이 적용될 경우, 도전성 플레이트의 두께는 구리 대비 약 60% 더 두꺼울 수 있으나, 반드시 이러한 두께비에 한정되는 것은 아니다.In addition, each of the plurality of conductive plates 120 may include a conductive metal, for example, copper, but is not limited thereto. For example, the plurality of conductive plates may include aluminum. When aluminum is applied instead of copper, the thickness of the conductive plate may be about 60% thicker than copper, but is not necessarily limited to this thickness ratio.

보빈(110A)은 1차 코일부를 구성하는 도전선(미도시), 2차 코일부를 구성하는 복수의 도전성 플레이트(120), 그리고 코어부(140)가 서로 절연되되, 각각(120, 140)의 적어도 일부를 수용하거나 고정시키기에 적합한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 보빈(110A)은 코어부(140)의 중족이 관통할 수 있도록 중족 형상에 대응되는 평면 형상을 갖는 관통홀(TH)을 가질 수 있다.In the bobbin 110A, conductive wires (not shown) constituting the primary coil part, a plurality of conductive plates 120 constituting the secondary coil part, and the core parts 140 are insulated from each other, respectively 120 and 140 ) May have a shape suitable for accommodating or fixing at least a portion. For example, the bobbin 110A may have a through hole TH having a planar shape corresponding to the midfoot shape so that the midfoot of the core portion 140 can penetrate.

보빈(110A)은 절연성 물질, 예를 들어, 수지 물질을 포함할 수 있으며, 다양한 성형 방식으로 생산될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 보빈(110A)은 복수의 도전성 플레이트(120) 중 두께 방향으로 최상층 도전성 플레이트의 상면 및 두께 방향으로 최하층 도전성 플레이트의 하면을 각각 노출시키는 오프닝을 가질 수 있다. 보빈(110A)의 보다 구체적인 형상은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.The bobbin 110A may include an insulating material, for example, a resin material, and may be produced in various molding methods. The bobbin 110A according to embodiments of the present invention may have an opening for exposing the upper surface of the uppermost conductive plate in the thickness direction and the lower surface of the lowermost conductive plate in the thickness direction among the plurality of conductive plates 120, respectively. A more specific shape of the bobbin 110A will be described later with reference to FIG. 4.

체결부(130)는 복수의 금속 바(bar) 형태로 도전성 플레이트(120) 각각의 일 단부를 두께 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 관통하되, 솔더링 방식으로 도전성 플레이트(120) 각각과 고정될 수 있다. 물론, 실시예에 따라 금속 바는 볼트, 너트, 와셔 등의 다른 체결 부재로 대체될 수도 있다.The fastening portion 130 passes through one end of each of the conductive plates 120 in the form of a plurality of metal bars in the thickness direction (eg, Z-axis direction), and each of the conductive plates 120 is soldered. Can be fixed. Of course, depending on the embodiment, the metal bar may be replaced with other fastening members such as bolts, nuts, and washers.

자기회로의 성격을 가지는 코어부(140)는 자속의 통로 역할을 할 수 있다. 코어부는 상측에서 결합되는 상부 코어(141)와 하측에서 결합되는 하부 코어(142)를 포함할 수 있다. 두 코어(141, 142)는 서로 상하로 대칭되는 형상일 수도 있고, 비대칭 형상일 수도 있다. 코어부(140)는 자성물질, 예를 들어, 철 또는 페라이트를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 코어부(140)의 구체적인 형상은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.The core portion 140 having the characteristics of a magnetic circuit may serve as a passage for magnetic flux. The core portion may include an upper core 141 coupled from the upper side and a lower core 142 coupled from the lower side. The two cores 141 and 142 may be symmetrical to each other and may be asymmetrical. The core portion 140 may include a magnetic material, for example, iron or ferrite, but is not limited thereto. The specific shape of the core portion 140 will be described later with reference to FIG. 5.

도 4는 일 실시예들에 따른 보빈(110A)의 형상을 나타낸다.4 shows the shape of the bobbin 110A according to one embodiment.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 보빈(110A)은 상부 수용부(111), 미들(middle) 수용부(113), 하부 수용부(115), 상부 수용부(111)와 미들 수용부(113)를 연결하는 상부 연결부(112) 및 미들 수용부(113)와 하부 수용부(115)를 연결하는 하부 연결부(114)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the bobbin 110A according to an embodiment includes an upper accommodating part 111, a middle accommodating part 113, a lower accommodating part 115, an upper accommodating part 111 and a middle accommodating part. An upper connection portion 112 connecting the 113 and a middle connection portion 113 and the lower connection portion 114 connecting the lower receiving portion 115 may be included.

여기서, 각 수용부(111, 113, 115)는 "U"자형 또는 일측 반원이 절취된 트랙(track)형 평면 형상을 가지며, 각 수용부(111, 113A, 115)와 두 연결부(112, 114)는 평면 상에서 수직 방향으로 관통홀(TH)을 중심으로 정렬될 수 있다. 또한, 각 연결부(112, 114)의 내측면은 관통홀(TH)의 측벽을 정의할 수도 있다. 관통홀(TH)은 트랙형 평면 형상을 가질 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 후술할 코어부(140) 중족의 평면 형상에 대응되는 형상을 갖는 것으로 족하다.Here, each of the receiving portions (111, 113, 115) has a "U" shape or a track-shaped plane shape with one side semicircle cut off, and each receiving portion (111, 113A, 115) and the two connecting portions (112, 114) ) May be aligned around the through hole TH in a vertical direction on a plane. In addition, the inner surface of each connection portion 112 and 114 may define a sidewall of the through hole TH. The through hole TH may have a track-like planar shape, but this is exemplary, and it is sufficient to have a shape corresponding to the planar shape of the midfoot of the core portion 140 to be described later.

각 수용부(111, 113, 115)는 도전성 플레이트(120)를 수용하기 위한 수용공(RH1, RH2, RH3)을 가지며, 공통적으로 X-Y 평면 상에서 반원 형상을 갖는 일측과 대향하는 타측에 도전성 플레이트(120)가 삽입될 수 있는 개구를 갖는다. 예를 들어, 상부 수용부(111)는 상부 코일부(120T)가 수용되는 상부 수용공(RH1)을 가지며, 하부 수용부(115)는 하부 코일부(120B)가 수용되는 하부 수용공(RH3)을 갖는다. 또한, 미들 수용부(113)는 미들 코일부(120M)가 수용되는 미들 수용공(RH2) 을 갖는다.Each receiving portion (111, 113, 115) has a receiving hole (RH1, RH2, RH3) for accommodating the conductive plate 120, a conductive plate on the other side opposite to one side having a semi-circular shape on the XY plane in common 120) has an opening through which it can be inserted. For example, the upper accommodating part 111 has an upper accommodating hole RH1 in which the upper coil part 120T is accommodated, and the lower accommodating part 115 has a lower accommodating hole RH3 in which the lower coil part 120B is accommodated. ). Further, the middle accommodating part 113 has a middle accommodating hole RH2 in which the middle coil part 120M is accommodated.

한편, 상부 수용부(111)와 하부 수용부(115)는 두께 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 상하 대칭 형상을 가져, 상부 수용부(111)는 상측으로 개방되며, 하부 수용부(111)는 하측으로 개방된다. 따라서, 상부 수용부(111)에 수용되는 상부 코일부(120T)는 최상단에 위치하는 도전성 플레이트의 적어도 일부가 상측방향으로 노출되며, 하부 수용부(115)에 수용되는 하부 코일부(120B)는 최하단에 위치하는 도전성 플레이트의 적어도 일부가 하측방향으로 노출된다. 따라서, 상부 코일부(120T)와 하부 코일부(120B)는 각각 적어도 일 표면에 대하여 넓은 방열 면적을 갖게 되며, 그로 인해 노출된 표면의 위치에 따라 주변 공기중으로 또는 코어부(140)가 결합될 때 코어부(140)로 신속히 전달될 수 있어 방열에 유리하다.On the other hand, the upper receiving portion 111 and the lower receiving portion 115 has a symmetrical shape up and down in the thickness direction (for example, Z-axis direction), the upper receiving portion 111 is opened to the upper side, the lower receiving portion ( 111) is opened downward. Therefore, the upper coil portion 120T accommodated in the upper receiving portion 111 is exposed at least a portion of the conductive plate positioned at the uppermost side, and the lower coil portion 120B accommodated in the lower receiving portion 115 is At least a portion of the conductive plate positioned at the bottom is exposed in the downward direction. Therefore, the upper coil part 120T and the lower coil part 120B each have a wide heat dissipation area with respect to at least one surface, whereby the core part 140 may be coupled into the ambient air or depending on the exposed surface position. When it can be quickly transferred to the core 140, it is advantageous for heat dissipation.

상부 수용부(111) 및 하부 수용부(115)와는 달리, 미들 수용부(113)에는 중공(TH)을 제외하면 상하 방향으로 오프닝이 구비되지 않을 수 있다. 이는 미들 수용부(113)에 수용될 미들 코일부(123)와, 상부 연결부(112) 및 하부 연결부(114)를 중심으로 권선될 1차 코일부간의 절연 거리를 확보하기 위함이다.Unlike the upper accommodating part 111 and the lower accommodating part 115, the middle accommodating part 113 may not be provided with an opening in the vertical direction except for the hollow TH. This is to secure the insulation distance between the middle coil portion 123 to be accommodated in the middle accommodation portion 113 and the primary coil portion to be wound around the upper connection portion 112 and the lower connection portion 114.

1차 코일부를 구성하는 도전선(미도시)은 상부 수용부(111)와 미들 수용부(130) 사이의 공간에서 상부 연결부(112)의 외측면과, 미들 수용부(113)와 하부 수용부(115) 사이의 공간에서 하부 연결부(114)의 외측면 각각을 따라 권선될 수 있다.The conductive wire (not shown) constituting the primary coil part receives the outer surface of the upper connection part 112 in the space between the upper accommodating part 111 and the middle accommodating part 130, and the middle accommodating part 113 and the lower accommodating part. In the space between the portions 115 may be wound along each of the outer surface of the lower connection portion (114).

다음으로, 도 5를 참조하여 코어부(140)의 구성을 설명한다. 도 5는 하부 코어의 외관 사시도이다. 도 5에서는 코어부(140) 중 하부 코어(142)를 기준으로 설명하나, 상부 코어(141)는 하부 코어(142)와 상하 대칭 형상임을 가정하여, 상부 코어(141)에 대한 설명에 갈음하기로 한다.Next, the configuration of the core unit 140 will be described with reference to FIG. 5. 5 is an external perspective view of the lower core. In FIG. 5, description is made based on the lower core 142 among the core parts 140, but assuming that the upper core 141 is symmetrical to the lower core 142, the description of the upper core 141 is replaced. Shall be

도 5를 참조하면, 하부 코어(142)의 하면은 일 방향(예컨대, Y축 방향)으로 연장되는 장변과, 일 방향과 교차하는 타 방향(예컨대, X축 방향)으로 연장되는 단변을 포함하는 직사각형 평면 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 5, the lower surface of the lower core 142 includes a long side extending in one direction (eg, Y-axis direction) and a short side extending in another direction (eg, X-axis direction) intersecting one direction. It may have a rectangular planar shape.

또한, 하부 코어(142)는 트랙형 기둥 형상을 갖는 중족(142_1, 또는 중심부)와 중족 (142_1) 주변의 서로 대면하는 양 측면에 배치되는 측부(142_2)를 포함할 수 있다. 이때, 하부 코어(142)가 보빈(110)을 감싸는 형태로 결합될 수 있도록 측부(142_2)의 내측면과 중족(142_1)의 측면 사이에서 절취된 트랙형 평면 형상으로 정의되는 수용공은 보빈(110)의 크기 및 형상에 대응될 수 있다. 이러한 형상의 코어를 "EPC" 코어라고도 한다.In addition, the lower core 142 may include a lateral part 142_2 disposed on both sides facing each other around the midfoot 142_1 (or the center) having the track-like pillar shape and the midfoot 142_1. At this time, the receiving hole defined as a track-like planar shape cut between the inner surface of the side portion 142_2 and the side surface of the midfoot 142_1 so that the lower core 142 may be combined in a form surrounding the bobbin 110 is a bobbin ( 110). Cores of this shape are also referred to as "EPC" cores.

한편, 중족(142_1)은 보빈(110)의 관통홀(TH)에 삽입될 수 있다. 또한, 보빈(110)과 결합될 때, 상부 코어(141)의 중족(미도시)과 하부 코어(142)의 중족(142_1)은 소정 간격(예를 들어, 100um) 이격되어 갭(G)을 형상할 수 있다.Meanwhile, the midfoot 142_1 may be inserted into the through hole TH of the bobbin 110. In addition, when combined with the bobbin 110, the middle of the upper core 141 (not shown) and the middle of the lower core 142 (142_1) is spaced a predetermined distance (for example, 100um) gap (G) It can be shaped.

다음으로, 도 6을 참조하여 2차 코일부를 구성하는 복수의 도전성 플레이트의 구성을 설명한다.Next, a configuration of a plurality of conductive plates constituting the secondary coil portion will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 실시예에 따른 두 가지 타입의 도전성 플레이트의 평면 형상을 나타낸다.6 shows a planar shape of two types of conductive plates according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 두 가지 서로 다른 평면 형상을 갖는 도전성 플레이트(121, 122)가 도시된다. 제1-1 타입 도전성 플레이트(121)는 제2-1 타입 도전성 플레이트(122) 대비 좌우가 반전됨을 제외하면 동일한 형상을 가지므로, 제1-1 타입 도전성 플레이트(121)를 중심으로 설명한다.Referring to FIG. 6, conductive plates 121 and 122 having two different planar shapes are illustrated. The 1-1 type conductive plate 121 has the same shape except that the left and right sides are inverted compared to the 2-1 type conductive plate 122, and therefore, the first type conductive plate 121 will be described.

실시예에 따른 도전성 플레이트(121)는 2차 코일부의 1턴을 구성하기 위하여 두 개의 단부(121_M, 121_R)를 갖는 열린 고리형 평면 형상을 가질 수 있다. 도 6을 포함한 본 명세서에서 도전성 플레이트(121, 121', 122, 122', 123, 124)는 트랙형 중공(HC)을 중심으로 하는 열린 트랙형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 평면 형상은 열린 원형/타원형 고리형상이나 열린 다각형 고리형상일 수도 있다.The conductive plate 121 according to the embodiment may have an open annular planar shape having two ends 121_M and 121_R to constitute one turn of the secondary coil portion. Although the conductive plates 121, 121', 122, 122', 123, and 124 in the present specification including FIG. 6 are shown as having an open track shape centered on the track-type hollow (HC), this is exemplary and has a planar shape May be an open circular/elliptical annular shape or an open polygonal annular shape.

예를 들어, 제1-1 타입 도전성 플레이트(121)는"q"자형 평면 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2-1 타입 도전성 플레이트(122)는 제1-1 타입 도전성 플레이트(121)와 좌우 대칭형상인 바, "p"자형 평면 형상을 가질 수 있다.For example, the 1-1 type conductive plate 121 may have a “q” shaped flat shape. In addition, the 2-1 type conductive plate 122 may have a “p”-shaped planar shape as the left-right symmetrical shape of the 1-1 type conductive plate 121.

또한, 각 단부에는 체결부(130)가 관통할 수 있도록 관통홀(H)이 구비될 수 있다. 도 6에서는 단부마다 하나의 직사각형 평면 형상을 갖는 관통홀(H)이 도시되었으나, 홀의 개수와 위치는 상이할 수 있다.In addition, a through hole H may be provided at each end so that the fastening portion 130 can penetrate. In FIG. 6, a through hole H having one rectangular plane shape per end is illustrated, but the number and location of the holes may be different.

한편, 제1-1 타입 도전성 플레이트(121)를 기준으로 제1 단부(121_M)는 그라운드로 연결되므로 그라운드 단부라 칭할 수 있으며, 제2 단부(121_R)는 하나의 시그널 라인으로 연결되므로 제1 시그널 단부라 칭할 수 있다. 유사하게, 제2 타입 도전성 플레이트(122)도 하나의 그라운드 단부(122_M)와 하나의 시그널 단부(122_L)를 가질 수 있는데, 시그널 단부(122_L)는 제1 시그널 단부(121_R)의 반대 방향에 위치하며, 제2 시그널 단부라 칭할 수 있다.Meanwhile, since the first end 121_M is connected to ground based on the 1-1 type conductive plate 121, it may be referred to as a ground end, and the second end 121_R is connected to one signal line, so that the first signal It can be called the end. Similarly, the second type conductive plate 122 may also have one ground end 122_M and one signal end 122_L, where the signal end 122_L is located in the opposite direction of the first signal end 121_R. And may be referred to as a second signal end.

따라서, 2차 코일부(120, 130)를 구성하는 일 코일부, 예컨대, 상부 코일부(120T)에 2매의 도전성 플레이트가 적용될 경우, 2개의 그라운드 단부, 두 개의 제1 시그널 단부 및 두 개의 제2 시그널 단부가 구비된다. 여기서, 2개의 그라운드 단부는 수직 방향으로 적어도 일부가 서로 중첩되도록 관통홀(H)을 중심으로 정렬될 수 있다.Therefore, when two conductive plates are applied to one coil part constituting the secondary coil parts 120 and 130, for example, the upper coil part 120T, two ground ends, two first signal ends, and two A second signal end is provided. Here, the two ground ends may be aligned around the through hole H so that at least a portion overlaps each other in the vertical direction.

지금까지 도 6을 참조하여 설명한 제1-1 도전성 플레이트(121)와 제2-1 도전성 플레이트(122)는 평면 형상을 기준으로 구분하였으나, 실시예에 따른 2차 코일부를 구성하는 도전성 플레이트(120)는 각각의 두께에 의해서도 구분된다. 예컨대, 본 발명의 실시예들에 적용되는 도전성 플레이트는 수직 방향(예컨대, Z축 방향)으로 제1 두께를 갖는 제1-1 도전성 플레이트(121)와, 제1 도전성 플레이트(121)와 동일한 평면 형상을 갖되, 제1 두께보다 두께운 제2 두께를 갖는 제1-2 도전성 플레이트(121')를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예들에 적용되는 도전성 플레이트는 수직 방향(예컨대, Z축 방향)으로 제1 두께를 갖는 제2-1 도전성 플레이트(122)와, 제2-1 도전성 플레이트(122)와 동일한 평면 형상을 갖되, 제1 두께보다 두께운 제2 두께를 갖는 제2-2 도전성 플레이트(122')를 더 포함한다.The 1-1 conductive plate 121 and the 2-1 conductive plate 122 described so far with reference to FIG. 6 are divided based on the planar shape, but the conductive plate constituting the secondary coil portion according to the embodiment ( 120) is also distinguished by each thickness. For example, the conductive plate applied to the embodiments of the present invention is the same plane as the 1-1 conductive plate 121 having the first thickness in the vertical direction (eg, Z-axis direction), and the first conductive plate 121 It has a shape, but includes a 1-2 conductive plate 121' having a second thickness that is thicker than the first thickness. In addition, the conductive plate applied to the embodiments of the present invention includes a 2-1 conductive plate 122 and a 2-1 conductive plate 122 having a first thickness in a vertical direction (eg, Z-axis direction). A second planar conductive plate 122' having the same planar shape but having a second thickness that is thicker than the first thickness is further included.

상부 코일부(120T), 미들 코일부(120M) 및 하부 코일부(120B) 각각은, 상술한 제1-1 타입 도전성 플레이트(121)와 제1-2 타입 도전성 플레이트(121') 중 어느 하나와, 제2-1 타입 도전성 플레이트(122)와 제2-2 타입 도전성 플레이트(122') 중 어느 하나가 적어도 하나의 쌍을 이루어 중공(HC)을 중심으로 수직방향으로 정렬되도록 교번순으로 적층되어 구성될 수 있다.Each of the upper coil portion 120T, the middle coil portion 120M, and the lower coil portion 120B is any one of the above-described first-type conductive plate 121 and first-type conductive plate 121'. Wow, one of the 2-1 type conductive plate 122 and the 2-2 type conductive plate 122' is stacked in an alternating order so that at least one pair forms a vertical alignment around the hollow HC. Can be configured.

예를 들어, 하나의 쌍을 이루는 두 도전성 플레이트 중 하나는 제1 두께를 가지고, 다른 하나는 제2 두께를 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 코어부(140) 중 자기력 에너지 밀도가 높은 부분에 수직 방향으로 인접한 도전성 플레이트는 제2 두께를 가질 수 있다.For example, one of the two conductive plates in a pair may have a first thickness, and the other may have a second thickness, but is not limited thereto. However, the conductive plate adjacent to the portion of the core portion 140 having a high magnetic force energy density in the vertical direction may have a second thickness.

이러한 조건을 만족하는 도전성 플레이트의 배치 형태를 도 7을 참조하여 설명한다.The arrangement form of the conductive plate satisfying these conditions will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 일 실시예에 따른 코어부와 도전성 플레이트간의 배치 형태를 설명하기 위한 측면도이다. 도 7에서는 이해를 돕기 위해 도전성 플레이트(120)와 코어부(140)만을 도시하였다.7 is a side view for explaining the arrangement form between the core portion and the conductive plate according to an embodiment. In FIG. 7, only the conductive plate 120 and the core portion 140 are illustrated for ease of understanding.

도 7을 참조하면, 실시예에 따른 2차 코일부는 총 8 매의 도전성 플레이트를 통해 구성될 수 있다. 이때, 수직방향으로 제1-1 타입 도전성 플레이트(121)와 제1-2 타입 도전성 플레이트(121') 중 어느 하나와, 제2-1 타입 도전성 플레이트(122)와 제2-2 타입 도전성 플레이트(122') 중 어느 하나가 교번순으로 적층될 수 있다. 또한, 상단의 두 개의 도전성 플레이트가 하나의 군을 이루어 상부 코일부(120T)를 구성할 수 있으며, 중단의 네 개의 도전성 플레이트가 다른 하나의 군을 이루어 미들 코일부(120M)를 구성할 수 있으며, 하단의 두 개의 도전성 플레이트가 또 하나의 군을 이루어 하부 코일부(120B)를 구성할 수 있다.Referring to FIG. 7, the secondary coil unit according to the embodiment may be configured through a total of 8 conductive plates. At this time, any one of the 1-1 type conductive plate 121 and the 1-2 type conductive plate 121' in the vertical direction, the 2-1 type conductive plate 122 and the 2-2 type conductive plate Any one of 122' may be stacked alternately. In addition, the upper two conductive plates may form one group to constitute the upper coil part 120T, and the four conductive plates of the middle may form another group to form the middle coil part 120M, , The lower two conductive plates may form another group to configure the lower coil portion 120B.

이때, 각 도전성 플레이트 중 코어부에서 자기력 밀도가 상대적으로 편중되는 부분에 인접한 도전성 플레이트는 나머지 도전성 플레이트보다 두께가 두꺼울 수 있다. 코어부에서 자기력 밀도가 상대적으로 편중되는 부분은, 전술된 바와 같이 갭(G)과, 중족(141_1, 142_2)이 코어부(140)의 나머지 부분과 연결되는 부분(즉, 141_1의 상부와 142_2의 하부)을 들 수 있다.At this time, the conductive plate adjacent to the portion where the magnetic force density is relatively biased in the core portion of each conductive plate may be thicker than the remaining conductive plates. The portion where the magnetic force density is relatively biased in the core portion, as described above, is a portion where the gap G and the middle feet 141_1 and 142_2 are connected to the rest of the core portion 140 (that is, the upper portion of 141_1 and 142_2) Lower part).

따라서, 미들 코어부(120M)에서 갭(G)과 인접한, 또는 수직방향으로 갭(G)과 적어도 일부가 중첩된 측면 형상을 이루도록 배치되는 중앙의 두 도전성 플레이트는 제2 두께를 갖는 제1-2 도전성 플레이트(121') 및 제2-2 도전성 플레이트(122')가 적용될 수 있다. 또한, 수직 방향으로 최외곽에 배치되는 두 도전성 플레이트에도 제2 두께를 갖는 도전성 플레이트가 적용될 수 있다. 예를 들어, 상부 코일부(120T)의 최상층 도전성 플레이트에도 제2 두께를 갖는 제2-2 도전성 플레이트(122')가 적용되며, 하부 코일부(120T)의 최하층 도전성 플레이트에도 제2 두께를 갖는 제1-2 도전성 플레이트(121')가 적용될 수 있다.Therefore, in the middle core portion 120M, the two conductive plates in the center adjacent to the gap G or arranged to form a side shape in which at least a portion overlaps the gap G in the vertical direction are first-first having a second thickness. 2 conductive plates 121' and 2-2 conductive plates 122' may be applied. Also, a conductive plate having a second thickness may be applied to the two conductive plates disposed in the outermost direction in the vertical direction. For example, a 2-2 conductive plate 122' having a second thickness is also applied to the uppermost conductive plate of the upper coil portion 120T, and a second thickness is also applied to the lowermost conductive plate of the lower coil portion 120T. The 1-2 conductive plate 121' may be applied.

이와 같이 갭(G)과 중족(141_1, 142_2)이 코어부(140)의 나머지 부분과 연결되는 부분(즉, 141_1의 상부와 142_2의 하부)에 인접한 도전성 플레이트의 두께가 나머지 도전성 플레이트보다 큰 두께를 가짐으로써, 전류가 흐르는 경로의 단면적이 증가하므로 코어부(140)의 자기력 에너지 편중에 의한 전류 밀도 영향이 감소될 수 있다. 따라서, 2차 코일부를 구성하는 모든 도전성 플레이트가 동일한 두께를 갖는 트랜스포머 대비, 이러한 구성에 의해 각 코일부의 발열이 감소하며 동일한 성능을 내기 위한 도전성 플레이트의 개수도 감소될 수 있다.In this way, the thickness of the conductive plate adjacent to the portion where the gap G and the middle feet 141_1 and 142_2 are connected to the rest of the core portion 140 (ie, the upper portion of 141_1 and the lower portion of 142_2) is larger than the remaining conductive plates. By having, since the cross-sectional area of the path through which the current flows increases, the influence of the current density due to the magnetic force energy bias of the core portion 140 may be reduced. Therefore, compared to transformers in which all the conductive plates constituting the secondary coil portion have the same thickness, the heat generation of each coil portion is reduced by this configuration, and the number of conductive plates to achieve the same performance can be reduced.

한편, 도시된 바와 같이, 상부 코일부(120T), 미들 코일부(120M) 및 하부 코일부(120B)는 서로 수직 방향으로 일정 간격만큼 이격될 수 있다. 여기서, 상부 코일부(120T)와 미들 코일부(120M) 간의 간격(D1)과, 미들 코일부(120M)와 하부 코일부(120B) 간의 간격(D2)은 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 예를 들어, 상부 코어(141)와 하부 코어(142)가 서로 상하 대칭인 형상일 경우, D1와 D2의 크기는 서로 동일할 수 있다.Meanwhile, as illustrated, the upper coil part 120T, the middle coil part 120M, and the lower coil part 120B may be spaced apart from each other by a predetermined interval in the vertical direction. Here, the interval D1 between the upper coil part 120T and the middle coil part 120M and the interval D2 between the middle coil part 120M and the lower coil part 120B may be the same or different. . For example, when the upper core 141 and the lower core 142 are symmetrical to each other, the sizes of D1 and D2 may be the same.

전술한 실시예에 따른 트랜스포머의 효과를 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.The effect of the transformer according to the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8은 도 7에 도시된 트랜스포머의 2차 코일부에서의 전류 밀도를, 도 9는 비교례에 의한 트랜스포머의 2차 코일부에서의 전류 밀도를 각각 나타낸다.8 shows the current density in the secondary coil portion of the transformer shown in FIG. 7, and FIG. 9 shows the current density in the secondary coil portion of the transformer according to the comparative example.

도 8에서는 간명한 이해를 돕기 위해 도 7에서와 유사하게 일 실시예에 따른 트랜스포머(100A)의 도전성 플레이트(120)와 코어부(140)만을 나타내었으며, 도 9에서는 비교례에 의한 트랜스포머(100')의 도전성 플레이트(120')와 코어부(140)만이 도시된다. 비교례에 의한 트랜스포머(100')는 일 실시예에 따른 트랜스포머(100A) 대비 상부 코일부(120T')와 하부 코일부(120B')는 각각 4매의 도전성 플레이트로, 미들 코일부(120M')는 8매의 도전성 플레이트로 각각 구성되되, 각 도전성 플레이트의 두께가 모두 동일하며 일 실시예에 따른 트랜스포머(100A)와 동일한 용량을 갖는 것으로 상정한다.In FIG. 8, only the conductive plate 120 and the core portion 140 of the transformer 100A according to an exemplary embodiment are illustrated similarly to FIG. 7 to help a simple understanding. In FIG. 9, the transformer 100 according to a comparative example Only the conductive plate 120' and core portion 140 of') are shown. The transformer 100' according to the comparative example is the upper coil portion 120T' and the lower coil portion 120B' compared to the transformer 100A according to one embodiment, respectively, with four conductive plates, and the middle coil portion 120M' ) Is composed of eight conductive plates, but each conductive plate has the same thickness and is assumed to have the same capacity as the transformer 100A according to an embodiment.

도 8과 도 9를 비교하면, 도 8에서는 미들 코일부(120M)를 구성하는 도전성 플레이트 중 중앙부에 위치하는 두 도전성 플레이트(121', 122')가 나머지 도전성 플레이트보다 큰 두께를 가지므로, 갭(G)에 편중된 자기력 에너지의 영향이 크지 않으나, 도 9에서는 코어부(140)의 중족 주변에 전체적으로 높은 전류 밀도가 형성됨을 알 수 있다.8 and 9, in FIG. 8, since two conductive plates 121' and 122' located at the center of the conductive plates constituting the middle coil portion 120M have a greater thickness than the remaining conductive plates, the gap Although the influence of the magnetic force energy biased to (G) is not large, it can be seen from FIG. 9 that a high current density is generally formed around the middle of the core portion 140.

또한, 도 8에서는 코어부(140)의 중족이 코어부(140)의 나머지 부분과 연결되는 부분(810, 820)의 자기력 에너지 밀도가 높더라도, 수직 방향으로 최외곽의 도전성 플레이트(120T의 122' 및 120의 121')가 나머지 플레이트보다 더 큰 두께를 가지므로 전류 밀도 변화가 적다. 반면에, 도 9에서는 중족이 코어부(140)의 나머지 부분과 연결되는 부분(910, 920)에 인접한 상부 코일부(120T')와 하부 코일부(120B')에 높은 전류 밀도가 형성됨을 알 수 있다.In addition, in FIG. 8, even if the magnetic force energy density of the portions 810 and 820 in which the midfoot of the core portion 140 is connected to the rest of the core portion 140 is high, 122 of the outermost conductive plate 120T in the vertical direction 'And 120 of 120') have a larger thickness than the rest of the plate, so the current density change is small. On the other hand, in FIG. 9, it is understood that a high current density is formed in the upper coil part 120T' and the lower coil part 120B' adjacent to the parts 910 and 920 where the midfoot is connected to the rest of the core part 140. Can be.

결국, 실시예에 의한 트랜스포머는 비교례에 의한 트랜스포머 대비 상응하는 성능을 가짐에 있어 도전성 플레이트의 전류 밀도를 낮춤으로써 코일의 손실이 감소하며, 이로 인해 적층수를 줄일 수 있다. 따라서, 트랜스포머의 전체 부품의 높이가 감소하여 코어의 자로 길이가 줄어들 수 있으며, 이는 코어 손실의 개선을 의미한다. 아울러, 전류 밀도 감소로 인해 도전성 플레이트의 발열까지 감소될 수 있다.After all, the transformer according to the embodiment has a corresponding performance compared to the transformer according to the comparative example, thereby reducing the loss of coils by reducing the current density of the conductive plate, thereby reducing the number of stacks. Accordingly, the height of the entire component of the transformer may be reduced, thereby reducing the length of the core path, which means an improvement in core loss. In addition, heat generation of the conductive plate may be reduced due to a decrease in current density.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 보다 높은 효율을 위해 도전성 플레이트의 시그널 단부에 배치되는 관통홀의 형태 변화가 고려될 수 있다. 이를 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a change in shape of a through hole disposed at a signal end of a conductive plate may be considered for higher efficiency. This will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

도 10은 다른 실시예에 따른 트랜스포머 구조의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 11은 다른 실시예에 따른 보빈과 2차 코일부 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.10 is a plan view showing an example of a transformer structure according to another embodiment, and FIG. 11 is a perspective view showing an example of a configuration of a bobbin and a secondary coil part according to another embodiment.

먼저 도 10을 참조하면, 다른 실시예에 따른 트랜스포머(100B)는 전술한 일 실시예에 따른 트랜스포머(100A) 대비 도전성 플레이트의 적층 구조, 두께 및 수직 방향으로의 이격 관계는 유사하다. 다만, 다른 실시예에 의한 트랜스포머(100B)는 도전성 플레이트(120")를 구성하는 제1 타입 도전성 플레이트(123)와 제2 타입 도전성 플레이트(124)의 평면 형상이 상이하다. 여기서, 다른 실시예에 따른 제1 타입 도전성 플레이트(123)는 전술한 제1-1 타입 도전성 플레이트(121) 및 제1-2 타입 도전성 플레이트(121')에 대응될 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따른 제2 타입 도전성 플레이트(124)는 전술한 제2-1 타입 도전성 플레이트(122) 및 제2-2 타입 도전성 플레이트(122')에 대응될 수 있다. 따라서, 다른 실시예에 따른 제1 타입 도전성 플레이트(123)와 제2 타입 도전성 플레이트(124)는 각각 수직 방향으로의 적층 위치에 따라 제1 두께를 가질 수도 있고, 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가질 수도 있다.Referring first to FIG. 10, the transformer 100B according to another embodiment has a similar relationship between the stacked structure of the conductive plate, the thickness, and the spacing in the vertical direction compared to the transformer 100A according to the above-described embodiment. However, in the transformer 100B according to another embodiment, the planar shape of the first type conductive plate 123 and the second type conductive plate 124 constituting the conductive plate 120" is different. Here, another embodiment The first type conductive plate 123 according to may correspond to the above-described first-type conductive plate 121 and the first-type conductive plate 121'. In addition, the second according to another embodiment The type conductive plate 124 may correspond to the aforementioned 2-1 type conductive plate 122 and the 2-2 type conductive plate 122'. Therefore, the first type conductive plate according to another embodiment ( 123) and the second type conductive plate 124 may each have a first thickness or a second thickness that is thicker than the first thickness depending on the stacking position in the vertical direction.

구체적으로, 제1 타입 도전성 플레이트(123)의 시그널 단부(123_R)에 구비되는 관통홀(H1)과 제2 타입 도전성 플레이트(124)의 시그널 단부(124_L)에 구비되는 관통홀(H2) 각각은, 그라운드 단부(123_M, 124_M)에 구비되는 관통홀(H) 대비 연장 방향이 평면 상에서 틸트될 수 있다. 예컨대, 1 타입 도전성 플레이트(123)의 시그널 단부(123_R)에 구비되는 관통홀(H1)과 제2 타입 도전성 플레이트(124)의 시그널 단부(124_L)에 구비되는 관통홀(H2) 각각의 연장 방향은, 그라운드 단부(123_M, 124_M)에 구비되는 관통홀(H) 대비 연장 방향과 둔각(θ)을 이룰 수 있다. 이러한 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 하나의 시그널 단부(123_R)의 관통홀(H1)과 해당 도전성 플레이트(123)에서 턴을 구성하는 부분 사이의 평면 상 거리(화살표)의 연장 방향에 따른 편차가 감소될 수 있다. 이는 각 도전성 플레이트에서 전류가 흐르는 거리가 균일함을 의미하므로, 와인딩 손실(winding loss), 에디 전류 손실(eddy current loss) 및 누설 인덕턴스(leakage inductance)가 감소함을 의미한다. 따라서, 전체 트랜스포머의 효율이 향상될 수 있다.Specifically, each of the through hole H1 provided in the signal end 123_R of the first type conductive plate 123 and the through hole H2 provided in the signal end 124_L of the second type conductive plate 124 are respectively , The extension direction compared to the through hole H provided at the ground ends 123_M and 124_M may be tilted on a plane. For example, the extending direction of each of the through hole H1 provided in the signal end 123_R of the type 1 conductive plate 123 and the through hole H2 provided in the signal end 124_L of the second type conductive plate 124 Silver, it is possible to achieve an obtuse angle (θ) with the extending direction compared to the through hole (H) provided in the ground ends (123_M, 124_M). In this case, as shown in FIG. 10, the deviation according to the extension direction of the distance (arrow) on the plane between the through hole H1 of one signal end 123_R and the part constituting the turn in the corresponding conductive plate 123 Can be reduced. This means that the distance through which the current flows in each conductive plate is uniform, so that winding loss, eddy current loss, and leakage inductance are reduced. Therefore, the efficiency of the entire transformer can be improved.

한편, 각 시그널 단부에 구비되는 관통홀(H1, H2)이 그라운드 단부에 구비되는 관통홀(H) 대비 연장 방향이 평면 상에서 틸트됨에 따라, 보빈의 형상도 그에 대응되도록 도 11에 도시된 바와 같이 변형될 수 있다. 도 11을 참조하면, 다른 실시예에 따른 보빈(110B)은 평면 상에서 장축 방향(예컨대, X축 방향)으로 반원형상을 갖는 일 부분의 반대측 타 부분의 두 모서리에 챔퍼(chamfer)부(CF1, CF2)를 각각 가질 수 있다. 이때, 챔퍼부(CF1, CF2)가 평면 상에서 보빈(110B)의 단축 방향(즉, Y축 방향)과 이루는 각도는, 각 시그널 단부에 구비되는 관통홀(H1, H2)의 연장 방향이 그라운드 단부에 구비되는 관통홀(H)의 연장 방향과 이루는 각도에 대응될 수 있다.On the other hand, as the extension direction of the through holes H1 and H2 provided at each signal end compared to the through holes H provided at the ground end is tilted on a plane, the shape of the bobbin is also corresponding to that shown in FIG. 11. It can be transformed. Referring to FIG. 11, the bobbin 110B according to another embodiment includes a chamfer portion CF1 at two corners of the other side of a portion having a semicircular shape in a long axis direction (eg, X-axis direction) on a plane. CF2). At this time, the angle formed by the chamfer portions CF1 and CF2 with the short axis direction (ie, the Y-axis direction) of the bobbin 110B on a plane, the extension direction of the through holes H1 and H2 provided at each signal end is the ground end It may correspond to the angle formed by the extending direction of the through hole (H) provided in the.

실시 예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시 예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시 형태로 구현될 수도 있다.Although only a few are described as described above in connection with the embodiments, various forms of implementation are possible. The technical contents of the above-described embodiments may be combined in various forms, unless the technologies are incompatible with each other, and may be implemented as a new embodiment.

또한, 전술한 실시예에 따른 트랜스포머(100)는 계기용변성기, 교류계산반, 직류변환기(DC-DC converter), 승압기, 강압기 등에 실장될 수 있다.In addition, the transformer 100 according to the above-described embodiment may be mounted on an instrument transformer, an AC calculator, a DC-DC converter, a booster, a step-down transformer, and the like.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects, but should be considered illustrative. The scope of the invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

100A, 100B: 트랜스포머 110A, 110B: 보빈
120, 120": 도전성 플레이트
130: 체결부 140: 코어부100A, 100B: transformer 110A, 110B: bobbin
120, 120": conductive plate
130: fastening portion 140: core portion

Claims

Bobbin;
A core portion disposed outside the bobbin and including an upper core having a first midfoot and a lower core having a second midfoot, the gap having a gap between the first midfoot and the second midfoot; And
Including a plurality of conductive plates stacked in the vertical direction,
At least one conductive plate adjacent to the gap in the vertical direction among the plurality of conductive plates,
A transformer having a greater thickness than the rest of the conductive plates.

Bobbin;
A core portion disposed outside the bobbin and including an upper core having a first midfoot and a lower core having a second midfoot, the gap having a gap between the first midfoot and the second midfoot; And
It is inserted into the bobbin, and includes a plurality of conductive plates constituting the upper coil portion, the middle coil portion and the lower coil portion spaced from each other in the vertical direction,
At least one conductive plate adjacent to the gap in the middle coil portion has a greater thickness than the other conductive plate, the transformer.

According to claim 2,
The uppermost conductive plate of the upper coil portion and the lowermost conductive plate of the lower coil portion have a greater thickness than the remaining conductive plates of the upper coil portion and the lower coil portion.

According to claim 3,
At least one conductive plate adjacent to the gap in the middle coil portion, each of the uppermost conductive plate of the upper coil portion and the lowermost conductive plate of the lower coil portion, is greater than the first thickness of the remaining conductive plate among the plurality of conductive plates. A transformer having a thick second thickness.

According to claim 2,
The plurality of conductive plates,
Any one of a 1-1 type conductive plate having a first planar shape but having a first thickness, and a 1-2 type conductive plate having the first planar shape but having a second thickness greater than the first thickness,
Any one of the 2-1 type conductive plate having the second planar shape but having the first thickness and the 2-2 type conductive plate having the second planar shape but having the second thickness are alternately in the vertical direction. Layered, transformer.

The method of claim 5,
The first planar shape and the second planar shape are symmetrical with each other, the transformer.

The method of claim 6,
The extension direction of the through hole disposed at the signal end of each of the conductive plate having the first planar shape and the conductive plate having the second planar shape is the conductive plate having the first planar shape and the conductive having the second planar shape A transformer forming a predetermined angle with an extending direction of a through hole disposed at the ground end of each plate.

The method of claim 7,
The predetermined angle includes an obtuse angle.