KR100748934B1 - 가변형 누설 자속 트랜스포머 - Google Patents

가변형 누설 자속 트랜스포머 Download PDF

Info

Publication number
KR100748934B1
KR100748934B1 KR1020050107351A KR20050107351A KR100748934B1 KR 100748934 B1 KR100748934 B1 KR 100748934B1 KR 1020050107351 A KR1020050107351 A KR 1020050107351A KR 20050107351 A KR20050107351 A KR 20050107351A KR 100748934 B1 KR100748934 B1 KR 100748934B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
core
primary
winding
leakage
wound
Prior art date
Application number
KR1020050107351A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070050138A (ko
Inventor
최홍현
Original Assignee
최홍현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 최홍현 filed Critical 최홍현
Priority to KR1020050107351A priority Critical patent/KR100748934B1/ko
Publication of KR20070050138A publication Critical patent/KR20070050138A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100748934B1 publication Critical patent/KR100748934B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F21/00—Variable inductances or transformers of the signal type
    • H01F21/02—Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H01F27/325—Coil bobbins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/08—High-leakage transformers or inductances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 인버터에 사용하는 누설 자속 트랜스포머에 있어서, 소정 두께의 특정 자성 재료로 형성된 EI/EE/EFD/UI형 중 어느 하나의 형태로 결합된 코어; 상기 코어의 중족에 장착되되, 보빈의 일측에 다수번 권취된 1차 권선; 상기 보빈의 타측에 다수번 권취되는 2차 권선; 및 상기 1차 권선과 상기 2차 권선이 접합되는 접합부분의 코어의 중족에 장착되어 상기 코어에서 누설되는 누설자속의 흐름을 제어함으로써 자속을 1차측 또는 2차측으로 궤환시켜 유효한 누설 인덕턴스를 가변하는 차폐막 자성체;로 구성되어, 인버터 트랜스포머에서 코어의 구조상 얻을 수 있는 제한된 누설 인덕턴스를 보다 효율적으로 증가시킬 수 있고, 이에 따라 1차 측의 개방 인덕턴스도 증가시킬 수 있어 권선수를 줄일 수 있는 동시 원가 절감의 효과가 있다.
또한 인버터 트랜스포머에서 1차와 2차 권선 사이를 넓히지 않아도 됨으로써 2차측의 고압 분할 권선을 유효하게 사용할 수 있어 트랜스의 크기를 줄일 수 있고, 이에 따라 공간 활용율이 좋으며, 무효한 누설 자속을 유효 누설 자속으로 증가시킴으로써 효율을 증가 시킬 수 있다. 또한 1차와 2차 권선 사이에 EE/EFD/UU형 코어의 접합부가 형성됨으로써 코어의 접합부분에 존재하는 공극에서 누설되는 자속을 차폐막 자성체에 의해 차폐시켜 EMI 영향을 크게 해소시킬 수 있다.

Description

가변형 누설 자속 트랜스포머{Variable Leakage Transformer}
도 1은 코어 외부로 방사된 누설 자속 밀도의 분포도를 도시한 그래프이고,
도 2a는 종래의 '2 in 1' 인버터 트랜스포머의 결선도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 '2 in 1' 인버터 트랜스포머의 결선도이며,
도 3a는 일 실시예와 대응하는 종래의 인버터 트랜스포머의 평면도이고, 도 3b는 일 실시예에 따른 인버터 트랜스포머의 평면도이며,
도 4a는 이 실시예와 대응하는 종래의 인버터 트랜스포머의 평면도이고, 도 4b는 이 실시예에 따른 인버터 트랜스포머의 평면도이며,
도 5a는 삼 실시예와 대응하는 종래의 인버터 트랜스포머의 평면도이고, 도 5b는 삼 실시예에 따른 인버터 트랜스포머의 평면도이며,
도 6a는 사 실시예와 대응하는 종래의 인버터 트랜스포머의 평면도이고, 도 6b는 사 실시예에 따른 인버터 트랜스포머의 평면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 1차 권선 20: 2차 권선
30: 코어 31: 제 1 코어
32: 제 2 코어 40: 격자/ 필름
50: 공간 60: 보빈
61: 제 1 보빈 62: 제 2 보빈
63: 플랜지
본 발명은 방전관을 점등하기 위한 인버터에 사용하는 가변형 누설자속 트랜스포머에 관한 것으로, 입력측 1차 권선과 출력측 2차 권선 사이에 차폐용 자성체 격자 또는 일정한 두께로 감은 필름 테이프을 결합시킴으로써 1차 권선과 2차 권선에서 발생하는 누설 자속을 1차 또는 2차측으로 궤환시켜 상호인덕턴스의 감소 없이 개방 인덕턴스와 누설 인덕턴스를 증가시키고 상대적으로 권선수와 동손을 낮추는 가변형 누설 자속 트랜스포머에 관한 것이다.
전력용량이 큰 인버터회로는 일반적으로 승압트랜스와 그 구동회로를 대형화함으로써 실현된다고 하지만, 전력용량이 큰 인버터회로에서는 얼마 되지 않는 전력손실도 큰 발열로 이어지기 때문에, 효율이 좋은 인버터회로가 요구되고 있다.
특히, 최근에 많이 사용하고 있는 TFT-LCD는 냉음극관(CCFL, EEFL)과 같은 광원이 필요하게 되는데 냉음극관(CCFL, EEFL)은 인버터회로에 의해 구동되며, TFT-LCD에서 전원을 가장 많이 소모하기 때문에 효율적인 인버터회로의 대전력화를 요구하고 있다.
즉, 백라이트 인버터(Back-Light Inverter)는 DC 입력전압을 받아 냉음극관(CCFL, EEFL)을 구동시킬 AC 고전압을 생성해낸다. 이 고전압에 의해 냉음극관에 인가된 고전압은 백색광 출력의 양을 결정함으로써, TFT-LCD 도광판을 통하여 LCD 표면의 RGB IMAGE의 밝기를 결정하게 된다.
이에 따른 종래의 인버터 트랜스는 두 개의 코어에 공극을 주며 1차 권선과 2차 권선을 격리시켜 결합시키고, 권선은 보빈을 섹션으로 나누어 분할 권선으로 감는 구조로 되어 있어 고전압의 출력을 분압시켜 내압과 절연을 해결 하였다.
이러한 방식에서는 공극을 크게 하면 효율의 급격한 저하로 공극을 어느 한도 이상 크게 할 수 없으며 또한 누설 인덕턴스를 증가시키기 위해서는 1차 권선과 2차 권선 사이의 간격을 크게 하여야 하나 그로 인해 분할 권선으로 감는 효과를 반감시키는 결과를 초래한다.
또한 이와 같이 방법은 효율 저하와 누설 자속 방출에 의한 잡음 요인 등의 문제점뿐만 아니라 누설 자속을 증가시키기에는 한계가 있었다.
아울러 대용량의 트랜스 이외에도 다양한 인버터 트랜스가 요구되나, 공진주파수를 형성하기 위한 충분한 누설 인덕턴스를 발생시키기에는 기구적인 제약과 효율이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 여건을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 누설자속이 가장 많이 발생하는 1차 권선과 2 차권선 사이에 차폐용 자성체 격자를 결합시킴으로써 1 차권선 또는 2차 권선에서 발생하는 누설 자속을 1차 또는 2차측 으로 궤환시켜 누설 자속을 유효화시켜 결과적으로 상호 인덕턴스의 감소 없이 개방 인덕턴스의 증가와 누설 인덕턴스의 증가로 인하여 상대적으로 권선수와 동손을 낮추는 가변형 누설 자속 트랜스포머를 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 1차와 2차 권선 사이에 EE/EFD/UU형 코어의 접합부가 형성됨으로써 코어의 접합부분에 존재하는 공극에서 누설되는 자속을 차폐막 자성체에 의해 차폐시켜 EMI 영향을 크게 해소시킬 수 있는 가변형 누설 자속 트랜스포머를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 트랜스포머의 1차권선과 2차권선 사이 및 코어의 외측을 자성체 차폐 테이프로 일정한 두께로 감아 간단히 부착시킴으로써 누설 인덕턴스를 확보할 수 있는 가변형 누설 자속 트랜스포머를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기술적인 수단은 인버터에 사용하는 누설 자속 트랜스포머에 있어서, 소정 두께의 특정 자성 재료로 형성된 EI/EE/EFD/UI형 중 어느 하나의 형태로 결합된 코어; 상기 코어의 중족에 장착되되, 보빈의 일측에 다수번 권취된 1차 권선; 상기 보빈의 타측에 다수번 권취되는 2차 권선; 및 상기 1차 권선과 상기 2차 권선이 접합되는 접합부분의 외곽부분에 장착되어 상기 코어에서 누설되는 자속의 흐름을 제어함으로써 누설자속을 1차측 또는 2차측으로 궤환시켜 유효한 누설 인덕턴스를 가변하는 차폐막 자성체;로 구성된다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기술적인 수단은 인버터에 사 용하는 누설 자속 트랜스포머에 있어서, 소정 두께의 특정 자성 재료로 형성된 UU형으로 결합된 코어; 상기 코어의 일측에 장착되되, 제 1 보빈에 다수번 권취되어 장착되는 1차 권선; 상기 코어의 타측에 장착되되, 제 2 보빈에 다수번 권취되어 장착되는 2차 권선; 및 상기 UU형 코어 사이에 권취된 1차 권선 및 2차 권선이 소정간격으로 접합하는 사이의 공간인 동시에 좌우 대칭이 되는 UU형 코어 중 하나의 코어의 상측과 다른 하나의 코어의 하측을 연결함으로서 장착되어, 상기 코어에서 발생하는 누설 자속의 흐름을 제어함으로써 누설자속을 1차측 또는 2차측으로 궤환시켜 유효한 누설 인덕턴스를 가변하는 차폐막 자성체;로 구성된다.
본 발명에 의하면, 인버터 트랜스포머에서 코어의 구조상 얻을 수 있는 제한된 누설 인덕턴스를 보다 효율적으로 증가시킬 수 있고, 이에 따라 1차 측의 개방 인덕턴스도 증가시킬 수 있어 권선수를 줄일 수 있는 동시 원가 절감의 효과가 있다.
또한 인버터 트랜스포머에서 1차와 2차 권선 사이를 넓히지 않아도 됨으로써 2차측의 고압 분할 권선을 유효하게 사용할 수 있어 트랜스의 크기를 줄일 수 있고, 이에 따라 공간 활용율이 좋으며, 무효한 누설 자속을 유효 누설 자속으로 증가시킴으로써 효율을 증가 시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 코어 외부로 방사된 누설 자속 밀도의 분포도를 도시한 그래프로서, 누설 자속은 자속 중에서 코일을 관통하는 자기통로 밖으로 새어 나오는 자속이기 때문에 권선의 경계면에서 가장 강한 자속 밀도가 나타나며, 권선과 멀어질수록 자속 밀도는 줄어든다는 것을 알 수 있다.
만약, 결합되어 있는 2개 권선의 경우, 누설자속이 있으면 1차 권선이 이루는 자속에 대해 2차 권선을 관통하는 자속은 그만큼 감소되어 2개 권선의 결합은 약해진다.
즉, 코어와 권선이 권취된 보빈과 결합되어 구성된 통상의 인버터 트랜스포머에서 코어의 자속 분포는, 주 코어의 내부 자속 밀도는 큰 차이가 없으나 코어 외부로 방사되는 자속 밀도는 1차와 2차 권선의 경계면에서 최대로 되며 권선과 멀어질수록 자속 밀도는 감소한다.
도 2a는 종래의 '2 in 1' 인버터 트랜스포머의 결선도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 '2 in 1' 인버터 트랜스포머의 결선도로서, 도 2b의 '2 in 1' 인버터 트랜스는 1차 권선(10), 2차 권선(20), 코어(30) 및 격자(40)로 구성된다.
아울러 종래와 같은 구성 성분은 같은 식별번호를 부여하도록 한다.
전자기유도작용을 이용하여 교류전압이나 전류의 값을 바꾸는 트랜스포머는 송배전선로에 접속되는 전력용 트랜스포머와 전자회로에 사용되는 결합용 트랜스포머까지 많은 종류가 있다.
트랜스포머는 교류회로에 가하여지는 특정 전압을 그보다 높이거나 또는 낮은 전압으로 변화시킬 수 있으며 전력은 변하지 않는다.
트랜스포머의 코어에 감기는 피복 절연전선인 권선은 트랜스포머의 전원에 연결하는 1차권선과 부하에 연결하는 2차권선으로 나누어지며 코어(30) 위에 다수 번 감겨진다.
아울러 1차권선 및 2차권선의 권선수를 N1 및 N2라 하고, 1차 권선에 가하는 전압을 V1, 2차 권선에서 얻어지는 전압을 V2라 하면, V1/V2 = N1/N2 = a(권선비)인 관계가 성립한다. 또 1차 및 2차권선의 전류를 I1 및 I2라고 하면 I1/I2 = N2/N1 = 1/a의 관계가 성립한다. 그러므로 대략 V1I1 = V2I2로 된다.
즉, 1차 권선과 2차 권선의 수를 조절함으로써 교류회로에 가하여지는 특정 전압을 그보다 높이거나 또는 낮은 전압으로 변화시킬 수 있다.
1차 권선과 2차 권선을 권취하고 1차에 전류를 흘리면, 1차 권선에 흐르는 전류에 의해 1차측 코어에 자속이 발생하고, 이 자속은 코어를 통해 2차 권선을 쇄교한다.
또한, 2차 권선의 내부에 있는 코어에서는 1차 권선에 의한 자속의 변화를 방해하는 방향으로 자속이 발생하고 이 자속에 의해 2차 권선에 기전력이 발생하여 전류가 흐르게 된다.
코어(30)는 트랜스포머에서 자로로 사용되는 자성재료로, 일반적으로 자기력선속이 시간적으로 변화하는 경우에는 철손을 감소시키기 위하여 규소 강판의 성층 코어가 많이 사용되며, 중소형 트랜스포머에서는 성형이 용이한 훼라이트 코어가 주로 사용되며, 소형 트랜스포머에서는 고효율 특성의 연자성체인 아몰퍼스 합금이나 철-니켈 합금의 퍼멀로이 합금의 박막형 필름테이프를 감은 적층코어가 사용되기도 하며, 사용자의 임의에 따라 선택된 특정 자성재료를 포개서 소정의 두께로 조립한다.
즉, 본 발명에서는 코어는 복수개의 결합으로 형성된 것으로, 사용자의 임의에 따라 EI/EE/EFD/UI형 또는 UU형이 사용된다.
차폐막 자성체 격자(40)는 코어의 일측에 권취된 1차 권선과 코어의 타측에 권취된 2차 권선 사이에 장착됨으로써, 누설 자속의 흐름을 제어할 수 있어 누설 자속을 1차측 또는 2차측으로 궤환시킬 수 있다. 아울러 사용자의 임의에 따라 격자 대신에 1차권선과 2차 권선의 접합 부분 및 코외의 외측에 차폐막 자성체 필름 테이프를 일정한 두께로 감아 사용할 수도 있다.
즉, 1차 권선수(10)와 2차 권선수(20)의 변화 없이 인덕턴스를 증가시키며 차폐격자를 2차 권선보다 1차 권선에 더 밀접시키면 1차 측으로의 궤환량을 증가시켜 1차 권선의 인덕턴스를 증가시키며, 반대로 1차 권선보다 2차 권선에 더 밀접시키면 2차측으로의 궤환량을 증가시켜 2차측 권선의 인덕턴스의 증가시킬 수 있다.
따라서, 1차 권선(10)과 2차 권선(20)을 쇄교하지 않는 자속을 1차 또는 2차측으로 궤환시켜 상호 인덕턴스는 일정하게 하고, 동시에 누설자속 인덕턴스는 증가시킴으로써 무효한 누설 자속을 유효한 누설 자속으로 재활용하도록 하게 한다. 또한 1차 권선과 2차 권선에서 발생하는 누설 자속을 1차 또는 2차측으로 궤환시켜 상호인덕턴스의 감소 없이 개방 인덕턴스와 누설 인덕턴스를 증가시키고 상대적으로 권선수를 줄이고 동손(즉, 구리손실)을 낮출 수 있다.
즉 코일에 전류가 흘러 도체 내에 발생하는 저항 손실인 동손을 낮출 수 있고, 이에 따라 에너지의 손실도 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 1차 권선과 2차 권선의 경계면에서 누설 자속이 최대로 방사되기 때문에 노이즈와 발열문제 등 주위의 회로에 미치는 영향을 감소시킬 수 있다.
차폐막 자성체 격자(40)가 장착되는 위치는 코어의 형태에 따라 조금씩 달라진다. 이 차폐막 자성체 격자(40)의 장착 위치는 후술하는 실시예를 통해 자세히 설명하도록 한다. 아울러 종래와 같은 구성 성분은 같은 식별번호를 부여하도록 한다.
도 3a는 일 실시예와 대응하는 종래의 인버터 트랜스포머의 평면도이고, 도 3b는 일 실시예에 따른 인버터 트랜스포머의 평면도로서, 두 예를 비교하여 설명하도록 한다.
도 3a는 보빈(60)에 권취된 1차 권선(10)과, 1차 권선(10)의 일측에 권취되되, 아크 결함을 방지하기 위한 다수개의 플랜지(63)가 소정간격으로 이격 형성된 2차 권선(20)과, EI/EE/ EFD/UI형 중 어느 하나의 형태로 결합된 코어(30)로 구성되어, 코어의 중족에 1차 권선(10)과 2차권선(20)이 권취된 보빈(60)이 장착되되, 1 차권선(10)과 2 차 권선(20) 사이의 접합 부분에는 소정 간격의 공간(50)이 형성된다.
반면, 도 3b는 보빈(60)에 권취된 1차 권선(10)과, 1차 권선의 일측에 권취되되, 아크 결함을 방지하기 위한 다수개의 플랜지(63)가 소정간격으로 이격 형성된 2차 권선(20)과, EI/EE/ EFD/UI형 중 어느 하나의 형태로 결합된 코어(30)로 구성되어, 코어의 중족에 1차 권선(10)과 2차권선(20)이 권취된 보빈(60)이 장착되되, 1차 권선(10)과 2 권선(20)이 접합되는 사이에 형성된 소정 간격의 공간에는 차폐용 자성체 격자(40) 또는 차폐용 자성체 필름 테이프를 일정한 두께로 감아 장착하고, 차폐용 자성체 격자(40) 또는 차폐용 자성체 필름 테이프가 형성된 동일수직선 상의 코어 외측에는 차폐용 자성체 필름 테이프를 일정한 두께로 감아 장착한다.
여기서 차폐용 자성체 격자(40)는 주로 Ni-Zn계 Ferrite Core재질을 사용하며, 인버터 트랜스의 용량에 따라 두께가 정해 지며 50Watt급 이상에서는 일반적으로 1mm 내외의 두께를 가진 트랜스 폭의 자성체 평판으로 1차와 2차 권선 사이에 부착하며, 평판의 폭은 요구되는 누설 인덕턴스의 량에 따라 결정되며, 큰 누설 인덕턴스가 필요시에는 평판의 폭을 넓게 하여야 하며, 또한 외부로의 자속의 누출에 의한 와전류 손실을 최대한 방지하기 위하여 평판의 폭은 1차와 2차 권선을 모두 덮어 씌울 수도 있다.
도 4a는 이 실시예와 대응하는 종래의 '2in 1' 인버터 트랜스포머의 평면도이고, 도 4b는 이 실시예에 따른 '2in 1' 인버터 트랜스포머의 평면도서, 두 예를 비교하여 설명하도록 한다.
도 4a는 보빈(60)에 권취된 1차 권선(10)과, 1차 권선(10)의 양측에 권취되되, 아크 결함을 방지하기 위한 다수개의 플랜지(63)가 소정간격으로 이격 형성된 2차 권선(20, 20')과, EI/EE/ EFD/UI형 중 어느 하나의 형태로 결합된 코어(30)로 구성되어, 코어의 중족에 보빈(60)이 장착되되, 1 차 권선(10)과 1차 권선(10)의 일측에 권취된 2 차 권선(20')이 접합하는 소정 간격의 공간(50)이 형성된다.
반면, 보빈(60)에 권취된 1차 권선(10)과, 1차 권선(10)의 양측에 권취되되, 아크 결함을 방지하기 위한 다수개의 플랜지(63)가 소정간격으로 이격 형성된 2차 권선(20, 20')과, EI/EE/ EFD/UI형 중 어느 하나의 형태로 결합된 코어(30)로 구성되어, 코어의 중족에 보빈(60)이 장착되되, 1차 권선(10)과 1차 권선(10)의 양측에 권취된 2차권선(20, 20')이 접합하는 복수개의 소정 간격의 공간에는 차폐용 자성체 격자(40, 40') 또는 차폐용 자성체 필름 테이프를 일정한 두께로 감아 장착된다.
아울러, 차폐용 자성체 격자(40) 또는 차폐용 자성체 필름 테이프가 형성된 동일수직선 상의 코어 외측에 차폐용 자성체 필름 테이프를 일정한 두께로 감아 장착한다.
도 5a는 삼 실시예와 대응하는 종래의 인버터 트랜스포머의 평면도이고, 도 5b는 삼 실시예에 따른 인버터 트랜스포머의 평면도서, 두 예를 비교하여 설명하도록 한다.
도 5a는 제 1 보빈(61)에 권취된 1차 권선(10)과, 아크 결함을 방지하기 위한 다수개의 플랜지(63)가 소정간격으로 이격 형성된 제 2 보빈(62)에 권취된 2차 권선(20)과, UU형의 제 1 코어(31) 및 제 2 코어(32)로 구성되어, 제 1 코어(31)와 제 2 코어(32)가 접속하는 부분에 1차 권선(10)이 권취된 제 1 보빈(61)이 장착되고, 제 1 보빈(61)이 장착된 타측, 즉 제 1 코어(31)와 제 2 코어(32)가 접속하는 타측 부분에 2차 권선(20)이 권취된 제 2 보빈(62)이 장착된다.
반면, 제 1 보빈(61)에 권취된 1차 권선(10)과, 아크 결함을 방지하기 위한 다수개의 플랜지(63)가 소정간격으로 이격 형성된 제 2 보빈(62)에 권취된 2차 권선(20)과, UU형의 제 1 코어(31) 및 제 2 코어(32)로 구성되어, 제 1 코어(31)와 제 2 코어(32)가 접속하는 부분에 1차 권선(10)이 권취된 제 1 보빈(61)이 장착되고, 제 1 보빈(61)이 장착된 타측, 즉 제 1 코어(31)와 제 2 코어(32)가 접속하는 타측 부분에 2차 권선(20)이 권취된 제 2 보빈(62)이 장착되며, 1차 권선(10)과 2차 권선(20)의 사이인 동시에 좌우 대칭되는 UU형 코어인 제 2 코어(32)의 상측과 제 1 코어(31)의 하측이 연결되는 형태로 차폐용 자성체 격자(40) 또는 차폐용 자성체 필름 테이프를 일정한 두께로 감아 장착된다.
도 6a는 사 실시예와 대응하는 종래의 '2 in 1'인버터 트랜스포머의 평면도이고, 도 6b는 사 실시예에 따른 '2 in 1' 인버터 트랜스포머의 평면도서, 두 예를 비교하여 설명하도록 한다.
도 6a는 제 1 보빈(61)에 권취된 1차 권선(10)과, 아크 결함을 방지하기 위한 다수개의 플랜지(63)가 소정간격으로 이격 형성된 제 2 보빈(62)에 권취되되 상하 적층된 복수개의 2차 권선(20, 20')과, UU형의 제 1 코어(31) 및 제 2 코어(32)로 구성되고, 제 1 코어(31)와 제 2 코어(32)가 접속하는 타측 부분에 1차 권선(10)이 권취된 제 1 보빈(61)이 장착되며, 제 1 보빈(61)이 장착된 타측, 즉 제 1 코어(31)와 제 2 코어(32)가 접속하는 타측 부분에 2차 권선(20, 20')이 권취된 제 2 보빈(62)이 장착된다.
반면, 도 6b는 제 1 보빈(61)에 권취된 1차 권선(10)과, 아크 결함을 방지하기 위한 다수개의 플랜지(63)가 소정간격으로 이격 형성된 제 2 보빈(62)에 권취되되 상하 적층된 복수개의 2차 권선(20, 20')과, UU형의 제 1 코어(31) 및 제 2 코어(32)로 구성되고, 제 1 코어(31)와 제 2 코어(32)가 접속하는 일측 부분에 1차 권선(10)이 권취된 제 1 보빈(61)이 장착되고, 제 1 보빈(61)이 장착된 타측, 즉 제 1 코어(31)와 제 2 코어(32)가 접속하는 타측 부분에 2차 권선(20, 20')이 권취된 제 2 보빈(62)이 장착되며, 1차 권선(10)과 상하 적층 배열된 2차 권선(20, 20')의 사이인 동시에 좌우 대칭되는 UU형 코어인 제 2 코어(32)의 상측과 제 1 코어(31)의 하측이 연결되는 형태로 차폐용 자성체 격자(40) 또는 차폐용 자성체 필름 테이프를 일정한 두께로 감아 장착된다.
일반적으로 인버터 트랜스포머에서의 단락 잔류 인덕턴스는 트랜스포머의 1차측 또는 2차측을 단락하였을 경우 2차측 또는 1차측 단자에서 측정되는 인덕턴스로, 단락 잔류 인덕턴스를 누설 인덕턴스와 동일하게 사용하며, 실제 공진 주파수를 설정한다.
인버터 트랜스포머에서의 누설자속 인덕턴스는 부하와 정합조건이 되도록 적합한 값이 설정되어야 하며, 일반적으로 입력측의 1차 권선과 출력측의 2차 권선 간의 결합도에 의해 누설자속 인덕턴스는 결정된다.
또한 1차 권선과 2차 권선 사이를 밀접하게 결합함으로써 결합계수를 떨어뜨리면 누설 자속 인덕턴스의 값은 증가하며 아울러 상호 인덕턴스의 값도 감소하게 된다.
그러나, 상기 실시예에 따르면 1차 권선과 2차 권선 사이에 차폐막 자성체 격자를 장착하면 1차와 2차 권선을 쇄교하지 않는 자속을 1차 또는 2차측으로 궤환시켜 상호 인덕턴스는 일정하게 하면서 누설자속 인덕턴스는 증가시킴으로써 무효한 누설 자속을 유효한 누설 자속으로 재활용하도록 하게 한다.
아울러, 차폐막 자성체 격자를 1차측에 너무 가까이 밀착시키는 것은 2차측으로의 쇄교 자속의 일부를 1차측으로 궤환시켜 1차와 2차 상호 쇄교 자속에 의한 상호 인덕턴스(M)는 다소 감소하게 된다.
결합계수(k), 자기인덕턴스(Lo), 상호인덕턴스(M), 인덕턴스(L), 자속수(??), 전류(I) 및 누설인덕턴스(Le)의 수치 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.
Le=(1-k)*Lo-(식 1), M=k*Lo-(식 2), Lo=Le+M-(식3)
상기에서 1차 권선과 2차 권선을 밀접하게 결합 시킬수록 결합계수(k)는 1에 가까워지며 이에 따라 누설자속 인덕턴스 값은 줄어들게 된다.
또한 인덕턴스(L)는 권선에 흐르는 전류(I)와 권선과 쇄교하는 자속수(Ø)와의 비(L=Ø/I)로서 나타내며, 본 발명에 따라 자속수가 ΔØ만큼 궤환되어 증가하면 결과적으로 인덕턴스도 ΔL 만큼 증가된다.Δ
따라서, Lo= M + Le에서, Lo + ΔL = M + Le +ΔL 로 된다.
예를 들어, 결합계수(k)가 0.98이고 개방인덕턴스의 증가분(ΔL)이 2% 인 경우, 누설자속 인덕턴스의 변화는 (Le+ΔL)=2Le로 2배 증가하게 된다.
일반적인 인버터용 트랜스의 경우에는 고주파의 고압 발생을 위해서는 트랜스포머의 2차 권선에 필요한 누설 인덕턴스가 반듯이 필요하며, 종래의 방식에서는 효율을 낮추더라도 1차 권선과 2차 권선 사이를 멀리함으로써 즉, 결합계수(k')를 낮추어 누설 인덕턴스(Le')를 확보하였다. Le=(1-k)Lo 에서 Le'=(1-k')Lo
반면, 본 발명은 1차 권선과 2차 권선 사이를 가까이 하면서 차폐용 자성체 격자에 의해서 충분한 누설 인덕턴스를 얻을 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 1차 권선과 2차 권산 사이에 차폐막 자성체 격자 또는 차폐용 자성체 필름 테이프를 일정한 두께로 감아 장착시킴으로써, 인버터 트랜스포머에서 코어의 구조상 얻을 수 있는 제한된 누설 인덕턴스를 보다 효율적으로 증가시킬 수 있고, 이에 따라 1차 측의 개방 인덕턴스도 증가시킬 수 있어 권선수를 줄일 수 있는 동시 원가 절감의 효과가 있다.
또한 인버터 트랜스포머에서 1차와 2차 권선 사이를 넓히지 않아도 됨으로써 2차측의 고압 분할 권선을 유효하게 사용할 수 있어 트랜스의 크기를 줄일 수 있고, 이에 따라 공간 활용율이 좋으며, 무효한 누설 자속을 유효 누설 자속으로 증가시킴으로써 효율을 증가 시킬 수 있다.
또한, 1차 권선과 2차 권산 사이에 장착된 차폐막 자성체 격자 또는 차폐막 자성체를 통해 1차 권선과 2차 권선에서 발생하는 누설 자속을 1차 또는 2차측으로 궤환시켜 상호인덕턴스의 감소 없이 개방 인덕턴스와 누설 인덕턴스를 증가시키고 상대적으로 권선수를 줄이고 동손을 낮출 수 있다.
또한 1차와 2차 권선 사이에 EE/EFD/UU형 코어의 접합부가 형성됨으로써 코어의 접합부분에 존재하는 공극에서 누설되는 자속을 차폐막 자성체에 의해 차폐시켜 EMI 영향을 크게 해소시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 인버터에 사용하는 누설 자속 트랜스포머에 있어서,
    소정 두께의 특정 자성 재료로 형성된 EI/EE/EFD/UI형 중 어느 하나의 형태로 결합된 코어;
    상기 코어의 중족에 장착되되, 보빈의 일측에 다수번 권취된 1차 권선;
    상기 코어의 중족에 장착되되, 상기 보빈의 타측에 다수번 권취되는 2차 권선; 및
    상기 1차 권선과 상기 2차 권선이 접합되는 접합부분의 외곽부분에 장착되어 상기 코어에서 누설되는 누설 자속의 흐름을 제어함으로써 누설자속을 1차측 또는 2차측으로 궤환시켜 유효한 누설 인덕턴스를 가변하는 차폐막 자성체;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며
    상기 1차 권선의 양측에 권취되는 것을 특징으로 하는 가변형 누설 자속 트랜스포머.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 인버터에 사용하는 누설 자속 트랜스포머에 있어서,
    소정 두께의 특정 자성 재료로 형성된 UU형으로 결합된 코어;
    상기 코어의 일측에 장착되되, 제 1 보빈에 다수번 권취되어 장착되는 1차 권선;
    상기 코어의 타측에 장착되되, 제 2 보빈에 다수번 권취되어 장착되는 2차 권선; 및
    상기 UU형 코어 사이에 권취된 1차 권선 및 2차 권선이 소정간격으로 접합하는 사이의 공간인 동시에 좌우 대칭이 되는 UU형 코어 중 하나의 코어의 상측과 다른 하나의 코어의 하측을 연결함으로서 장착되어, 상기 코어에서 누설되는 누설 자속의 흐름을 제어함으로써 누설자속을 1차측 또는 2차측으로 궤환시켜 유효한 누설 인덕턴스를 가변하는 차폐막 자성체;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 누설 자속 트랜스포머.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 UU형 코어에 형성된 2차 권선은 복수개인 것을 특징으로 하는 가변형 누설 자속 트랜스포머.
  6. 삭제
  7. 제 1항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 차폐용 자성체는
    상기 1차 권선 보다 2차 권선과 더 밀접되면 2차측으로 궤환량을 증가시켜 2차 권선의 인덕턴스를 증가시키며, 상기 2차 권선 보다 1차 권선과 더 밀접되면 1차측으로 궤환량을 증가시켜 1차 권선의 인덕턴스를 증가시키는 것을 특징으로 하는 가변형 누설 자속 트랜스포머.
KR1020050107351A 2005-11-10 2005-11-10 가변형 누설 자속 트랜스포머 KR100748934B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050107351A KR100748934B1 (ko) 2005-11-10 2005-11-10 가변형 누설 자속 트랜스포머

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050107351A KR100748934B1 (ko) 2005-11-10 2005-11-10 가변형 누설 자속 트랜스포머

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070050138A KR20070050138A (ko) 2007-05-15
KR100748934B1 true KR100748934B1 (ko) 2007-08-13

Family

ID=38273806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050107351A KR100748934B1 (ko) 2005-11-10 2005-11-10 가변형 누설 자속 트랜스포머

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100748934B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102541556B1 (ko) 2022-09-29 2023-06-13 엘지이노텍 주식회사 트랜스포머 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102553809B1 (ko) 2022-09-29 2023-07-10 엘지이노텍 주식회사 트랜스포머 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20240044703A (ko) 2022-09-29 2024-04-05 엘지이노텍 주식회사 트랜스포머 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20240062001A (ko) 2022-11-01 2024-05-08 엘지이노텍 주식회사 트랜스포머 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100975926B1 (ko) 2008-08-08 2010-08-13 삼성전기주식회사 공진 인덕턴스를 갖는 트랜스포머

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040024724A (ko) * 2002-09-16 2004-03-22 주식회사 어드밴스파워 트랜스포머 및 이를 구비하는 전기 기기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040024724A (ko) * 2002-09-16 2004-03-22 주식회사 어드밴스파워 트랜스포머 및 이를 구비하는 전기 기기

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102541556B1 (ko) 2022-09-29 2023-06-13 엘지이노텍 주식회사 트랜스포머 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102553809B1 (ko) 2022-09-29 2023-07-10 엘지이노텍 주식회사 트랜스포머 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20240044703A (ko) 2022-09-29 2024-04-05 엘지이노텍 주식회사 트랜스포머 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20240045078A (ko) 2022-09-29 2024-04-05 엘지이노텍 주식회사 트랜스포머 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20240062001A (ko) 2022-11-01 2024-05-08 엘지이노텍 주식회사 트랜스포머 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070050138A (ko) 2007-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI259032B (en) Multiple lamp LCD backlight driver with coupled magnetic components
KR100625785B1 (ko) 마그네트론 구동용 승압 변압기 및 마그네트론 구동용전원의 변압기
RU2374713C2 (ru) Плоский высоковольтный трансформатор
JP2006108667A (ja) インバータ変圧器
KR100748934B1 (ko) 가변형 누설 자속 트랜스포머
JP2006270055A (ja) 共振型トランスおよびそれを用いた電源ユニット
US20100109569A1 (en) Transformer with adjustable leakage inductance and driving device using the same
KR101004823B1 (ko) 누설 인덕턴스가 증가된 트랜스포머
WO2013042539A1 (ja) 電圧変換回路
JP2008085004A (ja) 疎結合トランス及びスイッチング電源
US6956456B2 (en) Magnetron drive boosting transformer
US6426610B1 (en) Controlled ferroresonant constant current source
KR101665317B1 (ko) 전류 평형용 커플 인덕터
US20080030283A1 (en) Circuit, Manufacturing Method And Inverter circuit For Discharge Tube
JP5004260B2 (ja) 外鉄型パワートランスおよびこれを用いた電力変換装置
JPH10208949A (ja) インバータトランス
EP3149749A1 (en) A switching converter circuit with an integrated transformer
KR101361438B1 (ko) 트랜스포머
KR20040024724A (ko) 트랜스포머 및 이를 구비하는 전기 기기
JP3061052B1 (ja) マグネトロン駆動用昇圧トランス
JP3218585B2 (ja) プリントコイル形トランス
JP2002151285A (ja) インバータ式安定器
KR101987228B1 (ko) 일체형 ｐｆｃ 변압기
US20230291106A1 (en) Antenna device
WO2022102611A1 (ja) トランスユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
LAPS Lapse due to unpaid annual fee