KR100807424B1

KR100807424B1 - 페라이트 코어, 이를 이용한 트랜스포머 및 트랜스포머용 보빈

Info

Publication number: KR100807424B1
Application number: KR1020060038473A
Authority: KR
Inventors: 마사아키 이와쿠라; 카즈노리 이시바시; 미츠히로 세키
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2008-02-25
Also published as: TWI323472B; EP1717825A3; EP1717825A2; US8120458B2; US20060244561A1; TW200701267A; KR20060113524A; US20100141368A1; US7701320B2

Abstract

페라이트 코어는 단면부, 상기 단면부로부터 돌출하는 한 쌍의 외측 다리부, 상기 한 쌍의 외측 다리부 사이에서 상기 단면부로부터 돌출하는 중앙 다리부를 포함한다. 외측 다리부의 대면 방향에 수직한 Y축 방향으로 중앙 다리부의 일단부에 인접한 폭(W1)은 타단부에 인접한 폭(W2)보다 작다. 본 구성에 따르면, 회로부품은 단부에 인접하게 배치될 수 있다. 트랜스포머는 상기 페라이트 코어를 포함한다.

보빈, 트랜스포머, 페라이트 코어

Description

페라이트 코어, 이를 이용한 트랜스포머 및 트랜스포머용 보빈 {FERRITE CORE, TRANSFORMER USING THE SAME AND BOBBIN USED FOR THE TRANSFORMER}

도 1은 본 발명에 따른 코어의 일실시예를 도시하는 평면도.

도 2는 도 1의 정면도.

도 3은 도 1 및 도 2의 코어를 포함하는 트랜스포머의 일실시예를 도시하는 정면도.

도 4는 도 3의 트랜스포머의 측면도.

도 5는 도 3의 트랜스포머의 배면도.

도 6은 인쇄기판 상에서 도 3 내지 도 5의 트랜스포머의 배치를 도시하는 측면도.

도 7a 내지 7d는 본 발명에 따른 코어 내의 중앙 다리부의 다른 실시예를 도시하는 평면도.

도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 코어 내의 외측 다리의 다른 실시예를 도시하는 평면도.

도 9는 본 발명에 따른 코어의 일실시예를 도시하는 평면도.

도 10은 도 9의 측면도.

도 11은 도 9 및 도 10의 코어를 포함하는 수직형 트랜스포머의 일실시예를 도시하는 정면도.

도 12는 도 11의 트랜스포머의 측면도.

도 13은 도 11의 트랜스포머의 배면도.

도 14는 도 11의 트랜스포머의 단면도.

도 15는 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예를 도시하는 평면도.

도 16은 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예를 도시하는 평면도.

도 17은 도 15의 코어를 사용하는 수평형 트랜스포머를 위한 보빈의 정면도.

도 18은 도 16의 코어와 도 17의 보빈을 이용하는 수평형 트랜스포머의 일실시예를 도시하는 평면도.

도 19는 도 18의 트랜스포머의 측면도.

도 20은 도 19의 트랜스포머의 저면도.

도 21은 종래기술의 트랜스포머의 단면도.

도 22는 종래기술의 코어의 변형을 도시하는 평면도.

도 23은 종래기술의 코어를 도시하는 평면도.

도 24는 본 발명에 따른 보빈의 일실시예를 도시하는 정면도.

도 25는 도 24의 측면도.

도 26은 도 24의 배면도.

도 27은 도 25의 E-E 라인을 따라 취해진 단면도.

도 28은 도 24 내지 도 26에 도시된 보빈을 이용하는 트랜스포머의 정면도.

도 29는 도 28의 트랜스포머의 측면도.

도 30은 전선이 보빈에 감겨진 작동상태를 도시하는 측면도.

도 31은 도 30의 F-F 라인을 따라 취해진 단면도.

도 32는 본 발명에 따른 보빈의 다른 실시예를 도시하는 단면도.

도 33은 본 발명에 따른 보빈의 다른 실시예를 도시하는 단면도.

도 34는 본 발명에 따른 보빈의 다른 실시예를 도시하는 단면도.

도 35는 본 발명에 따른 보빈의 다른 실시예를 도시하는 단면도.

도 36은 본 발명에 따른 보빈의 다른 실시예를 도시하는 단면도.

도 37은 본 발명에 따른 보빈의 다른 실시예를 도시하는 단면도.

도 38은 본 발명에 따른 보빈의 다른 실시예를 도시하는 배면도.

도 39는 도 38의 보빈의 측면도.

도 40은 본 발명에 따른 코어의 일실시예를 도시하는 평면도.

도 41은 도 40의 측면도.

도 42는 도 40의 저면도.

도 43은 도 40 내지 도 42에 도시된 실시예에 따른 코어를 이용하는 수직형 트랜스포머의 정면도.

도 44는 도 43의 트랜스포머의 측면도.

도 45는 도 44의 트랜스포머의 배면도.

도 46은 상기 실시예에 따른 코어 내의 자속분포를 도시하는 도면.

도 47a 내지 47c는 오목부의 단면 형상을 도시하는 도면.

도 48은 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예를 도시하는 저면도.

도 49는 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예를 도시하는 저면도.

도 50은 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예를 도시하는 저면도.

도 51은 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예를 도시하는 저면도.

도 52a 내지 52c는 본 발명에 따른 코어의 중심에 제공된 방향식별부의 단면형상의 예를 도시하는 도면.

도 53은 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예를 도시하는 저면도.

도 54는 도 40 내지 도 42에 도시된 실시예에 따른 코어를 이용하는 수평형 트랜스포머의 정면도.

도 55는 도 54의 트랜스포머의 측면도.

본 발명은 다양한 전자 설비를 위한 코일형 부품에 사용되는 페라이트 코어 및 그 페라이트 코어에 대응하는 보빈에 관한 것이며, 또한 상기 페라이트 코어 및 보빈을 포함하는 트랜스포머에 관한 것이다.

사무실 기계류 및 가전제품에 장착된 코일형 부품에서 사용되는 페라이트 코어는 단면부, 상기 단면부의 양측으로부터 돌출하는 한 쌍의 외측 다리부, 및 상기 외측 다리부의 사이에서 단면부로부터 돌출하는 중앙 다리부를 포함하는 것으로 해당 기술분야에 알려져 있다. 종래의 페라이트 코어의 중앙 다리부는 원형, 다각형, 타원형 또는 달걀모양 단면을 가지며, 초크 코일과 같은 인덕터 또는 트랜스포 머가 중앙 다리부를 와이어가 보빈에 감긴 몸체 내로 삽입하여 구성된다.

트랜스포머를 위한 페라이트 코어(40)는 특허문헌 1 및 2에 개시되어 있는데, 이는 도 21에 도시된 것처럼 소형의 얇은 트랜스포머를 얻기 위해 타원형 또는 계란형 단면을 가진다. 도 21에서, 각 부품에 주어진 참조부호는 코어(40)의 외측 다리부(42), 보빈(43), 보빈(43)의 감긴 몸체(44), 보빈의 제1 및 제2 권선 단자블록(45, 46), 감긴 몸체(44) 주위의 권선(47), 제1 권선에 연결된 제1 단자(49), 제2 권선에 연결된 제2 단자(50), 제1 및 제2 포트(51, 52)와 같다.

특허문헌 1: JP-UM-B-3-53462

특허문헌 2: JP-UM-A-5-87918

종래의 페라이트 코어의 중앙 다리부는 원형, 다각형, 타원형 또는 계란형 단면을 갖는다. 예를 들어, 중앙 다리부의 단면이 도 23에 도시된 것처럼 타원형일 때, 누출자속(Φ1 및 Φ2)은 코어의 중앙 다리부(41)의 양단부에서 전선(미도시)을 통한 전류에 의해 균일하게 생성되고, 참조부호 42는 외측 다리부를 나타낸다.

종래의 코어(40)의 양측에서 생성된 누출자속(Φ1 및 Φ2)은 균일하며 노이즈에 의해 인접한 회로부품에 영향을 미친다. 특히, 전자설비의 플라이백 트랜스포머는 코어의 중앙 다리부 사이에 간극을 가지며, 따라서 많은 양의 누출자속이 간극으로부터 생성된다. 따라서, 인접한 회로부품의 신호선 또는 단자를 구성하는 전도체에 과도한 전류가 생성되고, 따라서 회로부품의 특성을 개선하는 것을 방해한다. 이 노이즈에 영향을 받은 회로부품은 트랜스포머로부터 이격되게 배치될 필 요가 있으며, 결국 이 회로부품을 이용하여 전원장치와 같은 소형 전기 또는 전자 설비를 제조하기는 어렵다. 더욱이, 차폐선, 차폐 플레이트 또는 차폐 덮개와 같은 차폐물이 누출자속을 방지하는데 필요하고, 따라서 비용이 증가한다.

도 21에 도시된 것처럼, 중앙 다리부(41)가 계란형 또는 타원형 단면을 가지면, 중앙 다리부(41)와 외측 다리부(42) 사이의 거리가 중앙 다리부의 둘레를 통해 일정하기 때문에, 제1 권선 단자블록(45)에서의 거리(G7)는 좌우의 외측 다리부 사이에서 제2 권선 단자블록(46)에서의 거리(G8)와 동일하다(G7=G8).

최근, 가전제품과 같은 전자장비가 다기능을 가지면서, 사용되는 제2 권선이 증가하고 제2 권선에 연결된 단자(50) 내의 제2 권선 단자블록(46)에 연결된 제2 권선용 포트가 증가한다. 도 13에서, 제2 권선의 포트(52)는 제2 권선 단자블록(46)의 좌우측 단부로 연결되고, 결과적으로 코어(40)의 외측 다리부(42) 및 제2 포트 사이의 절연거리(d)가 충분하지 않다. 따라서, 외측 다리부(42)의 제2 포트(52)는 절연을 위해 테이프나 튜브로 코팅되고, 따라서 구조는 포트 연결을 위해 복잡해진다. 이는 포트 내의 단자(50)에 권선을 연결하는데 많은 시간을 소요하고, 결국 작업효율이 줄어든다.

상술한 문제를 고려하여, 도 14에 도시된 것처럼, 제2 권선 단자블록(46)에서의 외측 다리부(42) 사이의 거리(G8)는 제1 권선 단자블록(45)에서의 외측 다리부(42) 사이의 거리(G7)보다 더 크게 설정된다(G7<G8). 그러나, 외측 다리부(42)와 중앙 다리부(41) 사이의 거리가 일정하지 않기 때문에, 자속은 중앙 다리부(41)와 외측 다리부(42)가 상대적으로 가까운 영역에 집중되는 경향이 있다. 결국, 자 기포화가 일어나기 쉽고, 컨버터 트랜스포머에서는 자기포화의 오버랩 특성이 직류 및 교류의 오버랩 상태에서 나빠지게 된다.

상술한 종래의 예에서, 중앙 다리부(41) 또는 외측 다리부(42)가 베이스 플레이트로부터 수직으로 돌출하는 수직형 트랜스포머가 개시되었지만, 상술한 문제는 또한 페라이트 코어가 베이스 플레이트에 평행하게 장착된 수평형 트랜스포머에서도 나타난다.

상술한 문제를 고려하면, 본 발명의 목적은 누출 자속에 쉽게 영향을 받는 회로부품이 코일형 부품을 포함하는 페라이트 코어에 가깝게 배치되고 전기 또는 전자장비가 소형인 페라이트 코어, 및 상기 페라이트 코어를 이용하는 트랜스포머를 제공하는 것이다.

더욱이, 본 발명의 목적은 외측 다리부 사이의 일측 거리를 타측 거리보다 더 크게 설정하고 외측 다리부로부터 권선을 확실히 절연함으로써 자속의 부분집중 및 특성 저하를 방지하여 소형화시킨 페라이트 코어를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 상기 페라이트 코어를 이용한 트랜스포머를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 페라이트 코어는 단면부, 상기 단면부의 양측으로부터 돌출하는 한 쌍의 외측 다리부, 및 상기 외측 다리부 사이에서 상기 단면부로부터 돌출하는 중앙 다리부를 포함한다.

상기 외측 다리부의 대면 방향에 수직한 방향으로 상기 중앙 다리부의 일단에 인접한 폭은 타단에 인접한 폭보다 작게 설정된다.

본 발명에 따른 페라이트 코어는 실질적으로 계란형 단면을 가진다.

본 발명에 따른 트랜스포머는 상기 페라이트 코어를 포함한다.

상기 페라이트 코어에서, X축 방향은 상기 외측 다리부(3)와 중앙 다리부(4)의 각 단부의 위치가 일직선상에 있을 때의 방향으로 정의되고, Y축 방향은 상기 X축과 수직한 방향으로 정의된다. 원점이 Y축 방향의 중심이라고 가정하면, 상기 중앙 다리부는 X축 방향으로 서로 다른 폭(W1 및 W2)을 가지고, 이는 두 방향으로 동일한 거리만큼 상기 원점으로부터 떨어진 두 위치에서 측정되며 X축에 대해 대칭이다. X축 방향에서 상기 중앙 다리부의 넓은 측면에서 상기 중앙 다리부 사이의 거리는 반대 측면에서의 거리보다 더 크다.

상기 페라이트 코어의 중앙 다리부는 계란형 또는 실질적으로 U자형 단면을 가진다.

본 발명에 따르면, 트랜스포머(수직형 트랜스포머)는 계란형 단면을 가진 한 쌍의 페라이트 코어 및 상기 페라이트 코어를 결합하는 보빈을 포함한다. 상기 보빈은 상기 중앙 다리부가 내부로 삽입되는 계란형 단면을 가지며 권선이 그 둘레에 구비된 관형 감긴 몸체를 구비한다. 제1 및 제2 권선 단자는 상기 보빈의 감긴 몸체의 한 길이방향 단부의 좁은 측면 및 넓은 측면에서 각각 마주보도록 장착된다. 상기 페라이트 코어는 자신의 중앙 다리부를 상기 감긴 몸체 내로 삽입하고 상기 페라이트 코어 중 하나의 외측 다리부를 상기 제1 및 제2 권선 단자 사이에 끼움으로써 상기 보빈에 결합된다.

더욱이, 본 발명에 따른 트랜스포머(수평형 트랜스포머)는 U자형 단면을 가진 한 쌍의 페라이트 코어 및 상기 페라이트 코어를 결합하는 보빈을 포함한다. 상기 보빈은 상기 중앙 다리부가 내부로 삽입되는 U자형 단면을 구비하고 권선이 그 둘레로 구비된 관형 감긴 몸체를 구비한다. 제1 및 제2 권선 단자는 상기 보빈의 감긴 몸체의 길이방향 양단부의 좁은 측부 및 넓은 측부에 각각 장착된다. 상기 페라이트 코어는 자신의 중앙 다리부를 상기 감긴 몸체 내로 삽입하고 상기 페라이트 코어 중 하나의 외측 다리부의 넓은 측부를 상기 제1 권선 단자블록에 배치시키고 다른 페라이트 코어의 외측 다리부의 넓은 측부를 상기 제2 권선 단자블록에 배치시킴으로써 상기 보빈과 결합된다.

부가적으로, 상기 페라이트 코어의 방향을 구별할 수 있는 오목부가 상기 페라이트 코어의 중앙 다리부 및 외측 다리부의 돌출면의 측면 및 마주보는 측단부면 중 하나 이상에 형성되거나, 상기 페라이트 코어의 방향을 구별할 수 있는 R 표면, C 표면 또는 단차부가 상기 페라이트 코어의 단부면의 일부로부터 관측될 수 있는 코너에 개별적으로 형성된다.

제1 실시예

도 1은 본 발명에 따른 페라이트 코어의 일실시예를 도시하는 평면도이고, 도 2는 상기 페라이트 코어의 정면도이다. 페라이트 코어(1)는 단면부(2), 상기 단면부(2)로부터 돌출하는 한 쌍의 외측 다리부(3), 및 한 쌍의 외측 다리부(3) 사이에서 상기 단면부(2)로부터 돌출하는 중앙 다리부를 구비한다. X축 방향은 외측 및 중앙 다리부(3, 4)의 각 단부의 위치가 동일선상에 있을 때의 방향으로 정의되고, Y축 방향은 X축에 수직한 방향으로 정의된다. Y축 방향의 양단부에서, 단부(4a)에 가까운 폭(W1)(도 1에서 소정 거리(L1)에서 상측면의 단부로부터 이격된 폭)은 동일한 거리(L1)에서 타단부(4b)로부터 이격된 폭(W2)보다 작다(W1<W2). 본 발명에 따른 실시예에서, 중앙 다리부(4)는 계란형 단면을 가진다. 외측 다리부(3)는 Y축 방향에서 동일한 폭을 가진다.

도 3은 페라이트 코어(1)를 포함하는 수직형 트랜스포머의 일실시예를 도시하는 정면도이고, 도 4 및 도 5는 각각 측면도 및 배면도이다. 참조번호 5, 6, 7, 8 및 9는 각각 보빈, 감긴 몸체, 제1 권선 단자블록, 제2 권선 단자블록, 및 감긴 몸체(6) 상단의 플랜지를 나타낸다. 참조번호 10은 주변부에 테이프를 구비한 감긴 몸체(6) 둘레의 권선을 가리키며, 제1 및 제2 와이어 권선을 포함한다. 참조부호 11, 12, 13 및 14는 각각 제1 포트, 제2 포트, 상기 제1 권선 단자블록(7)에 고정된 제1 권선 단자, 및 상기 제2 권선 단자블록(8)에 고정된 제2 권선 단자를 나타낸다.

중앙 다리부(4)는 중앙 다리부(4)의 형상에 대응하는 계란형 단면을 갖는 감긴 몸체(6) 내로 삽입된다. 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼, 제1 및 제2 권선 단자블록(7, 8)은 그 축방향으로 감긴 몸체(6)의 일단부에 장착된다. 제2 권선 단자 블록은 페라이트 코어(1) 내의 중앙 다리부(4)의 넓은 단부(4b)에 제공되고, 제1 권선 단자(7)는 좁은 단부(4a)에 제공된다.

보빈(5)과 코어(1)의 결합에서, 한 쌍의 코어(1)의 각 중앙 다리부(4)는 감긴 몸체(6) 내로 삽입되고, 한 코어(1)의 외측 다리부(3)는 제1 및 제2 권선 단자블록(7, 8) 사이에 개재되고, 결합된 코어(1)는 그 주변부를 테이핑하거나 접착제를 이용하여 서로 고정된다.

이러한 구성에 따르면, 도 1에 도시된 것처럼, 권선(11)을 통과하는 전류에 의한 코어(11) 내의 누출자속에서, 좁은 단부(4a)에서의 누출자속(Φ1)은 타단부에서의 누출자속(Φ2)보다 작다.

도 6에 도시된 것처럼, 페라이트 코어(1) 및 다른 회로부품(22, 23)을 포함하는 트랜스포머(21)가 인쇄기판(20)에 장착될 때, 누출자속에 의해 상대적으로 쉽게 영향을 받는 집적회로요소와 같은 회로부품(22)은 중앙 다리부(4)의 좁은 단부(4a)에 위치하고, 누출자속에 의해 상대적으로 잘 영향을 받지 않는 회로부품(23)은 넓은 단부(4b)에 위치하여, 누출자속(Φ1, Φ2)에 의한 영향을 줄인다. 인쇄기판(20), 트랜스포머(21) 또는 회로부품(22, 23)을 포함하는 스위칭 전원과 같은 전기 및 전자장비는 회로부품(22, 23)을 트랜스포머(21)에 가깝게 배치함으로써 소형화된다. 또한, 회로부품(22)을 위한 차폐물이 필요하지 않으며, 따라서 소형화와 함께 전기 및 전자장비를 위한 비용을 절감한다.

특히, 디지털 장비에 사용되는 비디오 및 오디오 신호와 관련된 배선패턴 또는 집적회로부품에서, 노이즈는 가능한 작게 줄이는 것이 바람직하다. 이 경우, 노이즈의 영향은 배선 패턴 또는 집적회로부품을 회로부품(22)에 가깝게 배치함으로써 줄어든다. 트랜스포머가 하드디스크 장치 또는 광학 픽업 장치에 가깝게 배치되는 경우, 트랜스포머에 의한 노이즈 영향은 누출자속(Φ1)이 생성되는 영역, 즉 누출자속이 다른 곳보다 적은 영역에 상기 장치를 배치함으로써 줄어들 수 있다.

도 7은 중앙 다리부의 다른 실시예를 도시하는 평면도이다. 도 7a는 넓은 단부(40b)가 직선으로 절단되고 좁은 단부(40a)가 절단되지 않는 중앙 다리부(40)의 단면을 도시한다. 도 7b는 좁은 단부(41a)가 마운틴 형상을 가지고 넓은 단부(41b)가 다각형 형상을 가진 중앙 다리부(41)의 단면을 도시한다. 도 7c에서, 중앙 다리부(42)의 좁은 단부(42a)는 작은 곡률 반경을 갖는 원호이고, 넓은 단부(42b)는 큰 곡률 반경을 갖는 원호이다. 도 7d에서, 중앙 다리부(43)는 꼭대기가 라운딩된 삼각형 단면을 가지고, 꼭지점(43a)은 좁은 단부이고 베이스(43b)는 넓은 단부이다. 각각의 경우, 소형화를 포함한 전술한 실시예와 동일한 효과가 회로부품을 가깝게 배치함으로써 얻어진다.

도 8은 본 발명에 따른 코어 내의 외측 다리부의 다른 실시예를 도시하는 평면도이다. 외측 다리부는 도 1 및 도 7에 도시된 중앙 다리부(4, 40 내지 43)와 함께 페라이트 코어를 구성한다. 도 8a에서, 외측 다리부(30)의 단부, 즉 중앙 다리부(4)(또는, 중앙 다리부(40 내지 43) 중 하나)의 좁은 단부에 대응하는 단부(30a) 사이의 거리(W3)는 타단부 사이의 거리(W4)보다 작다(W3<W4). 도 8b에서, 외측 다리부(31)의 중앙부(31a) 사이의 거리는 양단부(31b) 사이의 거리(W6)보다 크다(W5>W6). 도 8a에 도시된 것처럼 외측 다리부(30)의 단부(30a) 사이의 거리를 중앙 다리부의 좁은 단부에 대응하게 구성함으로써, 누출자속(Φ1)은 특히 감소되고 다른 부품에 인접한 회로부품(22)을 갖는 전기 및 전자장비를 보다 소형화할 수 있다.

본 발명을 적용할 때, 중앙 다리부(4, 40 내지 43)의 단면은 Y축에 대해 각을 형성하도록 배치될 수 있고, 중앙 다리부(4, 40 내지 43)의 단부는 단면부의 단면(2a, 2b)과 동일한 형상을 가질 수 있다.

제2 실시예

도 9는 본 발명에 따른 페라이트 코어의 일실시예를 도시하는 평면도이고, 도 10은 상기 페라이트 코어의 측면도이다. 페라이트 코어(101)는 단면부(102), 상기 단면부(102)로부터 돌출하는 한 쌍의 외측 다리부(103), 및 한 쌍의 외측 다리부(103) 사이에서 상기 단면부(102)로부터 돌출하는 중앙 다리부를 구비한다. X축 방향은 외측 다리부(103)와 중앙 다리부(104)의 각 단부의 위치가 일렬이 될 때의 방향으로 정의되고, Y축 방향은 X축에 수직한 방향으로 정의된다. 원점(O)이 Y축 방향의 중심이라고 가정할 때, 중앙 다리부(104)는 X축 방향으로 서로 다른 폭(W1, W2)(W1<W2)을 가지며, 이는 상기 원점으로부터 두 방향으로 동일한 거리(+Δy, -Δy)만큼 이격된 두 위치에서 각각 측정되고, X축에 대해서 비대칭인 계란형 단면을 가진다. 따라서, X축 방향으로 중앙 다리부(104)의 넓은 측부에서 외측 다리부(103) 사이의 거리(G2)는 대향 측부에서의 거리(G1)보다 더 크다(G1<G2).

중앙 다리부(104)의 단면이 상술한 것처럼 비대칭인 경우, 중앙 다리부의 넓은 측부에서의 외측 다리부(103) 사이의 거리(G2)가 대향 측부에서의 거리(G1)보다 더 크더라도, 중앙 다리부(104)와 외측 다리부(103) 사이의 거리는 외측 다리부 주변에서 일정하게 설정될 수 있다. 그러므로, 상기 페라이트 코어가 트랜스포머에 사용되더라도, 자속의 부분집중에 의한 자기포화는 발생하지 않으며, 특성을 유지하고 소형화된다. 도 21에 도시된 것처럼, 외측 다리부(103) 사이의 넓은 측부에서의 폭은 중앙 다리부(121)가 계란형 또는 타원형 단면을 가질 때와 비교해서 줄어들 수 있고, 그러므로 X축 방향에서 코어(101)의 폭은 작을 수 있으며, 소형 코어를 얻을 수 있다.

하나 이상의 거리, 즉 외측 다리부(103)의 하나 이상의 단부 사이의 거리(G2)가 나머지 거리보다 더 크기 때문에, 상기 거리로부터 안내된 포트의 개수는 증가될 수 있다. 꼬임 전선이 사용 가능하며, 전선의 개수 및 직경은 증가될 수 있고, 그로 인해 구리를 절감하며 고효율의 고전압 출력 트랜스포머를 제공한다. 상술한 것처럼, 증가된 포트, 두꺼운 전선 또는 꼬임 전선은 외측 다리부 사이의 넓은 거리로부터 안내되고, 따라서 절연을 쉽게 달성한다.

도 11은 페라이트 코어(1)를 포함하는 수직형 트랜스포머의 실시예를 도시하는 정면도이고, 도 12, 13 및 14는 각각 도 11의 실시예의 측면도, 배면도 및 단면도이다. 참조부호 105, 106, 107, 108 및 109는 각각 보빈, 감긴 몸체, 제1 권선 단자블록, 제2 권선 단자블록, 및 상기 감긴 몸체(106) 상단의 플랜지를 나타낸다. 참조부호 110은 상기 감긴 몸체(106) 둘레에 감긴 권선을 나타내며, 그 주변에 테 이프를 구비하고, 제1 및 제2 권선을 포함한다. 참조부호 111, 112, 113 및 114는 각각 제1 포트, 제2 포트, 상기 제1 권선 단자블록(107)에 고정된 제1 권선 단자, 및 상기 제2 권선 단자블록(108)에 고정된 제2 권선 단자를 나타낸다.

도 14에 도시된 것처럼, 중앙 다리부(104)는 중앙 다리부(104)의 형상에 대응하는 비대칭 계란형 단면을 갖는 감긴 몸체(106) 내로 삽입된다. 도 11 내지 도 13에 도시된 것처럼, 상기 제1 및 제2 권선 단자블록(107, 108)은 그 축방향으로 상기 감긴 몸체(106)의 단부에 장착된다. 도 14에 도시된 것처럼, 상기 제2 권선 단자블록(108)은 상기 감긴 몸체(106)의 넓은 측부에 배치되고, 상기 제1 권선 단자블록(107)은 대향하는 좁은 측부에 배치된다.

보빈(105)과 코어(101)의 결합에서, 상기 한 쌍의 코어(101)의 각 중앙 다리부(104)는 상기 감긴 몸체(106) 내로 삽입되고, 하나의 코어(1)의 외측 다리부(103)는 제1 및 제2 권선 단자블록(107, 108) 사이에 개재되고, 결합된 코어(101)는 주변을 테이핑하거나 접착제를 이용하여 서로 고정된다.

이러한 구성에 따르면, 도 14에 도시된 것처럼, 다수의 권선을 포함하는 제2 포트(112)의 유도측부에 있는 외측 다리부(103) 사이의 폭(G2)은 제1 포트(111)의 유도측부에 있는 외측 다리부(103) 사이의 폭(G1)보다 더 크다. 그러므로, 제1 권선 단자블록에서의 유도부(115)의 폭('a')은 제2 권선 단자블록(108)에서의 유도부(116)의 폭('b')보다 더 작다(a<b). 더욱이, 최외측 제2 포트(112)와 외측 다리부(103) 사이의 절연거리('d')는 또한 제1 포트(111)와 외측 다리부(103) 사이의 절연거리('c')처럼 충분히 형성된다. 따라서, 최외측 제2 포트(112)와 외측 다리 부(103) 사이의 절연을 위해 튜브다 테이프가 필요하지 않으며, 이는 제2 포트(112)에 대한 제2 권선 단자(114)와의 연결을 도와준다.

제2 포트(112)의 유도부(116)는 넓고, 따라서 제2 포트(112)는 증가한다. 꼬임 전선이 사용 가능하고, 제2 권선의 개수와 직경은 증가될 수 있으며, 그로 인해 구리를 절약하고 고효율의 고전류 출력 트랜스포머를 제공한다.

도 15는 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예의 평면도이다. 본 실시예에서, 중앙 다리부(104A)는 단부면(102A)으로부터 돌출하고 실질적으로 삼각형 단면을 가진다. 앞선 실시예와 마찬가지로, 일측부에서 외측 다리부(103A) 사이의 거리(G4)는 타측부의 거리(G3)보다 넓고, 그로 인해 동일한 효과를 달성한다.

도 16은 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예의 평면도이다. 본 실시예에서, 코어(120)는 수직형 트랜스포머에 바람직하게 사용 가능하고, 중앙 다리부(121)는 단면부(122)의 일측에 배치된다. 본 실시예에서, X축 방향은 외측 다리부(123)와 중앙 다리부(121)의 각 단부의 위치가 일직선상에 있을 때의 방향으로 정의되고, Y축 방향은 X축에 대해 수직한 방향으로 정의된다. 원점(O)이 Y축 방향의 중심이라고 가정하면, 중앙 다리부(121)는 X축 방향으로 서로 다른 폭(W3, W4)(W3<W4)을 가지고, 이는 반대 방향으로 동일한 거리(+Δy, -Δy)로 상기 원점으로부터 떨어진 두 위치에서 각각 측정되며, X축에 대해 비대칭인 반원형 단면을 가진다. 따라서, X축 방향에서 상기 중앙 다리부(121)의 넓은 측면에서 상기 외측 다리부(123) 사이의 거리(G6)는 반대 측면에서의 거리(G5)보다 더 크다(G5<G6).

도 17은 도 15의 코어(120)와 결합되고 수평형 트랜스포머에 사용되는 보빈 의 정면도이다. 도 18은 도 15의 코어(120)와 보빈(124)을 포함하는 수평형 트랜스포머의 평면도이고, 도 19 및 도 20은 각각 상기 트랜스포머의 측면도 및 저면도이다. 상기 수평형 트랜스포머는 낮은 유닛의 요구조건에 따르고, 따라서 보빈(124)은 중앙 다리부(121)가 삽입되는 관형 감긴 몸체(126)을 구비하며, 권선(125)은 보빈 주위로 감기고, 상기 감긴 몸체(126)는 중앙 다리부(121)에 대응하는 U자형 단면을 가진다. 상기 감긴 몸체(126)의 넓은 측부에 제1 권선 단자(127)를 구비하는 제1 권선 단자블록(128)과 제2 권선 단자(129)를 구비하는 제2 권선 단자블록(139)은 보빈(124)의 감긴 몸체(126)의 길이방향 양단부에 제공된다. 한 쌍의 코어(120)의 중앙 다리부(121)가 상기 감긴 몸체(126) 내로 삽입되는 반면, 하나의 코어(120)의 두 외측 다리부(123)의 넓은 측부는 제1 권선 단자블록(128)에 배치되고 다른 코어(120)의 두 외측 다리부(123)의 넓은 측부는 제1 권선 단자블록(130)에 배치되고, 그로 인해 코어(120)는 보빈(124)에 결합된다. 코어(120)는 둘레에 테이핑을 하거나 접착제를 이용하여 서로 고정될 수 있다.

본 실시예에서, 도면의 상부에 있는 외측 다리부 사이의 제2 포트(132)를 위한 유도부를 형성하는 거리(G6)가 상부에 있는 제1 포트(131)를 위한 유도부를 한정하는 거리(G5)보다 더 크기 때문에, 포트(131, 132)의 유도부는 제1 및 제2 권선 단자블록(128, 130) 내에서 충분히 넓다. 이 경우, 중앙 다리부(121)와 외측 다리부(123) 사이의 거리는 중앙 다리부 주변에서 또한 일정하다. 결과적으로, 자기포화와 특성저하 방지 및 소형화와 함께, 무거운 제2 권선 및 꼬임 전선에 의한 출력용량 증가가 가능하거나, 또는 새로운 제품에 대한 수요를 만족시키며, 제2 권선의 개수를 증가시킴으로써 포트 유도가 가능하다.

또한, 제2 권선과 함께, 제2 권선의 개수를 증가하는 경우, 상술한 것과 동일한 효과가 달성되고 다양한 출력전압을 갖는 트랜스포머를 쉽게 얻는다.

제3 실시예

도 24 내지 도 26은 각각 본 발명에 따른 보빈의 제1 실시예를 도시하는 정면도, 측면도 및 배면도이고, 도 27은 도 26의 E-E 라인을 따라 취해진 단면도이다. 본 실시예는 방호물(203, 204) 중 하나의 방호물(203) 상에만 제1 측부 단자(205) 및 제2 측부 단자(206)가 장착된 단자블록(207, 208)이 제공된 수직형 트랜스포머를 도시한다. 방호물(203, 204)은 보빈(1) 상에 코일을 감는 권상 드럼(hoisting drum)(202)의 양단부에 형성된다.

도 27에서, O는 권상 드럼(202)의 수직 및 수평 중심점을 나타낸다. 여기서, 권상 드럼(202)의 공동부의 코어에 수직한 방향의 단면에서, Y축은 단자블록(207, 208)의 반대 방향의 중심선이고, X축은 상기 단면에서 단자블록의 반대 방향에 수직한 방향의 중심선이다. 여기서, 본 실시예에서, X축에 의해 분할된 한 영역(210)과 다른 영역(211)의 단면이 비대칭이 되도록 형성된다. 본 실시예에서, 권상 드럼(202)의 공동부(또한, 그 주변부)의 단면은 타원 같은 형상으로 형성된다.

도 28은 상기 보빈을 이용하여 구성된 트랜스포머의 한 예를 도시하는 정면도이고, 도 29는 도 28의 측면도이다. 이러한 트랜스포머는 페라이트 물질로 제조 된 두 개의 E자형 코어(212)를 이용하는 것이다. 한 쌍의 외측 다리부(214)는 단부면(213)의 양단부 위로 돌출되도록 제공되고, 중앙 다리부(215)는 단부면(213) 위로 돌출되도록 한 쌍의 외측 다리부(214) 사이에 제공된다. 여기서, 중앙 다리부(215)는 권상 드럼(202)의 공동부의 단면 형상에 맞도록 비대칭 형상으로 형성된다.

상기 코일(216)은 권상 드럼(202) 상에 감기고, 테이프는 그 주변에 감긴다. 상기 코일(216)은 제1 코일 및 제2 코일을 포함한다. 상술한 것처럼, 한 쌍의 코어(212)의 각 중앙 다리부(215)는 코일(216)이 권상 드럼(202) 상에 감긴 보빈(1)의 권상 드럼(202)에 대해서 삽입되고, 외측 다리부(214)는 제1 측부 단자를 위한 단자블록(207)과 제2 측부 단자를 위한 단자블록(208) 사이에 끼워 맞추어져서 코어(212)를 보빈(201)에 결합시킨다. 코일은 테이프(미도시) 또는 접착제 본딩에 의해서 결합된 코어(212)의 주변에 고정된다.

도 30은 보빈(201)이 권취장치의 권취 샤프트(202)에 설치되고 코일이 보빈에 감긴 작동상태를 도시하는 측면도이고, 도 31은 도 30의 F-F 라인을 따라 취해진 단면도이다. 도 30 및 도 31에 도시된 것처럼, 코일 샤프트(221)의 단면은 보빈(201)의 권상 드럼(202)의 공동부에 따른 형상으로 형성된다. 권취동작이 상기 권취장치(220)를 이용하여 수행될 때, 보빈(201)의 권상 드럼(202)은 회전방향의 초기설정위치가 미리 결정된 코일 샤프트(221) 내로 끼워 맞춰지고, 권선은 제1 측부 단자(205) 및 제2 측부 단자(206)로 묶이고, 코일 샤프트(221)는 회전된다. 따라서, 권선은 권상 드럼(202) 상에서 수행된다. 이러한 권취과정은 트랜스포머 내 의 권취수 요구량에 따라 다수 회 수행된다. 다수의 권취공정에서, 권취장치(221)의 회전방향의 초기설정위치는 서로 다를 수 있다.

권취공정이 상술한 것처럼 수행될 때, 권상 드럼(202)의 주변부가 X축에 의해 비대칭 형상으로 형성되기 때문에, 보빈(201)의 회전방향의 위치에서 보면 쉽게 구별된다. 이러한 이유로, 보빈(201)은 코일 샤프트(221)에 쉽게 설치되고, 동작효율이 향상된다.

또한, 본 발명에 따른 보빈(201)의 권상 드럼(202)의 코일 샤프트와 공동부가 X축에 의해 비대칭 형상으로 형성되기 때문에, 보빈(201)의 권상 드럼(202)의 방향이 코일 샤프트(221)의 방향과 일치하지 않는다면, 보빈(201)의 방향은 자동으로 결정되고, 설비 오류를 비할 수 있다.

또한, 코일 샤프트(221)의 회전방향의 초기설정위치가 일정하기 때문에, 단자블록(207, 208), 제1 측부 단자(205) 및 제2 측부 단자(206A)의 회전방향의 초기설정위치는 일정하다. 따라서, 코일 단자가 대상 단자와 일치하지 않는 것을 피할 수 있다. 도장 인쇄, 측정, 기판 상의 장착 중에 상술한 작동오류가 발생하는 것을 피할 수 있다. 결과적으로, 트랜스포머 생산에 있어서 수율이 향상된다.

도 27을 참조하면, 권상 드럼(202)의 공동부는 Y축의 방향이 넓은 폭으로 설정되고 X축의 방향이 좁은 폭으로 설정되도록 구성된다. 그러나, X축과 Y축의 방향폭이 일정하거나, Y축의 방향폭이 좁고 X축의 방향폭이 넓도록 구성될 수 있다. 또한, 권상 드럼(202)의 주변부 또는 공동부는 X축에 의해 분할된 두 영역이 비대칭 형상으로 형성되고 Y축에 의해 분할된 두 영역이 비대칭 형상으로 형성되도록 구성될 수 있다.

도 32 내지 도 37은 각각 본 발명에 따른 보빈의 다른 실시예를 도시하는 단면도이다. 도 32 내지 도 37에서, 도 27과 동일한 참조부호는 동일한 부품을 가리킨다. 도 32에서, 권상 드럼(202A)의 공동부(주변부도 마찬가지임)는 X축에 의해 각각 하나의 영역(210A)과 다른 영역(211A)으로 분할된다. 하나의 영역(210A)은 돔 형상으로 형성되고, 다른 영역(211A)은 사각 형상으로 형성된다. 따라서, 두 영역(210A, 211A)은 비대칭 형상이다.

도 33에서, 권상 드럼(202B)의 공동부(주변부도 마찬가지)는 X축에 의해서 각각 한 영역(210B)과 다른 영역(211B)으로 분할된다. 한 영역(210B)의 정점은 각 형상으로 형성되고, 다른 영역(211B)은 사각 형상으로 형성된다. 따라서, 두 영역(210B, 211B)은 비대칭 형상이다.

도 34에서, 권상 드럼(202C)의 공동부(주변부도 마찬가지)는 각각 X축에 의해서 한 영역(210C)과 다른 영역(211C)으로 분할된다. 한 영역(210C)과 다른 영역(211C)의 정점은 원호 형상으로 형성되고, 상기 원호 형상의 곡률 반경은 서로 다르다. 따라서, 두 영역(210C, 211C)은 비대칭 형상이다.

도 35에서, 권상 드럼(202D)의 공동부(주변부도 마찬가지)는 각각 X축에 의해서 한 영역(210D) 및 다른 영역(211D)으로 분할된다. 그 단면은 전체적으로 삼각형 형상으로 형성된다. 따라서, X축에 의해 분할된 두 영역(210D, 211D)은 비대칭 형상이다.

도 36에서, 권상 드럼(202E)의 공동부(주변부도 마찬가지)는 각각 X축에 의 해 한 영역(210E) 및 다른 영역(211E)으로 분할된다. 두 영역(210E, 211E)은 비대칭 형상이고, Y축에 의해 분할된 두 영역은 또한 서로 비대칭이다. 더욱이, 상기 방향 또는 위치의 분할선에 의해 분할된 각각의 경우에서, 분할된 두 영역은 서로 비대칭 형상이다.

도 37에서, 타원형 형상을 갖는 권상 드럼(202F)의 단면에서 길이방향은 Y축으로 설정되고, Y축은 단자블록(207, 208)의 반대방향에 대해서 경사지게 형성된다.

도 32 내지 도 37의 각 실시예에 따른 효과는 도 24 내지 도 31의 실시예와 동일하다.

도 38은 본 발명에 따른 보빈의 다른 실시예를 도시하는 배면도이고, 도 39는 도 38의 보빈의 측면도이다. 보빈(223)은 수평형 트랜스포머에 사용되는 것이다. 상기 보빈(223)은 제1 측부 단자블록(227)과 제2 측부 단자블록(228)이 권상 드럼(224)의 양단부의 돌출부(225, 226)에 제공되도록 구성된다. 이러한 구성에 의해서, 실장면(229)은 도시되지 않은 기판 상에 형성된다.

도 38에서, O는 권상 드럼(223)의 공동부의 수직-수평 중심점을 가리킨다. 권상 드럼(224)의 공동부의 코어 방향에 수직인 단면에서, Y축은 실장면(229)에 수직한 중심선이다. 더욱이, X축은 실장면(229)에 평행한 중심선이다. 이때, 권상 드럼(224)의 공동부의 단면은 X축에 의해 분할된 권상 드럼(224)의 공동부의 한 영역(230)의 단면과 다른 영역(231)의 단면이 비대칭 형상으로 형성되도록 형성된다.

도 38 및 도 39의 실시예에서, 트랜스포머는 코일이 권상 드럼(224)에 감기 고, E자형 코어의 중앙 다리부가 권상 드럼(224a) 내로 삽입되고, 외측 다리부가 코일의 양단부에 위치하도록 구성된다.

도 38 및 도 39의 수직형 트랜스포머에 관련된 실시예에서, 도 24 내지 도 37의 실시예에서와 마찬가지로, 작동효율 향상, 동작오류 감소, 도장 인쇄, 측정, 기판 상의 장착과 같은 각 공정의 수율 향상과 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, Y축에 의해 분할된 권상 드럼(224)의 공동부의 두 영역은 수평형 트랜스포머의 비대칭 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 이 경우, 작동효율 향상 및 작동오류 감소와 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 더욱이, X축 및 Y축에 의해 각각 분할된 공동부의 두 영역은 상기 수평형 트랜스포머에서 비대칭 형상으로 형성될 수 있다. 또한, X축 및 Y축에 의해 각각 분할된 권상 드럼(224)의 주변부의 두 영역은 비대칭 형상으로 형성될 수 있다.

제4 실시예

도 40 내지 도 42는 각각 본 발명에 따른 페라이트 코어의 제1 실시예를 도시하는 평면도, 측면도 및 저면도이다. 도 40에서, 코어(301)는 단부 플레이트(302)의 일측면 중심에 돌출하도록 형성된 중앙 다리부(304) 및 양측면에 돌출하도록 형성된 외측 다리부(303)를 구비하는 E자형 코어이다. O는 코어(301)의 수직-수평 중심점을 가리킨다.

여기서, Y축은 중앙 다리부(304)의 코어에 수직한 방향의 단면에서, 후술되는 것처럼, 단자블록(311, 312)(도 43 내지 도 45 참조)의 반대방향의 중심선이고, X축은 상기 단면에서 단자블록의 반대방향에 수직한 방향의 중심선이다. 이때, 본 실시예에서, 상기 단면은 도 40에 도시된 것처럼 X축에 의해 분할된 상부 영역(304a)과 하부 영역(304b)의 단면이 비대칭이 되도록 형성된다. 또한, Y축에 의해 분할된 중앙 다리부(304)의 좌우측 영역은 비대칭 형상이다. 즉, 대칭 분할선의 개수는 하나이다. 본 실시예에서, 중앙 다리부(304)의 단면은 대략 타원 형상을 가진다. 더욱이, X축에 의해 분할된 외측 다리부(303)의 두 영역(303a, 303b)은 또한 비대칭이다.

도 43 내지 도 45는 각각 페라이트 코어(301)를 사용하는 트랜스포머의 예이다. 본 실시예는 방호물(308, 309) 중 일측 방호물(308)에만 제1 측면 단부(313) 및 제2 측면 단부(314)를 장착한 단부블록(311, 312)이 제공된 수직형 트랜스포머를 도시한다. 상기 방호물(308, 309)은 코일(310)을 보빈(305)에 감는 권상 드럼(306)의 양단부에 형성된다.

상기 코일(310)은 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고, 상기 코일(310)의 주변부는 테이프가 감긴다. 한 쌍의 코어(1)의 각 중심(304)은 코일(310)이 감긴 보빈(305)의 권상 드럼에 대해서 삽입되고, 외측 다리부(303)는 제1 측면 단부를 위한 단자블록(311) 및 제2 측면 단자를 위한 단자블록(312) 사이에 끼워 맞추어져 코어(301)를 보빈(305)에 결합시킨다. 따라서, 상기 방호물(308, 309) 또는 권상 드럼(306)의 코어 접속부는 중앙 다리부(304) 또는 외측 다리부(303)가 비대칭 형상으로 결합된 비대칭 형상을 가진다. 상기 코일은 상술한 결합된 코일(1)의 주변부에 테이프(미도시) 또는 접착 본딩에 의해서 고정된다.

도 40에 도시된 것처럼, 본 실시예에서, 상부 외측 다리부(303) 사이의 거리(G2)는 하부 외측 다리부(303) 사이의 거리(G1)보다 더 길다. 즉, 중앙 다리부의 폭넓은 측부에 대향하는 외측 다리부(303)의 단부 사이의 거리가 다른 측부의 거리보다 더 길게 설정되더라도, 중앙 다리부(304)와 외측 다리부(303)는 중앙 다리부의 모든 측면에 대해서 균일한 거리로 설정될 수 있다. 따라서, 트랜스포머가 상술한 것처럼 구성되더라도, 트랜스포머는 자속의 부분집중에 의한 자기포화를 방지할 수 있고, 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 소형화될 수 있다.

또한, 외측 다리부(303)의 하나 이상의 측부의 단부 사이의 거리(G2)가 연장되기 때문에, 연장된 외측 다리부 사이의 영역으로부터 추출된 코일 단자의 개수를 증가시키는 것이 가능하다. 더욱이, 전선 직경을 두껍게 하고, 꼬임 전선을 사용하고, 코일 단자의 개수를 증가시키는 것이 가능하기 때문에, 구리 손실이 줄어든다. 결과적으로, 고효율을 가지며 큰 전류를 출력할 수 있는 트랜스포머를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 증가된 코일 단자 또는 두꺼운 전선이나 꼬인 전선이 연장된 외측 다리부(303) 사이의 영역에서 추출되기 때문에, 코일 단자와 외측 다리부(303) 사이의 간극을 절연하기 위한 튜브나 테이프가 필요하지 않으며, 이는 작동효율을 향상시키는데 기여한다.

또한, 본 실시예에 따른 수직형 트랜스포머에서, 제2 코일을 위한 단자블록(312)이 외측 다리부(303) 사이의 거리(G2)가 먼 단부에 상응하게 함으로써, 몇몇 제2 코일 단자의 추출영역을 넓이는 것을 보장할 수 있다. 따라서, 상술한 것처럼, 트랜스포머는 자기포화, 특성저하를 방지할 수 있고, 소형화될 수 있다. 또 한, 두꺼운 전선 또는 꼬인 전선을 제2 코일에 사용하여 출력용량을 늘리고 제2 코일의 개수를 증가시켜 새로운 장치의 요구에 쉽게 부응하는 트랜스포머를 얻는 것이 가능하다. 결과적으로, 코일 단자를 추출하는 것이 용이하다.

도 42에 도시된 것처럼, 본 실시예에 따르면, 구멍 형상의 오목부(317)는 코어(301)의 단부 플레이트(302) 내의 중앙 다리부(304) 또는 외측 다리부(303)의 돌출면에 대향하는 단부면(302a)에 형성된다. 상기 오목부(317)는 큰 면적을 갖는 분할 영역(304b)(또는, 작은 면적을 갖는 분할 영역(304a))이 중앙 다리부(304) 및 외측 다리부(303)의 일단부에 존재하는지, 즉 분할선 역할을 하는 X축에 의해 분할된 양단부에 존재하는지 구별하기 위한 방향식별부이다. 본 실시예에서, 상기 오목부(317)는 Y축 및 상부 위치에 배치되도록 중심점(O)보다 높은 상측(큰 면적을 갖는 중앙 다리부(304)의 분할영역(304b)측)에 제공된다. 또한, 본 실시예에 따라서, 상기 오목부(317)는 원형 형상을 가지지만 정사각형과 같은 다른 형상을 가질 수도 있다.

도 45는 코어 영역 내의 코일(310)에 의해 생성된 높은 자속밀도를 갖는 영역(319)과 낮은 자속밀도를 갖는 영역(318)을 도시한다. 여기서, 두 개의 페라이트 코어(301)가 트랜스포머로서 서로 결합된다. 도 45에서, 상기 오목부(317)는 단부면(302a)의 중심에서 큰 면적을 갖는 단부 상에 제공된다. 즉, 오목부(317)는 큰 자속밀도를 갖는 영역(319)이 존재하지 않는 위치 및 깊이에 형성된다.

도 47a, 47b 및 47c에 도시된 것처럼, 오목부(317)의 단면은 사각형, 원형, 삼각형 등 중 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 오목부(317)는 커팅에 의해서 동시에 또는 코어(301)를 몰딩한 후 제공될 수 있다.

상기 코어(301)를 이용한 트랜스포머의 조립체에서, 보빈(305)의 권상 드럼(306)이 수직으로 배열되고 코어(301)가 그 단부 플레이트(302)를 위로 마주보며 위로부터 장착될 때, 상기 코어의 중앙 다리부(304)와 외측 다리부(303)의 단면방향은 오목부(317)로부터 명백하게 분명히 관측된다. 따라서, 코어(301)가 보빈(305)에 실장될 때 코어의 중앙 다리부(304)와 외측 다리부(303)의 정점이 위로 향하게 하는 방식으로 코어를 역전시킴으로써 단면방향을 확인할 필요가 없다. 결과적으로, 작동효율이 향상된다.

또한, 제품 이름이나 제품군 이름이 코어(301) 또는 단부 플레이트(302a)의 측부(303c)에 인쇄될 때, 방향이 오목부(317)로부터 관찰하며 쉽게 확인되기 때문에, 코어(301)를 뒤집어서 방향을 확인할 필요가 없으며, 작업효율이 향상된다. 더욱이, 도장 인쇄가 자동 인쇄로 수행될 때, 코어의 중앙 다리부(304) 또는 외측 다리부(303)의 단면방향이 균일하게 배열될 필요가 있다. 그러나, 이 경우에도, 중앙 다리부(304) 또는 외측 다리부(303)의 단면방향은 쉽게 확인될 수 있으며, 작업효율이 향상된다. 따라서, 방향 차이에 의한 도장 인쇄의 결함을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예에 따르면, 중앙 다리부(304)는 X축에 의해 분할된 하나의 영역(304b)과 다른 영역(304a)이 각각 넓고 좁은 비대칭 형상을 가진다. 또한, Y축에 의해 분할된 영역은 비대칭일 수 있다.

도 48 내지 도 52는 각각 본 발명에 따른 코어의 다른 실시예를 도시하는 저면도이다. 상기 도면에서, 도 43과 동일한 참조부호는 동일한 부품을 가리킨다. 도 48에서, 홈형 오목부(317A)는 Y축 방향에서 단부면(302a)의 중심에 형성된다. 오목부(317A)는 단부면에서 중심점(O)이 아닌 Y축 방향(도 48에서 상측 또는 하측)으로 놓이도록 제공된다. 따라서, 단부면으로부터 볼 때에만 중앙 다리부(304) 또는 외측 다리부(303)의 방향을 구별하는 것이 가능하다. 상기 오목부(317A)의 단면은 도 47a, 47b 및 47c에 도시된 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

도 49에서, 도 52a에 도시된 C 면(경사면(320)), 도 52b에 도시된 R 면(321), 또는 도 52c에 도시된 단차부(322)로 이루어진 방향식별부(323)는 단부 플레이트(302)와 하나의 외측 다리부(303a) 사이에서 구석에 형성된다.

본 실시예에 따르면, 폭넓은 영역(304b) 또는 폭좁은 영역(304a)의 위치가 도 49의 좌우측에 존재하는 방향식별부(323)의 위치에 따라서 도 49의 상부 또는 하부 중 어느 곳에 존재하는지 식별되기 때문에, 중앙 다리부(304) 또는 외측 다리부(303)의 단면방향은 코어(301)를 뒤집지 않고도 구별될 수 있다.

도 50에서, 도 52a 내지 도 52c에 도시된 C 면, R 면 또는 단차부로 이루어진 방향식별부(324)는 하나의 외측 다리부(303)의 외측 구석에 형성된다. 또한, 도 51에서, 방향식별부(324)는 양 외측 다리부(303)의 외측 구석의 동일한 측부에 형성된다. 중앙 다리부(304) 또는 외측 다리부(303)의 단면방향은 상술한 것처럼 구석에 형성된 방향식별부(323, 324)에 의해서, 코어(301)를 뒤집지 않고도 구별될 수 있다.

도 53은 본 발명에 따른 다른 실시예이다. 도 53에서, 홈형 오목부(317B)는 하나의 외측 다리부(303)의 외부면 역할을 하는 측면에 형성된다. 즉, 홈형 오목부(317B)는 도 53에 도시된 것처럼 X축의 위 또는 아래에 형성된다. 도 53에 도시된 것처럼, 오목부(317B)는 한 측부 또는 양 측부에 형성될 수 있다. 도 53의 실시예에 따르면, 중앙 다리부(304) 또는 외측 다리부(303)의 단면방향은 코어(301)를 뒤집지 않고도 구별될 수 있다. 본 실시예에서, 트랜스포머의 특성에 거의 영향이 없으므로 오목부는 낮은 자속밀도를 갖는 외측 다리부(303)의 폭넓은 측부(303a)의 외측부에 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 실시예 모두에서, 오목부(317, 317A 및 317B) 또는 방향식별부(323, 324)가 자속밀도가 낮거나 없는 장소에 제공되기 때문에, 트랜스포머의 특성에는 영향이 없다. 또한, 상기 오목부(317, 317A 및 317B) 또는 방향식별부(323, 324)은 동일하거나 다른 형상으로 형성될 수 있다.

도 54는 본 발명에 따른 코어를 적용한 트랜스포머의 다른 실시예를 도시하는 정면도이고, 도 55는 도 54의 트랜스포머의 측면도이다. 수평형 트랜스포머에서, 보빈(330)은 제1 측부 단자블록(335) 및 제2 측부 단자블록(336)이 코일(332)을 감은 권상 드럼(331)의 양단부의 방호물(333, 334)에 제공되도록 구성된다. 상기 구성에 의해서, 실장면(337)은 도시되지 않은 기판 상에 형성된다.

도 40 내지 도 42에 도시된 코어(301)는 수평형 트랜스포머에도 사용된다. O는 코어(301)의 수직-수평 중심점을 나타내고, 또한 코어(301)의 중앙 다리부(304)의 중심점을 나타낸다. 상술한 것처럼, 코어(301)의 중앙 다리부(304)에 수직한 단면에서, Y축은 실장면(337)에 수직한 중심선이다. 더욱이, X축은 실장 면(337)에 평행한 중심선이다. 이때, 중앙 다리부(304)의 단면은 X축에 의해 분할된 두 영역이 비대칭 형상으로 형성되도록 형성된다. X축에 의해 분할된 외측 다리부(303)의 단면의 두 영역은 또한 대칭이다. 수평형 트랜스포머에서도, 방향식별부(323 또는 324)의 역할을 하는 오목부(317, 317A 및 317B)가 제공되고, 따라서 도장 인쇄의 결함을 방지하고 조립동작의 작업효율을 높이는 것이 가능하다.

또한, Y축에 의해 분할된 중앙 다리부의 두 영역은 상기 수평형 트랜스포머에서 비대칭 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 이 경우, 도장 인쇄의 결함을 방지하고 작동 효율을 향상시키는 것이 가능하다.

이상과 같은 실시예의 구성을 통해 본 발명은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 페라이트 코어에 따르면, 상기 외측 다리부의 대면 방향에 수직한 방향으로 상기 중앙 다리부의 일단부에 가까운 폭이 타단부에 가까운 폭보다 작게 설정되기 때문에, 좁은 단부로부터 외부로 향하는 누출자속은 타단부와 비교할 때 감소되고, 회로 부품은 상기 좁은 단부에 인접하게 배치될 수 있다. 그러므로, 전기 및 전자장비는 상기 페라이트 코어와 결합된 코일형 부품을 이용하여 소형화될 수 있다. 또한, 인접하게 배치된 회로제품을 상기 누출자속으로부터 보호하기 위한 차폐물이 필요하지 않으며, 상기 장비는 소형화될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 트랜스포머는 본 발명에 따른 상기 페라이트 코어를 포함하기 때문에, 회로부품이 상기 트랜스포머 내에서 상기 페라이트 코어 내의 중 앙 다리부의 좁은 단부에 가깝게 배치된다. 따라서, 상기 트랜스포머를 이용하는 전기 및 전자장비를 소형화할 수 있고, 별도의 차폐물이 필요하지 않으며, 그 밖에도 전기 및 전자장비를 보다 조밀하게 형성할 수 있어 대폭적인 비용절감 및 공간효율의 극대화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 페라이트 코어에 따르면, 중앙 다리부는 계란형 또는 U자형 단면을 가지고 있으며, 이 단면은 외측 다리부의 대면 방향으로 상기 중앙 다리부의 Y축 상의 원점을 지나는 선에 대하여 대칭이다. 그러므로, X축 방향에서 상기 중앙 다리부의 넓은 측부에서 상기 중앙 다리부와 외측 다리부 사이의 거리는 좁은 측부에서 그들 사이의 거리보다 더 크다. 상기 중앙 다리부의 넓은 측부에서의 상기 중앙 다리부와 외측 다리부 사이의 거리가 타측에서의 거리보다 크게 설정되더라도, 상기 거리는 중앙 다리부 주변에서 일정하다. 따라서, 본 발명의 페라이트 코어를 트랜스포머에 사용하더라도, 자속의 부분집중에 의한 자기포화는 발생하지 않으며 그 결과 트랜스포머의 특성을 유지하면서도 소형화가 가능하게 된다.

그리고, 외측 다리부 사이의 하나 이상의 거리가 크기 때문에, 상기 거리로부터 안내된 포트가 증가한다. 또한, 꼬임 전선이 사용 가능하고 전선의 개수 및 직경을 늘릴 수 있어, 구리를 절약하고 고효율의 고전류 출력 트랜스포머를 제공하게 된다. 더욱이, 증가된 포트, 두꺼운 전선 또는 꼬임 전선은 상기 외측 다리부 사이의 넓은 길이로부터 안내될 수 있으므로 감긴 포트 및 외측 다리부 사이를 절연하는데 튜브 또는 테이프가 필요하지 않아 작업효율 또한 향상된다.

본 발명에 따른 수직형 트랜스포머에 따르면, 제2 권선 단자블록은 상기 외 측 다리부 사이의 넓은 측부에 장착되므로 상당히 많은 제2 포트를 안내하기 위한 넓은 영역이 형성된다. 상술한 것처럼, 자기포화가 발생하지 않으며 트랜스포머는 자신의 특징을 유지하고 소형화될 수 있다. 또한, 상기 트랜스포머는 상기 제2 권선을 위해 무거운 전선 및 꼬임 전선을 사용하여 출력용량을 증가시킬 수 있으며, 상기 제2 권선의 개수를 증가시켜 새로운 전자장비에 대한 수요에 대응할 수 있으며, 상기 포트를 쉽게 안내할 수 있다.

본 발명의 수평형 트랜스포머에 있어서는 상기 포트를 안내하기 위한 영역이 상기 제1 및 제2 권선 단자블록 모두에 제공되므로 상술한 것과 동일한 효과를 얻으며, 제1 포트는 제2 포트와 마찬가지로 상기 외측 다리부로부터 확실히 절연된다.

Claims

단면부, 상기 단면부의 양측부로부터 돌출하는 한 쌍의 외측 다리부, 및 상기 한 쌍의 외측 다리부 사이에서 상기 단면부로부터 돌출하는 중앙 다리부를 포함하고,

상기 외측 다리부의 대면 방향에 수직한 방향으로 상기 중앙 다리부의 일단부에 인접한 영역의 폭은 타단부에 인접한 영역의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는, 페라이트 코어.
제 1항에 있어서,

상기 중앙 다리부는 계란형 단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어.
제 1항에 있어서,

상기 중앙 다리부는 반원형 단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어.
단면부, 상기 단면부의 양측부로부터 돌출하는 한 쌍의 외측 다리부, 및 상기 외측 다리부 사이에서 상기 단면부로부터 돌출하는 중앙 다리부를 포함하고,

X축 방향은 상기 외측 다리부와 상기 중앙 다리부의 각 단부의 위치가 동일 선상에 있을 때의 방향으로 정의되고, Y축 방향은 상기 X축에 수직한 방향으로 정의되고, 원점은 상기 Y축 방향의 중심이고, 상기 중앙 다리부는 두 방향으로 동일한 거리를 가지고 상기 원점으로부터 이격된 두 위치에서 측정될 때 각각 상기 X축 방향으로 서로 다른 폭을 가지고 상기 X축에 대해 대칭이며,

상기 X축 방향으로 상기 중앙 다리부의 넓은 측부에서 상기 외측 다리부 사이의 거리는 반대측부에서의 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는, 페라이트 코어.
제 4항에 있어서,

상기 중앙 다리부는 계란형 단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어.
제 4항에 있어서,

상기 중앙 다리부는 반원형 단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어.
청구항 제1항 또는 제4항에 따른 한 쌍의 페라이트 코어; 및

상기 페라이트 코어를 결합하기 위한 보빈을 포함하고,

상기 보빈은 상기 중앙 다리부가 내부로 삽입되며 권선이 그 둘레로 구비된 관형 감긴 몸체를 포함하고,

상기 보빈의 감긴 몸체의 길이방향 일단부의 좁은 측부 및 넓은 측부에는 제 1 및 제2 권선 단자가 각각 대향하게 장착되고,

상기 페라이트 코어는 상기 중앙 다리부를 상기 감긴 몸체 내로 삽입하고 상기 페라이트 코어 중 하나의 외측 다리부를 상기 제1 및 제2 권선 단자 사이로 개재함으로써 상기 보빈과 결합되는 것을 특징으로 하는, 트랜스포머.
청구항 제1항 또는 제4항에 따른 한 쌍의 페라이트 코어; 및

상기 페라이트 코어를 결합하기 위한 보빈을 포함하고,

상기 보빈은 상기 중앙 다리부가 내부로 삽입되며 권선이 그 둘레로 구비된 관형 감긴 몸체를 포함하고,

상기 보빈의 감긴 몸체의 길이방향 양단부의 넓은 측부들에는 제1 및 제2 권선 단자가 각각 장착되고,

상기 페라이트 코어는 상기 중앙 다리부를 상기 감긴 몸체 내로 삽입하고 상기 페라이트 코어 중 하나의 외측 다리부의 넓은 측부를 상기 제1 권선 단자블록에 위치시키고 다른 페라이트 코어의 외측 다리의 넓은 측부를 상기 제2 권선 단자블록에 위치시킴으로써 상기 보빈과 결합되는 것을 특징으로 하는, 트랜스포머.
트랜스포머를 위한 페라이트 코어로서,

단부 플레이트;

상기 단부 플레이트의 중심 및 양단부로부터 동일 방향으로 돌출하는 중앙 다리부 및 외측 다리부를 포함하고,

상기 중앙 다리부와 상기 외측 다리부 중 하나 이상의 돌출방향에 수직한 단면은 두 개의 분할 영역을 대칭으로 만드는 하나 이상의 대칭 분할선을 구비한 대칭 형상을 가지고,

상기 페라이트 코어의 방향을 구별하는 가시적 표식이 상기 페라이트 코어의 상기 중앙 다리부 및 외측 다리부의 돌출면의 대향하는 측단부면과 측면 중 하나 이상, 및 상기 페라이트 코어의 단부면의 일부로부터 관찰 가능한 코너에 형성되는 것을 특징으로 하는, 페라이트 코어.
코일을 감는 원통형 권상 드럼(cylindrical hoisting drum)의 양단부에 형성된 방호물; 및

내부에서 두 개의 단자블록이 상기 방호물 중 하나에 장착되어 상기 권상 드럼을 상기 두 개의 단자블록 사이에 개재시키는 보빈을 포함하는 수직형 트랜스포머를 위한 페라이트 코어로서,

상기 페라이트 코어는 상기 권상 드럼의 공동부 내로 삽입되는 중앙 다리부, 상기 권상 드럼에 의해 감긴 상기 코일의 주변에 인접한 외측 다리부, 및 상기 중앙 다리부 및 외측 다리부와 일체형으로 형성되고 상기 보빈의 코어 방향 양단부에 위치하는 단부 플레이트를 포함하고,

상기 중앙 다리부 및 외측 다리부 중 하나 이상의 돌출방향에 수직한 단면에서, Y축이 상기 두 개의 단자블록의 대향 방향의 중심선이고 X축이 상기 두 개의 단자블록의 대향방향에 수직한 중심선일 때, 상기 X축에 의해 분할된 두 영역의 단면은 비대칭 형상을 가지고, 상기 Y축에 의해 분할된 두 영역의 단면은 비대칭 형상을 가지며,

상기 페라이트 코어의 방향을 구별하는 가시적 표식이 상기 페라이트 코어의 중앙 다리부 및 외측 다리부의 돌출면의 대향 측단부면 및 측면 중 하나 이상, 및 상기 페라이트 코어의 단부면의 일부로부터 관측 가능한 코너에 형성되는 것을 특징으로 하는, 페라이트 코어.
코일을 감는 원통형 권상 드럼의 양단부에 형성된 방호물; 및

내부에서 두 개의 단자블록이 상기 방호물 중 하나에 각각 장착되고 상기 단자블록에 의해 실장면이 기판 상에 형성된 보빈을 포함하는 수평형 트랜스포머를 위한 페라이트 코어로서,

상기 페라이트 코어는 상기 권상 드럼의 공동부 내로 삽입되는 중앙 다리부, 상기 권상 드럼에 의해 감긴 상기 코일의 주변 상에 배치된 외측 다리부, 및 상기 중앙 다리부 및 외측 다리부와 일체형으로 형성되고 상기 보빈의 코어 방향 양단부에 위치하는 단부 플레이트를 포함하고,

상기 중앙 다리부 및 외측 다리부 중 하나 이상의 돌출방향에 수직한 단면에서, X축이 상기 실장면에 평행한 중심선이고 Y축이 상기 실장면에 수직한 중심선일 때, 상기 X축에 의해 분할된 두 영역의 단면은 비대칭 형상을 가지고, 상기 Y축에 의해 분할된 두 영역의 단면은 비대칭 형상을 가지며,

상기 페라이트 코어의 방향을 구별하는 가시적 표식이 상기 페라이트 코어의 중앙 다리부 및 외측 다리부의 돌출면의 대향 측단부면 및 측면 중 하나 이상, 및 상기 페라이트 코어의 단부면의 일부로부터 관측 가능한 코너에 형성되는 것을 특징으로 하는, 페라이트 코어.
제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

자속밀도가 낮거나 자속이 없는 위치에 오목부가 제공되는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어.
제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 중앙 다리부의 돌출방향에 수직한 상기 단면은 대략 타원형인 것을 특징으로 하는 페라이트 코어.
코일을 감는 원통형 권상 드럼을 포함하는 트랜스포머를 위한 보빈으로서,

공동부와 주변부 중 하나 이상의 코어의 방향에 수직한 단면이 임의의 방향 및 위치에 따라서 분할선에 의해 두 영역으로 분할될 때, 상기 두 영역은 비대칭인 것을 특징으로 하는, 보빈.
코일을 감는 원통형 권상 드럼을 포함하는 트랜스포머를 위한 보빈으로서,

공동부와 주변부 중 하나 이상의 코어의 방향에 수직한 단면이 소정 방향 및 위치에 따라서 분할선에 의해 두 영역으로 분할될 때, 상기 두 영역은 대칭이고,

상기 소정 방향 및 위치에 의한 분할선 이외의 분할선에 의해 분할된 두 영역은 비대칭인 것을 특징으로 하는, 보빈.
코일을 감는 원통형 권상 드럼을 포함하는 트랜스포머를 위한 보빈으로서,

공동부와 주변부 중 하나 이상의 코어의 방향에 수직한 단면은 대략 타원형인 것을 특징으로 하는, 보빈.
코일을 감는 원통형 권상 드럼의 양단부에 형성된 방호물; 및

상기 방호물 중 하나에 장착되어 상기 권상 드럼을 그 사이에 개재시키는 두 개의 단자블록을 포함하는 수직형 트랜스포머를 위한 보빈으로서,

상기 권상 드럼의 공동부 및 주변부 중 하나 이상의 코어 방향에 수직한 단면에서, Y축이 상기 두 개의 단자블록의 대향 방향의 중심선이고 X축이 상기 두 개의 단자블록의 대향방향에 수직한 중심선일 때, 상기 X축에 의해 분할된 두 영역의 단면은 비대칭 형상을 가지고, 상기 Y축에 의해 분할된 두 영역의 단면은 비대칭 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 보빈.
코일을 감는 원통형 권상 드럼의 양단부에 형성된 방호물;

상기 방호물에 각각 장착된 단자블록; 및

상기 단자블록에 의해 기판 상에 형성된 실장면을 포함하는 수평형 트랜스포머를 위한 페라이트 코어로서,

상기 권상 드럼의 공동부 및 주변부 중 하나 이상의 코어 방향에 수직한 단면에서, X축이 상기 실장면에 평행한 중심선이고 Y축이 상기 실장면에 수직한 중심선일 때, 상기 X축에 의해 분할된 두 영역의 단면은 비대칭 형상을 가지고, 상기 Y축에 의해 분할된 두 영역의 단면은 비대칭 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 페라이트 코어.