KR100235200B1 - 트랜스포머의 적층필름코일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랜스포머의 적층필름코일에 관한 것으로, 중심부에 홀(12)이 구비된 박막 디스크상의 절연성재질로 된 기판(14)의 일측 표면위에 시계방향 또는 반시계방향의 적어도 1회이상 턴되도록 나선형으로 도전성 박막패턴(16)이 형성되고, 이 박막패턴(16)의 양 종단부측에 반원형상의 연결탭(18, 20)이 구비되어져 상하로 연속적으로 적층되는 다수개의 필름코일(10)과, 서로 이면끼리 접촉되어 배열되는 상기 필름코일(10)의 내측연결탭(18)을 서로 연결시켜 주기 위한 다수개의 내부연결링(22) 및, 서로 표면을 마주보게 배열된 상하필름코일(10)의 외측연결탭(20)을 연결시켜 주기 위한 다수개의 외부연결링(30)으로 구성되어져, 트랜스포머의 권선코일을 박막의 도체패턴으로 구현하므로써 전체적인 트랜스포머의 크기를 줄여줄 수 있을 뿐아니라 이들 권선된 코일에서 서로 접촉되어 발생되는 레이어숏트를 줄여줄 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

트랜스포머의 적층필름코일(An accumulated film coils of a transformer)

본 발명은 트랜스포머의 적층코일에 관한 것으로, 특히 박막디스크상의 절연필름의 표면에 도체박막패턴을 나선형으로 형성하여 이루어진 다수개의 필름코일들을 상하로 적층하여 연결시키므로써 코어에 결합되어 전류를 인가하거나 유도하게 되는 트랜스포머의 적층필름코일에 관한 것이다.

일반적으로 트랜스포머는 고투자율의 코어를 중심으로 1, 2차 코일을 권취회시켜 1차코일측으로 인가된 전류에 의해 2차측코일에 유도전류를 발생시키게 된 것으로, 상기 1차측 코일과 2차측코일의 권선비에 따라 유도전류의 전압이 변화하게 되는 것이다.

도 1은 이러한 종래의 일반적인 트랜스포머가 도시되어 있는 바, 1, 2차 측 코일(40, 42)은 원통형 실린더형상의 보빈(44)에 동선을 감아서 코어(46)에 삽입시키게 되어 있으나, 이러한 종래의 트랜스포머는 상기 보빈(44)에 동선을 감는 작업이 감겨진 코일의 턴수에 따라 부피가 증가되는 한편, 고압측 코일에서 인접한 동선간에 레이어숏트가 발생하는 등의 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 코일의 감겨지는 횟수에 비해 보빈의 크기가 비교적 적게 형성되어 보빈의 크기를 줄여주면서도, 코일간의 레이어숏트의 발생을 줄여주도록 도체패턴을 나선형으로 형성시킨 박막필름을 상하로 적층하여 연결시킨 트랜스포머의 적층필름코일을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적층필름코일은, 중심부에 홀이 구비된 박막 디스크상의 절연성재질로 된 기판의 일측 표면위에 시계방향 또는 반시계방향의 적어도 1회이상 턴되도록 나선형으로 도전성 박막패턴이 형성되고, 이 박막패턴의 양 종단부측에 반원형상의 연결탭이 구비되어져 상하로 연속적으로 적층되는 다수개의 필름코일과, 서로 이면끼리 접촉되어 배열되는 상기 필름코일의 내측연결탭을 서로 연결시켜 주기 위한 다수개의 내부연결링 및, 서로 표면을 마주보게 배열된 상하필름코일의 외측연결탭을 연결시켜 주기 위한 다수개의 외부연결링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 트랜스포머의 권선코일을 박막의 도체패턴으로 구현하므로써 전체적인 트랜스포머의 크기를 줄여줄 수 있을 뿐아니라 이들 권선된 코일에서 서로 접촉되어 발생되는 레이어숏트를 줄여줄 수 있는 등의 효과가 있다.

도 1은 일반적인 트랜스포머를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 필름코일의 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 내부연결링의 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 외부연결링의 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 적층필름코일의 단면도를 도시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 필름코일 12 : 홀

14 : 기판 16 : 박막패턴

18 : 내측연결탭 20 : 외측연결탭

22 : 내부연결링 24, 26 : 플랜지

28 : 관통홀 30 : 외부연결링

32 : 몸체 34 : 도체코팅층

36 : 홈 38 : 관통홀

이하, 본발명의 실시예를 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 필름코일(10)은 도 2의 평면도에 도시된 바와 같이, 중심부에 홀(12)이 구비된 원형의 디스크 형상의 기판(14)에 박막패턴(16)을 증착하여 이루어진 것이다.

여기서 상기 기판(14)은 실리콘 웨이퍼 또는 캡톤(Kapton)등의 절연재질로서, 전체적인 형상이 원형의 박막 디스크형상으로 이루어지고, 그 중심부에는 코어가 관통삽입되도록 홀(12)이 형성되어져 있어, 그 표면을 따라 시계방향 또는 반시계방향의 회전하는 나선형의 도전성 박막패턴(16)이 박막스퍼터링 등의 방법으로 증착된 것이다.

상기 박막패턴(16)은 예컨대 구리 또는 니켈등의 전도성물질을 상기 기판(14)에 증착시켜 형성시킨 것으로, 상기 기판(14)의 중심부로부터 주연부방향으로 시계방향 또는 반시계방향의 나선형을 이루면서 증착형성된 것이고, 이 박막패턴(16)의 양측 단부에는 연결탭(18, 20)이 각각 형성되어져 있다.

이때 상기 연결탭(18, 20)은 필름코일(10)이 다층으로 상하 적층될 때 상하필름코일을 서로 연결하기 위하여 제공된 것이다.

서로 이면끼리 접촉되어 배열되는 상기 필름코일(10)의 내측연결탭(18)을 서로 연결시켜 주기 위한 내부연결링(22)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상하단부에 각각 플랜지(24, 26)가 형성되고, 중심에는 관통홀(28)이 형성되어져있다.

그리고 상기 내부연결링(22)은 상기 필름코일의 내측연결탭(18)을 전기적으로 연결시켜 주기 위하여 전체를 도전성재질로 코팅하거나 혹은 도전성재질로 이루어진 것으로 제작할 수 있다.

이어서, 서로 표면을 마주보게 배열된 필름코일의 외측연결탭(20)을 연결시켜 주기 위한 외부연결링(30)은 도 4에 도시된 바와 같이, 디스크상의 몸체(32) 주연부를 따라 소정폭으로 도체코팅층(34)이 형성되고, 내측에는 상기 내부연결링(22)이 삽입될 수 있도록 표면과 일정한 단차를 이루는 홈(36)이 형성되며, 그 중앙부에 상기 내부연결링의 관통홀(28)과 동일한 크기의 관통홀(38)이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서 외측연결탭(20)은 마주보는 박막패턴(16)을 서로 절연시켜 주기 위해 전체적으로 절연재질로 이루어지고,단지 상기 도체코팅층(34)만이 상기 외부연결링(30)의 상하로 배열되는 필름코일(10)의 외측연결탭(20)을 전기적으로 연결시켜 주도록 된 것이다.

도 5는 본 발명의 적층필름코일를 도시한 단면도이다.

이때 사용된 필름코일(10)은 박막패턴(16)이 시계방향 또는 반시계방향으로 형성된 것을 교대로 적층하여 사용하게 되며, 또한 서로 다른 방향으로 배열된 박막패턴(16)을 가지는 필름코일(10a, 10b)은 박막패턴(16)이 형성되지 않은 이면이 서로 접촉하도록 상하로 배열하고, 서로 같은 방향으로 배열된 박막패턴(16)의 필름코일(10)은 박막패턴(16)이 형성된 표면이 마주보도록 배열하게 된다.

따라서, 본실시예에서는 위로부터 1, 3 층 순으로 홀수층은 박막패턴(16)이 시계방향으로 형성되고, 2, 4 층 순으로 배열되는 짝수층은 박막패턴(16)이 반시계방향으로 형성된 것이다.

이때 상기 1, 2층의 필름코일(10a, 10b)는 서로 이면을 마주보며 접한 상태로 내부연결링(22)의 상하 플랜지(24, 26)의 사이에 삽입되게 된다.

그리고, 상기 2, 3층의 필름코일(10b, 10a)는 서로 표면을 마주보되, 상기 외부연결링(30)을 매개로 하여 적층되게 된다.

이와같은 순서로 필름코일(10)이 교번적으로 적층하게 되므로써, 상기 필름코일(10a, 10b)은 1층부터 마지막 층까지 서로 전기적으로 연결되어지게 될 뿐아니라, 중심부에 설치되게 될 코어에 대해 일정한 회전방향으로 전류가 흐르게 되는 것이다.

그리고 상기 최상층 필름코일의 외측연결탭(20)는 외부회로에 연결되는 리드선(미도시)을 연결하고, 최하층 필름코일에 연결된 외부연결링(30)의 도체코팅층(34)을 외부회로에 연결되는 리드선(미도시)을 연결하면 적층필름코일이 이루지게 된다.

이때 코어의 권선수는 기판의 박막패턴에 형성된 나선형의 회전수와 적층되는 필름코일의 개수에 의해 결정되게 된다.

이같은 구성으로 된 본 발명에 따르면, 트랜스포머의 권선코일을 박막의 도체패턴으로 구현하므로써 코일의 권선횟수를 증가시킬 뿐아니라 별도의 보빈을 사용하지 않게 되어 전체적인 트랜스포머의 크기를 줄여줄 수 있을 뿐아니라 이들 권선된 코일에서 서로 접촉되어 발생되는 레이어숏트를 줄여줄 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 중심부에 홀(12)이 구비된 박막 디스크상의 절연성재질로 된 기판(14)의 일측 표면위에 시계방향 또는 반시계방향의 적어도 1회이상 턴되도록 나선형으로 도전성 박막패턴(16)이 형성되고, 이 박막패턴(16)의 양 종단부측에 반원형상의 연결탭(18, 20)이 구비되어져 상하로 연속적으로 적층되는 다수개의 필름코일(10)과, 서로 이면끼리 접촉되어 배열되는 상기 필름코일(10)의 내측연결탭(18)을 서로 연결시켜 주기 위한 다수개의 내부연결링(22) 및, 서로 표면을 마주보게 배열된 상하필름코일(10)의 외측연결탭(20)을 연결시켜 주기 위한 다수개의 외부연결링(30)으로 구성된 트랜스포머의 적층필름코일.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내부연결링(22)이,

   상하단부에 각각 플랜지(24, 26)가 형성되고, 중심에는 관통홀(28)이 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 트랜스포머의 적층필름코일.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 외부연결링(30)이,

   디스크상의 몸체(32) 주연부를 따라 소정폭으로 도체코팅층(34)이 형성되고, 내측에는 상기 내부연결링(22)이 삽입될 수 있도록 표면과 일정한 단차를 이루는 홈(36)이 형성되며, 그 중앙부에 상기 내부연결링의 관통홀(28)과 동일한 크기의 관통홀(38)이 형성된 것을 특징으로 하는 트랜스포머의 적층필름코일.

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