KR101082879B1 - 쌍코어 구조를 이용한 변압기 - Google Patents

쌍코어 구조를 이용한 변압기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 쌍코어 구조를 이용한 변압기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 변압기의 코어 구조 및 권선 방법에 의해 필연적으로 발생하는 역기전력에 의한 코일의 열 발생 등을 최소화하는 쌍코어 구조를 이용한 변압기에 관한 것이다.
본 발명인 쌍코어 구조를 이용한 변압기는,
변압기에 있어서,
역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
제1코일(110)이 권선되는 제1코어부(120)와,
제2코일(130)이 권선되는 제2코어부(140)로 이루어진 1차코일부(100)와;
제3코일(210)이 권선되는 제3코어부(220)와,
제4코일(230)이 권선되는 제4코어부(240)로 이루어진 2차코일부(200)와;
상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 어느 일측이 결합되는 제1자기유도코어부(300)와;
상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 타측이 결합되는 제2자기유도코어부(400);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통해 쌍코어 구조를 제공하여 역기전력에 의해 발생하는 코일의 열 발생을 최소화하는 효과를 제공하게 된다.
영구자석, 코일, 변압기, 역기전력, 최소 열발생.

Description

쌍코어 구조를 이용한 변압기{transformer using double-core structure.}
본 발명은 쌍코어 구조를 이용한 변압기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 변압기의 코어 구조 및 권선 방법에 의해 필연적으로 발생하는 역기전력에 의한 코일의 열 발생 등을 최소화하는 쌍코어 구조를 이용한 변압기에 관한 것이다.
역기전력이란 발전기 및 전동기의 전기자 코일, 또는 변압기의 1차 코일 속에 생긴 전원의 기전력과 반대 방향의 기전력을 의미한다.
상기 역기전력은 전기적 부하를 걸 경우에 발생하게 되며, 상기 전기적 부하란 전기를 사용한다는 의미이다.
일반적으로 전기를 사용하게 되면 코일에 전류가 흐르게 되는데 기존의 기전력과 반대 방향으로 전류가 흐르게 되는 것이다.
이때, 플레밍의 왼손 법칙에서 설명하는 바와 같이 발전기나 모터의 경우는 회전자의 회전 방향과 반대 방향으로 회전력(토오크)이 발생하여 기존 회전을 방해하고, 변압기의 경우는 코일에 열이 발생하게 된다.
변압기에 열이 발생하는 현상을 손실이 생겼다고 하는데, 변압기에서의 손실은 와전류에 의해 발생하는 열, 즉 와전류손과 철손, 그리고 역기전력에 의해 발생 하는 열, 즉, 동손 등으로 구분하여 사용하고 있다.
여기서 와전류에 의해 발생하는 와전류손과 철손은 코어의 재질과 밀접한 관계를 가지고 있는데 현재 변압기 코어의 재질은 종래의 규소강판보다 와전류손과 철손이 적은 아몰퍼스 재질이나 자구미세화강판으로 교체되고 있다.
반면에 역기전력의 방향에 의해 발생하는 열을 최소화하기 위해서는 역기전력의 방향에 의해 발생하는 열을 상쇄시키는 수단을 제공할 필요성이 있으며 이로 인하여 동손, 즉, 코일에 열이 발생하지 않는 변압기를 설계할 수 있게 될 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 쌍코어 구조를 이용한 변압기를 제공하여 역기전력에 의해 발생하는 코일의 열 발생을 최소화시키도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 직렬 혹은 병렬로 사용되는 경우에 따라 코일의 결선 방법을 달리함으로써, 사용 용도에 따라 선택 적용이 가능하도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,
본 발명의 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기는,
변압기에 있어서,
역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
제1코일(110)이 권선되는 제1코어부(120)와,
제2코일(130)이 권선되는 제2코어부(140)로 이루어진 1차코일부(100)와;
제3코일(210)이 권선되는 제3코어부(220)와,
제4코일(230)이 권선되는 제4코어부(240)로 이루어진 2차코일부(200)와;
상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 어느 일측이 결합되는 제1자기유도코어부(300)와;
상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 타측이 결합되는 제2자기유도코어부(400);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기는 쌍코어 구조를 제공하여 역기전력에 의해 발생하는 코일의 열 발생을 최소화하는 효과를 제공하게 된다.
또한, 전압을 높이기 위해서 직렬 결선 방법을 사용하거나 전류량을 높이기 위해서 병렬 결선 방법을 사용할 수 있게 되어 사용 용도에 따라 선택 적용이 가능한 효과를 제공하게 된다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용 한 변압기는,
변압기에 있어서,
역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
제1코일(110)이 권선되는 제1코어부(120)와,
제2코일(130)이 권선되는 제2코어부(140)로 이루어진 1차코일부(100)와;
제3코일(210)이 권선되는 제3코어부(220)와,
제4코일(230)이 권선되는 제4코어부(240)로 이루어진 2차코일부(200)와;
상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 어느 일측이 결합되는 제1자기유도코어부(300)와;
상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 타측이 결합되는 제2자기유도코어부(400);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.
이때, 직렬로 사용할 경우에,
상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 출력점(B)를 결선하며, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 출력점(B)을 결선하는 것을 특징으로 한다.
이때, 병렬로 사용할 경우에,
상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 출력점(B)을 결선하며, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 시작점(B')를 결선하고, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 출력점(B)을 결선하며, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 시작점(B')를 결선하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1자기유도코어부 및 제2자기유도코어부는,
면적감소부(600)를 형성하여 자속밀도를 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1코어부와 제2코어부와 제3코어부와 제4코어부 및 제1자기유도코어부와 제2자기유도코어부의 재질은 코어용 페라이트인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기는,
변압기에 있어서,
역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
코어부형성구멍(650)을 구성하고 있으며, 상기 코어부형성구멍 좌측 및 우측에 각각 제1코일(110) 및 제2코일(130)이 감겨져 있는 1차코어부(700)로 이루어진 1차코일부(100)와;
코어부형성구멍(650)을 구성하고 있으며, 상기 코어부형성구멍 좌측 및 우측에 각각 제3코일(210) 및 제4코일(230)이 감겨져 있는 2차코어부(800)로 이루어진 2차코일부(200);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.
이때, 직렬로 사용할 경우에,
상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 출력점(B)를 결선하며, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 출력점(B)을 결선하는 것을 특징으로 한다.
이때, 병렬로 사용할 경우에,
상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 출력점(B)을 결선하며, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 시작점(B')를 결선하고, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 출력점(B)을 결선하며, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 시작점(B')를 결선하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 1차코어부 및 2차코어부의 재질은 코어용 페라이트인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기는,
변압기에 있어서,
역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
제1코일(710a)과 제2코일(730a)이 함께 권선되는 제1코어부(720)로 이루어진 1차코일부(700)와;
제3코일(810a)과 제4코일(840a)이 함께 권선되는 제2코어부(820)로 이루어진 2차코일부(800)와;
상기 1차코일부(700) 및 2차코일부(800)가 결합되는 제1자기유도코어부(300);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코어부와 제2코어부는 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.
이때, 직렬로 사용할 경우에,
1차코일부의 제1코일의 출력점(A')과 제3코일의 시작점(d)을 결선하거나, 제1코일의 시작점(A)과 제3코일의 출력점(d')를 결선하며, 상기 2차코일부의 제4코일의 출력점(c')과 제2코일의 시작점(B)을 결선하거나, 제4코일의 시작점(c)과 제2코일의 출력점(B')을 결선하는 것을 특징으로 한다.
이때, 병렬로 사용할 경우에,
1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제4코일의 시작점(c)을 결선하며, 제1코일의 출력점(A')과 제4코일의 출력점(c')를 결선하고, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(d)과 제2코일의 시작점(B)을 결선하며, 제3코일의 출력점(d')과 제2코일의 출력점(B')를 결선하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제1자기유도코어부의 재질은 코어용 페라이트인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 쌍코어 구조를 이용한 변압기는,
변압기에 있어서,
역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
제1코일(110)이 권선되는 제1코어부(120)와,
제2코일(130)이 권선되는 제2코어부(140)로 이루어진 1차코일부(100)와;
제3코일(210)이 권선되는 제3코어부(220)와,
제4코일(230)이 권선되는 제4코어부(240)로 이루어진 2차코일부(200)와;
상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 어느 일측이 결합되는 제1자기유도코어부(300)와;
상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 타측이 결합되는 제2자기유도코어부(400);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.
1차코일부는 제1코일이 권선된 제1코어부와 제2코일이 권선된 제2코어부로 구성되어 있으며, 2차코일부는 제3코일이 권선된 제3코어부와 제4코일이 권선된 제4코어부로 구성된다.
상기와 같이 제1코어부와 제2코어부를 한 쌍으로 제1권선부를 구성하며, 제3코어부와 제4코어부를 한 쌍으로 제2권선부를 구성하되 각각의 코어부들은 일정 간격을 유지하게 된다.
상기와 같은 본 발명의 변압기는 예를 들어 220V의 전기가 1차코일부측으로 입력되면 2차코일부를 통하여 변압되어 부하측으로 공급되는 것이다.
이때, 상기 제1자기유도코어부는 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 어느 일측을 결합시키며, 상기 제2자기유도코어부는 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 타측을 결합시켜 본 발명인 쌍코어 구조 변압기를 구성하게 된다.
또한, 역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일을 도 3a 내지 3b에 도시한 바와 같이 각각 반대 방향으로 권선하게 된다.
상기와 같은 본 발명인 쌍코어 구조를 제공하여 변압기 뿐만 아니라 코어가 사용되어지는 모든 제품 즉, 전기, 전자 제품의 파워서프라이 구성 모듈에 필요한 트랜스 및 기타 용도의 트랜스 등에도 적용할 경우에도 전기, 전자 제품의 발열을 최소화할 수 있게 된다.
즉, 변압기, 트랜스 등을 부품으로 하는 전자제품 등의 경우 코어에서 발생하는 열을 최소화시켜 냉각 장치 등이 따로 필요하지 않는 부수적인 장점도 제공할 수 있게 된다.
도 3a 내지 3b에 도시한 바와 같이 역기전력의 방향은 코일의 권선 방향으로 결정되는데 본 발명은 코일의 권선 방향이 서로 반대 방향인 쌍코어 구조로 되어 있기 때문에 역기전력의 흐르는 방향이 서로 반대로 형성되어 역기전력에 의해 발 생하는 열이 최소화되는 것이다.
또한 변압기, 전자제품의 트랜스 등의 코일에서 열이 발생하는 것도 코일의 역기전력 때문인데 본 발명인 쌍코어 구조는 역기전력에 의해 발생하는 열 손실을 상쇄시켰기 때문에 코일에 발생하는 열을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이 제1자기유도코어부 및 제2자기유도코어부는 면적감소부(600)를 형성하여 자속밀도를 더욱 높일 수 있도록 하게 되는데, 이를 통해 변압기의 효율을 더욱 배가시킬 수 있게 된다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 직렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 병렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
도 3a에 도시한 바와 같이 직렬로 사용할 경우에 상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 출력점(B)를 결선하며, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 출력점(B)을 결선하게 된다.
즉, 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 시작점(B')을 결선시 제1코일의 출력점(A')에 +(-)극을 연결하고 제2코일의 출력점(B)에 -(+)극을 연결하게 된다.
반대로 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 출력점(B)을 결선시 제1코일의 시작점(A)에 +(-)극을 연결하고 제2코일의 시작점(B')에 -(+)극을 연결하게 된다.
또한, 2차코일부를 구성하고 있는 제3코일과 제4코일도 동일하게 결선하게 된다.
한편, 도 3b에 도시한 바와 같이 병렬로 사용할 경우에 상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 출력점(B)을 결선하며, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 시작점(B')를 결선하고, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 출력점(B)을 결선하며, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 시작점(B')를 결선하게 된다.
이때, 1차코일부를 구성하고 있는 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 출력점(B)을 결선하여 +(-)극을 연결하고 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 시작점(B')를 결선하여 -(+)극을 연결하게 되며, 2차코일부를 구성하고 있는 제3코일과 제4코일도 동일하게 결선하게 된다.
따라서, 전압을 높이기 위해서 직렬 결선 방법을 사용하거나 전류량을 높이기 위해서 병렬 결선 방법을 사용할 수 있게 되어 사용 용도에 따라 선택 적용이 가능한 효과를 제공하게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 사시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기는,
변압기에 있어서,
역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
코어부형성구멍(650)을 구성하고 있으며, 상기 코어부형성구멍 좌측 및 우측에 각각 제1코일(110) 및 제2코일(130)이 감겨져 있는 1차코어부(700)로 이루어진 1차코일부(100)와;
코어부형성구멍(660)을 구성하고 있으며, 상기 코어부형성구멍 좌측 및 우측에 각각 제3코일(210) 및 제4코일(230)이 감겨져 있는 2차코어부(800)로 이루어진 2차코일부(200);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.
즉, 종래의 말굽형상 변압기에 1차코일부 및 2차코일부에 각각 한 쌍의 코일을 구성하게 되는 것으로서, 1차코일부를 이루는 1차코어부에 쌍코일 즉, 제1코일 및 제2코일을 감기위하여 코어부형성구멍(650)을 형성하게 된다.
또한, 2차코일부를 이루는 2차코어부에 쌍코일 즉, 제3코일 및 제4코일을 감기 위하여 1차코일부와 동일하게 코어부형성구멍(650)을 형성하게 된다.
이때, 역기전력을 상쇄시키기 위하여 본 발명의 일실시예와 마찬가지로 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선하게 된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 쌍코어 구조는 1차코일부(700)에서 2차코일부(800)으로 원을 그리면서 자속이 흐르고 1차코일부의 역기전력은 반시계방향 및 시계방향으로 동시에 흐르므로(권선의 방향이 하나는 오른쪽으로 하나는 왼쪽으로 감겨져 있기 때문에) 역기전력에 의한 손실이 서로 상쇄되는 것이고, 2차코일부의 역기전력도 반시계방향 및 시계방향으로 동시에 흐르므로 역기전력에 의한 손실이 서로 상쇄되는 것이다.
상기와 같은 쌍코어 구조로 직접 변압기를 제작해보면 자속은 종래의 변압기와 동일하게 발생하고 역기전력에 의한 손실은 제거되는 것이다.
한편, 도 5a 내지 도 5b에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 설명한 것과 동일하게 직렬 및 병렬 권선 방법을 사용하여 필요에 따란 선택적으로 적용할 수 있게 된다.
도 6은 종래 1차코일부와 2차코일부를 함께 권선한 변압기 사시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 종래의 1차코일부와 2차코일부를 함께 권선한 변압기는,
일체형 자기유도코어부(10) 중앙에 구멍을 형성하고 해당 구멍 부위에 코어부(20)를 형성하고, 코어부에 1차코일(30)과 2차코일(40)을 함께 권선하여 변압기를 구성하게 된다.
이때, 상기 자기유도코어부의 재질은 규소 강판에서 아몰퍼스 재질로, 최근에는 효율을 더욱 높이기 위하여 자구미세화강판을 사용하고 있다.
상기와 같이 자기유도코어부의 재질을 규소 강판에서 아몰퍼스로 아몰퍼스에서 자구미세화강판으로 사용하는 것은 와전류손과 철손을 줄여 발열을 적게 하고 변압기의 효율을 높이기 위한 것이다.
그런데 아몰퍼스나 자구미세화강판도 와전류를 완전 차단할 수 없기 때문에 코어에 발생하는 손실을 완전하게 줄일 수는 없다.
반면에 코어용 페라이트 재질은 와전류가 거의 발생하지 않기 때문에 와전류에 의해 발생하는 와전류손과 철손을 제거할 수 있다.
따라서 페라이트 코어 재질을 본 발명인 쌍코어 구조에 적용하게 되면 변압기의 열손실은 거의 없어지게 된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 사시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이 종래 대부분의 변압기는 일체형의 자기유도코어부 중앙에 코어부 한 개를 구성하는 것이지만, 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명에서는 제1코어부(720)와 제2코어부(820) 두 개를 구성하게 된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기는,
변압기에 있어서,
역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
제1코일(710a)과 제2코일(730a)이 함께 권선되는 제1코어부(720)로 이루어진 1차코일부(700)와;
제3코일(810a)과 제4코일(840a)이 함께 권선되는 제2코어부(820)로 이루어진 2차코일부(800)와;
상기 1차코일부(700) 및 2차코일부(800)가 결합되는 제1자기유도코어부(300);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코어부와 제2코어부는 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.
1차코일부는 제1코일(710a)과 제2코일(730a)이 함께 권선되는 제1코어부(720)로 구성되어 있으며, 2차코일부는 제3코일(810a)과 제4코일(840a)이 함께 권선되는 제2코어부(820)로 구성된다.
상기와 같이 제1코어부를 1차코일부로 구성하며, 제2코어부를 2차코일부로 구성하되 각각의 코어부들은 일정 간격을 유지하게 된다.
상기와 같은 본 발명의 변압기는 예를 들어 220V의 전기가 1차코일부측으로 입력되면 2차코일부를 통하여 변압되어 부하측으로 공급되는 것이다.
또한, 역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여 상기 제1코일과 제2코일이 권선되는 방향과 반대로 제3코일과 제4코일을 도 7a 내지 7b에 도시한 바와 같이 반대 방향으로 권선하게 된다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 직렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 병렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
도 7a에 도시한 바와 같이 직렬로 사용할 경우에 상기 1차코일부의 제1코일의 출력점(A')과 제3코일의 시작점(d)을 결선하거나, 제1코일의 시작점(A)과 제3코일의 출력점(d')를 결선하며, 상기 2차코일부의 제4코일의 출력점(c')과 제2코일의 시작점(B)을 결선하거나, 제4코일의 시작점(c)과 제2코일의 출력점(B')을 결선하게 된다.
즉, 제1코일의 출력점(A')과 제3코일의 시작점(d)을 결선시 제1코일의 시작점(A)에 +(-)극을 연결하고 제3코일의 출력점(d')에 -(+)극을 연결하게 된다.
반대로 제1코일의 시작점(A)과 제3코일의 출력점(d')를 결선시 제1코일의 출력점(A')에 +(-)극을 연결하고 제3코일의 시작점(d)에 -(+)극을 연결하게 된다.
또한, 제2코일과 제4코일도 동일하게 결선하게 된다.
한편, 도 7b에 도시한 바와 같이 병렬로 사용할 경우에 상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제4코일의 시작점(c)을 결선하며, 제1코일의 출력점(A')과 제4코일의 출력점(c')를 결선하고, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(d)과 제2코일의 시작점(B)을 결선하며, 제3코일의 출력점(d')과 제2코일의 출력점(B')를 결선하게 된다.
이때, 1차코일부를 구성하고 있는 제1코일의 시작점(A)과 제4코일의 시작점(c)을 결선하여 +(-)극을 연결하고 제1코일의 출력점(A')과 제4코일의 출력점(c')를 결선하여 -(+)극을 연결하게 되며, 제2코일과 제3코일도 동일하게 결선하게 된다.
따라서, 전압을 높이기 위해서 직렬 결선 방법을 사용하거나 전류량을 높이기 위해서 병렬 결선 방법을 사용할 수 있게 되어 사용 용도에 따라 선택 적용이 가능한 효과를 제공하게 된다.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되 는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명인 고효율용 쌍코어 구조는 쌍코어 구조를 이용한 변압기는 쌍코어 구조를 제공하여 역기전력에 의해 발생하는 코일의 열 발생을 최소화하는 효과를 제공하게 되어 해당 변압기 및 전자제품 등에 사용되는 트랜스 분야에도 널리 활용할 수 있게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 제1자기유도코어부 및 제2자기유도코어부 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 직렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 병렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 직렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 병렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
도 6은 종래 1차코일부와 2차코일부를 함께 권선한 변압기 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 직렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 쌍코어 구조를 이용한 변압기의 병렬 사용시 결선 방법을 나타낸 예시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 1차코일부
110 : 제1코일
120 : 제1코어부
130 : 제2코일
140 : 제2코어부
200 : 2차코일부
210 : 제3코일
220 : 제3코어부
230 : 제4코일
240 : 제4코어부
300 : 제1자기유도코어부
400 : 제2자기유도코어부
500 : 삽입구멍
600 : 면적감소부
650 : 코어부형성구멍
700 : 1차코어부
700a : 1차코일부
710a : 제1코일
720a : 제1코어부
730a : 제2코일
800 : 2차코어부
800a : 2차코일부
810a : 제3코일
820a : 제2코어부
840a : 제4코일

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 변압기에 있어서,
    역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
    제1코일(110)이 권선되는 제1코어부(120)와,
    제2코일(130)이 권선되는 제2코어부(140)로 이루어진 1차코일부(100)와;
    제3코일(210)이 권선되는 제3코어부(220)와,
    제4코일(230)이 권선되는 제4코어부(240)로 이루어진 2차코일부(200)와;
    상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 어느 일측이 결합되는 제1자기유도코어부(300)와;
    상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 타측이 결합되는 제2자기유도코어부(400);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 하되,
    직렬로 사용할 경우에,
    상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 출력점(B)를 결선하며, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 출력점(B)을 결선하는 것을 특징으로 하는 쌍코어 구조를 이용한 변압기.
  3. 변압기에 있어서,
    역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
    제1코일(110)이 권선되는 제1코어부(120)와,
    제2코일(130)이 권선되는 제2코어부(140)로 이루어진 1차코일부(100)와;
    제3코일(210)이 권선되는 제3코어부(220)와,
    제4코일(230)이 권선되는 제4코어부(240)로 이루어진 2차코일부(200)와;
    상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 어느 일측이 결합되는 제1자기유도코어부(300)와;
    상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부를 삽입시키기 위한 삽입구멍(500)을 형성하고 있으며, 해당 삽입구멍에 상기 제1코어부와 제2코어부 및 제3코어부와 제4코어부의 타측이 결합되는 제2자기유도코어부(400);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 하되,
    병렬로 사용할 경우에,
    상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 출력점(B)을 결선하며, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 시작점(B')를 결선하고, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 출력점(B)을 결선하며, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 시작점(B')를 결선하는 것을 특징으로 하는 쌍코어 구조를 이용한 변압기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 변압기에 있어서,
    역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
    코어부형성구멍(650)을 구성하고 있으며, 상기 코어부형성구멍 좌측 및 우측에 각각 제1코일(110) 및 제2코일(130)이 감겨져 있는 1차코어부(700)로 이루어진 1차코일부(100)와;
    코어부형성구멍(650)을 구성하고 있으며, 상기 코어부형성구멍 좌측 및 우측에 각각 제3코일(210) 및 제4코일(230)이 감겨져 있는 2차코어부(800)로 이루어진 2차코일부(200);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 하되,
    직렬로 사용할 경우에,
    상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 출력점(B)를 결선하며, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 시작점(B')을 결선하거나, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 출력점(B)을 결선하는 것을 특징으로 하는 쌍코어 구조를 이용한 변압기.
  8. 변압기에 있어서,
    역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
    코어부형성구멍(650)을 구성하고 있으며, 상기 코어부형성구멍 좌측 및 우측에 각각 제1코일(110) 및 제2코일(130)이 감겨져 있는 1차코어부(700)로 이루어진 1차코일부(100)와;
    코어부형성구멍(650)을 구성하고 있으며, 상기 코어부형성구멍 좌측 및 우측에 각각 제3코일(210) 및 제4코일(230)이 감겨져 있는 2차코어부(800)로 이루어진 2차코일부(200);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코일과 제2코일 및 제3코일과 제4코일이 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 하되,
    병렬로 사용할 경우에,
    상기 1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제2코일의 출력점(B)을 결선하며, 제1코일의 출력점(A')과 제2코일의 시작점(B')를 결선하고, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(A)과 제4코일의 출력점(B)을 결선하며, 제3코일의 출력점(A')과 제4코일의 시작점(B')를 결선하는 것을 특징으로 하는 쌍코어 구조를 이용한 변압기.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 변압기에 있어서,
    역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
    제1코일(710a)과 제2코일(730a)이 함께 권선되는 제1코어부(720)로 이루어진 1차코일부(700)와;
    제3코일(810a)과 제4코일(840a)이 함께 권선되는 제2코어부(820)로 이루어진 2차코일부(800)와;
    상기 1차코일부(700) 및 2차코일부(800)가 결합되는 제1자기유도코어부(300);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코어부와 제2코어부는 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 하되,
    직렬로 사용할 경우에,
    1차코일부의 제1코일의 출력점(A')과 제3코일의 시작점(d)을 결선하거나, 제1코일의 시작점(A)과 제3코일의 출력점(d')를 결선하며, 상기 2차코일부의 제4코일의 출력점(c')과 제2코일의 시작점(B)을 결선하거나, 제4코일의 시작점(c)과 제2코일의 출력점(B')을 결선하는 것을 특징으로 하는 쌍코어 구조를 이용한 변압기.
  12. 변압기에 있어서,
    역기전력에 의해 발생하는 손실을 상쇄시키기 위하여,
    제1코일(710a)과 제2코일(730a)이 함께 권선되는 제1코어부(720)로 이루어진 1차코일부(700)와;
    제3코일(810a)과 제4코일(840a)이 함께 권선되는 제2코어부(820)로 이루어진 2차코일부(800)와;
    상기 1차코일부(700) 및 2차코일부(800)가 결합되는 제1자기유도코어부(300);를 포함하여 구성되되, 상기 제1코어부와 제2코어부는 각각 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 하되,
    병렬로 사용할 경우에,
    1차코일부의 제1코일의 시작점(A)과 제4코일의 시작점(c)을 결선하며, 제1코일의 출력점(A')과 제4코일의 출력점(c')를 결선하고, 상기 2차코일부의 제3코일의 시작점(d)과 제2코일의 시작점(B)을 결선하며, 제3코일의 출력점(d')과 제2코일의 출력점(B')를 결선하는 것을 특징으로 하는 쌍코어 구조를 이용한 변압기.
  13. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104700993A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 现代自动车株式会社 变压器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11955267B2 (en) 2018-01-17 2024-04-09 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Reactor, core member, and power supply circuit
KR20230161260A (ko) 2022-05-18 2023-11-27 최현국 가정용 전력제어장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005252107A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Tabuchi Electric Co Ltd 電磁誘導器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099066A (en) * 1976-08-17 1978-07-04 Beggs William C Pulse generating system with high energy electrical pulse transformer and method of generating pulses
JPH05258961A (ja) * 1992-03-12 1993-10-08 Toyota Autom Loom Works Ltd 可変インダクタンス
US5210513A (en) * 1992-03-20 1993-05-11 General Motors Corporation Cooling of electromagnetic apparatus
JP2588916Y2 (ja) * 1992-07-20 1999-01-20 株式会社トーキン ノイズフィルタ用チョークコイル
US6348848B1 (en) * 2000-05-04 2002-02-19 Edward Herbert Transformer having fractional turn windings
KR100819750B1 (ko) * 2006-12-21 2008-04-07 최홍현 차폐 트랜스

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005252107A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Tabuchi Electric Co Ltd 電磁誘導器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104700993A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 现代自动车株式会社 变压器

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