KR100523875B1 - 다 출력 인버터 변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉음극 형광등에 사용되는 다 출력 인버터 변압기에 관한 것으로, 주 코일통은 수직으로 제 1중공부가 형성되고, 수평으로 그 외주면에 주 코일 윈도우(window)가 형성되며, 부 코일통은 수직으로 제 2중공부가 형성되고, 수평으로 그 외주면에 다수의 부 코일 윈도우(window)가 형성되며, 또한 이 장치는 철심 세트를 포함하는데, 이는 그 중심에 상기 제 1중공부와 대응되는 제 1천공부가 형성되고, 이로써 상기 주 코일통의 제 1중공부 내에 뚫고 들어가 끼워지며, 동시에 제 1천공부의 사방둘레 모서리에 상기 제 2중공부와 대응되는 다수의 제 2천공부가 형성되어, 이로써 각각의 부 코일통의 제 2중공부에 뚫고 들어가 끼워진다. 이러한 구조로써 주 코일통과 부 코일통 사이에는 하나의 입력코일로써 다수의 출력코일에 대응되는 변압기 구조가 형성된다.

Description

다 출력 인버터 변압기{Multi-output inverter transformer}

본 발명은 냉음극 형광등용 인버터 변압기 구조에 관한 것으로, 특히 인버터 모듈 중에서 다 출력 전류를 필요로 하는 다 출력 인버터 변압기에 관한 것이다.

일반적인 엘시디(LCD) 패널은 방전 등관(discharge lamp), 예를 들어 냉음극 형광등(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)이 상기 엘시디 패널의 배경 광원(backlight)으로 사용되며, 상기 냉음극 형광등은 인버터 회로를 통해 구동시키며, 고전압 출력의 수요에 부합하기 위해 모두 인버터 변압기를 채용하여 구동시킨다.

도 1, 1a에서 도시한 것은 각각 일반 종래의 변압기를 평면 및 측면에서 본 분해도로, 상기 변압기는 주로 코일통(Bobbin)(1), 제 1철심(14) 및 제 2 철심(15)으로 구성되며, 상기 코일통 외주면에는 다수의 플랜지에 의해 분리홈(11)이 형성되고, 각각 1차코일 권선부(13)와 2차코일 권선부(12)를 형성하여, 이로써 각각 전원과 부하에 연결된다. 그 중 이상적인 부하 사용상태에 의하면, 하나의 2차코일 은 하나의 냉음극 형광등에 대응되는 것이다. 그러나 엘시디 패널 크기가 날로 증대되고 있어 실제적으로 원가를 감소시키기 위해서는 반드시 하나의 2차코일이 다수의 냉음극 형광등에 대응되어야만 한다.

그러나 각 냉음극 형광등의 동일 효과의 전기저항의 특성이 달라 출력 전류를 병렬 연결할지라도 나누어지는 효과 때문에 냉음극 형광등의 밝기가 불균형한 현상이 발생하게 된다.

또한 시장의 요구에 의해 엘시디 패널의 사용은 그 크기가 커짐에 따라 배경광원으로 사용하는 냉음극 형광등의 수량이 이에 따라 증가하게 되는데, 이 때문에 상기 인버터를 사용하는 변압기는 반드시 여러 냉음극 형광등과 고전압의 구동에 따른 부하를 견딜 수 있어야 한다. 동시에 설계에 있어서 반드시 부피를 고려해야 하는데, 이는 가볍고 작아지는 제품의 추세에 부합되어야 하기 때문이다.

한편, 상기 2차코일 권선부(12)의 코일 방식은 플랜지 사이의 코일권선 윈도우(window)(A)에 의한 분압 원리를 이용하여 사용하는 전압의 고저에 의해 분리홈(11)의 수량을 결정하며, 이로써 제품의 신뢰도를 제고한다. 그러나 큰 크기의 엘시디 패널과 이후의 전기 특성에 적응하기 위해 상기 인버터는 더욱 큰 전압을 견딜 수 있어야 하는데 때문에 분리홈(11)의 수량이 반드시 증가하게 된다.

도 1b에서 도시한 화살표 B, C는 비교적 큰 전압을 견디는 분리홈(11)을 가리키는데, 그 중 절연 두께의 증가로 인해 코일 권선부가 적어지기 때문에 이론적으로는 코일 권선부가 반드시 배수로 증가해야만 수요에 부합되게 된다.

그러나 일반적인 코일통은 액정폴리머(LCP:Liquid Crystal Polymer) 재질에 속하는데, 이는 직접 열몰드(hot mold)로 부어 넣은 후 다시 신속하게 냉각 성형한 것으로, 이 때문에 제작과정에서 만약 길이가 너무 길어지면, 냉각성형과 열건조 과정에서 쉽게 구부러지거나 변형된다. 이 경우 제품의 신뢰도에서 예측 불가능한 요소로 작용하게 된다.

이밖에 1차코일 권선부 및 2차코일 권선부의 철심부 면적과 공간에 대한 거리 역시 제품의 신뢰도에 영향을 미치는 요소인데, 종래 기술에서는 모두 1차코일 권선부와 2차코일 권선부를 동일한 코일통에 설계하는데, 이 경우 일단 사용 전압이 높아지면 이 거리도 따라서 증대된다. 그러나 코일통은 직접 사출 성형되었기 때문에 탄력성을 갖춘 변동이 일어날 수 없어 각각 다른 크기의 전기 규격에 따라 각기 다른 모듈을 사용하는데, 이 경우 모듈 사용이 많고 제품량이 감소하게 되며 설계 원가상의 과도한 지출이 요구된다.

이로써 전술한 종래의 변압기 구조는 실제적으로 여전히 많은 결점을 가지고 있으며 이상적인 설계가 되지 못함을 알 수 있어 해결의 필요가 있다고 여겨진다.

전술한 종래의 변압기에서 파생되는 각 결점을 해결하기 위한 본 발명의 주요 목적은 일종의 다 출력 인버터 변압기를 제공하는데 있어서, 인버터의 구동회로에 효과적으로 대응하며 동시에 다수의 냉음극 형광등의 구동에 적용되는 변압기를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래를 포함하되, 주 코일통은 수직으로 제 1중공부가 형성되고, 수평으로 그 외주면에 주 코일 윈도우(window)가 형성되며, 부 코일통은 수직으로 제 2중공부가 형성되고, 수평으로 그 외주면에 다수의 부 코일 윈도우(window)가 형성된다.

또한 이 장치는 철심 세트를 포함하는데, 이는 그 중심에 상기 제 1중공부와 대응되는 제 1천공부가 형성되고, 이로써 상기 주 코일통의 제 1중공부 내에 뚫고 들어가 끼워지며, 동시에 제 1천공부의 사방둘레 모서리에 상기 제 2중공부와 대응되는 다수의 제 2천공부가 형성되어, 이로써 각각의 부 코일통의 제 2중공부에 뚫고 들어가 끼워진다.

이러한 구조로써 주 코일통과 부 코일통 사이에는 하나의 입력코일로써 다수의 출력코일에 대응되며, 주 코일통의 1차 코일과 부 코일통의 2차코일은 각자 독립하여 그 면적과 공간의 거리가 모두 실제 수요에 따라 자유롭게 배치됨에 따라 사용상 탄성을 갖추게 된다.

그 중 상기한 부 코일통의 윗면에는 궤선이 설치되는데, 이 궤선은 부 코일통이 상기 철심 세트의 측면 모서리에 맞대는데 제공되며, 이로써 부 코일통과 철심 간의 위치고정 효과가 증가된다.

그 중 전술한 철심 세트는 측면 모서리와 각각의 부 코일통의 맞대는 면에 대응되게 돌출 귀를 형성하는데, 이로써 부 코일통 사이에 하나의 자장 거리가 형성되어 상호간의 자력 간섭을 줄이고 나아가 자장 효과를 증가시킨다.

본 발명의 내용과 도달한 효과를 아래 도면에서 열거한 구체적인 실시예를 통해 더욱 자세히 설명하기로 한다.

본 발명은 일종의 다 출력 인버터 변압기 본체(2)(도 2, 3에서 도시)를 제공하는 것으로, 주로 하나의 주 코일통(3), 네개의 부 코일통(4)과 철심 세트(5)로 구성되며, 그 중 상기 주 코일통(3)은 수직으로 하나의 제 1중공부(31)가 형성되고, 수평으로 그 외주면에 주 코일 윈도우(32)가 형성되며(도 5에서 도시), 상기 주 코일윈도우(32)에는 1차코일(도시되지는 않음)이 감겨져 있고, 상기 제 1중공부(31)의 수평방향으로 난 하단 플랜지 양측에는 각각 입력단자(33)가 설치된다.

상기 부 코일통(4)은 수직으로 제 2중공부(41)가 형성되고, 수평으로 그 외주면에 다수의 부 코일 윈도우(42)가 형성된다. 상기 부 코일 윈도우(42) 각각에는 2차코일(도시되지는 않음)이 감겨지고, 상기 제 2중공부(41)의 수평방향으로 난 하단 플랜지 일측에는 출력 단자(43)가 설치된다.

상기 철심 세트(5)는 제 1철심(51)과 제 2철심(52)으로 구성되는데, 그 중 상기 제 2철심(52)의 중심에는 제 1천공부(53)가 형성되고, 이로써 주 코일통(3)의 제 1중공부(31) 내에 뚫고 들어가며, 상기 제 2철심(52)은 제 1천공부(58)의 사방둘레 모서리에 제 2천공부(55)가 형성되어, 이로써 각각의 부 코일통(4)의 제 2중공부(41)를 뚫고 들어가며, 제 1철심(51)과 제 2철심(52)은 주 코일통(3)과 부 코일통(4) 사이에서 중첩되어 하나의 주 코일통(3) 입력단자(33)를 형성해 다수의 부 코일통(4)의 출력단자(43)의 도자 변압기에 대응된다.

전술한 구조를 통해서 주 코일통(3)의 주 코일 윈도우(32)에 1차코일을 감아 입력단으로 하고, 실제 사용의 출력단 수량에 근거하여 그 만큼의 부 코일통(4)의 부 코일 윈도우(42)에 2차코일을 감아 대응되게 한다.

이렇게 하면, 상호간의 면적과 공간 거리가 모두 실제 수요에 따라 자유롭게 배치되기 때문에 사용에 있어 탄성을 지니게 된다.

또한 부 코일통(4)의 부 코일 윈도우(42)에 2차코일을 감아 설치하는데(도 4를 참조), 이렇게 하면 동일한 가로방향의 평면 면적 중에서 더욱 많은 2차코일이 감겨지기 때문에, 사출성형에 의해 형성되는 플랜지가 너무 길어서 발생하는 변형에 대한 우려를 효과적으로 개선할 수 있다.

한편, 도 7,8에서 도시한 것은 본 발명에서 시도하는 또 다른 실시예인데, 전술한 하나의 주 코일통(3), 네개의 부 코일통(4) 및 철심 세트(5)가 동일하지만, 제 1철심(51)과 제 2철심(52)의 서로 대응하는 측면 모서리에 각각의 부 코일통(4)이 설치되는 돌출 귀(54)를 형성함으로써 두 조의 부 코일통(4) 사이에 자철 틈 거리가 형성되어 상호간의 자력 간섭을 감소시킨다.

제 1실시예 중의 도 6과 제 2실시예 중의 도 9를 참조하면, 그 중 도 9의 자력선 분포가 더욱 집중됨을 볼 수 있는데, 이렇게 본 발명은 비교적 양호한 자장 효과를 갖추고 있다.

또한 전술한 실시예 중 부 코일통(4)의 윗면에는 모두 궤선(44)이 설치되며(도 2,3 및 7,8을 참조), 이 궤선(44)은 부 코일통(4)이 철심 세트(5)의 측면 모서리(즉 돌출 귀(54)의 측면 모서리)에 맞대고 있어, 이를 통해 부 코일통(4)과 제 1 철심(51) 및 제 2철심(52) 사이의 위치고정 효과를 증가시킨다.

본 발명에서 제공하는 다 출력 인버터 변압기는 기타 종래 기술과 비교할 때 아래의 장점을 가진다.

1. 2차코일이 부 코일통을 수직으로 감아 다수의 부 코일 윈도우를 형성하기 때문에, 사출 성형에 의해 형성되는 플랜지가 수평으로 지나치게 연장되어 변형을 일으키는 전통적인 제품의 결점을 해결할 수 있으며 동시에 분압 기능과 제품의 신뢰도를 높일 수 있다.

2. 상기 1차코일이 감기는 주 코일통과 2차코일이 감기는 부 코일통은 각기 독립되어 그 면적과 공간의 거리가 모두 실제 수요에 의해 자유롭게 배치되기 때문에 사용에 있어 더욱 높은 탄성을 가진다.

3. 상기 1차코일이 감기는 주 코일통과 2차코일이 감기는 부 코일통은 동시에 대량생산이 가능하고 다시 수요에 의해 2차코일의 수량을 조절할 수 있어 실제 수요에 부합되며 동시에 효과적으로 재고를 감소시킬 수 있다.

전술한 것은 본 발명이 제공하는 다 출력 인버터 변압기로서, 하나의 입력이 다수의 출력에 대응되므로 출력측 냉음극 형광등 수량의 대응배치가 더욱 자유로우며, 동시에 부 코일통에 수직으로 다수의 부 코일 윈도우를 형성하여 분압 기능과 제품의 신뢰도를 높였으며, 신규성과 진보성의 법정발명 특허요건에 부합되므로 이에 특허권리를 신청하는 바이다.

전술한 상세한 설명은 본 발명의 시행 가능한 구체적인 실시예이며, 결코 본 발명의 특허신청범위를 이에 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 창작정신에 의거한 동일효과의 장치나 혹은 이 분야의 기술 숙련자가 본 발명의 정신과 범위 내에서 행한 어떠한 변경이나 정정도 본 발명의 권리범위에 드는 것임을 밝힌다.

도 1은 종래의 변압기를 평면에서 본 분해도

도 1a은 종래의 변압기를 측면에서 본 분해도

도 1b는 종래의 변압기를 측면에서 본 조립도

도 2는 본 발명의 제 1실시예의 분해도

도 3은 본 발명의 제 1실시예의 조립한 후의 평면도

도 4는 본 발명의 제 1실시예의 부 코일통을 나타낸 구성도

도 5는 본 발명의 제 1실시예의 주 코일통을 나타낸 구성도

도 6은 본 발명의 제 1실시예의 자장 분포를 도시한 평면도

도 7은 본 발명의 제 2실시예의 분해도

도 8은 본 발명의 제 2실시예의 조립한 후의 평면도.

도 9는 본 발명의 제 2실시예의 자장 분포를 도시한 평면도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1：코일통 11：플랜지

12：2차코일 권선부 13：1차코일 권선부

14,51：제 1철심 15,52：제 2철심

2：변압기 본체 3：주 코일통

31：제 1중공부 32：주 코일 윈도우

33：입력 단자 4：부 코일통

41：제 2중공부 42：부 코일 윈도우

43：출력 단자 5：철심 세트

53：제 1천공부 54：돌출 귀

55：제 2천공부

Claims (3)

1. 제 1중공부가 형성되고, 외주면에 주 코일 윈도우(window)가 형성되며, 양측단에 입력단자가 설치된 주 코일통과; 제 2중공부가 형성되고, 외주면에 다수의 부 코일 윈도우(window)가 형성되며, 일측단에 출력단자가 설치된 다수의 부 코일통; 및 상기 제 1중공부와 대응되는 제 1천공부가 형성되는 제 1철심과, 상기 제 1천공부의 사방둘레 모서리에 상기 제 2중공부와 대응되는 다수의 제 2천공부가 형성되는 제 2철심으로 이루어진 철심 세트로 구성된 것을 특징으로 하는 다 출력 인버터 변압기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 부 코일통에는 상기 철심 세트의 측면 모서리에 맞닿는 궤선이 형성된 것을 특징으로 하는 다 출력 인버터 변압기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 철심 세트의 측면 모서리에는 상기 부 코일통이 맞닿아 설치되는 돌출 귀가 형성된 것을 특징으로 하는 다 출력 인버터 변압기.