KR101066144B1

KR101066144B1 - 변압기

Info

Publication number: KR101066144B1
Application number: KR1020100077487A
Authority: KR
Inventors: 김혁
Original assignee: 김혁
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2011-09-20
Also published as: KR20110090736A

Abstract

변압기는 토로이덜 코어, 제1차측 권선부 및 외각 부재를 포함한다. 토로이덜 코어는 링 형태이다. 제1차측 권선부는 토로이덜 코어에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일을 포함한다. 외각 부재는 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부를 감싼다. 외각 부재는 외각 부재는 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 외각 부재에 흐르는 전류가 중심부로부터 외측부로 흐르거나 외측부로부터 중심부로 흐르도록 제2차측 권선부를 형성하고, 제2차측 권선부의 단면적을 제1차측 권선부의 전도성 코일의 단면적보다 크게 하여 제2차측 권선부가 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성한다.

Description

변압기{TRANSFORMER}

본 발명은 전력 공급 기술에 관한 것으로, 특히 변압기에 관한 것이다.

변압기는 전자기 유도 현상을 이용하여 교류 전압의 크기를 변환하는 장치이다. 철심의 양쪽에 코일을 감은 후, 한쪽 전원에서 공급되는 전류가 시간에 따라 변하면 자기장의 크기도 같이 변한다. 이 때, 철심을 통해 자기장이 전달되어 반대편 코일을 통과하는 자기장의 세기도 시간에 따라 변한다. 반대편 코일에는 전자기 유도현상으로 인해 유도 기전력이 생기고 유도 전류가 흘러 교류 전류가 유도된다. 이 경우 코일의 권선비에 따라 전압의 크기를 변환할 수 있다.

실시예들 중에서, 변압기는 토로이덜 코어, 제1차측 권선부 및 외각 부재를 포함한다. 상기 토로이덜 코어는 링 형태이다. 상기 제1차측 권선부는 상기 토로이덜 코어에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일을 포함한다. 상기 외각 부재는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부를 감싼다. 상기 외각 부재는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 상기 외각 부재에 흐르는 전류가 상기 중심부로부터 상기 외측부로 흐르거나 상기 외측부로부터 상기 중심부로 흐르도록 제2차측 권선부를 형성하고, 상기 제2차측 권선부의 단면적을 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일의 단면적보다 크게 하여, 상기 제2차측 권선부가 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성한다.

실시예들 중에서, 변압기는 토로이덜 코어, 제1차측 권선부 및 외각 부재를 포함한다. 상기 토로이덜 코어는 링 형태이다. 상기 제1차측 권선부는 상기 토로이덜 코어에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일을 포함한다. 상기 외각 부재는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부를 감싼다. 상기 외각 부재는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 상기 외각 부재에 흐르는 전류가 상기 중심부로부터 상기 외측부로 흐르거나 상기 외측부로부터 상기 중심부로 흐르도록 제2차측 권선부를 형성하고, 상기 제2차측 권선부의 단면적을 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일의 단면적보다 크게 하여, 상기 제2차측 권선부가 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성한다. 상기 외각 부재 내부에는 상기 외각 부재의 방열을 위한 냉각수 통로가 형성된다.

실시예들 중에서, 변압기는 토로이덜 코어, 제1차측 권선부 및 외각 부재를 포함한다. 상기 토로이덜 코어는 링 형태이다. 상기 제1차측 권선부는 상기 토로이덜 코어에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일을 포함한다. 상기 외각 부재는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부를 감싼다. 상기 외각 부재는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 상기 외각 부재에 흐르는 전류가 상기 중심부로부터 상기 외측부로 흐르거나 상기 외측부로부터 상기 중심부로 흐르도록 제2차측 권선부를 형성하고, 상기 제2차측 권선부의 단면적을 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일의 단면적보다 크게 하여, 상기 제2차측 권선부가 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성한다. 상기 외각 부재는 표면에는 복수의 냉각핀이 형성된다.

도 1은 일 실시예에 따른 변압기를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 변압기의 외각 부재를 보다 상세히 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 커버와 외각 부재가 결합된 상태의 변압기를 나타내는 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 변압기의 등가 회로를 나타내는 회로도이다.
도 5는 다른 일 실시예에 따른 변압기의 외각 부재를 나타내는 사시도이다.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c, ...)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 일 실시예에 따른 변압기(1000)를 나타내는 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 변압기(1000)는 토로이덜 코어(Toroidal Core)(100), 제1차측 권선부(200), 및 외각 부재(300)를 포함한다. 토로이덜 코어(100)가 외각 부재(300)에 마운팅된 상태에서 커버(400)가 외각 부재(300)와 결합된다.

토로이덜 코어(100)는 링 형태이며, 회로에서 인덕터로 사용되어 유도 리액턴스를 갖는다. 일반적으로 토로이덜 코어(Toroidal Core)는 솔레노이드(Solenoid)보다 높은 인덕턴스를 가진다.

제1차측 권선부(200)는 토로이덜 코어(100)에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일(200)을 포함한다. 즉, 토로이덜 코어(100)에 전도성 코일(200)을 감아 제1차측 권선부(200)를 형성하고, 제1차측과 제2차측에 권선비에 따라 전압 변환 및 전류 변환의 비율을 결정할 수 있다.

외각 부재(300)는 토로이덜 코어(100)의 중심부 및 외측부를 감싸고 있다. 외각 부재(300)는 토로이덜 코어(100)의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 제2차측 권선부를 형성한다. 즉, 토로이덜 코어(100)와 제1차측 권선부(200)가 마운트되는 외각 부재(300) 자체가 제2차측 권선부가 될 수 있다. 제2차측 권선부는 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성할 수 있다. 따라서 고전류를 안정적으로 흘려 보낼 수 있다.

따라서, 고전압, 저전류의 제1차측 전원을 변환하여 저전압, 고전류를 생성하는데 효율적일 수 있다. 예를 들어, 제1차측 전압이 약 500V이고 전류가 120A 인 경우 동일한 전력을 전달한다면, 제2차측 전압이 약 15V 일 때 제2차측 전류는 약 4000A 정도가 된다. 전류의 크기는 단위 면적당 전하 흐름과 도체의 단면적에 비례하므로, 고전류를 수용하기 위해서는 제2차측 권선부의 전류 경로의 단면적도 커져야 한다. 도 1의 변압기(1000a)는 토로이덜 코어(100)의 외각 부재를 제2차측 권선부로 이용하여 고전류의 유출을 위한 단면적으로 확보할 수 있다.

또한 외각 부재의 표면 또는 내부의 일부 공간에는 적어도 하나의 방열 수단이 형성될 수 있어 변압기의 동작 중에 발생할 수 있는 열을 효율적으로 방출할 수 있다.

도 2는 도 1의 변압기의 외각 부재(300)를 보다 상세히 나타내는 분해 사시도이다.

도 2를 참조하면, 외각 부재(300)는 제1 전도 부재(310), 제2 전도 부재(320) 및 절연 부재(330)를 포함한다. 제1 전도 부재(310)는 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 제1 권선수를 형성한다. 제2 전도 부재(320)는 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 제2 권선수를 형성한다. 절연 부재(330)는 제1 전도 부재(310)와 제2 전도 부재(320)를 절연시킨다.

상기 외각 부재(300)는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 상기 외각 부재에 흐르는 전류가 상기 중심부로부터 상기 외측부로 흐르거나 상기 외측부로부터 상기 중심부로 흐르도록 제2차측 권선부를 형성하게 된다. 도 2와 같이 외각 부재(300)를 둘 이상의 전도 부재들(310, 320)를 나누어 절연한 상태에서 전도 부재들(310, 320)의 끝 부분만을 연결하면 하나의 연속된 전류 경로를 형성할 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 커버(400)를 외각 부재(300)와 결합한 상태에서 제1 전도 부재(310)의 일부분이 제2 전도 부재(320)의 일부분과 연결되어 연속된 전류 경로를 형성할 수 있다. 실시예에 따라서, 제1 전도 부재의 중심부 영역이 상기 제2 전도 부재의 외측부 영역과 연결되거나, 상기 제1 전도 부재의 외측부 영역이 상기 제2 전도 부재의 중심부 영역과 연결될 수 있다.

이 경우 제2차측 권선부의 전체 권선수는 제1 권선수 및 제2 권선수의 합으로 결정될 수 있다.

도 2의 외각 부재에서 제1 전도 부재(310) 및 제2 전도 부재(320)는 각각 토로이덜 코어를 1회 와인딩하므로, 제1 권선수 및 제2 권선수는 각각 1에 상응하고 따라서 제2차측 권선부의 전체 권선수는 2에 상응한다. 즉, 제1 전도 부재(310)는 토로이덜 코어(미도시됨)를 1회 와인딩하여 1의 권선수를 가지고, 제2 전도 부재(320) 또한 토로이덜 코어(미도시됨)를 1회 와인딩하여 1의 권선수를 가진다. 제1 전도 부재(310)와 제2 전도 부재(320)의 접촉면의 대부분은 절연 부재(330)에 의해 절연되지만 커버(400)를 외각 부재(300)와 결합한 상태(즉, 완성 상태)에서는 전도성을 갖는 커버(400)에 의해 제1 전도 부재(310) 말단의 일부분이 제2 전도 부재(320)의 일부분과 연결되어 제1 및 제2 전도 부재(310, 320)는 하나의 연속된 전류 경로를 형성할 수 있다. 이 경우 전체 권선수는 2가 된다.

실시예에 따라서 전압, 전류의 변환비 및 권선수는 변형될 수 있을 것이다. 예를 들어, 제2차측에서 더 높은 출력 전압을 요구할 경우 제2차측 권선부의 전체 권선수를 증가시킬 필요가 있다. 이 경우, 제1 및 제2 전도 부재(310, 320) 각각을 복수의 세그먼트들로 분할하여 권선수를 증가시키는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 제1 및 제2 전도 부재(310, 320) 각각은 서로 절연된 복수의 세그먼트들로 분할될 수 있으며, 이 경우 서로 연결된 제1 및 제2 전도 부재는 복수의 전류 경로를 형성할 수 있다. 따라서, 제2차측 권선부의 전체 권선수를 증가시킬 수 있다. 일반적으로 제1 권선수 및 상기 제2 권선수는 분할된 세그먼트들의 수에 의해 결정된다. 예를 들어 제1 및 제2 전도 부재(310, 320) 각각을 2개의 세그먼트로 분할한 경우 제1 전도 부재(310)가 토로이덜 코어를 2회 와인딩하는 효과가 있어 제1 권선수가 2에 상응하고, 제2 전도 부재(320)가 다시 토로이덜 코어를 2회 와인딩하는 효과가 있어 제2 권선수가 2에 상응한다. 결과적으로 제2차측 권선부의 전체 권선수는 4에 상응하여 단일 세그먼트를 사용하는 것에 비해 전체 권선수가 2배가 되어, 2배 더 높은 출력 전압을 생성할 수 있다. 실시예에 따라서 세그먼트의 수는 변형될 수 있다.

도 3은 커버(400)와 외각 부재(300)가 결합된 상태의 변압기를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 제1 및 제2 전도 부재(310, 320) 각각은 함몰부(311, 321), 중앙 돌출부(312, 322) 및 측벽부(313, 323)를 포함한다. 함몰부(311, 321)는 토로이덜 코어가 마운트되는 영역으로서 각 전도 부재의 함몰부(311, 321)는 반원 형상을 하고 있다. 제1 전도 부재(310) 및 제2 전도 부재(320)가 결합된 상태에서 원형의 함몰부(311, 321)가 형성되어 토로이덜 코어가 마운트될 수 있다. 중앙 돌출부(312, 322)는 토로이덜 코어의 중심부에 돌출된다. 측벽부(323)는 중앙 돌출부(312, 322)와 연결되며 토로이덜 코어의 외측부를 감싸고 있다. 일 실시예에서 중앙 돌출부(312, 322)의 하부는 측벽부(313, 323)의 하부와 연결되며 함몰부(311, 321)를 형성한다.

토로이덜 코어가 마운트된 이후에는 제1 전도 부재(310)의 측벽부(313)는 커버(400)에 의해 제2 전도 부재(320)의 중앙 돌출부(322)와 연결되어 제1 전도 부재(310) 및 제2 전도 부재(320)가 연속된 전류 경로를 형성할 수 있다. 일 실시예서, 제1 전도 부재(310)의 측벽부(313)의 상부가 커버(400)에 의해 제2 전도 부재(320)의 중앙 돌출부(322)의 상부와 연결된다. 이 경우, 제1 전도 부재(310)의 중앙 돌출부(312)의 상부가 제2 전도 부재(320)의 측벽부(323)의 상부와는 직접적으로 연결되지 않도록 사이에 절연부재를 포함할 수 있다.

이와 같은 실시예에서, 전류 경로는 제1 전도 부재(310)의 중앙 돌출부(312)의 상부에서 측벽부(313)로 한번 와인딩되고, 커버(400)에 의해 제2 전도 부재(320)의 중앙 돌출부(322)의 상부로 연결되어 측벽부(323)로 한번 더 와인딩되어 전체적으로 토로이덜 코어를 2회 와인딩하는 구조를 가진다.

커버(400)가 결합된 상태에서 제2차측 권선부에 해당하는 제1 전도 부재(310) 및 제2 전도 부재(320)의 단면적이 제1차측 권선부의 전도성 코일(200)의 단면적보다 크므로 제2차측 권선부가 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성한다. 따라서 저전류의 제1차측 전류를 고전류의 제2차측 전류로 변환하는데 효율적일 수 있다.

서로 결합된 제1 및 제2 전도 부재(310)의 외형은 가공, 보관, 취급의 용이성의 위해 직육면체 형상일 수 있다.

외각 부재(300)에는 적어도 하나의 방열 수단이 형성될 수 있으며, 일 실시예에서 방열 수단은 냉각수 통로일 수 있다.

즉, 일 실시예에 따른 변압기는 링 형태의 토로이덜 코어(Toroidal Core), 토로이덜 코어에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일을 포함하는 제1차측 권선부, 및 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부를 감싸고, 방열을 위한 냉각수 통로(500)가 형성된 외각 부재를 포함한다. 외각 부재는 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 제2차측 권선부를 형성하고, 제2차측 권선부는 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성한다.

외각 부재(300)는 냉각수의 유입구 및 유출구(510~520)를 포함하고, 유입구 및 유출구(510~520)와 연결된 냉각수 통로(500)를 포함한다.

일 실시예에 따른 변압기는 수냉식 방열 수단을 포함하여 가열된 변압기를 효율적으로 냉각시킬 수 있다. 외각 부재(300)의 내부에 형성된 냉각수 통로는 접촉 면적을 넓을수록 냉각효율을 향상될 수 있다. 따라서 냉각수 통로(500)는 제1 및 제2 전도 부재 내부에서 복수의 횟수만큼 굴곡되는 것이 적절할 수 있다. 제1 및 제2 전도 부재 내부를 통과한 냉각수는 다시 라디에이터, 열교환 장치 등을 통하여 외부로 열을 방출한 후 순환하게 된다.

도 3의 실시예에서 냉각수 통로(500)는 제1 전도 부재 및 제2 전도 부재 내부에서 2회 굴곡되어 'ㄷ' 자 형상을 하고 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 변압기(1000)의 등가 회로를 나타내는 회로도이다.

도 4를 참조하면, 도 4의 변압기(1000)는 정류부(700)를 더 포함할 수 있다. 정류부(700)는 제1 전도 부재(310)의 중앙 돌출부(312)와 연결된 제1 다이오드(710), 제2 전도 부재(320)의 측벽부(323)와 연결된 제2 다이오드(720) 및 제1 전도 부재(310)의 측벽부(313)와 제2 전도 부재(320)의 중앙 돌출부(322)와 연결된 접지부 (730)를 포함한다. 이 경우 제2차측 권선을 통과한 교류 전압 및 전류가 제1 및 제2 다이오드(710, 720)에 의해 정류되어 출력된다.

도 5는 다른 일 실시예에 따른 변압기의 외각 부재를 나타내는 사시도이다.

도 5를 참조하면 외각 부재(300)에는 적어도 하나의 방열 수단이 형성될 수 있으며, 일 실시예에서 방열 수단은 외각 부재 표면에 형성된 냉각 핀(600)일 수 있다.

즉, 일 실시예에 따른 변압기는 링 형태의 토로이덜 코어(Toroidal Core), 상기 토로이덜 코어에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일을 포함하는 제1차측 권선부, 및 표면에는 복수의 냉각핀이 형성된 외각 부재를 포함한다. 외각 부재는 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 제2차측 권선부를 형성하고, 제2차측 권선부는 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성한다. 일 실시예에서 변압기는 냉각효율을 향상시키기 위한 방열 팬을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

일 실시예에 따른 변압기는 토로이덜 코어의 외각 부재로 제2차측 권선부를 형성하여 큰 단면적을 가진 전류 경로를 형성할 수 있어 고전압 저전류의 제1차측 전력을 저전압 고전류의 제2차측 전력으로 변환하는 데 안정적이다.

또한, 외각 부재 내부에 수냉식 냉각을 위한 냉각수 통로를 형성하거나 공냉식 냉각을 위한 냉각핀을 형성하여 고전류에 의해 가열되는 변압기의 방열에 효과적이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

링 형태의 토로이덜 코어(Toroidal Core);
상기 토로이덜 코어에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일을 포함하는 제1차측 권선부; 및
상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부를 감싸는 외각 부재 -상기 외각 부재는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 상기 외각 부재에 흐르는 전류가 상기 중심부로부터 상기 외측부로 흐르거나 상기 외측부로부터 상기 중심부로 흐르도록 제2차측 권선부를 형성하고, 상기 제2차측 권선부의 단면적을 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일의 단면적보다 크게 하여 상기 제2차측 권선부가 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성함- 를 포함하는 변압기.
제1항에 있어서, 상기 외각 부재는
상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 제1 권선수를 형성하는 제1 전도 부재;
상기 제1 전도 부재의 일부분과 연결되고, 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 제2 권선수를 형성하는 제2 전도 부재 -상기 제1 전도 부재의 중심부 영역이 상기 제2 전도 부재의 외측부 영역과 연결되거나, 상기 제1 전도 부재의 외측부 영역이 상기 제2 전도 부재의 중심부 영역과 연결됨- ; 및
상기 제1 전도 부재의 나머지 부분을 상기 제2 전도 부재와 절연시키는 절연 부재를 포함하고,
상기 제2차측 권선부의 전체 권선수는 상기 제1 권선수 및 상기 제2 권선수의 합으로 결정되는 것을 특징으로 하는 변압기.
제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전도 부재 각각은
상기 토로이덜 코어 및 상기 제1차측 권선부가 마운트되는 반원 형상의 함몰부;
상기 토로이덜 코어의 중심부에 돌출된 중앙 돌출부; 및
상기 중앙 돌출부의 하부와 연결되며 상기 토로이덜 코어의 외측부를 감싸는 측벽부-상기 중앙 돌출부의 하부는 상기 측벽부의 하부와 연결됨-를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기.
제3항에 있어서,
상기 제1 전도 부재의 측벽부의 상부가 상기 제2 전도 부재의 중앙 돌출부의 상부와 연결되어 상기 제1 전도 부재 및 상기 제2 전도 부재가 연속된 전류 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 변압기.
제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전도 부재 각각은
서로 절연된 복수의 세그먼트들로 분할되어, 상기 연결된 제1 및 제2 전도 부재가 복수의 전류 경로를 형성하고,
상기 제1 권선수 및 상기 제2 권선수는 상기 분할된 세그먼트들의 수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 변압기.
제4항에 있어서,
상기 제1 전도 부재의 중앙 돌출부와 연결된 제1 다이오드;
상기 제2 전도 부재의 측벽부와 연결된 제2 다이오드; 및
상기 제1 전도 부재의 측벽부와 상기 제2 전도 부재의 중앙 돌출부와 연결된 접지부를 포함하는 정류부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기.
제1항에 있어서,
상기 외각 부재에는 적어도 하나의 방열 수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 변압기.
링 형태의 토로이덜 코어(Toroidal Core);
상기 토로이덜 코어에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일을 포함하는 제1차측 권선부; 및
상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부를 감싸는 외각 부재 -상기 외각 부재는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 상기 외각 부재에 흐르는 전류가 상기 중심부로부터 상기 외측부로 흐르거나 상기 외측부로부터 상기 중심부로 흐르도록 제2차측 권선부를 형성하고, 상기 제2차측 권선부의 단면적을 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일의 단면적보다 크게 하여 상기 제2차측 권선부가 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성하며, 상기 외각 부재 내부에는 상기 외각 부재의 방열을 위한 냉각수 통로가 형성됨- 를 포함하는 변압기.
제8항에 있어서, 상기 냉각수 통로는
상기 외각 부재 내부에서 복수의 횟수만큼 굴곡되는 것을 특징으로 하는 변압기.
링 형태의 토로이덜 코어(Toroidal Core);
상기 토로이덜 코어에 복수의 권선수만큼 와인딩되는 전도성 코일을 포함하는 제1차측 권선부; 및
상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부를 감싸는 외각 부재 -상기 외각 부재는 상기 토로이덜 코어의 중심부 및 외측부에 와인딩되어 상기 외각 부재에 흐르는 전류가 상기 중심부로부터 상기 외측부로 흐르거나 상기 외측부로부터 상기 중심부로 흐르도록 제2차측 권선부를 형성하고, 상기 제2차측 권선부의 단면적을 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일의 단면적보다 크게 하여 상기 제2차측 권선부가 상기 제1차측 권선부의 전도성 코일보다 더 큰 전류 경로를 형성하며, 상기 외각 부재는 표면에는 복수의 냉각핀이 형성됨- 를 포함하는 변압기.
제10항에 있어서,
상기 외각 부재 표면에 장착된 방열팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기.