KR100749837B1 - 밸런스용 트랜스포머 - Google Patents

Abstract

본 발명은 병렬 연결되는 2개 이상의 냉음극 형광 램프에 흐르는 전류를 균등하게 조절하기 위한 밸런스 트랜스포머에 관한 것으로 특히, I자형 니켈코어에 동선이 한번 이상 순방향으로 권선되며 권선된 동선의 종단은 각각 서로 다른 두개 이상의 단자에 연결되되 상기 단자중 하나의 단자에 냉음극 형광 램프가 연결되는 제 1코일부와; I자형 니켈코어에 동선이 한번 이상 역방향으로 권선되며 권선된 동선의 종단은 각각 서로 다른 두개 이상의 단자에 연결되되 상기 단자중 하나의 단자에 냉음극 형광 램프가 연결되는 제 2코일부; 및 상기 제 1코일부와 제 2코일부의 I자형 니켈코어가 서로 맞닿아 상기 제 1코일부와 제 2코일부를 통해 흐르는 전류에 의한 자계 폐루프를 형성하도록 하는 코어 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런스 트랜스포머를 제공하면 보빈을 사용하지 않으므로 인해 생산 원가를 절감할 수 있으며 필요에 따라 넓은 면적을 갖는 트랜스포머를 임의로 만들어 사용할 수 있다는 효과가 있다.

니켈코어, I자, 테이핑, 몰딩, 인버터, 트랜스포머

Description

밸런스용 트랜스포머{Transformer module for balance}

도 1은 일반적인 밸런스용 트랜스포머를 적용한 복수의 냉음극 형광 램프 구성 회로 예시도

도 2는 본 발명에 따른 밸런스용 트랜스포머의 예시도

도 3은 도 2의 단면 예시도

도 4는 본 발명에 따른 완성된 밸런스용 트랜스포머의 단면 예시도

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 완성된 밸러스용 트랜스포머의 다른 실시예 단면 예시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100A, 100B : I자형 니켈코어

102, 103 : 동선

101a, 101b, 104a, 104b : 단자

200 : 테이프

210 : 몰드물

본 발명은 밸런스용 트랜스포머에 관한 것으로 특히, 냉음극 형광 램프(CCFL)의 구동 회로에서 권선용 보빈을 사용하지 않고 I자형 니켈코어 상에 코일을 권선한 후 권선비가 서로 같고 권선방향이 서로 상이한 두개 이상의 I자형 니켈코어를 접함으로써 트랜스포머의 기능을 유지하며 그 두께를 줄일 수 있도록 하는 밸런스용 트랜스포머에 관한 것이다.

일반적으로, 냉음극 형광 램프는 오랜 동안 LCD 패널의 백라이트 모듈용 광원으로서 사용되어 왔으며, 통상 CCFL은 인버터와 같은 구동 회로에 의하여 구동된다.

기술적 향상과 소비자의 요구로 인하여 LCD 패널의 크기는 더욱 커지고 있으므로 대형 LCD패널의 경우 단일 CCFL로는 충분한 광원을 제공할 수 없으며, 2개 이상의 CCFL이 필수적이다.

이에 따라 LCD 패널의 휘도의 균일성을 유지하기 위하여 각 CCFL의 전류는 언제라도 조정 가능해야 하여, 각 CCFL의 전류를 서로 동일하게 유지하여야 하는데, 실제적으로 CCFL이 고도로 불안정하고 음 저항을 가지기 때문에 각 CCFL의 저항을 동일하게 하는 것은 어려운 문제이다.

또한 각 CCFL의 전류는 각 CCFL의 저항의 변화로 인하여 동일하지 않게 되며 이는 LCD 패널의 휘도를 불균형하게 하여 각 CCFL의 에이징 속도가 상이하게 된다.

따라서 보다 큰 전류를 가지는 CCFL은 보다 빨리 손상되고 마모될 것이므로, 이러한 문제를 해결하여 각 CCFL이 동일한 휘도를 가지도록 하는 가장 대표적인 방식이 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, CCFL의 구동 전류의 균형을 맞추기 위하여 차동 전류 쵸크를 채용하는 방식으로, 다중 램프용 제어 회로(1)의 전원 스위치(electronic power switch)(11)는 인버터 트랜스포머(12)의 1차측에 접속되고, 4개의 램프의 일단부는 인버터 트랜스포머(12)의 2차측에 병렬로 접속된다.

상기 4개의 램프(13)의 다른 단부는 상기 3개의 밸런스 트랜스포머(14)의 일 단부가 접속되고, 상기 밸런스 트랜스포머(14)의 다른 단부는 집적회로(IC) PWM 제어 모듈(15)에 접속된다. 또한, IC PWM 제어 모듈(15)은 전원 스위치(11)에 접속된다.

이와 같은 구성에서 IC PWM 제어 모듈(15)에 의해 피드백 전류 신호는 검출, 결정 및 처리된 후 전원 스위치(11)에 출력되는데, 이에 의해 전원 스위치(11)로부터의 출력 신호가 제어되어, 램프의 균일한 휘도의 제어 및 유지를 달성할 수 있다.

이때 인버터 트랜스포머(12)와 밸런스 트랜스포머(14)의 차이점은 인버터 트랜스포머의 경우 1차측과 2차측의 권선비가 서로 상이하나, 밸런스 트랜스포머(14)의 경우는 1차측과 2차측의 권선비가 서로 동일하다는 것뿐 구조적인 면에서는 동일하다.

이때 상기와 같이 복수개의 램프를 구동하기 위해서 인버터 트랜스포머(12)는 하나 이상을 구비하면 되는데 반하여, 밸런스 트랜스포머(14)는 램프의 수자에 대응하여 그 수가 증가하는 것을 알 수 있다.

따라서 근래 소비자들의 욕구를 충족시키기 위해 대화면으로 변화하는 LCD 패널의 크기에 대응하는 램프의 개수도 증가하고 이에 따라 밸런스 트랜스포머 역시 그 수가 증가하게 되는 데, 소비자들의 욕구는 제공되는 화면의 크기에 멈추지 않고 그 부피와 두께를 줄이기를 지속적으로 요구하고 있다.

그러므로 화면의 대형화를 위해서는 액정 디스플레이 내의 백라이트 모듈에 사용되는 램프의 수와 대응 변압기의 수가 증가되어야 하며, 이 경우 액정 디스플레이의 부피가 확대되고 대응 중량도 증가하게 된다는 문제점이 발생되었다.

상술한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 냉음극 형광 램프(CCFL)의 구동 회로에서 권선용 보빈을 사용하지 않고 I자형 니켈코어 상에 코일을 권선한 후 권선비가 서로 동일하며 그 권선 방향이 상이한 두개 이상의 I자형 니켈코어를 접함으로써 트랜스포머의 기능을 유지하며 그 두께를 줄일 수 있도록 하는 밸런스용 트랜스포머를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸런스 트랜스포머의 특징은, 병렬 연결되는 2개 이상의 냉음극 형광 램프에 흐르는 전류를 균등하게 조절하기 위한 밸런스 트랜스포머에 있어서: I자형 니켈코어에 동선이 한번 이상 순방향으로 권선되며 권선된 동선의 종단은 각각 서로 다른 두개 이상의 단자에 연결되되 상기 단자중 하나의 단자에 냉음극 형광 램프가 연결되는 제 1코일부와; I자형 니켈코어에 동선이 한번 이상 역방향으로 권선되며 권선된 동선의 종단은 각각 서로 다른 두개 이상의 단자에 연결되되 상기 단자중 하나의 단자에 냉음극 형광 램프가 연결되는 제 2코일부; 및 상기 제 1코일부와 제 2코일부의 I자형 니켈코어가 서로 맞닿아 상기 제 1코일부와 제 2코일부를 통해 흐르는 전류에 의한 자계 폐루프를 형성하도록 하는 코어 고정수단을 포함하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸런스 트랜스포머의 부가적인 특징은, 동선이 권선되어진 상기 제 1코일부와 제 2코일부의 I자형 니켈코어가 직렬로 맞닿는 경우 상기 제 1코일부와 제 2코일부를 통해 흐르는 전류에 의한 자계 폐루프 형성을 위해 맞닿은 상기 제 1코일부와 제 2코일부의 I자형 니켈코어의 측면에 접촉되는 자계 폐루프 형성용 막대형 니켈코어를 더 포함하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸런스 트랜스포머의 또 다른 특징으로, 상기 코어 고정수단은 테이프로 맞닿은 니켈코어 주변에 테이핑하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸런스 트랜스포머의 또 다른 특징으로, 맞닿은 니켈코어 주변에 테이핑되는 테이프에 의해 형성된 내부 공간에 충진되어 맞닿은 니켈코어의 이격을 방지함과 동시에 각 니켈코어에 권선되어진 동선간의 전기적 차폐기능을 수행하는 몰드물을 더 포함하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 밸런스용 트랜스포머의 예시도이며, 도 3은 도 2의 단면 예시도이다.

본 발명에 따른 밸런스용 트랜스포머는 제1코일부와 제2코일부로 구분되며, 제1코일부는 I자형 니켈코어(100A)에 동선(102)이 일정 권선비로 순방향으로 권선되며, 권선된 동선(102)의 종단은 각각 제 1, 제 2단자(101a, 101b)에 연결되며, 상기 제 1단자(101a)는 도시하지 않은 CCFL에 연결되어진다.

또한, 상기 제1코일부에 대응하는 제2코일부는 I자형 니켈코어(100B)에 동선(103)이 일정 권선비로 역방향으로 권선되며, 권선된 동선(103)의 종단은 각각 제 3, 제 4단자(104a, 104b)에 연결되며, 상기 제 3단자(104a)는 도시하지 않은 CCFL에 연결되어진다.

이때 상기 제1코일부의 제 1단자(101a)에 연결되는 CCFL과 상기 제2코일부의 제 3단자(104a)에 연결되는 CCFL은 서로 다른 CCFL이며, 또한 I자형 니켈코어(100A, 100B)는 첨부한 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 서로 일정 면을 접함에 따라, 첨부한 도 3에서 일점쇄선으로 표시되는 폐루프 자계 경로를 형성하게 된다.

즉, 2개의 CCFL(미도시)을 접속시키고, I자형 니켈코어(100A, 100B) 2개가 서로 면접합되어 하나의 자기 코어를 형성하며, 자기 코어(100A, 100B)는 자속의 경로용으로 사용된다.

상기 제1 동선(102)과 제2 동선(103)의 권선 방향은 서로 반대여서, 극 부가 트랜스포머(adding pole transformer)로서 작용하게 한다. 동선(102, 103)을 통하여 흐르는 전류의 균형이 이루어져 2개의 전류가 동일하면, 제1 동선(102)과 제2 동선(103)을 통하여 흐르는 전류도 또한 동일하다.

즉, 제1 동선(102)의 기자력(MMF)과 제2 동선(103)의 기자력(MMF)은 동일하여 서로 상쇄시킨다.

만약 전류의 크기가 다른 경우 자계유도 현상에 의해 그 차이분 만큼의 전류가 자계유도현상에 의해 유도전류를 발생시켜 동일한 전류가 흐르도록 동작한다.

이는 통상적인 밸런스 트랜스포머의 동작원리이므로 더 이상의 설명은 생략한다.

이때 첨부한 도 4를 참조하여 살펴보면, 첨부한 도 4는 본 발명에 따른 완성된 밸런스용 트랜스포머의 단면 예시도로서, 맞닿은 두개의 I자형 니켈코어(100A, 100B)가 떨어지거나 혹은 형성된 폐루프 자계 경로가 변화되는 것을 방지하기 위해 참조번호 200으로 지칭되는 고정용 테이프로 테이핑하고, 고정용 테이프(200)로 테이핑 되어진 내부 공간에 참조번호 210으로 지칭되는 몰드물(예를 들어 실리콘)을 충진 한다.

상기 몰드물(210)은 맞닿은 두개의 I자형 니켈코어(100A, 100B)의 이격을 방지함과 동시에 1차측과 2차측 동선(102, 103)간의 전기적 차폐기능을 수행한다.

상기 도 2내지 도 4에 도시되어 있는 결합구조는 본 발명의 구조 및 기술적 사상을 가장 단순하게 설명하기 위한 예이며, 실제적으로 구현하는 방식은 매우 다양할 수 있는 데, 그 예를 살펴보면 첨부한 도 5 내지 도 6에 도시되어 있는 바와 같다.

상기 도 5와 도 6에 도시되어 있는 구성의 동작은 상술한 실시예의 동작과 동일하므로 이하에서 생략하며, 구성상의 차이점만을 간단히 살펴보면, 첨부한 도 5에 도시되어 있는 구성은 입출력 단자를 북수개 구비하는 경우의 구성으로써 다 입력 다 출력의 평면적인 트랜스포머를 구현하기 위한 예리다.

또한, 첨부한 도 6의 도시되어 있는 구성은 동선(102, 103)이 권선되어진 상기 제 1코일부와 제 2코일부의 I자형 니켈코어(100A, 100B)가 직렬로 맞닿는 경우인데, 이때 상기 제1코일부를 통해 흐르는 전류에 의한 자계 폐루프 형성을 위해 맞닿은 상기 제1코일부와 제2코일부의 I자형 니켈코어(100A, 100B)의 측면에 접촉되는 자계 폐루프 형성용 막대형 니켈코어(참조번호 미부여)를 더 포함하는 구성이다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 실용신안등록청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 밸런스용 트랜스포머를 제공하면 보빈을 사용하지 않으므로 인해 생산 원가를 절감할 수 있으며 필요에 따라 넓은 면적을 갖는 트랜스포머를 임의로 만들어 사용할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 병렬 연결되는 2개 이상의 냉음극 형광 램프에 흐르는 전류를 균등하게 조절하기 위한 밸런스 트랜스포머에 있어서:

   I자형 니켈코어에 동선이 한번 이상 순방향으로 권선되며 권선된 동선의 종단은 각각 서로 다른 두개 이상의 단자에 연결되되 상기 단자중 하나의 단자에 냉음극 형광 램프가 연결되는 제 1코일부와;

   I자형 니켈코어에 동선이 한번 이상 역방향으로 권선되며 권선된 동선의 종단은 각각 서로 다른 두개 이상의 단자에 연결되되 상기 단자중 하나의 단자에 냉음극 형광 램프가 연결되는 제 2코일부; 및

   상기 제 1코일부와 제 2코일부의 I자형 니켈코어가 서로 맞닿아 상기 제 1코일부와 제 2코일부를 통해 흐르는 전류에 의한 자계 폐루프를 형성하도록 하는 코어 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런스 트랜스포머.
2. 제 1항에 있어서,

   동선이 권선되어진 상기 제 1코일부와 제 2코일부의 I자형 니켈코어가 직렬로 맞닿는 경우 상기 제 1코일부와 제 2코일부를 통해 흐르는 전류에 의한 자계 폐루프 형성을 위해 맞닿은 상기 제 1코일부와 제 2코일부의 I자형 니켈코어의 측면에 접촉되는 자계 폐루프 형성용 막대형 니켈코어를 더 포함하는 것을 특징으로 하 는 밸런스 트랜스포머.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 코어 고정수단은 테이프로 맞닿은 니켈코어 주변에 테이핑되는 것을 특징으로 하는 밸런스 트랜스포머.
4. 제 3항에 있어서,

   맞닿은 니켈코어 주변에 테이핑되는 테이프에 의해 형성된 내부 공간에 충진되어 맞닿은 니켈코어의 이격을 방지함과 동시에 각 니켈코어에 권선되어진 동선간의 전기적 차폐기능을 수행하는 몰드물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런스 트랜스포머.

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