KR100572680B1 - 트랜스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코어(K1, K2)와, 평면 캐리어의 하나 또는 그 이상의 층에서 전도체로써 배치된 1차 권선(W1) 및 하나 이상의 2차 권선(W2)을 포함하는 콤팩트한 평면 트랜스에 관한 것으로, 상기 트랜스는 상기 권선(W1, W2)을 갖는 상기 층을 수용하는 챔버(C1, C2)를 구비한 챔버 시스템을 갖춘 코일 권형을 포함하는 트랜스에 관한 것이다. 하나 이상의 챔버(C1, C2)는 경계진 영역들 내에 밀폐되어, 그 결과 크리페이지 경로를 위한 긴 거리가 얻어진다. 상기 결과 심지어 매우 작은 치수 및/또는 전도 트랙에 사용할 수 있는 유효 폭의 완전한 사용으로도 주 전원 절연을 위한 현존하는 안전성 규정을 준수하는 것이 가능하다. 챔버 시스템은 결합에 의해 둘 또는 세 개의 플라스틱 부품 요소(P1, P2, P3)로 부터 형성될 수 있다. 전도 트랙을 갖춘 층은 단자와의 접촉을 구현하기 위해 챔버 시스템의 측면으로 빠져나간다. 유리한 개량에 있어서, 금속 처리된 슬롯을 장착한 웨브는 전도 트랙(L)과 접촉하도록 하기 위해, 챔버 시스템의 벽에 배치된다. 슬롯은 예컨대 관통 형성되거나, 노치 형성되는데, 캐리어 층은 슬롯에서 걸쇠에 걸리고 슬롯에 의해 조여질 수 있다. 슬롯에 의해 제공되는 전기적 접촉은 연속적인 납땜이 이루어지는 납땜-접합 공정에 의해 추가적으로 지원된다. 측면 접촉이란 캐리어 층의 경우에 있어서 판으로 덮혀진 관통 구멍을 피하도록 하는 것을 의미하는데, 그 결과 캐리어 층이 훨씬 적은 경비로 제작될 수 있다. 트랜스가 예컨대 주 전원 절연의 경우 같이 충분한 절연 강도를 만족시켜야 할 경우에, 챔버 시스템에 의해, 예컨대 E/E 나 E/I 코 어같은 코어에서의 개방부가 상당히 개선되어 사용될 수 있다. 상기 기술에 대한 응용은 특히 예컨대 100kHz 이상인 스위칭 주파수를 갖는 공진 변환기 같은 높은 스위칭 주파수를 가진 스위칭-모드 전원에서 나타난다.

Description

트랜스{Transformer}

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 트랜스의 평면도.

도 2a 및 도 2b는 세 부재와 두 챔버로 구성된 챔버 시스템이 장착된 본 발명에 따른 트랜스 도면.

도 3a 및 도 3b는 두 부재와 세 챔버로 구성된 챔버 시스템이 장착된 본 발명에 따른 트랜스 도면.

도 4는 관통 형성된 슬롯에 의한 도전체 트랙의 접점-구성의 예시도.

도 5a는 접촉을 위한 웨브(web)가 장착된 챔버부의 도면.

도 5b는 도 5a의 단면에서의 챔버부의 측면도.

도 6은 챔버부에서 슬롯을 전기 도금하기 위한 구리 도면.

<도면 주요 부재에 대한 부호의 설명>

W1, W2 : 권선 F : 캐리어 층

K1, K2 : 코어 T1- T3 : 단자

N1-N5: 슬롯 L : 도전체 트랙

S1-S5 : 웨브 P1-P5 : 챔버 부재

본 발명은 하나 이상의 평면 캐리어(flat carrier) 층에 도전체 트랙의 형태, 특히 필름이나 인쇄 기판의 형태로 배치되는 하나의 1차 권선과 적어도 하나의 2차 권선을 포함하는 트랜스에 관한 것이다. 이에 따라 트랜스의 크기가 매우 작게 될 수 있는데, 이러한 형태의 트랜스는 예컨대 매우 높은 스위칭 주파수, 구체적으로 50kHz 이상의 주파수를 갖는 스위칭-모드 전원 공급기(switched mode power supply)에서 사용된다.

트랜스의 크기가 줄어들 경우, 트랜스가 밀폐되지 않는다면, 1차측과 2차측 사이에 충분한 절연을 보장하는 것이 필요하다. 충분한 절연성의 확보는 특히 본선 전원 절연성을 구비하는 스위칭-모드 전원 공급기에 있어 매우 중요하다. 이 전원 공급기에 대한 안전성 규정은, 2차부에서 1차부로의 표면 전류에 대하여 적어도 6mm 이상의 크리피지 경로(creepage path: 연면거리)를 요구하는데, 이러한 규정은 트랜스 전체에 걸쳐 적용되어야만 한다. 트랜스 코어의 주어진 크기에 대해, 권선을 위해 사용가능한 유효 부피는 상기 규정에 의해 제한된다. 이 안전성 규정은 결과적으로 비-리액턴스적 저항의 증가 및 자기적 결합의 감소에 기인하여 더 큰 크기의 부재가 필요하게 하며 더 높은 전력 손실을 야기한다.

도 1a 및 1b에 도시된 이러한 형태의 알려진 트랜스는 예컨대 두 코어부(K1, K2)를 갖는 코어와 코어 내의 개구부에 배치되는 1 차 및 2 차 권선(W1, W2)을 포함한다. 권선은, 요구되는 감은수(number of turns)에 따라 각각의 경우 하나씩 겹쳐지는 복수의 층인, 평면 캐리어의 비도전층(F) 상에 도전체 트랙(L)으로서 배치된다. 복수의 층(P)은 이 경우에 도금된 관통구(plated-through hole)(T2)들에 의해 직렬로 서로 연결되고, 두 개의 외부 단자(T1, T3)를 구비한다. 여러 권선들 사이에 충분히 긴 크리피지 경로를 얻기 위해, 상기 층들(P)의 외부 및 내부 에지(R)는 비워진체로 유지되어야 한다, 즉 아무런 도전체 트랙도 구비되지 말아야 한다. 도전체 트랙(L)은 예컨대 에칭 기술을 사용하여 층(P) 위에서의 구리 트랙으로 생성된다. 도 1a, 1b는 트랜스의 중심 수평면 및 중앙 수직면에 해당하는 단면도이다.

본 발명의 목적은, 상기에서 언급된 형태의 콤팩트 트랜스가 개선된 전기적 특성을 구비하도록 구체화하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1항에 명기된 본 발명의 특징부에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 개량 사항은 종속항에 나타난다.

본 발명의 트랜스는 권선을 구비한 층을 수용하는 챔버를 구비한 챔버 시스템을 가진 코일 권형(coil former)을 포함한다. 권선은 적어도 두 개의 개별 챔버에 배치되어, 트랜스를 둘러싸지 않고서도 권선 사이에서 크리피지 전류를 위한 긴 거리를 만들어 낼 수 있다. 이 경우, 챔버 시스템은 적어도 두개의 부재로 형성되는데, 챔버 시스템은 이들 부재가 서로 맞물려 챔버가 만들어지는 식으로 형성된다.

챔버 시스템은 예컨대 두 부재로 형성될 수 있는데, 각 경우에 있어서 두 부재의 형태는 횡단면에서 비대칭적인 H 에 대응하며, 상기 두 부재가 맞물리는 방식은 2차 권선에 대해 코어 개구부 영역에서 하나의 폐쇄 챔버를 형성하고 1차 권선에 대해서는 인접하는 두개의 개방 챔버를 형성하는 방식이다. 다른 바람직한 실시예에서, 챔버 시스템은 세 부재로 형성되는데, 각각의 경우 이 중 두 부재는 각각의 경우 한 권선에 대해 하나씩 두개의 폐쇄 챔버를 형성하는 방식으로 중심 부분에 위치된다.

챔버 시스템의 부재들은 예컨대 사출성형된 열가소성 수지 물질로부터 만들어질 수 있고, 그 크기는 맞물리면서 그 외측벽에서 서로 래칭(latch)되도록 하는 방식으로 선택될 수 있다. 이러한 경우에 외측벽은 샌드위치같이 하나 위에 다른 하나가 놓이게 됨으로써, 챔버 시스템에서 요구되는 공간을 늘릴 필요 없이 크리피지 전류를 위한 긴 거리를 형성할 수 있다.

챔버 시스템은 특히 코어 영역과 코어 개구부를 둘러싸며, 양 측면에서 개방된다. 그 결과 권선을 갖는 층은, 단자와 접점을 이룰 수 있도록 그리고 여러 층들 사이에 접점을 구현할 수 있도록, 상기 양 측면으로 우회되어 나올 수 있다. 이에 더하여, 챔버 시스템의 외측 부재는 그 부재의 외측 에지상에 연장부가 형성되는데, 그 결과 맞물린 부재들은 코어를 경유하는 단면에서 H형태를 나타내고, 그 결과 크리피지 경로는 이러한 에지에서 확대된다. 층들 그 자체는 종래와 같이 개방 측에서 충분히 확대될 수 있는데, 그 결과 안전성 규정은 여기에도 유사하게 적용된다. 이러한 것으로 챔버 시스템에 의한 접점-구성이 제한되지는 않는다.

비록 챔버 시스템의 부재들 자체가 코어 개구부 내의 공간을 부분적으로 차지하고 있지만, 도전체 트랙이 한 층의 전체 너비에 걸쳐 챔버 시스템의 벽까지 연장되기 때문에, 이렇게 차지되는 공간이 보상된다. 이것의 결과로서, 예컨대 사용 가능한 구리 면적은 대략 140 와트의 변압 전력을 갖는 트랜스에 대해 약 45%정도가 증가된다. 전력 손실도 동일한 비율로 줄어든다.

또한, 챔버는 조립체 보조물로서 사용되어 구조적인 변동을 감소시키고, 또한 결과적으로 조립체의 공차에 따른 전기적 특성에 있어서의 변동을 줄인다. 대안적으로, 트랜스의 전력은 상기의 결과로 증가될 수 있고, 또는 트랜스의 크기가 미리 정해진 전력을 가지도록 줄어들 수 있다. 층은 예컨대 인쇄 회로 기판이나 필름, 예컨대 마일라(Mylar)나 켑톤(Kapton) 필름이다.

양면 상에 코팅된 캐리어 층이 사용된다면 도금된 관통구가 필요한데, 상기 관통구는 캐리어 층의 하부면과 상부면 상에 코팅된 도전체 트랙들을 연결한다. 또한, 다수의 캐리어 층들의 도전체 트랙들을 서로 연결시키는 것이 필요한데, 이는 단지 하나 또는 소수의 도전체 트랙만이 한 캐리어 층의 한 면에 배치되어, 트랜스 권선에 대해 미리 정해진 감은수가 형성되어야만 하기 때문이다. 그러나, 이것은 상기 트랜스를 상당히 고가로 되게 하고 또한 자동적인 생산을 더 어렵게 한다.

따라서 도전체 트랙과 접점을 이루도록 하기위해, 챔버 시스템은 바람직한 실시예에 있어서 금속화된 슬롯(metallized slot)들을 갖춘 웨브(web)들을 구비하는데, 상기 웨브는 양면 코팅된 한 캐리어의 하부면과 상부면에 배치된 도전체 트랙들 사이의, 또는 인접한 두 캐리어 층의 도전체 트랙들 사이의 접점을 구현한다. 이것은 특히 캐리어 층의 도금된 관통구를 회피할 수 있게 한다. 이 경우 하나의 슬롯은 어느 정도까지는 클램프와 같이 양면 코팅된 캐리어 층의 에지를 둘러쌈으로써 두개의 도전체 트랙을 연결하며, 이 경우 예컨대 각 경우에 한 단부는 상기 에지까지 이어지게 된다.

챔버 시스템의 웨브와 금속화된 슬롯은 챔버 부재들과 함께 투-샷 MID(two-shot "moulded interconnect device") 공정에 의해 제작될 수 있다. 상기 MID 공정, 즉 플라스틱 사출성형 공정은 금속성 도전체 트랙과 함께 열가소성 수지로 만들어진 정밀 구조를 생성할 수 있으며, 이것은 종래의 인쇄 기판을 대체할 수 있다. 웨브는 이 경우에 슬롯을 만들기 위해 선택적으로 금속화처리된다.

더 작은 접촉 저항을 위하여, 금속화된 슬롯의 강도는 전기도금에 의해 추가로 증가될 수 있다. 도움을 제공하기 위해, 후처리 납땜 작업에 납땜-접합제를 도포할 수 있다. 두 슬롯 사이에 충분한 절연 공간을 구비하는 간격을 보장하도록, 접점들은 두 개 이상의 웨브 사이에 분포된다. 투-샷 MID 공정의 경우에 있어서, 첫번째 샷에서 팔라듐 핵에 의한 활성화가 이용될 수 있는데, 예컨대 상기 활성화는 후속적으로 도포되는 구리 층의 접착력을 향상시킨다.

캐리어 층에 있어서 특히 LCP(Liquid Crystal Polymer; 액정 중합체) 구조를 사용하는 것이 가능한데, 상기 구조에서는 도전체 트랙이 예컨대 퓨트론(Futuron) 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 이 공정은, 높은 전류 부하를 위해 35 ㎛ 또는 70 ㎛ 두께를 갖는 구리 도전체 트랙, 다시말해 "고온 스탬핑(hot stamping)" 공정으로는 생성될 수 없는 두께의 도전체 트랙을 생성할 수 있게 한다. LCP 필름은 고온-저항성을 갖기 때문에, 예컨대 재유동(Reflow) 공정 같은 납땜 공정을 가능하게 하며, 그 필름으로 된 캐리어 층이 챔버 시스템을 위해 사용되는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 개략적 도면을 참조로하여 예를 들어 이하에 더 상세히 설명된다.

도 2a에 도시된 트랜스는 E/E 코어(core) 형태에 두 개의 코어 부재(K1, K2)을 구비하는 코어를 포함하는데, 하나의 1차 권선(W1) 및 적어도 하나의 2차 권선(W2)의 감아 도는 형태는 상기 코어의 개구부를 통해 유도된다. 권선(W1, W2)은 이 경우에, 두 개의 폐쇄 챔버(C1, C2)가 단면 영역에서 형성되고 권선(W1, W2)이 상기 챔버에 개별적으로 각각 배치되는 방식으로 세 부재(P1, P2, P3)로 구성된 챔버 시스템에 배치된다. 개구부를 참조하면, 부재들 중 하나(P2)는 이중-T 자 형태를 하고 있고, 나머지 두 부재(P1, P3)은 U 자 형태를 하고 있다. 두 부재(P1, P3)는 중앙 부재(P2)에 맞추어지도록 제작되고, 폐쇄 챔버(C1, C2)를 만들 수 있게 중앙 부분(P2)과 맞물린다. 이 경우에 있어서, U자형 부재(P1, P3)는 T자형 부재(P2) 내로 삽입 배치된다. 중심에 배치된 이중-T자형 부재(P2)에 의해 두 권선(W1 및 W2) 사이에는 긴 크리피지 경로가 형성된다.

권선(W1, W2)은 캐리어 층(F)을 그 사이에 절연층을 배치시켜 여러 번 중첩시킴으로써 제작된다. 이러한 예시적인 실시예에서, 도전체 트랙이 캐리어 층(F)의 양쪽 면에 코팅된다. 그렇지만, 단면 코팅된 캐리어 층도 역시 사용될 수도 있다. 캐리어 층(F) 상의 도전체 트랙(L)의 예시적 배치가 도 2b에 도시되는데, 도전체 트랙의 개시부에서의 접점(T1)과 종단부에서의 접점(T2)을 갖는 5 회전의 권선이 배치되었다. 도전체 트랙의 종단부(T2)는 도금된 관통구를 거쳐 역시 권선이 배치된 캐리어 층(F)의 하부면으로 연결되고, 도금된 관통구(T3)에 의해 다시 상부면으로 연결된다.

도 2b는 코어 부재(K1)를 통과하는 도 2a의 단면도에 수직한 단면도로 도 2a의 트랜스를 도시한 것이다. 층(F)과, 부재들(P1, P2)을 포함하는 챔버 시스템은 코어(K1)의 개구부를 완전히 채운다. 이 경우에, 챔버 시스템의 챔버는 코어 개구부 영역에서 완전히 폐쇄되는데, 권선(W1, W2)의 단자를 위해, 전도체(L)를 구비한 층(F)은 좌측과 우측에서만 챔버(C1, C2)로부터 빠져 나온다. 한 권선(W1)의 단자(T1,T3)는 예컨대 좌측에 위치하고, 다른 권선(W2)의 단자는 반대로 우측에 위치하므로, 이에 따라 본선 전원 절연을 위한 충분한 공간이 확보된다. 상기 영역에 크리피지 경로를 확장할 목적으로, 이중-T 자형 부재(P2)는 추가로 에지에서 연장부(P2L)를 포함한다. 이러한 배열은, 도전체 트랙(L)이 코어 개구부의 영역에서 층(F)의 전체 폭에 걸쳐서 연장될 수 있게 한다.

도 3a, 3b는 내측 부재(P4)와 외측 부재(P5)를 포함하는 챔버 시스템을 구비한 트랜스를 도시하는데, 내측 부재(P4)와 외측 부재(P5)는 폐쇄 챔버(C4)와 두개의 개방 챔버(C3, C5)를 형성한다. 도 3a의 단면에서, 두 부재(P4, P5)는 약간 다른 크기의 비대칭 H 자 형태를 하고 있어, 결과적으로 하나의 부재가 다른 부재 내에 삽입 배치될 수 있도록 한다. 이에 따라, 폐쇄된 중심 챔버(C4)에 2차 권선(W2)을 배치시키고, 두 외측 챔버(C3, C5)에 1차 권선(W1)을, 각각 반씩 나누어 배치할 수 있다. 중심 챔버(C4)에 1차 권선(W1)을, 두 외측 챔버(C3, C5)에 2차 권선(W2)을 배치하는 것도 역시 가능하다. 비대칭 H 자형과 같은 외측벽 형태는, 이 경우 권선(W1 및 W2)사이에서도 역시 긴 크리피지 경로가 얻어질 수 있다는 것을 의미한다.

도 3b는 도 2b의 트랜스에 대한 단면에 대응하는 단면으로, 도 3a의 트랜스를 도시한 것이다. 이 경우에 있어서, 한 층(F)의 도전체 트랙들(L)은 마찬가지로 부재(P5)의 내부 챔버의 폭 전체에 걸쳐 완전히 연장된다. 이 경우, 부재들(P4, P5)을 구비하는 챔버 시스템은 유사하게 코어와 개구부 주위의 영역에서만 폐쇄되고, 단자(T1 및 T3)의 접점-구성을 위해 양 측면에서 다 개방된다.

챔버 부재(P4 및 P5)의 벽의 두께는 예컨대 0.4 mm로 매우 작게 유지될 수 있다. 캐리어 층(F)은 위에서 설명한 바와 같이, 예컨대 단자(T1, T3)에서 접점-형성을 이루도록 하기 위해, 챔버 시스템으로부터 코어 부재(K1, K2)의 개구부 바깥쪽으로 돌출될 수 있다. 요구되는 절연 공간은 여기서, 아무 불이익 없이, 캐리어 층(F) 상의 충분한 에지(R)에 의해 확보될 수 있다.

트랜스는 예컨대 스위칭-모드 전원 공급기에 사용될 수 있는데, 1차 권선(W1)은 스위칭 트랜지스터에 연결되고 브릿지 정류기를 거쳐 본선 전원(mains power)으로 연결된다. 부하에 전원을 공급하는 복수의 2차 권선은 본선 전원 절연을 한 2차 권선 쪽과 본선 전원 절연을 하지 않는 1차 권선쪽 모두에 배치될 수 있다. 본선 전원 절연은, 트랜스가 장치내에서 배치되는 회로 기판 상에서 트랜스의 코어 하부에서 이루어진다. 상기 2차 권선이 본선 전원 절연을 제공하는지 아닌지의 여부는 2차 권선의 단자가 좌측을 향해 구부러지는지 또는 우측을 향해 구부러지는지에 달려 있다. 권선들은 챔버 시스템의 챔버들 사이에서 대응하는 방식으로 분포될 수 있다. 그렇지만 특히, 다른 코어 형태를 갖는 다른 구조도 역시 가능하다.

바람직하게 개량된 실시예에 있어서, 도금된 관통구를 회피하도록 하기 위해서, 챔버 시스템은 도 4에서 도시된 금속화된 슬롯(N)을 갖는 웨브(S)를 포함하는데, 상기 슬롯(N)은 캐리어 층(F)의 상부면 상의 도전체(L) 및 하부면 상의 도전체(L) 사이의 접점을 구현한다. 웨브(S)는 챔버 벽(PK)에 배치되는데, 상기 실시예에서 상기 벽(PK)은 챔버 부재의 바닥부(B)로부터 수직으로 세워진다. 슬롯(N)은 본 실시예와 같이 관통-형성되거나, 노치-형성되고 이 결과, 캐리어 층(F)들은 하나의 에지에 적절하게 래칭될 수 있다. 이 경우에 있어서, 금속화된 슬롯(N)은 클램프와 같이 상기 에지를 둘러쌈으로써, 해당 캐리어 층(F)의 상부면 상의 도전체 트랙(L)과 하부면 상의 도전체 트랙(L) 사이에 전기적 접촉을 구현하게 된다. 슬롯의 깊이는 예컨대 0.5 mm 범위 내의 값을 가질 수 있다.

사용되는 캐리어 층은, 특히 0.05 mm의 두께를 가진 LCP 구조일 수 있는데, 상기 LCP 구조에는 35 ㎛이나 70 ㎛의 두께를 가진 도전체 트랙이 배치될 수 있다. 캐리어 층(F)의 상부면 및 하부면 상의 도전체 트랙들(L) 사이에 접점-형성을 지원하도록 하기 위해, 부가적으로 슬롯(N) 내에 도입되는 납땜-접합제 도포(LP)를 이용할 수 있다. 예컨대 재유동 공정에서의 적절한 가열은, 도전체 트랙(L)과 슬롯(N)의 금속성 층에 납땜 접합제가 녹아 들게 해준다. 또한 도전성 접착제가 상기 납땜 공정 대신에 사용될 수도 있다.

도전체 트랙들 사이에서의 단락을 회피하기 위해서, 절연 층(IS)들이 캐리어 층(F)들 사이에 배치된다. 특히, 웨브(S)는 매 두번째 캐리어 층(F)에 대해서만 금속화된 슬롯(N)을 포함함으로써, 두 슬롯 사이에 충분한 절연 공간이 확보될 수 있다.

도 5a는 내부 챔버 부재(P4)를 평면도로 도시한 것으로, 그 챔버 부재 내로 캐리어 층(F)의 예컨대 2차 권선(W2)이 적층 형태로 삽입될 수 있다. 내부 챔버 부재는 바닥 부재(B)를 포함하는데, 상기 바닥 부분 위에서 가장 바닥에 있는 캐리어 층(F)은 가능한 한 평평한 형태로 유지되고, 측 벽(PK)은 캐리어 층의 폭을 결정한다. 상기 챔버 부재(P4)는 E/E 코어에서 사용될 수 있으며, 예컨대 코어의 중심 코어 림(limb)이 챔버 부재(P4)의 개구부(OE)를 통과한다.

챔버(P4)에 배치된 권선은, 미도시된 2차 챔버 부재에 의해 코어의 영역과 개구부에서 완전히 둘러싸이고, 이에 의해 캐리어 층(F) 상의 도전체 트랙이 챔버 벽(PK) 사이의 전체 폭을 사용할 수 있게 해준다. 챔버 부재(P4) 및 이와 관련된 종단 외부 챔버 부재는 도 3a의 챔버 부재(P4, P5)와 유사하지만, 연장된 측면부를 갖는다. 이 결과, 내부 챔버 부재 내에 추가의 웨브, 즉 도 5a의 예시적인 실시예에서는 웨브(S1, S2) 및 웨브(S5, S6)를 배치하는 것이 가능하다. 웨브(S3, S4)는 절단부(AS)를 통해 측면으로부터 가공될 수 있다.

도 5b에서 웨브(S3, S4)의 구조가 도시되는데, 이것은 단면(A-B)에서의 챔버 부재(P4)를 도시한 것이다. 금속화된 슬롯(N1-N5)은 상기 웨브(S3, S4)로 가공되어 형성되고, 각 경우에 슬롯은 한 캐리어 층의 하부면 및 상부면 상의 도전체 트랙 사이에 접점을 구현한다. 슬롯(N1-N5)이 두 웨브 사이에 분포되기 때문에, 슬롯 사이에서의 충분한 절연 공간이 얻어지게 된다. 결과적으로, 하나의 웨브는 각각 하나씩 거른 다음의(next-but-one) 캐리어와 접점을 이루도록 사용되고, 그 결과 웨브가 두개로 충분하게 된다. 예컨대, 도금된 관통구을 회피하기 위해, 다섯개의 캐리어 층의 상부면 및 하부면 도전체 트랙은 다섯 개의 슬롯(N1- N5)에 의해 서로서로 접촉된다.

웨브(S3, S4)는, 도금된 관통구을 회피하기 위해, 캐리어의 하부면 및 상부면 상의 도전체 트랙들의 접점만을 구현한다. 캐리어 층들 사이의 접점도 본 발명에 의해 구현될 수 있지만, 본 실시예에서는 권선의 단자와 함께 캐리어 층의 외측 에지에서 구현되도록 되어 있다.

도 6은 웨브(S3, S4)의 슬롯(N1-N5)을 확대 도시한 상세 도면이다. 도 5b에 는 도시되지 않은 구리 구조(KS)를 더 볼 수 있다. 상기 구리 구조는 슬롯(N1-N5)과 전기적 접점을 이루는데, 이것에 의해서 슬롯(N1-N5)의 금속화는 제작시 구리 전해조(copper bath)에서 전기 도금에 의해 보강될 수 있다. 구리 트랙(KS)은 전기 도금 후에 다시 제거될 수 있다. 구리 층(KS)은 벽(PK)에 직접 도포될 수 있다.

캐리어 층(F)과 챔버 부재(P4, P5) 및/또는 부재(P1-P3)를 위해 동일한 LCP 구조를 사용함으로써, 트랜스가 완전하게 재활용되는 것이 가능하다. LCP 구조에 있어서 만족할 만한 정도의 순도를 가진 플라스틱과 금속의 분리는 이미 실현되고 있다. 물질을 재활용해 사용하는 것은 특히 텔레비전 수상기와 같은 경우에 있어서 매우 중요한데, 왜냐면 수상기들은 다수의 플라스틱 부재을 포함하고 있기 때문이다.

LCP 구조의 뛰어난 사출성형 특성 때문에, 챔버 부재에 대해 0.4 mm 정도의 벽 두께를 사용할 수 있는데, 그 결과 코어 개구부에서의 면적 손실은 상기 벽 두께에 의해 아주 작게 유지된다. 종래의 트랜스와 비교해서 캐리어 층에서의 유효 범위의 확장은 캐리어 층 중첩 횟수가 줄어들 수 있게 하고, 결과적으로 권선을 중첩하는 횟수를 단순히 감소시킴으로써 챔버 시스템으로 인해 발생하는 추가 비용이 보상될 수 있다. 게다가 트랜스는 코어 개구부의 더 나은 활용으로 인해 개선된 전기적 특성을 갖는다.

도 2 내지 도 6을 참조하여 설명된 챔버 시스템은 본질적으로 E/E 코어 또는 E/I 코어에 관한 것이다. 그러나, 다른 구조 특히 다른 코어 형태 역시 가능하다. 상기 형태의 트랜스는 예컨대 플라즈마 텔레비전 세트나 대형 수상관을 구비한 텔레비전 세트 같이 100와트 보다 훨씬 큰 상대적으로 높은 전압 출력을 제공하는 공진 변환 스위칭 모드 전원 공급기에서 사용될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성의 본 발명에 있어서, 하나 이상의 챔버(C1, C2)는 경계진 영역들 내에 밀폐되어, 크리피지 경로를 위한 긴 거리가 얻어진다. 따라서 심지어 매우 작은 크기 및/또는 도전체 트랙에 사용할 수 있는 유효 폭의 완전한 사용으로도 본선 전원 절연을 위한 현존하는 안전성 규정을 준수하는 것이 가능하다. 유리한 개량에 있어서, 금속화된 슬롯을 장착한 웨브가 도전체 트랙(L)과 측면 접촉하도록 하기 위해, 챔버 시스템의 벽에 배치된다. 측면 접촉이란 캐리어 층의 경우에 있어서 도금된 관통구을 회피하도록 하는 것을 의미하는데, 그 결과 캐리어 층이 훨씬 적은 비용으로 제작될 수 있다. 트랜스가 예컨대 본선 전원 절연의 경우 같이 충분한 절연 강도를 만족시켜야 할 경우에, 챔버 시스템에 의해, 예컨대 E/E 나 E/I 코어같은 코어에서의 개구부가 상당히 개선되어 사용될 수 있다는 등의 현저한 효과를 가진다.

Claims (14)

1. 트랜스(transformer)로서,

   코어와;

   복수의 평면 캐리어(flat carrier)의 층들 위에 도전체 트랙들로서 배치되어 있는 1차 권선 및 적어도 하나의 2차 권선과;

   상기 권선들을 갖는 상기 층들을 수용하는 챔버 시스템을 구비하고, 상기 권선들이 배열되는 적어도 두 개의 챔버를 포함하며, 상기 1차 권선과 상기 2차 권선은 서로 다른 챔버 내에 배열되는, 코일 권형(coil former)을 포함하는 트랜스에 있어서,

   금속화된 슬롯들을 구비한 웨브는 상기 도전체 트랙들과의 접점을 형성하도록 하기 위해 상기 코일 권형 내에 배열되고;

   상기 슬롯들은 양면 캐리어 층의 상부면 및 하부면에 배열되어 있는 도전체 트랙들의 접점들을 제공하며;

   하나의 슬롯이 상기 도전체 트랙들 사이에서 접점-형성을 위하여 클램프-같은 방식으로, 양면 상에 코팅된 한 캐리어 층의 에지를 둘러쌈으로써, 각각의 경우에 상기 도전체 트랙의 한 단부가 상기 캐리어 층의 에지까지 연장하는,

   것을 특징으로 하는, 트랜스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬롯들은, 상기 슬롯들의 둘 사이의 충분한 절연 간격을 위하여 적어도 두 개의 상기 웨브들 사이에 분포되며, 접점-형성이 교대로 분포되는 것을 특징으로 하는, 트랜스.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 웨브들은 상기 코일 권형의 측벽들 상에 배열되는 것과, 상기 캐리어 층들은, 각각의 경우에 그 에지들 중 하나가 각각의 경우에 상기 슬롯들 중 하나 내에 있게됨으로써, 래칭(latch)되는 것을 특징으로 하는, 트랜스.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 코일 권형의 상기 부재들은 사출성형 열가소성 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는, 트랜스.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 웨브는 선택적인 금속화 처리(metallization)를 이용하는 투-샷 MID (two-shot Moulded Interconnect Devices) 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 트랜스.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 층들은 주로 LCP(Liquid Crystal Polymer) 구조를 가진 플라스틱으로 제작되는 것과, 동일한 플라스틱이 상기 코일 권형을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는, 트랜스.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 챔버 시스템의 상기 부재들은 상기 코어의 개구부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 트랜스.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 코일 권형은 두개의 부재들을 포함하며, 상기 두개의 부재들은 세 개의 챔버들, 즉 하나의 내부 챔버 및 두개의 인접하는 챔버들이 상기 부재들을 맞물려 결합시킴으로써 생성되는 방식으로 형성되고, 상기 내부 챔버는 상기 코어의 영역 내에서 밀폐되는 것을 특징으로 하는, 트랜스.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 코일 권형은 세개의 부재들을 포함하며, 상기 세개의 부재들은, 상기 코어의 영역 내에서 밀폐되는 두 개의 챔버들, 즉 상기 1차 권선을 위한 하나의 챔버와 상기 적어도 하나의 2차 권선을 위한 다른 하나의 챔버를 생성하는 방식으로 서로 맞물려 결합되는 것을 특징으로 하는, 트랜스.
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