KR101029419B1 - Floating type 2in1 transformer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플로팅형의 트랜스포머에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 고압측은 통상사용되는 재질의 보빈으로 구비하여 고압코일을 권선하고 저압측은 저압을 수용할 만큼의 허용범위 내의 저렴한 재질로 보빈을 구성하여 저압코일을 권선하는 것으로 저압측과 고압측 보빈을 각각 별도로 구비한 후 보빈의 중공부에 U-U형 코어를 양측에서 삽입시켜 결합하는 구성과, 저압보빈을 관통하게 단자를 구비하여 하부단자는 PCB와 결합하게 하고 상부단자는 보빈의 반대방향으로 구부려서 저압코일의 결선을 용이하게 하여 평탄도를 일정하게 유지하고 최소안전거리를 확보하는 플로팅형 2인1 트랜스포머의 구성에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer of a floating type, more specifically, the high pressure side is provided with a bobbin made of a commonly used material to wind a high pressure coil, and the low pressure side constitutes a bobbin with an inexpensive material within an allowable range to accommodate low pressure. Winding the low pressure coil, the low pressure side and the high pressure side bobbin are provided separately, and then the UU-type core is inserted into the hollow part of the bobbin from both sides, and the lower terminal has a terminal through the low pressure bobbin. It is related to the configuration of a floating two-in-one transformer to be coupled and the upper terminal is bent in the opposite direction of the bobbin to facilitate the connection of the low pressure coil to maintain the flatness and ensure the minimum safety distance.
플로팅, 트랜스포머, U형 코어, 단자 Floating, Transformer, U-Shaped Core, Terminals
Description
본 발명은 U-U 플로팅형 2인1 트랜스포머에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 고압측은 통상사용되는 재질의 보빈으로 구비하여 고압코일을 권선하고, 저압측은 저압을 수용할 만큼의 허용범위 내의 저렴한 재질로 보빈을 구성하여 저압코일을 권선하는 것으로 저압측과 고압측 보빈을 각각 별도로 구비한 후 보빈의 중공부에 U-U형 코어를 양측에서 삽입시켜 결합하는 것과, 저압보빈을 관통하여 단자가 일체로 구비되어 하부단자는 PCB와 결합하게 하고 상부단자는 보빈의 반대방향으로 구부려서 저압코일의 결선을 용이하게 하여 평탄도를 일정하게 유지하고 최소안전거리를 확보하는 플로팅형 2인1 트랜스포머의 구성에 관한 것이다.The present invention relates to a UU floating type two-in-one transformer, and more specifically, the high pressure side is provided with a bobbin of a commonly used material to wind a high pressure coil, and the low pressure side is made of an inexpensive material within an allowable range to accommodate low pressure. The bobbin is configured to wind the low pressure coil, and the low pressure side and the high pressure side bobbin are separately provided, and the UU-type core is inserted into the hollow part of the bobbin from both sides, and the terminals are integrally provided through the low pressure bobbin. The lower terminal is coupled to the PCB and the upper terminal is bent in the opposite direction of the bobbin to facilitate the connection of the low pressure coil to maintain the flatness and to ensure a minimum safety distance configuration of a floating two-in-one transformer.
일반적으로 플로팅 타입의 인버터 구동회로는 상이한 트랜스포머의 역상인 출력단끼리를 연결시켜서 오픈 램프와 배선 단선의 발생을 간단한 프로텍션 회로로 정확히 검출할 수 있는 플로팅 타입 인버터 구동회로의 프로텍션 회로인데, 2인1 인버터 구동회로의 출력단의 2개의 출력단자가 모두 출력 단자로 사용되고 어느 하나의 출력단자도 그라운드에 연결되지 않은 경우를 '플로팅(floating) 방식의 인버터 구동회로'라고 한다.In general, a floating inverter drive circuit is a protection circuit of a floating inverter drive circuit that can accurately detect the occurrence of open lamps and wire breaks with a simple protection circuit by connecting output terminals that are in reverse phases of different transformers. The case where both output terminals of the output terminal of the driving circuit are used as output terminals and neither output terminal is connected to the ground is called a 'floating inverter drive circuit'.
종래 일반적인 E-E형 2인1 트랜스포머로는 도 1에서 도시한 바와 같이, 저압코일과 고압코일이 감기는 보빈(100)과 보빈의 외측을 감싸며 둘레에 결합하는 주코어(200)의 결합으로 이루어지며, 보빈은 외주면에 코일이 감기고 내부에 중공부(102)를 형성한 보빈몸체부(101)와 상기 보빈몸체부(101)의 외측에 형성된 다수개의 단자기판으로 구성되는데 상기 보빈몸체부의 외주면의 중심에는 저압코일이 감기는 저압코일 권선부(110)가 형성되고, 상기 저압코일 권선부와 이웃하여 양측에 각각 고압코일이 감기는 제1 고압코일 권선부(120a)와 제2 고압코일 권선부(120b)에는 다수개의 슬릿(121)이 형성되어서 보빈몸체부에는 1개의 저압코일과 2개의 고압코일이 감겨서 2-인-1 트랜스포머(1)는 2개의 출력을 가지게 되고, 상기 단자기판은 보빈의 내측에 형성되는 내측 단자기판(140a, 140b)과 상기 보빈의 양단에 형성되는 외측 단자기판(150a, 150b)으로 구분되며, 각각 인쇄회로기판에 실장되면서 코일이 결속되는 내측 접속단자(141)와 외측 접속단자(151)가 단부에 구비되며, 내·외측 접속단자(141, 151) 부분은 "ㄱ" 자 또는 "T" 자형으로 구성되어 있었다.As a conventional general EE type 2-in-1 transformer, as shown in Figure 1, the low-pressure coil and the high-pressure coil winding is made of a combination of the
저압코일 권선부(110)는 보조코일 격벽(131)에 의해 형성되는 보조코일 권선부(130)에 의해 2개로 분리되지만 2개로 분리된 저압코일 권선부는 1개의 저압코일이 감기고, 보빈(100)에 결합되는 주코어(200)는 보빈의 중공부(102)에 삽입되는 내부코어(220)와 일체형으로 보빈의 측면을 감싸는 외부코어(210)로 형성되어 "E"형의 형상으로 보빈의 양측에 결합된다.The low pressure coil winding 110 is divided into two by the auxiliary coil winding 130 formed by the
그러나 상기의 종래 E-E형 2인1 트랜스포머 기술에서는 하나의 보빈에 저압코일 권선부와 고압코일 권선부가 일체로 구성되어 있기 때문에 저압 및 고압 코일 권선부를 각각 별도로 구성할 수 없고, 이로 인하여 저압이 결선되는 저압코일 권선부를 저렴한 재질의 보빈으로 구비할 수 없이 고압코일 권선부와 동일한 재질의 보빈으로 구비해야 하므로 제작비용이 상승한다는 문제점이 있었다.However, in the conventional EE type two-in-one transformer technology, since the low pressure coil winding portion and the high pressure coil winding portion are integrally formed in one bobbin, the low pressure and high pressure coil winding portions cannot be configured separately, and thus low voltage is connected. Since the low-pressure coil winding part should not be provided with a bobbin of a cheap material, it must be provided with a bobbin of the same material as the high-pressure coil winding part, and thus there is a problem in that the manufacturing cost increases.
내측 접속단자가 "ㄱ" 자 또는 "T" 자형으로 구성된 것으로 저압코일의 결선을 저압접속단자와 함께 결선해야 하므로 단자 휨에 의한 평탄도 관리가 어렵고, 권선된 보빈과 단자 사이의 최소안전거리를 즉 절연거리를 확보할 수 없다는 문제점이 있었다.It is difficult to manage the flatness by bending of the terminal because the inner connection terminal is composed of "a" or "T" shape and the low pressure coil should be connected together with the low voltage connection terminal. That is, there was a problem that the insulation distance can not be secured.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, E-E형 코어 대신에 U-U형 코어를 적용하였는데 저압측과 고압측 보빈을 각각 별도로 구비한 후 보빈의 중공부에 U-U형 코어를 양측에서 삽입시켜 결합한 것으로, 고압측은 통상사용되는 재질의 보빈으로 구비하여 고압을 수용하게 하고, 저압측은 저압을 수용하는 저렴한 재질의 보빈으로 구성하여 트랜스포머의 제작비용을 절감할 수 있게 한 플로팅형 2인1 트랜스포머의 구성을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, the UU type core instead of the EE type core was applied to each of the low pressure side and high pressure side bobbin separately and then inserted into the hollow portion of the bobbin UU type core to be combined The high pressure side is provided with bobbins of commonly used materials to accommodate high pressure, and the low pressure side is composed of low cost bobbins to accommodate low pressure to reduce the manufacturing cost of transformers. The purpose is to provide.
또한 저압측의 단자를 보빈을 관통하게 일체로 구비하여 하부단자는 PCB와 결합하게 하고, 상부단자는 보빈의 반대방향으로 구부려서 저압코일이 결선을 용이 하게 하여 평탄도를 일정하게 유지하고 최소한의 절연거리인 최소안전거리를 확보하게 하는 트랜스포머의 구성을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the terminal on the low pressure side is integrally provided through the bobbin so that the lower terminal is coupled to the PCB, and the upper terminal is bent in the opposite direction of the bobbin so that the low pressure coil facilitates wiring to maintain flatness and minimum insulation. Another object is to provide a transformer configuration that ensures a minimum safety distance, which is a distance.
본 발명은 저압측과 고압측 보빈을 각각 별도로 구비한 후 보빈의 중공부에 U-U형 코어를 양측에서 삽입시켜 결합한 것으로, 고압측은 통상사용되는 재질의 보빈으로 구비하고 저압측은 저압을 수용하는 저렴한 재질의 보빈으로 구성하여 트랜스포머의 제작비용을 절감하는 효과가 있다.According to the present invention, the low pressure side and the high pressure side bobbin are separately provided, and then the UU-type core is inserted into both sides of the hollow portion of the bobbin, and the high pressure side is provided with a bobbin of a commonly used material, and the low pressure side is an inexpensive material accommodating low pressure. By configuring the bobbin of the transformer, the manufacturing cost of the transformer is reduced.
그리고 저압측과 접속하는 PCB측에 패턴설계가 가능해짐으로 인하여 PCB의 크기를 축소할 수 있고, 회로 설계가 용이한 효과도 있다.In addition, the size of the PCB can be reduced, and the circuit design can be easily performed because the pattern can be designed on the PCB side connected to the low voltage side.
또한 저압측의 단자를 보빈을 관통하게 일체로 구비하여 하부단자는 PCB와 결합하게 하고, 상부단자는 보빈의 반대방향으로 구부려서 저압코일이 결선을 용이하게 하여 평탄도를 일정하게 유지하고 최소한의 절연거리인 최소안전거리를 확보하는 효과도 있다.In addition, the terminal of the low pressure side is integrally provided to pass through the bobbin so that the lower terminal is coupled to the PCB, and the upper terminal is bent in the opposite direction of the bobbin so that the low pressure coil facilitates the connection to maintain flatness and minimum insulation. It also has the effect of securing the minimum safety distance, which is the distance.
본 발명은 U-U 플로팅형 2인1 트랜스포머에 관한 것으로, 상세한 설명은 첨부되는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The present invention relates to a U-U floating type two-in-one transformer, a detailed description of which will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명 플로팅형의 2인1 트랜스포머에 대한 사시도로서, (a)는 분해사시도이고 (b)는 조립사시도이고, 도 3은 본 발명 플로팅형의 2인1 트랜스포머에 대한 단면도로서, (a)는 평면도이고 (b)는 저면도이며 (c)는 측면도이며, 도 4는 본 발명 플로팅형의 2인1 트랜스포머의 저압측 보빈과 단자의 결합 공정도이고, 도 5는 본 발명의 저압측 보빈과 코일 간의 안전거리 비교도이다.Figure 2 is a perspective view of a floating two-in-one transformer of the present invention, (a) is an exploded perspective view (b) is an assembled perspective view, Figure 3 is a cross-sectional view of the floating two-in-one transformer of the present invention, ( a) is a plan view, (b) is a bottom view, (c) is a side view, FIG. 4 is a process diagram of the coupling of the low pressure side bobbin and the terminal of the two-in-one transformer of the present invention floating type, and FIG. 5 is a low pressure side of the present invention. This is a comparison of safety distance between bobbin and coil.
본 발명은 도 2와 3에서 도시한 바와 같이, 코어(40)가 U-U형상으로 생산수율의 상승에 의한 대량생산이 가능하고 불량이 감소하여 원가절감을 실현한 구성인데, U-U코어(40)가 E-E/EFD 코어보다 구조가 간단하며, 중족과 외족의 단면적이 넓고 크기 때문에 코어 칩 및 파손에 의한 불량이 감소함으로써 원가절감을 할 수 있고, 트랜스포머(10)의 제작에 있어서도 U-U코어 한면만이 외부 돌출되기 때문에 외부 충격의 확률이 반감하며 그에 따라 크랙 및 파손 확률이 줄어들어 코어성형과 트랜스포머제조 및 취급상의 안정성을 확보할 수 있는 구성이다.2 and 3, the
또한 본 발명은 종래의 2인1 트랜스포머에서 하나의 보빈에 저압측(1차측, NP)과 고압측(2차측, NS)이 일체로 구성되어 있는데, 저 전압의 코일(50)이 결선되는 저압측과 고 전압의 코일이 결선되는 고압측을 동일한 재질로 하나의 보빈에 일체로 구성됨으로 인하여 보빈의 저압측에도 불필요하게 고가의 재질(예를 들어, LCP)적용하기 때문에 보빈의 제조단가가 상승하는 문제점을 해결하기 위하여, 저압측(1차측, NP)과 고압측(2차측, NS)을 별도의 보빈(20, 30)으로 구성하여 저 전압의 코일(50)이 결선되는 저압측보빈(30)에는 저가의 재질로 보빈을 제작하고, 고 전압의 코일이 결선되는 고압측보빈(20)은 종래와 마찬가지로 통상적으로 사용되는 재질로 보빈을 제작하면 저압측보빈(30)을 저렴하게 제작할 수 있으므로 전체적으로 저가의 보빈과 트랜스포머를 제작할 수 있게 된다.In the present invention, a low pressure side (primary side, NP) and a high pressure side (secondary side, NS) are integrally formed in one bobbin in a conventional two-in-one transformer, and the low pressure at which the low-voltage coil 50 is connected is connected. Since the high pressure side to which the high voltage coil is connected to the bobbin is integrally formed with one bobbin, the bobbin's manufacturing cost increases because it is applied to the low pressure side of the bobbin unnecessarily expensive materials (eg, LCP). In order to solve the problem, the low pressure side bobbin (30) in which the low pressure side (primary side, NP) and the high pressure side (secondary side, NS) are configured as
여기서 저압측보빈(30)에 적용되는 저가의 재질로는 페놀계(예를 들면, PM-9820, CP-J-8800)를 적용하는데 페놀계에 한정한 것은 아니며 저가의 재질은 모두 적용할 수 있으며, 고압측보빈(20)은 통상적으로 보빈에 적용되는 액정고분자(LCP:Liquid Crystal Polymer)(E4008)를 적용하는데, 저압측보빈 재질과 고압측보빈 재질은 재료비에서 30%이상의 절감효과가 있다.The low-cost material applied to the low-
보빈에 단자를 삽입하는 방식에 있어서, 종래에는 고압측단자(21)의 삽입방법과 같이 보빈과 단자를 사출에 의하여 고정하고 돌출된 단자의 길이를 PCB단자대에 맞게 절단하는 인서트방식으로 절단되는 길이만큼 프레임손실(LOSS)이 발생하였으나, 본 발명은 도 4에서 도시한 바와 같이 저압측보빈(30)에 통공되어 고정되는 저압측단자(31)를 보빈(30)에 후삽입한 후 길이에 맞게 자르고 포밍하는 방식으로 단자의 길이는 사용될 만큼의 길이만 소요되므로 절단되어 버려지는 단자가 없으므로 프레임손실이 발생하지 않고 이로 인하여 저압측단자(31)의 재료를 절약할 수 있으므로 생산단가가 절감되는 구성이다.In the method of inserting the terminal into the bobbin, conventionally, the length is cut by the insert method of fixing the bobbin and the terminal by injection and cutting the length of the protruding terminal to the PCB terminal block, as in the method of inserting the high
본 발명은 도 4와 5에서 도시한 바와 같이 후삽입과 포밍으로 저압측보빈(30)에 저압측단자(31)를 삽입하는 방식인데, 저압측보빈(30)에 포밍된 단자(31)에서 하부에 위치하여 PCB와 솔다마스크(SMD)로 결합하는 하부단자(32)와 상부에 위치하여 저압측 코일(50)이 결선되는 상부단자(33)로 구비된다.The present invention is a method of inserting the low
하부단자(33)는 PCB와 솔다마스크(SMD)로 결합이 용이하고 평탄도가 일정하게 유지되도록 PCB와 수평을 이루게 포밍되며, 상부단자(32)는 코일(50)이 결선되어 있는 저압측보빈(30)과의 절연거리를 확보하기 위하여 보빈(30)과 반대방향으로 구부려서 구비하였는데, 도 5의 a)와 b)의 보빈과 상부단자거리인 α와 α'의 거리는 동일하지만, 보빈과 코일의 거리에서 있어서는 a)의 β보다 b)의 β'가 더 멀기 때문에 확실한 절연효과를 가지는 안전거리를 확보하는 구성이다.The
즉, 상부단자(33)가 저압측보빈(30)과 반대방향으로 약 15 ~ 30°를 꺾었는데, 그 이유는 코일(50)이 결선되는 상부단자(33)와 보빈(30) 간의 거리를 멀어지게 하여 멀어지는 거리 만큼 보빈(30)과 코일(50)의 거리를 멀게 하여 절연거리를 확보한 구성이다.That is, the
또한 보빈의 반대방향으로 꺾임으로 인하여 솔다링(Soldering)시 안정된 딥핑(Dipping) 영역을 유지할 수 있다.In addition, the bending in the opposite direction of the bobbin can maintain a stable dipping area during soldering (Soldering).
종래 일반적인 단자의 규격은 가로×세로가 0.5~1.0mm×0.5mm이고, 본 발명의 저압측단자(31)는 1.5mm×0.5mm로 단면적이 약 2배로 증가하므로 저압측에 걸리는 열을 단자(31)로 원활하게 발산할 수 있어서 발열특성이 우수하며, SMD시 솔다링(Soldering)의 접합안정성이 좋아지는 효과도 있다.Conventional general terminal size is 0.5 × 1.0mm × 0.5mm in width × length, the low-
또한 종래의 통상적인 보빈은 고압측과 저압측이 하나의 일체로 구비되기 때문에 고압측코일 결선과 저압측코일 결선을 동시할 수 없고 하나를 먼저 결선한 다음 나머지측을 결선하므로 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되지만, 본 발명은 고압측보빈(20)과 저압측보빈(30)이 별도로 분리된 것으로 권선작업을 동시에 할 수 있으므로 작업시간이 빠르고 생산성이 향상되는 구성이다.In addition, the conventional bobbin has a high pressure side and a low pressure side as one unit, so it is impossible to simultaneously connect the high pressure side coil connection and the low pressure side coil connection. Although the productivity is lowered, the present invention is the high-
그리고 보빈과 PCB의 결합시 저압측과 고압측은 솔다(solder)의 조건 즉, 온도-깊이-시간 등을 서로 다르게 적용해야 하는데 종래의 일체형 보빈은 고압측과 저압측 권선부를 동시에 솔다링함으로 인하여 고압측의 코일이 단선되는 문제가 있었지만, 본 발명은 저압측보빈과 고압측보빈을 별도로 솔다링할 수 있기 때문에 고 압측 코일의 단선 발생을 방지하여 제품불량이 줄어드는 효과가 있다.When the bobbin and the PCB are combined, the low pressure side and the high pressure side must apply different solder conditions, that is, temperature-depth-time, etc. The conventional integrated bobbin has a high pressure due to simultaneous soldering of the high pressure side and the low pressure side winding. Although there was a problem in that the coil on the side was disconnected, the present invention can separate the low pressure side bobbin and the high pressure side bobbin separately to prevent the disconnection of the high pressure side coil, thereby reducing the product defect.
본 발명은 저압측보빈과 고압측보빈을 분리하여 별도의 보빈으로 구비하였기 때문에 열이 적게 발생하는 저압측보빈과 접촉하는 PCB 측에 회로의 패턴을 설계할 수 있으므로 PCB의 크기를 줄일 수 있고, 회로설계가 용이해지는 장점도 있다.In the present invention, since the low pressure side bobbin and the high pressure side bobbin are provided as separate bobbins, the circuit pattern can be designed on the PCB side in contact with the low pressure side bobbin, which generates less heat, thereby reducing the size of the PCB. It also has the advantage of easy circuit design.
본 발명은 상기의 설명과 같이 저압측보빈(30)과 고압측보빈(20)을 확실하게 분리한 플로팅형 2인1 트랜스포머이다.The present invention is a floating type two-in-one transformer in which the low
도 1은 종래 E-E형 2인1 트랜스포머의 구성도1 is a configuration diagram of a conventional E-E type 2 in 1 transformer
도 2는 본 발명 플로팅형의 2인1 트랜스포머에 대한 사시도로서, (a)는 분해사시도이고 (b)는 조립사시도Figure 2 is a perspective view of a floating two-in-one transformer of the present invention, (a) is an exploded perspective view and (b) is an assembled perspective view
도 3은 본 발명 플로팅형의 2인1 트랜스포머에 대한 단면도로서, (a)는 평면도이고 (b)는 저면도이며 (c)는 측면도3 is a cross-sectional view of a floating-in two-in-one transformer of the present invention, (a) is a plan view, (b) is a bottom view, and (c) is a side view
도 4는 본 발명 플로팅형의 2인1 트랜스포머의 저압측 보빈과 단자의 결합 공정도Figure 4 is a process diagram for coupling the low pressure side bobbin and the terminal of the floating type two-in-one transformer of the present invention.
도 5는 본 발명의 저압측 보빈과 코일 간의 안전거리 비교도Figure 5 is a comparison of the safety distance between the low pressure side bobbin and the coil of the present invention
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명[Description of Drawings]
10. 트랜스포머 20. 고압측보빈10.
21. 고압측단자 25. 중공부21.
30. 저압측보빈 31. 저압측단자30. Low
32. 하부단자 33. 상부단자32.
35. 중공부35. Hollow section
40. U코어 50. 코일40.U core 50.coil
α, α'. 보빈과 상부단자의 거리 β, β'. 보빈과 코일의 거리α, α '. Distance between bobbin and upper terminal β, β '. Distance between bobbin and coil
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