JP2023534391A - トランスフォーマー及びこれを含むフラットパネルディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

本発明の一実施例によるトランスフォーマーは、上部コア及び下部コアを含むコア部と、前記コア部内に一部が配置されたコイル部と、前記コア部と前記コイル部との間に配置されたボビン部とを含み、前記コイル部は、一次コイル及び前記一次コイルの側面に少なくとも一部が配置された二次コイルを含み、前記コア部は、第１外足部、第２外足部、及び前記第１外足部と前記第２外足部との間に配置される中足部を含み、前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離は、前記一次コイルの最外郭から前記第１外足部及び前記第２外足部のうちで隣接した一外足部までの最短距離の０．１倍～０．３倍とすることができる。【選択図】図１ａ

Description

本発明はトランスフォーマー及びこれを含むフラットパネルディスプレイ装置に関する。

一般に、電子装置が駆動するためには駆動電源が必要であり、このような駆動電源を電子装置に供給するために電源供給装置、例えばパワー供給ユニット（ＰＳＵ：Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｕｎｉｔ）が必須に採用される。

特に、フラットパネルＴＶのようなディスプレイ装置ではディスプレイサイズの大型化とともにスリム化が要求されているので、大型化したディスプレイの増加した消費電力を満たしながらも厚さを減らさなければならない課題がある。

パワー供給ユニット（ＰＳＵ）では他の構成要素に比べてトランスフォーマーが相対的に大きい容積を占めるので、スリム化のためにはトランスフォーマー内で厚さを大きく占める要素を省略するか数量調節方案を考慮することが一般的である。例えば、最近フラットパネルディスプレイ装置のパワー供給ユニットを構成するトランスフォーマーにおいては、一次コイル及び二次コイルが巻線及び固定されるボビンを省略するか、小容量のスリム型トランスフォーマーを複数採用することもある。

このようなＰＳＵにおいては、回路の共振タンク設計及び周波数マッチングのために、特定範囲の濡れインダクタンス（例えば、５０μＨ以上）を要求する。ところが、一般的なスリム型トランスフォーマーは一次コイル及び二次コイルが上下に積層される構造を採用するので、上下への積層によって一次コイル及び二次コイルのいずれも厚さに寄与して厚さ減少に限界があることはもちろんのこと、濡れインダクタンスが著しく低くなる（例えば、約３μＨ）問題点がある。濡れインダクタンスは回路内のスイッチングモードの動作のために必ず一定水準以上に確保する必要がある。

したがって、追加的なスリム化が可能でありながら濡れインダクタンスの確保が可能なトランスフォーマー及びこれを用いたフラットパネルディスプレイ装置が要求されている実情である。

本発明が達成しようとする技術的課題は、追加的なスリム化が可能でありながら濡れインダクタンスの確保が可能なスリム型トランスフォーマー及びこれを用いたフラットパネルディスプレイ装置を提供することである。

また、本発明は、スリムでありながらも放熱性能に優れたスリム型トランスフォーマー及びこれを用いたフラットパネルディスプレイ装置を提供することである。

本発明が達成しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に限定されず、言及しなかった他の技術的課題は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。

一実施例によるトランスフォーマーは、上部コア及び下部コアを含むコア部と、前記コア部内に一部が配置されたコイル部と、前記コア部と前記コイル部との間に配置されたボビン部とを含み、前記コイル部は、一次コイル及び前記一次コイルの側面に少なくとも一部が配置された二次コイルを含み、前記ボビン部は、前記一次コイルを収容する第１収容部が形成された第１ボビンと、前記二次コイルを収容する第２収容部が形成された第２ボビンとを含み、前記第１ボビンは、前記第１収容部から前記第２ボビンの方向に延びる第１延長部を含み、前記第２収容部は前記第１延長部上に配置されることができる。

例えば、前記下部コアの下面から前記一次コイルまでの最短距離と前記下部コアの下面から前記二次コイルまでの最短距離とは異なってもよい。

例えば、前記第１外足部と前記中足部との間に前記ボビン部の一部を収容するように形成された第１空間と、前記第２外足部と前記中足部との間に前記ボビン部の他部を収容するように形成された第２空間とを含むことができる。

例えば、前記一次コイルと前記二次コイルとは、前記第１外足部から前記第２外足部の方向である第１方向に少なくとも一部が重畳することができる。

例えば、前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離は、前記一次コイルの最外郭と前記第１外足部及び前記第２外足部のうちで隣接した一外足部との間の最短距離の０．１倍～０．３倍とすることができる。

例えば、前記第１空間及び前記第２空間の外部で前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離である第１距離に対する前記第１空間または前記第２空間内で前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離である第２距離の比は１～１．３とすることができる。

例えば、前記下部コアの下面から前記一次コイルまでの最短距離は前記下部コアの下面から前記二次コイルまでの最短距離の０．３倍～０．７倍とすることができる。

例えば、トランスフォーマーは、前記第１空間内で前記第１外足部と前記ボビン部との間、及び前記第２空間内で前記第２外足部と前記ボビン部との間にそれぞれ配置される絶縁部をさらに含むことができる。

例えば、前記第１ボビンは、上面に配置されるコイル引出部をさらに含み、前記第２ボビンは、前記コイル引出部によって貫かれ、前記コイル引出部を露出させる貫通ホールを含むことができる。

例えば、前記第１ボビンは、第１トップ部と、前記トップ部の下に配置される第１ボトム部と、前記トップ部と前記ボトム部との間に配置される第１ミドル部とを含み、前記第１延長部は前記ボトム部に配置されることができる。

例えば、前記第２ボビンは、第２トップ部と、前記トップ部の下に配置される第２ボトム部と、前記第２トップ部と前記第２ボトム部との間に配置される第２ミドル部とを含み、前記第１ボビンは、前記第２トップ部の下面及び前記第２ミドル部の内側面によって定義されるリセスに少なくとも一部が収容されることができる。

例えば、前記第１延長部は前記第２ボトム部の下面と対向することができる。

また、一実施例によるトランスフォーマーは、上部コア及び下部コアを含むコア部と、前記コア部内に一部が配置されたコイル部と、前記コア部と前記コイル部との間に配置されたボビン部とを含み、前記コイル部は、一次コイル及び前記一次コイルの側面に少なくとも一部が配置された二次コイルを含み、前記コア部は、第１外足部、第２外足部、及び前記第１外足部と前記第２外足部との間に配置される中足部を含み、前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離は、前記一次コイルの最外郭から前記第１外足部及び前記第２外足部のうちで隣接した一外足部までの最短距離の０．１倍～０．３倍とすることができる。

例えば、前記ボビン部は、前記一次コイルを収容する第１収容部が形成された第１ボビンと、前記二次コイルを収容する第２収容部が形成された第２ボビンとを含み、前記第１ボビンは、前記第１収容部から前記第２ボビンの方向に延びる第１延長部を含み、前記第２収容部は前記第１延長部上に配置されることができる。

例えば、前記下部コアの下面から前記一次コイルまでの最短距離と前記下部コアの下面から前記二次コイルまでの最短距離とは異なることができる。

例えば、前記下部コアの下面から前記一次コイルまでの最短距離は前記下部コアの下面から前記二次コイルまでの最短距離より小さくてもよい。

例えば、前記第２ボビンは、前記第２収容部から前記第１ボビンの方向に延びる第２延長部を含み、前記第１収容部は前記第２延長部の下に配置されることができる。

例えば、前記一次コイル及び前記二次コイルの間に前記第２収容部の一部が配置されることができる。

例えば、前記コア部は、前記第１外足部と前記中足部との間に前記ボビン部の一部を収容するように形成された第１空間と、前記第２外足部と前記中足部との間に前記ボビン部の他部を収容するように形成された第２空間とをさらに含むことができる。

例えば、前記一次コイルと前記二次コイルとは、前記第１外足部から前記第２外足部の方向である第１方向に少なくとも一部が重畳することができる。

例えば、前記第１空間及び前記第２空間の外部で前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離である第１距離に対する前記第１空間または前記第２空間内で前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離である第２距離の比は１～１．３とすることができる。

例えば、前記下部コアの下面から前記一次コイルまでの最短距離は前記下部コアの下面から前記二次コイルまでの最短距離の０．３～０．７倍とすることができる。

例えば、前記第１空間内で前記第１外足部と前記ボビン部との間、及び前記第２空間内で前記第２外足部と前記ボビン部との間にそれぞれ配置される絶縁部をさらに含むことができる。

例えば、前記第１ボビンは、上面に配置されるコイル引出部をさらに含み、前記第２ボビンは、前記コイル引出部によって貫かれ、前記コイル引出部を露出させる貫通ホールを含むことができる。

例えば、前記第１ボビンは、第１トップ部と、前記トップ部の下に配置される第１ボトム部と、前記トップ部と前記ボトム部との間に配置される第１ミドル部とを含み、前記第１延長部は前記ボトム部に配置されることができる。

例えば、前記第２ボビンは、第２トップ部と、前記トップ部の下に配置される第２ボトム部と、前記第２トップ部と前記第２ボトム部との間に配置される第２ミドル部とを含み、前記第１ボビンは、前記第２トップ部の下面及び前記第２ミドル部の内側面によって定義されるリセスに少なくとも一部が収容されることができる。

例えば、前記第１延長部は、前記第２ボトム部の下面と対向することができる。

また、一実施例によるフラットパネルディスプレイ装置は、トランスフォーマーが配置されたパワー供給ユニットを含み、前記トランスフォーマーは、上部コア及び下部コアを含むコア部と、前記コア部内に一部が配置されたコイル部と、前記コア部と前記コイル部との間に配置されたボビン部とを含み、前記コイル部は、一次コイル及び前記一次コイルの側面に少なくとも一部が配置された二次コイルを含み、前記コア部は、第１外足部、第２外足部、及び前記第１外足部と前記第２外足部との間に配置される中足部を含み、前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離は前記一次コイルの最外郭から前記第１外足部及び前記第２外足部のうちで隣接した一外足部までの最短距離の０．１倍～０．３倍とすることができる。

また、他の実施例によるトランスフォーマーは、上部コア及び下部コアを含むコア部と、前記コア部内に一部が配置されたコイル部と、前記コア部と前記コイル部との間に配置されたボビン部と、前記コイル部の上部及び外側部の少なくとも一部を取り囲むように配置され、前記コイル部を前記ボビン部に固定させ、前記コア部に対して絶縁させる複数のコイル固定部とを含むことができる。

例えば、前記コイル部は、一次コイル及び前記一次コイルの側面に配置された二次コイルを含み、前記コア部は平面上で第１方向にそれぞれ延び、前記第１方向と交差する第２方向に互いに離隔する第１外足部、第２外足部、及び前記第１外足部と前記第２外足部との間に配置される中足部を含むことができる。

例えば、前記ボビン部は、前記一次コイルを上側に支持する第１プレート及び前記第１プレートの上面に配置され、前記一次コイルが外周面に沿って巻線される第１側壁を含む第１ボビンと、前記二次コイルを上側に支持する第２プレート及び前記第２プレートの上面に配置され、前記二次コイルが外周面に沿って巻線される第２側壁を含む第２ボビンとを含み、前記第１ボビンは前記第２側壁の内周面によって定義される貫通ホール内に配置されることができる。

例えば、前記複数のコイル固定部のうちの少なくとも一部は、前記コイル部の前記上部及び前記外側部のうちで前記コア部と垂直方向に重畳する部分に配置されることができる。

例えば、前記複数のコイル固定部のうちの前記少なくとも一部は、前記コア部の第１外足部と前記中足部との間に配置された第１収容空間内で前記第１方向に沿って延び、前記一次コイルの上側及び外側面を取り囲むように配置される第１－１コイル固定部と、前記第１収容空間内で前記第１方向に沿って延び、前記二次コイルの上側及び外側面を取り囲むように配置される第２－１コイル固定部と、前記コア部の第２外足部と前記中足部との間に配置された第２収容空間内で前記第１方向に沿って延び、前記一次コイルの上側及び外側面を取り囲むように配置される第１－２コイル固定部と、前記第２収容空間内で前記第１方向に沿って延び、前記二次コイルの上側及び外側面を取り囲むように配置される第２－２コイル固定部とを含むことができる。

例えば、前記複数のコイル固定部のうちの前記少なくとも一部は、前記コア部の第１外足部と前記中足部との間に配置された第１収容空間内で前記第１方向に沿って延び、前記一次コイルの上側、前記二次コイルの上側及び外側面を取り囲むように配置される第３コイル固定部と、前記コア部の第２外足部と前記中足部との間に配置された第２収容空間内で前記第１方向に沿って延び、前記一次コイルの上側、前記二次コイルの上側及び外側面を取り囲むように配置される第４コイル固定部とを含むことができる。

例えば、前記複数のコイル固定部のうちの前記少なくとも一部は、前記第１方向の両側に前記コア部より１～１０ｍｍだけ延びることができる。

例えば、前記複数のコイル固定部は柔軟性を有する絶縁テープを含み、前記絶縁テープは、カプトン、ケトンまたはポリイミドを含むことができる。

例えば、前記ボビン部の高さは前記コイル部の高さの１００％～１４０％とすることがある。

例えば、前記複数のコイル固定部のそれぞれの厚さは前記第１プレートまたは前記第２プレートの厚さの９０％以内とすることができる。

また、他の実施例によるフラットパネルディスプレイ装置は、トランスフォーマーが配置されたパワー供給ユニットを含み、前記トランスフォーマーは、上部コア及び下部コアを含むコア部と、前記コア部内に一部が配置されたコイル部と、前記コア部と前記コイル部との間に配置されたボビン部と、前記コイル部の上部及び外側部の少なくとも一部を取り囲むように配置され、前記コイル部を前記ボビン部に固定させ、前記コア部に対して絶縁させる複数のコイル固定部とを含むことができる。

一実施例によるトランスフォーマー及びこれを含むフラットパネルディスプレイ装置は、一次コイルと二次コイルとの間の離隔距離を制御することで、濡れインダクタンスを確保する。

また、第１ボビンと第２ボビンとの結合構造によって１次コイルとコアとの間の絶縁距離を確保して濡れインダクタンスを確保することができる。

また、他の実施例によるトランスフォーマー及びこれを含むフラットパネルディスプレイ装置は、ボビン部の上部が薄膜型のコイル固定部に代替されるので、上部プレートを含む一般的なボビンに比べてスリム化が可能である。

さらに、ボビン部の上側にコイル固定部が配置されていない部分を通しての放熱が容易でないことはもちろんのこと、コイル固定部が配置された部分と言っても、上部プレートを含む一般的なボビンに比べて放熱に有利である。

本発明で得られる効果は以上で言及した効果に限定されず、言及しなかった他の効果は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。

一実施例によるトランスフォーマーの斜視図である。 一実施例によるトランスフォーマーの平面図である。 一実施例によるトランスフォーマーの分解斜視図である。 一実施例によるボビン部の分解斜視図である。 一実施例によるトランスフォーマーを図１ｂのＢ－Ｂ’線に沿って切断した断面図である。 一実施例によるトランスフォーマーを図１ｂのＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図である。 図５ａの‘Ｃ’部分を拡大した図である。 電子製品の電源部の回路構成の一例を示す図である。 一実施例によるトランスフォーマーの巻線離隔比による濡れインダクタンスの比を示す図である。 一実施例の他の態様によるトランスフォーマーの断面図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの斜視図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの分解斜視図である。 他の実施例によるトランスフォーマーからコアを除いた状態を示す斜視図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの平面図である。 他の実施例によるトランスフォーマーを図１２のＤ－Ｄ’線に沿って切断した断面図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの組立工程の一例を示す図である。 他の実施例の他の態様によるトランスフォーマーの組立工程の一例を示す図である。 他の実施例の他の態様によるトランスフォーマーの断面図である。 比較例によるトランスフォーマーの断面図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの比較例に対する発熱試験結果を示す図である。

本発明は多様な変更を加えることができ、さまざまな実施例を有することができるが、特定の実施例を図面に例示しながら説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解しなければならない。

「第１」、「第２」などのような序数を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使えるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない範囲内で第２構成要素は第１構成要素と名付けることができ、同様に第１構成要素も第２構成要素と名付けることができる。及び／またはという用語は複数の関連した記載の項目の組合せまたは複数の関連した記載の項目のうちのいずれか項目を含む。

ある構成要素が他の構成要素に「連結」されているまたは「接続」されていると言及したときには、その他の構成要素に直接的に連結されているかまたは接続されていることもできるが、中間にさらに他の構成要素が存在することもできると理解しなければならないであろう。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」されているか「直接接続」されていると言及したときには、中間にさらに他の構成要素が存在しないものと理解しなければならないであろう。

実施例の説明において、各層（膜）、領域、パターンまたは構造が基板、各層（膜）、領域、パッドまたはパターンの「上（ｏｎ）」にまたは「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されるという記載は、直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）または他の層を介在して形成されるものを全部含む。各層の上または下に対する基準は図面を基準に説明する。また、図面で各層（膜）、領域、パターンまたは構造物の厚さや大きさは説明の明確性及び便宜のために変形可能であるので、実際の大きさをそのまま反映するものではない。

本出願で使用する用語は単に特定の実施例を説明するために使用するものであり、本発明を限定しようとするものではない。単数の表現は、文脈上で明白に他に指示しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」又は「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組合せが存在することを指定しようとするものであり、一つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組合せの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解しなければならない。

他に定義しない限り、技術的又は科学的な用語を含めてここで使う全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が一般的に理解しているものと同じ意味を有している。一般的に使われる辞書に定義されているもののような用語は関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈しなければならなく、本出願で明白に定義しない限り、理想的に又は過度に形式的な意味と解釈しない。

以下、添付図面に基づいて実施例を詳細に説明するにあたり、図面番号に関係なく、同一または対応の構成要素は同じ参照符号を付与し、これについての重複説明は省略する。また、実施例はデカルト座標系を用いて説明するが、他の座標系を用いて説明することができるというのは言うまでもない。デカルト座標系で、各図に示すｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸は互いに直交するが、実施例はこれに限定されない。ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸は互いに交差することもできる。

また、実施例によるトランスフォーマーがディスプレイ装置に実装されることを考慮すると、ディスプレイ装置のスリム化に寄与するためのトランスフォーマーの厚さ（垂直高さ）は１４ｍｍ以下、好ましくは１２ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下とすることができる。

以下、添付図面に基づいて本実施例によるトランスフォーマーを詳細に説明する。

図１ａは一実施例によるトランスフォーマーの斜視図を示し、図１ｂは一実施例によるトランスフォーマーの平面図を示す。また、図２は一実施例によるトランスフォーマーの分解斜視図である。また、図３は一実施例によるボビン部の分解斜視図である。

図１ａ～図３を一緒に参照すると、一実施例によるトランスフォーマー１００は、コア部１１０、ボビン部１２０、１３０、及びターミナル部ＴＭ１、ＴＭ２を含むことができる。以下、各構成要素を詳細に説明する。

コア部１１１、１１２は磁気回路の特性を持って磁束通路の役割を果たすことができる。コア部１１１、１１２は、上側で結合される上部コア１１１と、下側で結合される下部コア１１２とを含むことができる。二つのコア１１１、１１２は互いに上下に対称状であることもでき、非対称状であることもできる。ただ、以下の開示では、説明の便宜のために、上下に対称状であるものと仮定する。

上部コア１１１及び下部コア１１２のそれぞれは、平板状のボディー部、及びボディー部から厚さ方向（すなわち、Ｚ軸方向）に突出して所定の方向に沿って延びた複数のレッグ部ＯＬ１－１、ＯＬ１－２、ＯＬ２－１、ＯＬ２－２、ＣＬ１、ＣＬ２を含むことができる。例えば、上部コア１１１の複数のレッグ部ＯＬ１－１、ＯＬ１－２、ＣＬ１は、平面上で一軸（ここでは、Ｙ軸）方向に沿って延び、他軸（ここでは、Ｘ軸）方向に沿って互いに離隔して配置された二つの外足ＯＬ１－１、ＯＬ１－２と、二つの外足ＯＬ１－１、ＯＬ１－２の間に配置された一つの中足ＣＬ１とを含むことができる。

上部コア１１１と下部コア１１２とが上下に結合するとき、上部コア１１１の外足ＯＬ１－１、ＯＬ１－２及び中足ＣＬ１のそれぞれは、下部コア１１２の対応する外足ＯＬ２－１、ＯＬ２－２及び中足ＣＬ２と対向するようになる。互いに対向する一側の外足対ＯＬ１－１、ＯＬ２－１は第１外足部と、他側の外足対ＯＬ１－２、ＯＬ２－２は第２外足部と、中足対ＣＬ１、ＣＬ２は中足部とそれぞれ言える。

互いに対向する外足対及び中足対のうちの少なくとも一部の間には所定の距離（例えば、１０～２００μｍであるが、必ずしもこれに限定されるものではない）のギャップ（ｇａｐ）が形成されることができる。一つの中足対及び二つの外足対のそれぞれのギャップの大きさを調節することによってコア部１１０のインダクタンスを制御することができ、ギャップの個数によって発熱を制御することができる。

また、コア部１１０は、磁性物質、例えば、鉄またはフェライトを含むことができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

コア部１１０はボビン部１２０、１３０の外側の一部を取り囲むようになるので、ボビン部１２０、１３０に収容される一次コイル（図示せず）及び二次コイル（図示せず）の一部がコア部１１０内に配置されることが分かる。

ボビン部１２０、１３０は、第１ボビン１２０及び第２ボビン１３０を含むことができる。

第１ボビン１２０及び第２ボビン１３０はそれぞれ第１貫通ホールＴＨ１及び第２貫通ホールＴＨ２を有し、コア部１１０の中足部ＣＬ１、ＣＬ２が第１貫通ホールＴＨ１及び第２貫通ホールＴＨ２を貫くように整列されることができる。

第１ボビン１２０は第２ボビン１３０内に少なくとも一部が収容されることができ、第１トップ部１２１、第１ミドル部１２３、及び第１ボトム部１２２を含むことができる。

第１トップ部１２１及び第１ボトム部１２２はそれぞれ角が丸い四角形平面形状を有することができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、第１ボトム部１２２は第１トップ部１２１よりレッグ部の離隔方向（すなわち、Ｘ軸方向）に沿って外側に延びた平面形状を有することができる。

第１ミドル部１２３は垂直方向に第１トップ部１２１と第１ボトム部１２２との間に配置され、一次コイルを構成する導電線（図示せず）と中足部との間を絶縁させることができる。第１トップ部１２１の下面、第１ミドル部１２２の外側面、及び第１ボトム部の上面の一部によって定義される空間は一次コイルを構成する導電線を収容する収容空間として機能することができる。

第２ボビン１３０は、第２トップ部１３１、第２ミドル部１３３、第２ボトム部１３２、及び基板支持部ＣＢＳ１、ＣＢＳ２を含むことができる。

第２ミドル部１３３は垂直方向に第２トップ部１３１と第２ボトム部１３２との間に配置され、二次コイルを構成する導電線（図示せず）と一次コイルを構成する導電線（図示せず）との間を絶縁させることができる。第２トップ部１３１の下面の一部、第２ミドル部１３２の外側面、及び第２ボトム部の上面の一部によって定義される空間は二次コイルを構成する導電線を収容する収容空間として機能することができる。

また、第２ボトム部１３２の長軸方向に互いに離隔した基板支持部ＣＢＳ１、ＣＢＳ２は、ＰＳＵのような装置の回路基板（図示せず）上に実装されるとき、トランスフォーマー１００を支持する機能を果たすことができる。

第２トップ部１３２の長軸方向の両側端にはターミナル部ＴＭ１、ＴＭ２が配置されることができる。ターミナル部ＴＭ１、ＴＭ２は、トランスフォーマー１００をパワー供給ユニット（ＰＳＵ）の基板（図示せず）に固定させる機能、及びトランスフォーマー１００の一次コイル及び二次コイル（図示せず）とパワー供給ユニット（ＰＳＵ）の基板（図示せず）との電気的連結通路の機能を果たすことができる。

より詳細には、第１ターミナル部ＴＭ１は互いに離隔した複数のピンを含むことができ、複数のピンのうちの少なくとも一部には一次コイルを構成する導電線の両端のうちの一つが電気的に連結されることができる。第２ターミナル部ＴＭ２は互いに離隔した複数のピンを含むことができ、複数のピンのうちの少なくとも一部には二次コイルを構成する導電線の両端のうちの一つが電気的に連結されることができる。

トランスフォーマー１００を構成するとき、第１ボビン１２０の少なくとも一部は、第２ボビン１３０の第２トップ部１３１の下面及び第２ミドル部１３３の内側面によって定義されるリセスＲＣに収容されることができる。また、第１ボビン１２０と第２ボビン１３０とが結合された状態で、第１トップ部１２１の上面は第２トップ部１３１の下面と対向するようになり、第１ボトム部１２２の上面のうちで垂直方向に第１トップ部１２１と重畳しない部分（すなわち、外側に延びた部分）は第２ボトム部１３２の下面と対向するようになる。また、第１トップ部１２１のコイル引出部１２４は結合状態で第２トップ部１３１の第３貫通ホールＴＨ３を貫いて上部に露出されることができる。コイル引出部１２４は、一次コイルを構成する導電線の両端が第２トップ部１３１の上面に容易に引出及び固定されるようにして、直ちに第１ターミナル部ＴＭ１に連結されるようにする。

上述したボビン部１２０、１３０の結合構造による一次コイル及び二次コイルのそれぞれの収容状態を図４～図５ｂを参照して説明する。

図４は一実施例によるトランスフォーマーを図１ｂのＢ－Ｂ’線に沿って切断した断面図である。

図４を参照すると、コア部１１０とコイル部１４０、１５０との間にボビン部１２０、１３０が配置される。

より詳細には、コイル部１４０、１５０及びボビン部１２０、１３０はコア部１１０の内の第１空間ＳＰ１及び第２空間ＳＰ２にわたって一部が配置される。第１空間ＳＰ１及び第２空間ＳＰ２はそれぞれ中足部ＣＬ１、ＣＬ２を挟んでレッグ部が互いに離隔する方向（すなわち、Ｘ軸方向）に沿って離隔し、四角形断面形状がＹ軸方向に沿って延びている形態を有することができる。また、第１空間ＳＰ１はコア部１１０の中足部ＣＬ１、ＣＬ２と一側外足部ＯＬ１－１、ＯＬ２－１との間に位置し、第２空間ＳＰ２は中足部ＣＬ１、ＣＬ２と他側外足部ＯＬ１－２、ＯＬ２－２との間に位置することができる。

第１ボビン１２０は、一次コイル１４０を収容する第１収容部ＲＰ１と、第１収容部ＲＰ１から第２ボビン１３０の方向に延びる第１延長部ＥＰ１とを含むことができる。すなわち、第１収容部ＲＰ１は、第１トップ部１２１、第１ミドル部１２３、及び第１ボトム部１２２において第１延長部ＥＰ１を除いた部分に相当することができる。

第２ボビン１３０は、二次コイル１５０を収容する第２収容部ＲＰ２と、第２収容部ＲＰ２から第１ボビン１２０の方向に延びる第２延長部ＥＰ２とを含むことができる。すなわち、第２収容部ＲＰ２は、第２トップ部１３１から第２延長部ＥＰ２を除いた部分、第２ミドル部１３３、及び第２ボトム部１３２を含むことができる。

また、第２収容部ＲＰ２は第１延長部ＥＰ１上に配置され、第１収容部ＲＰ１は第２延長部ＥＰ２の下に配置される。よって、下部コア１１２の下面から一次コイル１４０までの最短距離ｈ１は下部コア１１２の下面から二次コイル１５０までの最短距離ｈ２と異なるようになる。すなわち、下部コア１１２の下面から一次コイル１４０までの最短距離ｈ１は下部コア１１２の下面から二次コイル１５０までの最短距離ｈ２より小さくなる。例えば、下部コア１１２の下面から一次コイル１４０までの最短距離ｈ１は下部コア１１２の下面から二次コイル１５０までの最短距離ｈ２の０．３倍～０．７倍とすることができる。

さらに、上述したボビン部１２０、１３０の結合構造により、一次コイル１４０と二次コイル１５０は一側外足部から他側外足部の方向に一部のみが重畳し、残部は重畳しなくなる。垂直方向に、一次コイル１４０と二次コイル１５０とは互いに重畳しないこともある。

一次コイル１４０の側面には二次コイル１５０の少なくとも一部が配置され、水平方向に一次コイル１４０と二次コイル１５０との間には第２収容部ＲＰ２の一部、すなわち第２ミドル部１３３が配置される。

一次コイル１４０及び二次コイル１５０のそれぞれは、剛性導体金属、例えば銅導電線が数回巻かれた多重巻線（ｗｉｎｄｉｎｇ）とすることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、二次コイル１５０を構成する導電線の厚さは一次コイル１４０を構成する導電線の厚さの５０％～１５０％とすることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

一方、ボビン部１２０、１３０と両側外足との間には絶縁部１６１、１６２がそれぞれ配置されることができる。絶縁部１６１、１６２は第２収容部ＲＰ２の上面から外側に延びてから折り曲げられ、さらに第２収容部ＲＰ２及び第１延長部ＥＰ１の外側を取り囲むように延び、さらに第１延長部ＥＰ１の下面に折り曲げられて延びることができる。これにより、二次コイル１５０及び一次コイル１４０が共にコア部１１０の外足部から絶縁されることができる。絶縁部１６１、１６２は絶縁性に優れたケトン、ポリイミドなどの成分を含むことができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

上述した構造を有することにより、一次コイル１４０のコア部１１０に対する絶縁距離が大きく増加することができる。例えば、一次コイル１４０の上側への第１絶縁距離ＰＡＴＨ１は第２延長部ＥＰ２がなかったら上部ボビンの下面にすぐ到逹することになるが、第２延長部ＥＰ２があることによって少なくとも第２延長部のｘ軸方への向長さの分だけ延びる。また、一次コイル１４０の下側への第２絶縁距離ＰＡＴＨ２は第１延長部ＥＰ１のｘ軸方向への長さ及び同一方向への絶縁部１６１、１６２の長さの分だけ延びる効果を得ることができる。

また、単純に一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離βによって確保される濡れインダクタンスとともに、第１収容部ＲＰ１及び第２収容部ＲＰ２が水平方向にずれることによって追加の濡れインダクタンスを確保することができる。

以下では、図５ａ及び図５ｂを参照して、コア部１１０によって取り囲まれない部分の断面を説明する。

図５ａは一実施例によるトランスフォーマーを図１ｂのＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図であり、図５ｂは図５ａの‘Ｃ’部分を拡大した図である。

図５ａ及び図５ｂを一緒に参照すると、ボビン部１２０、１３０がコア部１１０によって取り囲まれない部分には第１ボビン１２０に第１延長部ＥＰ１が配置されないことができる。また、ボビン部１２０、１３０がコア部１１０によって取り囲まれない部分、すなわち第１空間ＳＰ１及び第２空間ＳＰ２の外部で一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離αは、ボビン部１２０、１３０がコア部１１０によって取り囲まれる部分で一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離βと同じか異なることができる。

好ましくは、最短距離の比（β／α）は１～１．３とすることができる。最短距離の比（β／α）が１未満の場合、全体的なトランスフォーマー１００のサイズ増大を引き起こし、濡れインダクタンスの変化は大きくない。反対に、最短距離の比（β／α）が１．３を超える場合、トランスフォーマー１００のエネルギー変換効率が落ちることになる。ただ、このような範囲は、図１ｂのＡ－Ａ’切断線とＢ－Ｂ’切断線とが平面上で中足部の中央で交差するときに相当するものであり、最短距離の比（β／α）は第１ミドル部１２３及び第２ミドル部１３３の巻線方向への曲率半径によって異なることができる。

以下では、図６を参照して実施例によるトランスフォーマー１００をトランスフォーマー１００が実装される回路構成と一緒に説明する。

図６は電子製品の電源部の回路構成の一例を示す。
図６を参照すると、矩形波発生部２１０、共振部２２０、及び整流部２３０を含む電子製品、例えば、フラットパネル型ＴＶの電源部（すなわち、ＰＳＵ）の回路構成が示されている。フラットパネル型ＴＶは一般的にノーマルモードの他に低電力モードなどの他の動作モードを支援し、動作モードごとに高効率が要求されるので、ＬＬＣ共振コンバータの形態として共振部２２０が具現される。ＬＬＣ共振コンバータは、第１インダクター（Ｌｒ）２２１、第２インダクター（Ｌｍ）２２２、及びキャパシター（Ｃｒ）２２３を含み、第２インダクター２２２のインダクタンスＬｍが回路を動作させるインダクタンスと見なすことができる。ＰＳＵの動作周波数によって共振周波数は変わり、動作周波数を決定する要因としては、第１インダクター２２１のインダクタンスＬｒ、及びキャパシター２２３のキャパシタンスＣｒを挙げることができる。第１インダクター２２１のインダクタンスＬｒ及びキャパシター２２３のキャパシタンスＣｒが適切な値に設定されない場合、全体回路の効率が落ちるか正常動作の不可な状況が発生する。

実施例によるトランスフォーマー１００のような濡れインダクタンス一体型トランスフォーマーのインダクタンスＬの値は共振部２２０におけるＬｍに相当し、濡れインダクタンスＬｋの値はＬｒに相当する。

一般的なフラットパネル型ＴＶのＰＳＵで要求するＬｋ／Ｌｍの比は１０～２０％水準であるが、従来のトランスフォーマーはＬｋ値があまりにも低くてこれを満たしにくかった。

より詳細には、トランスフォーマーの濡れインダクタンスは下記の式１のように求めることができる。

式１で、Ｌｋは濡れインダクタンスを、ｋは結合係数を、Ｌｍはトランスフォーマーのインダクタンスをそれぞれ示す。ここで、結合係数（ｋ）は実験によって求めることができる。一例として下記の式２のように求めることができる。

式２で、ｘは巻線離隔比であり、二次コイルが巻線可能な空間（以下、便宜上「巻線空間」という）を定義する一次コイルの最外郭に隣接した外足部の間の最短距離に対する一次コイルと二次コイルとの離隔距離の比を意味する。

より詳細には、第１ボビン１２０及び第２ボビン１３０が共に存在するとき、一次コイル１４０と二次コイル１５０との最短距離（すなわち、図４のβ）は一次コイル１４０の最外郭と二次コイル１５０の最内郭との間の距離に相当する。また、第１ボビン１２０のみが存在すると仮定したとき、二次コイル１５０が存在することができる巻線空間内で一次コイル１４０と成すことができる距離の最大値は一次コイル１４０の最外郭から隣接した外足部までの最短距離（すなわち、図４のｄ１）になる。

トランスフォーマーの濡れインダクタンスは結合係数によって変化し、結合係数は、特にコア部１１０の内部で一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離に影響を受ける。

ところが、一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離βは二次コイル１５０の最内郭が巻線空間内のどこに位置するかによって決定され、最短距離βの増大のみを考慮すれば、巻線空間が固定されるとき、二次コイル１５０の巻数が制限され、巻線空間が大きくなるためにはコア部１１０が大きくならなければならないので、巻線空間の拡張の観点で近付くことも難しい。

したがって、本実施例では、一次コイル１４０の最外郭から隣接した外足部までの最短距離ｄ２に対する一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離βの比、すなわち、巻線離隔比（ｇａｐ ｒａｔｉｏ）を制御して濡れインダクタンスを確保する。

図７及び下記の表１は実験による一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離β及び巻線離隔比による濡れインダクタンスの変化を示す。実験で、一次コイル１４０は０．１Ψ＊４０本の２層巻線であり、０．７５ｍｍの厚さを有する導電線を使い、二次コイル１５０は、０．０８Ψ＊２１０本であり、１．４ｍｍの厚さを有する導電線を使った。

図７で、横軸は巻線離隔比（ｇａｐ ｒａｔｉｏ）を、縦軸はトランスフォーマー１００の自己インダクタンスＬｍに対する濡れインダクタンスＬＬの比（ＬＬ ｒａｔｉｏ）をそれぞれ示す。図７及び表１を参照すると、ギャップの比が大きくなるほどトランスフォーマー１００の自己インダクタンスＬｍに対する濡れインダクタンスＬＬの比がログ関数の形態（例えば、０．９９７近接度でｙ＝０．０５５６ｌｎ（ｘ）＋０．２６９３のようにモデリング可能）に増加することが分かる。

ただ、一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離βは、ｄ１の０．１倍～０．３倍とすることが好ましい。これは、比が０．１倍未満であれば、トランスフォーマーが実装される回路（例えば、ＰＳＵ）ボードのＬＬＣマッチングがずれて動作周波数が上昇するからボード制御が不可な問題を引き起こすことがあり、０．３倍を超えると、ランスフォーマー１００の効率が低下し、ボード上で発振を引き起こすことがあるからである。ただ、これは一般的なＰＳＵを仮定した例示的なものであり、実装回路によって必ずしもこれに限定されるものではない。

結局、式１及び式２を参照すると、濡れインダクタンスは結合係数（ｋ）の影響を受け、結合係数は一次コイルと二次コイルとの間の距離と重畳面積に影響を受けることになる。実施例によるトランスフォーマー１００は、濡れインダクタンスの増大のために一次コイルと二次コイルとの間の離隔距離を制御して結合係数を低め、一次コイルの収容空間と二次コイルの収容空間とを水平方向にずれるようにすることにより濡れインダクタンスを追加的に確保した。

したがって、実施例によるトランスフォーマーは、前述したボビン部結合構造によってスリムでありながらも高いＬｋ値を確保することができるので、フラットパネル型ＴＶの電源部を構成するのに相応しい。

これまで説明した一実施例によるトランスフォーマー１００は、ボビン部１２０、１３０の結合構造によって、少なくともコア部１１０によって取り囲まれる部分では第２収容部ＲＰ２が第１延長部ＥＰ１の上に配置され、第１収容部ＲＰ１が第２延長部ＥＰ２の下に配置されるので、第１収容部ＲＰ１と第２収容部ＲＰ２とが水平方向に少なくとも一部が重畳しなかった。しかし、一実施例の他の態様によれば、一次コイル１４０が収容される空間と二次コイル１５０が収容される空間とが平行であることもできる。これを図８に基づいて説明する。

図８は一実施例の他の態様によるトランスフォーマーの断面図である。

図８は、トランスフォーマー１００’において、一次コイル１４０、二次コイル１５０、第１ボビン１２０’、及び第２ボビン１３０’がコア部１１０によって取り囲まれる部分の断面図を示す。また、図８では、明らかな理解を助けるために、絶縁部１６１、１６２の図示を省略したが、他の態様によるトランスフォーマー１００’も絶縁部１６１、１６２を含むことができるというのは言うまでもない。

第１ボビン１２０’は一次コイル１４０を収容する第１収容空間ＲＳ１を提供し、第２ボビン１３０’は二次コイル１５０を収容する第２収容空間ＲＳ２を提供する。

第２ボビン１３０’は中足部ＣＬ１、ＣＬ２と第１外足部ＯＬ１－１、ＯＬ１－２との間及び中足部ＣＬ１、ＣＬ２と第２外足ＯＬ２－１、ＯＬ２－２との間で第１ボビン１２０’の外側に配置されることができる。

また、第１収容空間ＲＳ１と第２収容空間ＲＳ２とはコア部１１０の第１外足部ＯＬ１－１、ＯＬ１－２から第２外足部ＯＬ２－１、ＯＬ２－２の方向に少なくとも一部が重畳することができる。例えば、第１収容空間ＲＳ１と第２収容空間ＲＳ２とは平行であることもできるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

収容空間ＲＳ１、ＲＳ２の重畳によって、一次コイル１４０と二次コイル１５０とも第１外足部ＯＬ１－１、ＯＬ１－２から第２外足部ＯＬ２－１、ＯＬ２－２の方向に少なくとも一部が重畳することができる。

好ましくは、他の態様によるトランスフォーマー１００’においても、巻線離隔比、すなわち、一次コイル１４０の最外郭から隣接した外足部までの最短距離ｄ２に対する一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離β’の比（β’／ｄ２）は０．１～０．３とすることができる。

また、一実施例トランスフォーマー１００と同様に、他の態様によるトランスフォーマー１００’においても、ボビン部１２０’、１３０’がコア部１１０によって取り囲まれない部分で一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離は、ボビン部１２０’、１３０’がコア部１１０によって取り囲まれる部分で一次コイル１４０と二次コイル１５０との間の最短距離β’と同じか異なることができる。好ましくは、最短距離の比（β／α）は１～１．３とすることができる。

以下では、添付図面に基づいて他の実施例によるトランスフォーマー３００、３００’を詳細に説明する。

図９は他の実施例によるトランスフォーマーの斜視図であり、図１０は他の実施例によるトランスフォーマーの分解斜視図である。

図９及び図１０を一緒に参照すると、他の実施例によるトランスフォーマー３００は、コア部３１０、ボビン部３２０、３３０、一次コイル３４０、二次コイル３５０、一次コイル固定部３６１、３６２、３６３、３６４、及び二次コイル固定部３７１、３７２、３７３、３７４を含むことができる。以下、各構成要素を詳細に説明する。

コア部３１１、３１２は一実施例で前述したコア部１１１、１１２の構成と類似しているので、重複説明は省略する。

他の実施例によるコア部３１１、３１２は、上部コア３１１と下部コア３１２とが上下に結合するとき、第１外足部と中足部との間には第１収容空間が配置され、第２外足部と中足部との間には第２収容空間が配置されることができる。

ボビン部３２０、３３０は、第１ボビン３２０と、第２ボビン３３０とを含むことができる。

第１ボビン３２０及び第２ボビン３３０はそれぞれ第１貫通ホールＴＨ１及び第２貫通ホールＴＨ２とを有し、コア部３１０の中足部ＣＬ１、ＣＬ２は第１貫通ホールＴＨ１を貫き、第１ボビン１２０は第２貫通ホールＴＨ２内に収容されるように整列されることができる。

第１ボビン３２０及び第２ボビン３３０のそれぞれは平面上で中足部及び外足部のそれぞれが延びる方向（すなわち、Ｙ軸方向）に沿って延びる長軸を有し、平面上で中足部と外足部とが互いに離隔する方向（すなわち、Ｘ軸方向）に延びる短軸を有することができる。

第１ボビン３２０は、第１側壁３２１と、第１側壁３２１の下端に配置される第１プレート３２２とを含むことができる。

第１側壁３２１は角が丸い四角形平面形状を、第１プレート３２２は角が丸い四角リング形平面形状をそれぞれ有することができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

第１側壁３２１は中足部ＣＬ１、ＣＬ２と一次コイル３４０とを絶縁させることができる。また、第１側壁３２１の内周面は第１貫通ホールＴＨ１を定義し、外周面に沿って一次コイル３４０が巻線されることができる。

第１プレート３２２は下部コア３２２と一次コイル３４０とを絶縁させることができ、一次コイル３４０を上側に支持することができる。

第２ボビン３３０は、第２側壁１３１と、第２側壁１３１の下端に配置される第２プレート１３２とを含むことができる。

第２側壁３３１は角が丸い四角形平面形状を、第２プレート３３２は角が丸い四角リング形平面形状をそれぞれ有することができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

第２側壁３３１は一次コイル３４０と二次コイル３５０とを絶縁させることができる。また、第２側壁３３１の内周面は第２貫通ホールＴＨ２を定義し、外周面によって二次コイル３５０が巻線されることができる。

第２プレート３３２は下部コア３２２と二次コイル３５０とを絶縁させることができ、二次コイル３５０を上側に支持することができる。

一次コイル３４０及び二次コイル３５０のそれぞれは、剛性導体金属、例えば銅導電線が数回巻かれた多重巻線（ｗｉｎｄｉｎｇ）とすることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、二次コイル３５０を構成する導電線の厚さは一次コイル３４０を構成する導電線の厚さの５０％～１５０％とすることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、実施例によるトランスフォーマー３００において、一次コイル３４０は一次コイルに相当することができ、二次コイル１５０は二次コイルに相当することができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、一次コイル３４０を構成する導電線の両端部と二次コイル３５０を構成する導電線の両端部はそれぞれ互いに対向する方向に引き出されることができるが、このような引出方向は例示的なものであり、必ずしもこれに限定されるものではない。

一方、一次コイル１４０及び二次コイル３５０のそれぞれの上部及び外周面のうちの少なくとも一部にはコイル固定部３６１、３６２、３６３、３６４、３７１、３７２、３７３、３７４が配置されることができる。コイル固定部３６１、３６２、３６３、３６４、３７１、３７２、３７３、３７４は絶縁性及び柔軟性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を有する物質を含むことができる。例えば、コイル固定部は、カプトン、ケトン、ポリイミドなどを含む絶縁テープを含むことができる。他の例として、コイル固定部はエポキシのような高分子モールディングまたは接着剤ボンディングからなることもできるが、一次コイル３４０及び二次コイル３５０のそれぞれを固定させるとともに少なくともコア部３１０と絶縁させることができれば、必ずしもこれに限定されるものではない。

コイル固定部は、一次コイル固定部３６１、３６２、３６３、３６４と、二次コイル固定部３７１、３７２、３７３、３７４とを含むことができる。

一次コイル固定部３６１、３６２、３６３、３６４は一次コイル３４０の上面及び外周面（または上部及び外側部）の少なくとも一部に配置されて一次コイル３４０を固定及び絶縁させることができる。

また、二次コイル固定部３７１、３７２、３７３、３７４は二次コイル３５０の上面及び外周面（または上部及び外側部）の少なくとも一部に配置されて二次コイル３５０を固定及び絶縁させることができる。

以下では、図１１～図１３を参照してコイル固定部をより詳細に説明する。図１１は他の実施例によるトランスフォーマーからコアを除いた状態を示す斜視図である。

図１１を参照すると、一次コイル固定部３６１、３６２、３６３、３６４は、第１ボビン３２０の長軸方向（すなわち、Ｙ軸方向）に沿って延び、互いに対向する第１－１コイル固定部３６１及び第１－２コイル固定部３６２と、第１ボビン３２０の短軸方向（すなわち、Ｘ軸方向）に沿って延び、互いに対向する第１－３コイル固定部３６３及び第１－４コイル固定部３６４とを含むことができる。

また、二次コイル固定部３７１、３７２、３７３、３７４は、第２ボビン３３０の長軸方向（すなわち、Ｙ軸方向）に沿って延び、互いに対向する第２－１コイル固定部３７１及び第２－２コイル固定部３７２と、第２ボビン３３０の短軸方向（すなわち、Ｘ軸方向）に沿って延び、互いに対向する第２－３コイル固定部３７３及び第２－４コイル固定部３７４とを含むことができる。

図１２は他の実施例によるトランスフォーマーの平面図であり、図１３は他の実施例によるトランスフォーマーを図１２のＤ－Ｄ’線に沿って切断した断面図である。

図１２に示す平面図は、理解を助けるために、他の実施例によるトランスフォーマー３００から上部コア３１１が除去された形状を示す。図１２を参照すると、コア部３１０に対する確実な絶縁のために、第１－１コイル固定部３６１、第２－１コイル固定部３７１、第１－２コイル固定部３６２及び第２－２コイル固定部３７２のそれぞれは、コア部３１０から延長方向（すなわち、Ｙ軸）に一定の長さｄ４だけもっと延びることが好ましい。例えば、ｄ４は１ｍｍ～１０ｍｍとすることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

一方、第１ボビン３２０及び第２ボビン３３０の短軸方向（すなわち、Ｘ軸）に沿って延びるコイル固定部３６３、３６４、３７３、３７４の延長方向（すなわち、Ｘ軸方向）への長さは、対応するコイルの幅によって決定されることができる。例えば、第２－３コイル固定部３７３の延長方向への長さｄ５は二次コイル１５０の該当方向への幅ｄ６の１／５～１／３とすることができる。これは、ｄ５／ｄ６の比が１／５未満の場合はコイルの固定が弱くなり、１／３を超える場合はコイル固定部によるコイルのカバー面積が増加して放熱を阻害するからである。ただ、上述した比は例示的なものであり、放熱性能及び固定性を確保可能な範囲内で変更することができるというのは当業者に明らかである。

図１１及び図１２を参照して上述したコイル固定部の個数及び配置位置は例示的なものであり、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、第１－３コイル固定部３６３、第２－３コイル固定部３７３、第１－４コイル固定部３６４、及び第２－４コイル固定部３７４は第１ボビン３２０及び第２ボビン３３０のそれぞれの短軸方向の中央に配置されるが、コイル固定部３６３、３６４、３７３、３７４のうちの少なくとも一部は二つ以上に分割され、互いに短軸方向に沿って離隔して配置されることもできる。

ただ、一次コイル３４０及び二次コイル３５０がコア部１１０に対して絶縁できるように、一次コイル３４０及び二次コイル３５０のうちコア部３１０と垂直方向に重畳する部分には必ずコイル固定部が配置されることが好ましい。これを図１３に基づいて説明する。

図１３を参照すると、第１外足部ＯＬ１－１、ＯＬ２－１と中足部ＣＬ１、ＣＬ２との間の第１収容空間に配置される第１－１コイル固定部３６１及び第２－１コイル固定部３７１と、第２外足部ＯＬ１－２、ＯＬ２－２と中足部ＣＬ１、ＣＬ２との間の第２収容空間に配置される第１－２コイル固定部３６２及び第２－２コイル固定部３７２とは必ず備えることが好ましい。

一方、コイル固定部３６１、３６２、３６３、３６４、３７１、３７２、３７３、３７４のそれぞれの厚さは、第１プレート３２２または第２プレート３３２の厚さｔの９０％以下とすることができる。また、ボビン部３２０、３３０の高さｈ３は１次コイル３４０または２次コイル３５０の高さｈ４と同じにするか１４０％以下とすることができる。例えば、コイル３４０、３５０の高さｈ４が１．８ｃｍであれば、ボビンの高さは１．８～２．５２ｃｍとすることができる。

図１４は他の実施例によるトランスフォーマーの組立工程の一例を示す。

図１４は第２－２コイル固定部３７２が配置される形態を示す。具体的には、第２－２コイル固定部３７２は第２ボビン１３０の第２側壁３３１の上面から二次コイル３５０の上面及び外周面を順に経て第２プレート３３１の側面を順に取り囲むように付着されることができる。付着順序は図１４に示す順序と異なっても構わなく、より強い固定及び絶縁のために、第２－２コイル固定部３７２は第２側壁３３１の上面から第２側壁の内周面の少なくとも一部まで延びるか、第２プレート３３２の側面から底面の少なくとも一部まで延びることもできる。

他の実施例の他の態様によれば、一つのコイル固定部が一次コイル３４０及び二次コイル３５０を一緒に固定及び絶縁させることもできる。これを図１５及び図１６を参照して説明する。

図１５は他の実施例の他の態様によるトランスフォーマーの組立工程の一例を示し、図１６は他の実施例の他の態様によるトランスフォーマー３００’の断面図である。

図１５及び図１６を一緒に参照すると、ボビン部３２０、３３０、一次コイル３４０及び二次コイル３５０まで組み立てられた状態で、一つのコイル固定部３８２が第２ボビン３３０の第１側壁３２１の上面から一次コイル３４０の上面、第２側壁３３１の上面、二次コイル３５０の上面、及び二次コイル３５０の外周面を順に経て第２プレート３３１の側面を順に取り囲むように付着されることができる。付着順序は図１５に示す順序と異なっても構わなく、より強い固定及び絶縁のために、コイル固定部３８２は第１側壁１３１の上面から第１側壁の内周面の少なくとも一部まで延びるか、第２プレート３３２の側面から底面の少なくとも一部まで延びることもできる。

図１５に示すように、一つのコイル固定部が一次コイル３４０及び二次コイル３５０を一緒に固定させる方式は、図示のコイル固定部３８２及びボビン部３２０、３３０の短軸方向に沿って互いに対向する位置（すなわち、３６１、３７１の位置）、及びボビン部３２０、３３０の長軸方向に沿って互いに対向する二つの長軸端位置（すなわち、３６３、３７３及び３６４、３７４の位置）にも適用されることができるというのは言うまでもない。例えば、図１５に示すコイル固定部３８２とボビン部３２０、３３０の短軸方向に互いに対向する位置（すなわち、３６１、３７１の位置）に一つのコイル固定部３８１が配置された形態は図１６に示すようである。

以下では、図１７及び図１８を参照して比較例によるトランスフォーマー３００”との比較によって他の実施例によるトランスフォーマー３００、３００’の効果を説明する。

図１７は比較例によるトランスフォーマーの断面図である。
図１７を参照すると、他の実施例によるトランスフォーマー３００、３００’は、一次コイル３４０及び二次コイル３５０の少なくとも一部の上面がコイル固定部３６１、３６２、３６３、３６４、３７１、３７２、３７３、３７４、３８１、３８２によって固定及び絶縁されているが、比較例によるトランスフォーマー３００”は、ボビン部３２０”、３３０”に上部プレート３３３”が配置されて一次コイル３４０及び二次コイル３５０が固定及び絶縁される。

このような場合、比較例によるトランスフォーマー３００”の一次コイル３４０及び二次コイル３５０が他の実施例によるトランスフォーマー３００と同じ構成を有して内部に同じ収容空間を有する状況を仮定するとき、比較例によるトランスフォーマー３００”の大きさがもっと大きくなるしかない。

例えば、図１３で一次コイル３４０が収容される空間ＲＳ１及び二次コイル３５０が収容される空間ＲＳ２の大きさが、図１７で一次コイル３４０が収容される空間ＲＳ１”及び二次コイル３５０が収容される空間ＲＳ２”の大きさとそれぞれ同一であると仮定し、上部プレート３３３”の厚さが第１プレート３２２及び第２プレート３３２の厚さｔと同一であると仮定する。このような場合、同じ大きさの収容空間ＲＳ１、ＲＳ２を確保するために、他の実施例によるトランスフォーマー３００では、垂直方向にボビン部３２０、３３０の高さｈ３とコイル固定部の厚さとの和に相当するコア部３１０内の収容空間の最小高さが要求される。一方、比較例によるトランスフォーマー３００”では、同じ大きさの収容空間ＲＳ１”、ＲＳ”を確保するためには、ｈ３＋ｔだけのコア部３１０”内の収容空間の最小高さが要求される。

言い換えれば、他の実施例によるトランスフォーマー３００のコア部３１０内に要求される収容空間の高さは比較例によるトランスフォーマー３００”のコア部３１０”内に要求される収容空間の高さより“ｔ－コア固定部の厚さ”の分だけ低い。ここで、コア固定部の厚さは前述したようにｔの９０％以下であるので、他の実施例によるトランスフォーマー３００の高さが少なくとも０．１ｔだけ比較例より減少することができるので、追加的なスリム化が可能である。

また、比較例によるボビン部３２０”、３３０”の上部プレート（例えば、３３３”）はボビン部の残り部分と一体型に形成されるので、同じ硬質高分子樹脂から構成される。よって、一次コイル３４０及び二次コイル１５０の収容空間ＲＳ１”、ＲＳ２”の柔軟な変化が難しいので、ボビン部３２０”、３３０”の規格によって一次コイル３４０及び二次コイル３５０の規格が厳格に制限される。

一方、他の実施例によるトランスフォーマー３００は、コイル固定部が柔軟性を有することにより、一次コイル３４０及び二次コイル３５０の規格が多少変更されても巻線及び固定が可能である。

さらに、一次コイル３４０及び二次コイル３５０に電流が流れれば熱が発生しながら抵抗が増加するが、比較例によるトランスフォーマー３００”は、ボビン部３２０”、３３０”によって一次コイル３４０及び二次コイル３５０の上面全体が上部プレート（例えば、３３３”）によって覆われるので、放熱が難しい。放熱が難しくなることによって発熱が増加し、発熱の増加はコイルの抵抗増加につながり、抵抗増加は損失増加を引き起こして効率を落とす。

一方、他の実施例によるトランスフォーマー３００、３００’は柔軟性を有しながらも一次コイル３４０及び二次コイル３５０の上面全体をカバーしないので、コア部３１０内の収容空間での熱伝達経路（ｈｅａｔｉｎｇ ｐａｓｓ）を増加させ、放熱にも有利である。

優れた放熱性による効果を図１８及び表２を一緒に参照して説明する。

図１８は他の実施例によるトランスフォーマーの発熱試験結果を比較例と比較して示す。図１８の（ａ）、（ｃ）及び（ｅ）は、容易な理解のために、上部コア３１１が除去された形態を示すが、実験は上部コア３１１も結合した状態で遂行したことに気をつけなければならない。

図１８の（ａ）は比較例によるトランスフォーマー３００”を示し、図１８の（ｂ）は図１８の（ａ）に示すトランスフォーマーの熱画像映像を示す。また、図１８の（ｃ）は比較例によるトランスフォーマーにおいて第１ボビン３２０”の上部プレートのみコア固定部に代替した変形比較例の形態を示し、図１８の（ｄ）は図１８の（ｃ）に示すトランスフォーマーの熱画像映像を示す。また、図１８の（ｅ）は他の実施例によるトランスフォーマー３００を示し、図１８の（ｆ）は他の実施例によるトランスフォーマー３００の熱画像映像を示す。

下記の表２は図１８に示す各ケース別実験結果をまとめて示す。

図１８及び表２を一緒に参照すると、同じ動作条件の下で比較例から他の実施例に行くほどコア部及び一次コイルの温度が共に下降することが分かる。また、温度下降によって損失が減少するとともに線質係数は上昇することが分かる。

以上で実施例に基づいて説明したが、これはただ例示のものであるだけで、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば本実施例の本質的特性を外れない範囲内で以上で例示しなかったさまざまな変形及び応用が可能であることが分かるであろう。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は変形して実施することができるものである。そして、このような変形及び応用に関連した相違点は添付の特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。

一実施例によるトランスフォーマーの斜視図である。 一実施例によるトランスフォーマーの平面図である。 一実施例によるトランスフォーマーの分解斜視図である。 一実施例によるボビン部の分解斜視図である。 一実施例によるトランスフォーマーを図１ｂのＢ－Ｂ’線に沿って切断した断面図である。 一実施例による一次側コイルのコア部に対する絶縁距離を示す。 一実施例によるトランスフォーマーを図１ｂのＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図である。 図５ａの‘Ｃ’部分を拡大した図である。 電子製品の電源部の回路構成の一例を示す図である。 一実施例によるトランスフォーマーの巻線離隔比による濡れインダクタンスの比を示す図である。 一実施例の他の態様によるトランスフォーマーの断面図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの斜視図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの分解斜視図である。 他の実施例によるトランスフォーマーからコアを除いた状態を示す斜視図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの平面図である。 他の実施例によるトランスフォーマーを図１２のＤ－Ｄ’線に沿って切断した断面図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの組立工程の一例を示す図である。 他の実施例の他の態様によるトランスフォーマーの組立工程の一例を示す図である。 他の実施例の他の態様によるトランスフォーマーの断面図である。 比較例によるトランスフォーマーの断面図である。 他の実施例によるトランスフォーマーの比較例に対する発熱試験結果を示す図である。

上述したボビン部１２０、１３０の結合構造による一次コイル及び二次コイルのそれぞれの収容状態を図４ａ～図５ｂを参照して説明する。

図４ａは一実施例によるトランスフォーマーを図１ｂのＢ－Ｂ’線に沿って切断した断面図である。図４ｂは、一次側コイルのコア部に対する絶縁距離を示す。

図４ａ、図４ｂを参照すると、コア部１１０とコイル部１４０、１５０との間にボビン部１２０、１３０が配置される。

Claims (10)

1. 上部コア及び下部コアを含むコア部と、
   前記コア部内に一部が配置されたコイル部と、
   前記コア部と前記コイル部との間に配置されたボビン部と、を含み、
   前記コイル部は、一次コイル及び前記一次コイルの側面に少なくとも一部が配置された二次コイルを含み、
   前記コア部は、第１外足部、第２外足部、及び前記第１外足部と前記第２外足部との間に配置される中足部を含み、
   前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離は、前記一次コイルの最外郭から前記第１外足部及び前記第２外足部のうちで隣接した一外足部までの最短距離の０．１倍～０．３倍である、トランスフォーマー。
2. 前記ボビン部は、
   前記一次コイルを収容する第１収容部が形成された第１ボビンと、
   前記二次コイルを収容する第２収容部が形成された第２ボビンと、を含み、
   前記第１ボビンは前記第１収容部から前記第２ボビンの方向に延びている第１延長部を含み、
   前記第２収容部は前記第１延長部上に配置される、請求項１に記載のトランスフォーマー。
3. 前記下部コアの下面から前記一次コイルまでの最短距離と前記下部コアの下面から前記二次コイルまでの最短距離とは異なる、請求項２に記載のトランスフォーマー。
4. 前記第２ボビンは、前記第２収容部から前記第１ボビンの方向に延びている第２延長部を含み、
   前記第１収容部は前記第２延長部の下に配置される、請求項３に記載のトランスフォーマー。
5. 前記一次コイル及び前記二次コイルの間に前記第２収容部の一部が配置される、請求項４に記載のトランスフォーマー。
6. 前記コア部は、
   前記第１外足部と前記中足部との間に前記ボビン部の一部を収容するように形成された第１空間と、
   前記第２外足部と前記中足部との間に前記ボビン部の他部を収容するように形成された第２空間と、をさらに含む、請求項１に記載のトランスフォーマー。
7. 前記第１空間及び前記第２空間の外部で前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離である第１距離に対する前記第１空間または前記第２空間内で前記一次コイルと前記二次コイルとの間の最短距離である第２距離の比は１～１．３である、請求項６に記載のトランスフォーマー。
8. 前記下部コアの下面から前記一次コイルまでの最短距離は前記下部コアの下面から前記二次コイルまでの最短距離の０．３～０．７倍である、請求項３に記載のトランスフォーマー。
9. 前記第１ボビンは、
   第１トップ部と、
   前記トップ部の下に配置される第１ボトム部と、
   前記トップ部と前記ボトム部との間に配置される第１ミドル部と、を含み、
   前記第１延長部は前記ボトム部に配置される、請求項２に記載のトランスフォーマー。
10. 前記第２ボビンは、
    第２トップ部と、
    前記トップ部の下に配置される第２ボトム部と、
    前記第２トップ部と前記第２ボトム部との間に配置される第２ミドル部と、を含み、
    前記第１ボビンは、前記第２トップ部の下面と前記第２ミドル部の内側面とによって定義されるリセスに少なくとも一部が収容される、請求項９に記載のトランスフォーマー。

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