JP7900403B2 - 複合磁性部品が実装された回路基板 - Google Patents

Description

本発明は電気自動車の核心モジュールに適用可能なメイン磁性部品に関する。

電気自動車［ｘＥＶ；ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）などの通称］は、核心モジュールとして、ＤＣ－ＤＣコンバーター、ＯＢＣ（Ｏｎ Ｂｏａｒｄ Ｃｈａｒｇｅｒ）、インバーターなどを含む。

電気自動車は、電気モーターを駆動するための高電圧バッテリーと、電装負荷に電源を供給するための補助バッテリーとを一緒に備えることが通常であり、補助バッテリーは高電圧バッテリーの電力によって充電することができる。

ここで、補助バッテリーの充電のためには、高電圧バッテリーの直流電源を補助バッテリーの電圧に対応する直流電源に電圧を降下して変換する必要があり、このために使用するものがＤＣ－ＤＣコンバーターである。

電気自動車の高電圧バッテリーは外部電源から緩速にまたは急速に充電できるように設計されている。ここで、外部電気であるＡＣ電気から高電圧バッテリーＤＣに電力変換するために、その充電装置としてＯＢＣを使用する。

このような核心モジュールは、２以上の磁性部品が複合的に回路基板に実装された形態を有することができ、磁性部品の複合的構成及び配置などは、電気自動車の燃費向上のために、システム効率、高密度及び軽量化などを向上させる方向に技術研究が加速化している。

特に、大型車両メーカーの場合、価格競争力と一緒に優先視されるものがコンパクト化及び高効率化であり、限定された空間に高性能のモジュール特性を具現するためには、モジュールに適用されるメイン磁性部品の高密度及び高性能設計が必須であると言える。

本発明は電気自動車の核心モジュールに適用可能な高密度及び高効率の磁性部品複合モジュールが実装された回路基板を提供することを一つの目的とする。

特に、ＤＣ－ＤＣコンバーターモジュールに適用することができる高密度及び高効率の回路基板であって、複合磁性部品が実装された回路基板を提供する。

本発明の一実施例である回路基板は、回路部が形成された基板と、前記基板上に配置された第１モジュールと、前記基板上に第１モジュールに隣接して配置され、前記第１モジュールと電気的に連結された第２モジュールと、を含む。

ここで、前記第１モジュールは、入力側電力を変換して出力側に伝達するように、第１コア及び前記第１コア内に配置され、１次側及び２次側コイルを含む第１コイルを有するトランスフォーマーと、前記トランスフォーマーに隣接して配置され、残留電流を前記入力側に還流させるように、第２コア及び前記第２コア内に配置される第２コイルを有するＺＶＳ（Ｚｅｒｏ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）インダクターと、を含む。

また、前記第２モジュールは、前記出力側電流のリップルを除去するように、第３コア及び前記第３コア内に配置される第３コイルを有する出力インダクターと、前記出力インダクターに隣接して配置され、前記出力側電流の電子ノイズを低減するように、第４コア及び前記第４コア内に配置される第４コイルを有するＥＭＩインダクターと、を含む。

本発明の一実施例で、前記第１コイルと前記第２コイルとは電気的に互いに連結され、前記第１コアから前記第２コアに向かう第１方向に少なくとも一部が重畳し、前記第３コイルと前記第４コイルとは電気的に互いに連結され、前記第３コアと前記第４コアとは前記第１方向に垂直な第２方向に少なくとも一部が重畳し、前記第１コアの材質及び第２コアの材質は互いに同一であり、前記第２コアの材質は前記第３コア及び第４コアのうちの少なくとも一つの材質と異なる。

ここで、前記第１及び第２コアはフェライトを含み、前記第３及び第４コアはＦｅ（鉄）及びＳｉ（シリコン）を含むことができる。

本発明の少なくとも一実施例の回路基板は、少なくとも一部が前記第３コアの内部に配置され、前記第３コイルを収容する第１ベースと、前記第４コアを収容する第２ベースとをさらに含む。

ここで、本発明の少なくとも一実施例で、前記第１ベースは、前記第３コアの中足が貫通する貫通ホールを有し、前記第３コイルが着座する第３コイル着座部と、前記第３コイル着座部で前記貫通ホールを取り囲むように形成された内側壁と、前記第３コイル着座部の外周に形成され、前記第３コアの外に出た前記平角線コイルが通るようにコイル経路溝が形成された外側壁と、を含む。

また、本発明の少なくとも一実施例で、前記第１ベースは、前記第３コイル着座部の両側に形成され、前記第３コアの一対の外足が挿入されて位置する一対の第３コア外足溝部をさらに含む。

ここで、前記第３コア外足溝部のそれぞれは、前記外足のうち当該外足を間に挟んで前記外側壁から外方に延びた一対の第１延長壁を含むことができる。

また、本発明の少なくとも一実施例で、前記第１ベースは、前記第３コイル着座部の一側に第１コイルホールが形成され、前記第３コイルは前記第１コイルホールに挿入されて配線される。

また、本発明の少なくとも一実施例で、前記第１ベースは、前記第３コイル着座部から前記第３コアの外に延び、少なくとも一つの締結ホールが形成された締結部をさらに含む。

一方、本発明の少なくとも一実施例で、前記第２ベースは、前記第４コアが着座して支持される第４コア着座部と、前記第４コイルが着座する第４コイル着座部と、を含み、前記第４コア着座部は、前記第４コアを間に挟んで配置される一対の垂直壁と、前記各垂直壁の下端から突出し、前記第４コアが着座して支持される着座突起と、を含み、前記第４コイル着座部は、前記第４コア内で前記一対の垂直壁を連結するように形成される。

ここで、前記第２ベースは、前記第４コイル着座部から延び、ピンホールが形成されたピン部をさらに含むことができる。

一方、本発明の少なくとも一実施例で、前記第１ベースと前記第２ベースとは一体に形成される。

本発明の少なくとも一実施例で、第１ベースは、他の実施例として、前記第３コアの中足が貫通する貫通ホールを有し、前記第３コイルが着座する第３コイル着座部と、前記第３コイル着座部の一側から前記第３コイルのコイル線の厚さよりも低く突出し、前記第３コアの外に出る前記第３コイルが通るようにコイル経路溝が形成された突出部と、を含むことができる。

ここで、前記第３コイルの一側端部は前記第４コアの上に配置され、前記第３コイルが前記第４コア上に配置された状態で前記第４コアの上面及び両側面を取り囲むブラケットをさらに含むことができる。

本発明の少なくとも一実施例で、前記第３コイル及び第４コイルは単一の平角線コイルから連続的に形成される。

ここで、前記平角線コイルは、前記第３コア内に入り、第３コアの中足を取り囲み、下方に螺旋形に巻線された後、前記第３コアの外に出て上方に折り曲げられ、前記第４コアを貫通するように配線された形態を有することができる。

また、本発明の少なくとも一実施例で、前記第３コイルと前記第４コイルとは前記回路部を介して互いに電気的に連結される。

そして、前記第１モジュールと前記第２モジュールとは前記回路部を介して互いに電気的に連結されることができる。

本発明の少なくとも一実施例で、前記第３コアはＮｉ（ニッケル）をさらに含み、前記第４コアはＢ（ボロン）をさらに含むことができる。

本発明によれば、高密度及び高効率の複合磁性部品実装回路基板を得ることができ、電気自動車の核心モジュールに適用されて電気自動車の燃費向上に寄与することができる。

本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第１実施例を示す図である。 本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第１実施例を示す図である。 本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第１実施例を示す図である。

第１実施例に含まれる一体型ベースを示す図である。

本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第２実施例を示す図である。 本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第２実施例を示す図である。 本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第２実施例を示す図である。

第２実施例に含まれる第１ベースの実施例を示す図である。

第２実施例に含まれる第２ベースの実施例を示す図である。

本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第３実施例を示す図である。 本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第３実施例を示す図である。 本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第３実施例を示す図である。

第３実施例に含まれる第１ベースの実施例を示す図である。

第３実施例に含まれる第２ベースの実施例を示す図である。

本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第４実施例を示す図である。 本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第４実施例を示す図である。 本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第４実施例を示す図である。

第４実施例に含まれる第１ベースの実施例を示す図である。

第４実施例に含まれるブラケットの実施例を示す図である。

本発明において、ＺＶＳインダクター一体型トランスフォーマーの実施例を示す図である。 本発明において、ＺＶＳインダクター一体型トランスフォーマーの実施例を示す図である。 本発明において、ＺＶＳインダクター一体型トランスフォーマーの実施例を示す図である。

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、ここでは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、均等物乃至代替物を含むものと理解しなければならない。

本明細書で使う接尾辞「モジュール」及び「部」はただ構成要素の間に名称の区分のみのために使うものであるだけで、物理化学的に区分または分離されているかそのように区分または分離されることができることを前提とするものと解釈してはいけない。

「第１」、「第２」などのように序数を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使うことができるが、前記構成要素は前記用語に限定されない。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う。

「及び／または」という用語はその対象となる複数の項目のすべての組合せの場合を含むために使う。例えば、「Ａ及び／またはＢ」は「Ａ」、「Ｂ」、及び「Ａ及びＢ」の３種の場合を全部含む意味である。

ある構成要素が他の構成要素に「連結される」または「接続される」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るかまたは接続されることもできるが、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。

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）形成されるかまたは他の層を介在して形成されるものを全部含む。また、「上」または「下」に対する基準は、構成要素のそれぞれまたはそれらの間の属性または明細書で他に表現しない限り、原則的に便宜上図面に示す状態を基準にし、構成要素の間の相対的な位置関係を便宜上示すために使うだけで、実際の構成要素の位置を限定するものと理解してはいけない。

例えば、「の上にＢ」は、他に言及しないかまたはＡやＢの属性上ＡがＢの上に位置しなければならない場合ではない限り、図面上でＡの上にＢが示されていることを示すものであるだけで、実際の実施製品などではＢがＡの下に位置することもでき、ＢとＡが横方向に左右に配置されることもできるものである。

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性のために変形されることができるので、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。

特に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する。一般的に使用さ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されない。

本発明の一実施例である回路基板は、回路部が形成された基板と、前記基板上に配置された第１モジュールと、前記基板上に第１モジュールに隣接して配置され、前記第１モジュールと電気的に連結された第２モジュールとを含む。

ここで、基板は、例示的にＰＣＢを含み、回路部は、例示的にＰＣＢ上の各種の電子素子を電気的に連結するために形成されたパターン化したメッキ配線を含む。

第１モジュールと第２モジュールとの電気的連結は、例示的には、前記回路部を介してなされる。すなわち、第１モジュール及び第２モジュールが基板上に実装された状態で、基板上のメッキパターンを介して第１モジュールと第２モジュールとが電気的に連結されることができる。

そして、前記第１モジュールは、入力側電力を変換して出力側に伝達するために、第１コア、及び前記第１コア内に配置され、１次側及び２次側コイルを含む第１コイルを有するトランスフォーマーと、前記トランスフォーマーに隣接して配置され、残留電流を前記入力側に還流させるために、第２コア、及び前記第２コア内に配置される第２コイルを有するＺＶＳインダクターとを含む。

また、前記第２モジュールは、前記出力側電流のリップルを除去するように、第３コア及び前記第３コア内に配置される第３コイルを有する出力インダクターと、前記出力インダクターに隣接して配置され、前記出力側電流の電子ノイズを低減するように、第４コア及び前記第４コア内に配置される第４コイルを有するＥＭＩインダクターとを含む。

ここで、前記第１コイルと前記第２コイルとは電気的に互いに連結されることができ、前記第１コアから前記第２コアに向かう第１方向に少なくとも一部が重畳することができる。そして、前記第３コイルと前記第４コイルとは電気的に互いに連結されることができ、前記第３コアと前記第４コアとは前記第１方向に垂直な第２方向に少なくとも一部が重畳することができる。コイル間の電気的連結は当該コイルが単一のコイル線によって互いに連続的に連結された場合はもちろんのこと、前記基板上の回路部を介して連結される場合を含む。

ここで、前記第１コアの材質及び第２コアの材質は互いに同一であり、前記第２コアの材質は前記第３コア及び第４コアのうちの少なくとも一つの材質と異なることができる。

第３及び第４コアは、Ｆｅ（鉄）及びＳｉ（シリコン）を含むことができる。そして、第３コアはＮｉ（ニッケル）をさらに含み、第４コアはＢ（ボロン）をさらに含むことができる。

第３コアは相対的に高飽和磁束密度（例えば、１．６Ｔ）及び高ＤＣバイアス特性を有する材質からなるので、高電流（例えば、１００Ａ以上）に適し、小型化が可能である。

第４コアは高透磁率（例えば、１００ｋＨｚでμｉ３０，０００）及び低損失特性を有する材質からなり、晶質金属から製造された同一サイズのコアに比べてインダクタンスが５０％改善される。

第１コア及び第２コアはフェライト（例えば、ＭｎＺｎ系フェライト）から製造されることにより、低損失による発熱の改善が達成され、また電力密度が上昇する。

以下では、出力インダクター及びＥＭＩインダクターとＺＶＳインダクター及びトランスフォーマーの各構造について図面を参照しながら実施例に基づいて詳細に説明する。

出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第１実施例

図１～図４に基づき、本発明において、出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第１実施例を説明する。

出力インダクターは、第３コア１０と、第３コア１０内に配置される第３コイル２０とを含む。

そして、ＥＭＩインダクターは、第４コア４０と、第４コア４０内に配置される第４コイル５０とを含む。

第３コア１０は、コア上部１１とコア下部１２とが互いに触れ合って形成され、コア上部１１とコア下部１２とは触れ合っている面を基準に上下対称の形状を有する。

具体的には、第３コア１０のコア上部１１は、上部板１１ａと、上部板１１ａの両側から垂直に突出しながら延びた一対の外足１１ｂと、前記外足１１ｂの間に配置される中足１１ｃとを含む。

第４コア４０は第３コア１０の一側に隣接して配置され、第４コイル５０が貫通することができるように、貫通ホール３１ａが形成された構造を有する。

第１コア及び第２コアが、図２０～図２２のように後述する実施例で、上下方向（第１方向）に重畳して積層されていれば、本実施例の第３コア１０及び第４コア４０は水平方向（第２方向）に重畳して配置される。このような重畳配置は高密度化及び高効率化に有利である。

本実施例で、第３コイル２０及び第４コイル５０は単一の平角線コイルによって連続的に一体に形成されている。

すなわち、単一の平角線コイルが第３コア１０の一側から第３コア１０の内部に入って中足１１ｃを取り囲みながら下方に螺旋形に巻線された後、第３コア１０の前記一側から出た後、上方に折り曲げられ、さらに水平に折り曲げられて第４コア４０を貫通する。

本実施例では、第１ベース３０及び第２ベース６０が一体に形成された一体型ベース３０、６０を含み、以下でこれについて説明する。

一体型ベース３０、６０は、まず、第３コア１０の中足１１ｃが貫通する貫通ホール３１ａが形成され、前記貫通ホール３１ａを取り囲むように平坦面が形成され、第３コイル２０が着座する第３コイル着座部３１を含む。

第３コイル着座部３１の内周には前記貫通ホール３１ａを取り囲むように内側壁３２が形成されており、外周には外側壁３３ａ、３３ｂが形成されている。

外側壁３３ｂの一側には、第３コア１０内で下方に螺旋形に巻線されてから出た平角線コイルが外側壁３３ｂを通過することができるように、経路溝３３ｃが形成されている。

第３コイル着座部３１の両側には、第３コア１０の一対の外足１１ｂが位置するための外足溝部３４＿１、３４＿２が形成されている。

そして、外足溝部３４＿１、３４＿２は、外側壁３３ａ、３３ｂから側方に延設された延長壁３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを含む。

すなわち、図４に示すように、第１外足溝部３４＿１は、外側壁３３ａ、３３ｂから側方に突出して延設され、一つの外足１１ｂを間に挟んで配置される一対の延長壁３４ａ、３４ｂを含む。そして、第２外足溝部３４＿２も、外側壁３３ａ、３３ｂから側方に突出して延設され、他の一つの外足１１ｂを間に挟んで配置される一対の延長壁３４ｃ、３４ｄを含む。

第３コア１０と一体型ベース３０、６０とが組み立てられるとき、第３コア１０の中足１１ｃが第３コイル着座部３１の貫通ホール３１ａに挿入され、一対の外足１１ｂはそれぞれ外足溝部３４＿１、３４＿２に位置し、第３コイル着座部３１が第３コア１０の内側に配置される。

一方、一体型ベース３０、６０の一側には、第４コア４０が着座する第４コア着座部６１が形成されている。

第４コア着座部６１は、底面と、その底面の縁端に形成された周壁とを含む。

第４コア４０は、その貫通ホールを通過する仮想の直線が前記底面に対して平行になるように第４コア着座部６１に着座して位置する。

第４コア着座部６１と第３コイル着座部３１との間には、平角線コイルが挿入される第１コイルホール３７が形成されている。

そして、第４コア着座部６１の一側にはピンホール３６ａが形成されたピン部３６が形成されており、その反対側には平角線コイルが挿入される第２コイルホール６２が形成されている。

第３コイル２０及び第４コイル５０を連続的に形成している前記平角線コイルは第１コイルホール３７を下から上に貫通してから水平に折り曲げられ、第３コア１０内の上部に入り、第３コア１０の中足１１ｃを取り囲みながら下方に螺旋形に巻線された後、第３コイル着座部３１の底面に着座した状態で外側壁３３ｂの経路溝３３ｃを通過し、上方に折り曲げられた後、さらに水平に折り曲げられてピン部３６上に置かれ、ピン部３６を経由した後、さらに水平方向に折り曲げられ、第４コア４０の貫通ホールに挿入されて貫通した後、下方に折り曲げられて第２コイルホール６２に挿入される。ここで、ピン部３６上で置かれた平角線コイルはピンｐが貫通してピンホール３６ａに挿入されることができる。

一方、一体型ベース３０、６０は、第３コイル着座部３１の一側から水平にさらに延設され、ネジなどのための締結ホール３９ａが形成された締結部３９を含む。

出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第２実施例

図５～図７は出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第２実施例を示し、以下でこれについて説明する。

本実施例において、第３コア１１０及び第４コア１４０の構造は第１実施例と同一であるので、その詳細な説明は省略する。

また、第３コア１１０及び第４コア１４０の配置は、第１実施例と同様に、水平方向（第２方向）に対して一部が重畳する。

本実施例で、第３コイル１２０及び第４コイル１５０は一体の連続型ではなく、ベースも分割型であり、第１ベース１３０及び第２ベース１６０を含む。

まず、第１ベース１３０について図８を参照して詳細に説明する。

第１ベース１３０は、第３コア１１０の中足が貫通する貫通ホール１３１ａが形成され、前記貫通ホール１３１ａを取り囲むように平坦面が形成され、第３コイル１２０が着座する第３コイル着座部１３１を含む。

第３コイル着座部１３１の内周には、前記貫通ホール１３１ａを取り囲むように内側壁１３２が形成されており、外周には外側壁１３３ａ、１３３ｂが形成されている。

外側壁１３３ｂの一側には、第３コア１１０内で下方に螺旋形に巻線されてから出た平角線コイルが外側壁１３３ｂを貫通して通過することができるように、経路溝１３３ｃが形成されている。

第３コイル着座部１３１の両側には、第３コア１１０の一対の外足が位置するための外足溝部１３４＿１、１３４＿２が形成されている。

そして、外足溝部１３４＿１、１３４＿２は、外側壁１３３ａ、１３３ｂから側方に延設された延長壁１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄを含む。

すなわち、図８に示すように、第１外足溝部１３４＿１は、外側壁１３３ａ、１３３ｂから側方に突出して延設され、一つの外足を間に挟んで配置される一対の延長壁１３４ａ、１３４ｂを含む。そして、第２外足溝部１３４＿２も、外側壁１３３ａ、１３３ｂから側方に突出して延設され、他の一つの外足を間に挟んで配置される一対の延長壁１３４ｃ、１３４ｄを含む。

第３コア１１０と第１ベース１３０とが組み立てられるとき、第３コア１１０の中足が第３コイル着座部１３１の貫通ホール１３１ａに挿入され、一対の外足はそれぞれ外足溝部１３４＿１、１３４＿２に位置し、第３コイル着座部１３１が第３コア１１０の内側に配置される。

第１ベース１３０の一側には、第３コイル１２０の平角線コイルの両側端部が挿入される第１コイルホール１３７ａ及び第３コイルホール１３７ｂが形成されている。

第３コイル１２０を構成する平角線コイルは第１コイルホール１３７ａを下から上に貫通して水平に折り曲げられ、第３コア１１０内の上部に入り、第３コア１１０の中足を取り囲みながら下方に螺旋形に巻線された後、第３コイル着座部１３１の底面に着座した状態で、外側壁１３３ｂの経路溝１３３ｃを通過し、上方に折り曲げられた後、Ｕターンして再び下方に延びて第３コイルホール１３７ｂに挿入される。

一方、第１ベース１３０は、第３コイル着座部１３１の一側から水平にさらに延設され、ネジなどのための締結ホール１３９ａが形成された締結部１３９を含む。

第２ベース１６０は、図９に示すように、前記第４コア１４０が着座して支持される第４コア着座部１６１、１６１ａ、１６２、１６２ａを含む。

第４コア着座部１６１、１６１ａ、１６２、１６２ａは、第４コア１４０を間に挟んで配置される一対の垂直壁１６１、１６２と、それぞれの垂直壁の下端から突出し、第４コア１４０が着座して支持される着座突起１６１ａ、１６２ａとを含む。

そして、第２ベース１６０は、第４コア１４０内を貫通して一対の垂直壁１６１、１６２を連結するように形成され、第４コイル１５０が着座する第４コイル着座部１６３を含む。

第２ベース１６０において、それぞれの垂直壁の外面には、第４コイル１５０の端部を収容するコイル収容溝１６１ｂ、１６２ｂが形成されている。

第４コイル１５０は平角線コイルから製造され、第４コイル着座部１６３に着座して支持され、その両側は下方に折り曲げられ、それぞれコイル収容溝１６１ｂ、１６２ｂに収容されて下方に延びるように配線される。

出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第３実施例

図１０～図１２は出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第３実施例を示し、以下でこれについて説明する。

本実施例で、第３コア２１０及び第４コア２４０の構造は第１実施例と同一であるので、その詳細な説明は省略する。

本実施例でも、第３コア２１０及び第４コア２４０は水平方向（第２方向）に対して重畳して配置される。ただし、第１及び第２実施例では第３コアの貫通ホールの貫通方向と第４コアの貫通ホールの貫通方向とが直角である反面、本実施例では、第３コア２１０の貫通ホールの貫通方向と第４コア２４０の貫通ホールの貫通方向とは平行である。

本実施例で、第３コイル２２０及び第４コイル２５０は、第１実施例と同様に、連続的に一体に形成される。

ベースは、第２実施例と同様に、分割型であり、第１ベース２３０と第２ベース２６０とを含む。

まず、第１ベース２３０について図１３を参照して詳細に説明する。

第１ベース２３０は、第３コア２１０の中足が貫通する貫通ホール２３１ａが形成され、前記貫通ホール２３１ａを取り囲む平坦面が形成され、第３コイル２２０が着座する第３コイル着座部２３１を含む。

第３コイル着座部２３１の内周には前記貫通ホール２３１ａを取り囲むように内側壁２３２が形成されており、外周には外側壁２３３ａ、２３３ｂが形成されている。

外側壁２３３ｂの一側には、第３コア２１０内で下方に螺旋形に巻線されてから出た平角線コイルが外側壁２３３ｂを貫通して通過するように経路溝２３３ｃが形成されている。

第３コイル着座部２３１の両側には、第３コア２１０の一対の外足が位置するための外足溝部２３４＿１、２３４＿２が形成されている。

そして、外足溝部２３４＿１、２３４＿２は、外側壁２３３ａ、２３３ｂから側方に延設された延長壁２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃ、２３４ｄを含む。

すなわち、図１３に示すように、第１外足溝部２３４＿１は、外側壁２３３ａ、２３３ｂから側方に突出して延設され、一つの外足を間に挟んで配置される一対の延長壁２３４ａ、２３４ｂを含む。そして、第２外足溝部２３４＿２も、外側壁２３３ａ、２３３ｂから側方に突出して延設され、他の一つの外足を間に挟んで配置される一対の延長壁２３４ｃ、２３４ｄを含む。

第３コア２１０と第１ベース２３０とが組み立てられるとき、第３コア２１０の中足が第３コイル着座部２３１の貫通ホール２３１ａに挿入され、一対の外足はそれぞれ外足溝部２３４＿１、２３４＿２に位置し、第３コイル着座部２３１が第３コア２１０の内側に配置される。

第１ベース２３０の一側には、第３コイル２２０の平角線コイルの一側端部が挿入される第１コイルホール２３７ａが形成されている。

第２ベース２６０は、図１４に示すように、第４コア２４０が着座して支持される第４コア着座部２６１、２６１ａ、２６２、２６２ａを含む。

第４コア着座部２６１、２６１ａ、２６２、２６２ａは、第４コア２４０を間に挟んで配置される一対の垂直壁２６１、２６２と、それぞれの垂直壁２６１、２６２の下端から突出し、第４コア２４０が着座して支持される着座突起２６１ａ、２６２ａとを含む。

そして、第２ベース２６０は、第４コア２４０内を貫通して一対の垂直壁２６１、２６２を連結するように形成され、第４コイル２５０が着座する第４コイル着座部２６３を含む。

第２ベース２６０において、一側垂直壁２６２の外面には、第４コイル２５０の端部を収容するコイル収容溝２６２ｂが形成されている。そして、他側垂直壁２６１の外面には、第４コイル着座部２６３からさらに延び、ピンホール２６４ａが形成されたピン部２６４を含む。ピン部２６４の上端の角は後述するコイルの折曲を案内するように曲面部２６４ｂを含む。

このような第１ベース２３０及び第２ベース２６０の構造により、第３コイル２２０を構成する平角線コイルは第１コイルホール２３７ａを下から上に貫通してから出て水平に折り曲げられ、第３コア２１０内の上部に入り、第３コア２１０の中足を取り囲みながら下方に螺旋形に巻線された後、第３コイル着座部２３１の底面に着座した状態で、外側壁２３３ｂの経路溝２３３ｃを通過し、上方に折り曲げられた後、さらに水平に折り曲げられて前記ピン部２６４上に置かれた後、第４コイル着座部２６３に着座して支持され、第４コア２４０を貫通した後、下方に折り曲げられてコイル収容溝２６２ｂに収容され、下方に延びるように配線される。

出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第４実施例

図１５～図１６は出力インダクター及びＥＭＩインダクターに対する第４実施例を示し、以下でこれについて説明する。

本実施例で、第３コア３１０及び第４コア３４０の構造は第１実施例と同一であるので、その詳細な説明は省略する。

本実施例でも、第３コア３１０及び第４コア３４０は水平方向（第２方向）に対して重畳して配置されるが、本実施例では、第３コア３１０の貫通ホールの貫通方向と第４コア３４０の貫通ホールの貫通方向とが所定の角度（約４５度）を成す。

本実施例で、第３コイル３２０及び第４コイル３５０は、第１実施例と同様に、連続的に一体に形成される。

本実施例は第１ベース３３０とブラケット３６０とを含み、図１８及び図１９を参照してその構造について詳細に説明する。

第１ベース３３０は、第３コア３１０の中足が貫通する貫通ホール３３１ａが形成され、貫通ホール３３１ａの周囲に平坦面が形成され、第３コイル３２０が着座して支持される第３コイル着座部３３１を含む。

そして、第１ベース３３０は、第３コイル着座部３３１の一側に第３コイル３２０の平角線コイルの厚さよりも低く突出した突出部３３８を含む。ここで、突出部３３８の一側には、第３コア３１０の外に出るコイルが通るようにコイル経路溝３３８ａが形成されている。

第３コイル３２０は第３コア３１０の内部に入る前、第４コア３４０の上面上に置かれ、前記ブラケット３６０は、そのように第３コイル３２０が第４コア３４０上に配置された状態で第４コア３４０の上面及び両側面を取り囲むように形成される。

ブラケット３６０は薄金属ストリップが折り曲げられた形状を有することができ、上側ストリップ部３６１と、その両側で折り曲げられて延びた両側ストリップ部３６２、３６３とを含む形状を有し、略「コ」字形に形状される。

ここで、上側ストリップ部３６１は、一側から上方に突出した突出溝部３６１ａが形成され、第３コイル３２０は第４コア３４０の上面に置かれ、突出溝部３６１ａ内に収容され、ブラケット３６０によって固定される。

本実施例で、第３コイル３２０を構成する平角線は第４コア３４０上に置かれ、突出溝部３６１ａに収容され、同一高さで第３コア３１０内の上部に入り、第３コア３１０の中足を取り囲みながら下方に螺旋形に巻線された後、第３コイル着座部３３１の底面に着座した状態で、経路溝３３８ａを通過し、上方に折り曲げられた後、さらに水平に折り曲げられ、第４コア３４０を貫通する。

ここで、第４コイル３５０の端部は、図１５に示すように、平面積が拡張し、中央に貫通ホールが形成されたバスバー構造を含むことができる。

ＺＶＳインダクター及びトランスフォーマーに対する実施例

図２０～図２２は本発明において、ＺＶＳインダクター及びトランスフォーマーに対する実施例を示し、以下でこれについて説明する。

本実施例で、トランスフォーマーはＺＶＳインダクターが一体に形成されたＺＶＳインダクター一体型トランスフォーマーである。

第１コア７０はコア上部７１とコア下部７２とが触れ合って形成され、その形状は第１実施例の第３コア１０と同一であるので、その詳細な説明は省略する。

また、第２コア８０は第１コア７０のコア上部７１とほぼ同一の形状を有する。

本実施例で、第２コア８０は第１コア７０上に配置され、上下方向（第１方向）に対して第２コア８０と第１コア７０とは重畳して配置される。

第１コア７０の内部には、第１コイル７３が第１コア７０の中足を取り囲むように巻線されて配置されて１次コイル７３が形成され、１次コイル７３から分離及び絶縁され、前記中足を取り囲むように配置される２次コイル７４が配置される。

本実施例で、２次コイル７４は多数の導電性プレートから製造されるが、これに限定されるものではない。

第１コイル７３は１次コイル７３を構成し、第１コア７０の内側の下部に入り、上方に螺旋形に巻線された後、第１コア７０の外に出た後、第２コア８０内に入り、第２コア８０の中足を取り囲むように巻線されてから出るように配線される。

すなわち、本実施例で、第１コイル７３と第２コイル７４は単一のコイル線が連続的に巻線されて一体に形成された構造を有する。

トランスフォーマーにおいて、本実施例では、１次コイル７３と２次コイル７４との間に絶縁のためのプラスチック射出物などのボビンまたはベース構造が省略される。

ボビンまたはベース構造の省略によってよりコンパクトな構造を得ることができる。
発明の実施のための形態

発明の実施のための形態は前述した「発明を実施するための形態」で充分に説明された。

Claims (15)

1. 回路部が形成された基板と、
   前記基板上に配置された第１モジュールと、
   前記基板上に第１モジュールに隣接して配置され、前記第１モジュールと前記回路部を介して電気的に連結された第２モジュールと、を含み、
   前記第１モジュールは、
   入力側電力を変換して出力側に伝達するように、第１コア及び前記第１コア内に配置され、１次側コイル及び２次側コイルを含む第１コイルを有するトランスフォーマーと、
   前記トランスフォーマーに隣接して配置され、残留電流を前記入力側に還流させるように、第２コア及び前記第２コア内に配置される第２コイルを有するＺＶＳインダクターと、を含み、
   前記第２モジュールは、
   前記出力側電流のリップルを除去するように、第３コア及び前記第３コア内に配置される第３コイルを有する出力インダクターと、
   前記出力インダクターに隣接して配置され、前記出力側電流の電子ノイズを低減するように、第４コア及び前記第４コア内に配置される第４コイルを有するＥＭＩインダクターと、を含み、
   前記第３コイル及び前記第４コイルは、単一の平角線コイルによって連続的に一体形成され、
   前記第１コイルと前記第２コイルとは電気的に互いに連結され、前記第１コアから前記第２コアに向かう第１方向に少なくとも一部が重畳し、
   前記第３コイルと前記第４コイルとは前記回路部を介して電気的に互いに連結され、前記第３コアと前記第４コアとは前記第１方向に垂直な第２方向に少なくとも一部が重畳し、
   前記第１コアの材質及び第２コアの材質は互いに同一であり、前記第２コアの材質は前記第３コア及び第４コアのうちの少なくとも一つの材質と異なる、回路基板。
2. 前記第１及び第２コアは、フェライトを含み、
   前記第３及び第４コアは、Ｆｅ（鉄）及びＳｉ（シリコン）を含む、請求項１に記載の回路基板。
3. 少なくとも一部が前記第３コアの内部に配置され、前記第３コイルを収容する第１ベースと、
   前記第４コアを収容する第２ベースと、をさらに含む、請求項１または２に記載の回路基板。
4. 前記第１ベースは、
   前記第３コアの中足が貫通する貫通ホールを有し、前記第３コイルが着座する第３コイル着座部と、
   前記第３コイル着座部で前記貫通ホールを取り囲むように形成された内側壁と、
   前記第３コイル着座部の外周に形成され、前記第３コアの外に出た平角線コイルが通るようにコイル経路溝が形成された外側壁と、を含む、請求項３に記載の回路基板。
5. 前記第１ベースは、
   前記第３コイル着座部の両側に形成され、前記第３コアの一対の外足が挿入されて位置する一対の第３コア外足溝部を含む、請求項４に記載の回路基板。
6. 前記第３コア外足溝部のそれぞれは、前記外足のうち当該外足を間に挟んで前記外側壁から外方に延びた一対の第１延長壁を含む、請求項５に記載の回路基板。
7. 前記第１ベースは、前記第３コイル着座部の一側に第１コイルホールが形成され、
   前記第３コイルは前記第１コイルホールに挿入されて配線される、請求項５または６に記載の回路基板。
8. 前記第１ベースは、前記第３コイル着座部から前記第３コアの外に延び、少なくとも一つの締結ホールが形成された締結部をさらに含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の回路基板。
9. 前記第２ベースは、
   前記第４コアが着座して支持される第４コア着座部と、
   前記第４コイルが着座する第４コイル着座部と、を含み、
   前記第４コア着座部は、
   前記第４コアを間に挟んで配置される一対の垂直壁と、
   前記各垂直壁の下端から突出し、前記第４コアが着座して支持される着座突起と、を含み、
   前記第４コイル着座部は、前記第４コア内で前記一対の垂直壁を連結するように形成される、請求項３から８のいずれか一項に記載の回路基板。
10. 前記第２ベースは、前記第４コイル着座部から延び、ピンホールが形成されたピン部を含む、請求項９に記載の回路基板。
11. 前記第１ベースと前記第２ベースとは一体に形成されている、請求項３から１０のいずれか一項に記載の回路基板。
12. 前記第１ベースは、
    前記第３コアの中足が貫通する貫通ホールを有し、前記第３コイルが着座する第３コイル着座部と、
    前記第３コイル着座部の一側から前記第３コイルのコイル線の厚さよりも低く突出し、前記第３コアの外に出る前記第３コイルが通るようにコイル経路溝が形成された突出部と、を含む、請求項３から１１のいずれか一項に記載の回路基板。
13. 前記第３コイルの一側端部は前記第４コア上に配置され、
    前記第３コイルが前記第４コア上に配置された状態で、前記第４コアの上面及び両側面を取り囲むブラケットをさらに含む、請求項１２に記載の回路基板。
14. 前記第３コイル及び第４コイルは前記第３コア内に入って前記第３コアの中足を取り囲みながら下方に螺旋形に巻線された後、前記第３コアの外に出て上方に折り曲げられ、前記第４コアを貫通するように配線された単一の平角線コイルから連続的に形成されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の回路基板。
15. 前記第３コアはＮｉ（ニッケル）をさらに含み、
    前記第４コアはＢ（ボロン）をさらに含む、請求項２から１４のいずれか一項に記載の回路基板。