KR101097534B1

KR101097534B1 - 밸런스 코일

Info

Publication number: KR101097534B1
Application number: KR1020090090094A
Authority: KR
Inventors: 정원식; 김종락; 윤경호; 서윤석
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-12-22
Also published as: KR20110032546A

Abstract

본 발명은 밸런스 코일에 관한 것으로, 교류 전압이 인가되는 1차 권선부와 상기 1차 권선부의 일 측에 배치된 2차 권선부를 구비하는 보빈, 상기 1차 권선부에 권선되는 1차 코일, 상기 1차 코일에 의해 전류가 유도되며 상기 2차 권선부에 권선되는 2차 코일, 상기 보빈의 몸체를 관통하여 삽입된 제1 코어, 및 상기 제1 코어의 일 측과 접하는 제2 코어를 포함한다.

밸런스 코일, 보빈, 출력단자, 입력단자, 코어

Description

밸런스 코일{Balance Coil}

본 발명은 밸런스 코일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 1차 권선부 및 2차 권선부를 구비하는 보빈을 사용하여 복수의 램프의 전류 밸런싱을 조절하는 밸런스 코일에 관한 것이다.

최근 정보산업의 발달과 함께 디스플레이 장치에 대한 연구, 개발도 활성화 되고 있다. 디스플레이 장치 중 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)는 경량박형으로 제조가 가능하고 소비전력이 낮아 널리 사용되고 있다.

액정표시장치는 백라이트 유닛(BLU:Back Light Unit)과 액정패널로 구성되며, 백라이트 유닛은 광원, 인버터 회로 및 기타 광학 부재로 구성될 수 있다.

백라이트 유닛의 광원으로는 주로 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Electrode Fluorescent Lamp) 또는 외부전극 형광램프(EEFL: External Electrode Fluorescent Lamp)가 사용되고 있다.

또한, 백라이트 유닛은 광원을 구동하기 위하여 인가 전압을 높게 할 필요가 있으며, 일반적으로 교류의 저전압을 교류의 고전압으로 승압시키는 인버터 회로를 구비한다.

여기서, 인버터 회로는 입력되는 교류 전압을 승압시켜 램프로 전달하며, 각각의 램프로 전달되는 전류 편차를 동일하게 유지하기 위하여 밸런스 회로(Balance Circuit)를 포함한다.

디스플레이 장치의 액정패널은 점점 대형화되어 가는 반면, 부피는 줄어들어 박형화가 진행되어 디스플레이 장치 내부에 실장되는 회로 및 부품들은 점점 소형화될 수 있는 형태로 개발되고 있으며, 디스플레이 장치에 대한 가격 경쟁력이 치열해짐에 따라, 부품수 및 단가를 줄이고자 하는 노력이 계속되고 있다.

그러나, 일반적인 밸런스 회로를 구성하는 밸런스 코일은 1개 당 1개의 출력 단자를 구비하게 설계되며, 출력 단자는 하나의 램프와 전기적으로 연결된다.

따라서, 디스플레이 장치가 대형화됨에 따라 요구되는 램프의 수가 증가하며, 램프의 수에 따라 밸런스 코일의 수도 증가될 수 밖에 없다. 이로 인하여, 밸런스 코일을 사용하는 디스플레이 장치의 가격이 상승하게 될 뿐만 아니라, 디스플레이 장치에서 차지하는 트랜스포머의 부피가 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 다수의 램프의 전류 밸런싱을 조절하기 위하여 다수의 1차 권선부 및 2차 권선부를 구비하는 보빈을 포함하는 밸런스 코일을 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 교류 전압이 인가되는 1차 권선부와 상기 1차 권선부의 일 측에 배치된 2차 권선부를 구비하는 보빈, 상기 1차 권선부에 권선되는 1차 코일, 상기 1차 코일에 의해 전류가 유도되며 상기 2차 권선부에 권선되는 2차 코일, 상기 보빈의 몸체를 관통하여 삽입된 제1 코어, 및 상기 제1 코어의 일 측과 접하는 제2 코어를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일은 상기 1차 코일의 일단부와 연결되며, 상기 보빈의 중심축을 기준으로 양 측에 배치되는 고압부 입력단자, 상기 1차 코일의 타단부와 각각 연결되며 램프로 인가되는 전압을 전달하고 상기 고압부 입력단자와 이격 배치되는 램프 연결단자 및 상기 2차 코일의 양단부와 연결되며, 상기 보빈의 중심축을 기준으로 양 측에 배치되는 루프 출력단자를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일의 상기 고압부 입력단자 및 램프 연결단자는 2n개로 구비되고, 상기 루프 출력단자는 n개 구비되며, 상기 n은 1차 및 2차 권선부의 개수로 결정될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일의 상기 고압부 입력단자, 램프 연결단자 및 루프 출력단자는 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일의 상기 보빈은 두 개가 평행하게 배치되고, 상기 제1 코어는 상기 두 개의 보빈의 몸체를 관통하는 두 개의 "E"형 코어이고, 상기 제2 코어는 상기 두 개의 제1 코어의 일 측과 각각 접하는 하나의 "I"형 코어로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일은 상기 1차 및 2차 권선부에 각각 등간격으로 배치된 다수의 슬릿을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일의 상기 보빈은 평행하게 배치된 두 개의 절연수지로 형성되고, 상기 각각의 절연수지의 양 측에 두 개의 1차 권선부가 배치되며, 상기 각각의 절연수지의 중앙에 두 개의 2차 권선부가 배치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일의 상기 1차 권선부와 2차 권선부 사이에는 격벽이 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 교류 전압이 인가되는 4개의 1차 권선부와 상기 각각의 1차 권선부의 일측에 배치된 4개의 2차 권선부를 구비하는 보빈, 상기 1차 권선부에 권선되는 1차 코일, 상기 1차 코일에 의해 전류가 유도되며 상기 2차 권선부에 권선되는 2차 코일, 상기 보빈의 몸체를 관통하여 삽입된 E형 코어, 상기 E형 코어의 일 측과 각각 접하는 I형 코어, 상기 1차 코일의 양단부와 각각 연결되며 상기 보빈의 중심축을 기준으로 양 측에 형성되는 2n개의 고압부 입력단자, 상기 1차 코일의 타단부와 각각 연결되며 램프로 인가되는 전압을 전달하고 상기 고압부 입력단자와 이격 배치되는 램프 연결단자 및 상기 2차 코일의 양단부와 각각 연결되며 상기 보빈의 중심축을 기준으로 양 측에 형성되는 n개의 루프 출력단자를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일의 상기 1차 및 2차 권선부는 각각 등간격으로 배치된 다수의 슬릿을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일의 상기 1차 및 2차 권선부 사이에는 격벽이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 밸런스 코일의 상기 고압부 입력단자 및 루프 출력단자는 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 하나의 밸런스 코일을 사용하여 4개의 램프로 공급되는 전류 편차가 발생되지 않도록 각각의 램프로 입력되는 전류의 밸런스를 조정할 수 있으므로 디스플레이 장치의 가격 경쟁력을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 전체적인 디스플레이 장치의 부피를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 각각의 권선부 사이 또는 권선부 내에 다수의 절연 슬릿을 구비하여 코일의 권선을 균일하게 할 수 있어 전류평형을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 권선된 코일간의 쇼트 현상을 방지할 수 있어 밸런스 코일의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 밸런스 코일에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 밸런스 코일의 분해 사시도를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 밸런스 코일의 평면도를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 밸런스 코일의 구조도를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 밸런스 코일은 보빈(110), 1차 코일(111a~114a), 2차 코일(115a~118a), 제1 코어(120) 및 제2 코어(130)를 포함한다.

구체적으로, 보빈(110)은 전원으로부터 교류 전압이 인가되는 1차 권선부(111~114)와 1차 권선부(111~114)의 일 측에 배치된 2차 권선부(115~118)를 구비한다.

보빈(110)의 재질은 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정폴리 에스테르(LCP), 폴 리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 페놀계 수지 등을 사용할 수 있다.

보빈(110)의 몸체는 길이 방향으로 관통하는 관통공(A)을 구비하며, 관통공(A)으로 제1 코어(120)가 삽입될 수 있다.

제1 코어(120)는 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 한 쌍의 코어(120)는 보빈(110)의 양끝단부에 형성된 관통공(A)을 통해 각각 삽입되어 서로 마주할 수 있다.

보빈(110)의 양끝단부에 형성된 관통공(A)을 통해 각각 삽입된 한 쌍의 코어(120)는 제2 코어(130)와 접합되도록 고정될 수 있다.

코어는 'E'형, 'U'형, 'I'형 등의 형태로 제작될 수 있으며, 고투자율, 저손실, 높은 포화자속밀도, 안정성 및 낮은 생산 비용을 갖는 Mn-Zn계 페라이트로 형성될 수 있다.

그러나, 본 발명의 실시 예에서 코어의 형태나 재질에 대해서 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 실시 예에서는 한 쌍의 제1 코어(120)는 'E'형 구조이며 보빈(110)의 몸체를 관통하고, 제2 코어(130)는 'I'형 구조로 형성되며 보빈(110)의 몸체를 관통한 한 쌍의 제1 코어(120)와 접합되도록 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

이에 더하여, 코어를 수용하는 코어캡(131)을 더 구비할 수 있다. 코어캡(131)은 코어 사이, 코어와 1차/2차 코일 사이의 절연 거리를 확보할 수 있어 코 로나 방전이 일어나는 것을 방지할 수 있다.

보빈(110)은 평행하게 배치된 두 개의 절연수지로 형성될 수 있고, 각각의 절연수지의 양 측에 두 개의 1차 권선부(111~114)가 배치되며, 각각의 절연수지의 중앙에 두 개의 2차 권선부(115~118)가 배치될 수 있다.

1차 권선부(111~114)에는 1차 코일(111a~114a)이 권선되어 있고, 2차 권선부(115~118)에는 2차 코일(115a~118a)이 권선되어 있으며, 2차 코일(115a~118a)은 1차 코일(111a~114a)에 의해 전류가 유도될 수 있다.

1차(111a~114a) 또는 2차 코일(115a~118a)은 1차(111~114) 또는 2차 권선부(115~118)의 외주면을 따라 권선될 수 있다.

1차 권선부(111~114) 및 2차 권선부(115~118)는 각각 등간격으로 배치된 다수의 슬릿(111b~114b)을 더 구비할 수 있으며, 슬릿(111b~114b) 사이에는 1차 코일(111a~114a) 또는 2차 코일(111a~111b)이 권선되어 있다.

다수의 슬릿(111b~111b)은 보빈(110)의 사출 성형시 일체로 형성될 수 있으며, 1차 코일(111a~114a) 및 2차 코일(115a~118a)을 균일한 간격으로 분배하기 위해 형성될 수 있고, 각각의 코일간의 쇼트 현상을 방지할 수 있고, 제품에 대한 기능적 손상을 방지할 수 있다.

또한, 1차 권선부와 2차 권선부 사이(111과 115, 112와 116, 113과 117 또는 114와 118)에는 일정한 이격 공간(119a~119d)이 형성되며, 이격 공간(119a~119d)에는 격벽(119e~119h)이 형성될 수 있다.

격벽(119e~119h)에 의해 1차 권선부(111~114)와 2차 권선부(115~118)에 각각 권선되는 1차 코일(111a~114a)과 2차 코일(115a~118a) 간의 전압 영향을 최소화 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 밸런스 코일은 보빈(110)에 구비된 단자부들(141a~150a, 141b~150b)), 즉 고압부 입력단자(142a, 142b, 147a, 147b), 램프 연결단자(141a, 141b, 144a, 144b, 146a, 146b, 149a, 149b, 150a, 150b) 및 루프 출력단자(143a, 143b, 148a, 148b)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 고압부 입력단자(142a, 142b, 147a, 147b)는 1차 코일(111a~114a)에 교류 전원을 공급하며, 램프 연결단자(141a, 141b, 144a, 144b, 146a, 146b, 149a, 149b, 150a, 150b)는 1차 코일(111a~114a)로 인가된 전류를 램프로 전달하고, 루프 출력단자(143a, 143b, 148a, 148b)는 1차 코일(111a~114a)에 의해 유도된 전류를 2차 코일(115a~118a)로 전달할 수 있다.

고압부 입력단자(142a, 142b, 147a, 147b), 램프 연결단자(141a, 141b, 144a, 144b, 146a, 146b, 149a, 149b, 150a, 150b) 및 루프 출력단자(143a, 143b, 148a, 148b)는 각각 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있도록 절곡형태로 형성될 수 있고, 각각의 단자는 1차(111a~114a) 또는 2차 코일(115a~118a)의 일단부와 연결될 수 있다.

1차 코일(111a~114a)로 공급된 교류 전원은 램프 연결단자(141a, 141b, 144a, 144b, 146a, 146b, 149a, 149b, 150a, 150b)를 통해 각각의 램프와 연결되어 램프로 전원을 공급할 수 있다.

또한, 루프 출력단자(143a, 143b, 148a, 148b)는 2차 코일(115a~118a)과 연 결되며, 2차 코일(115a~118a)은 하나의 폐루프를 형성함에 따라 루프 출력단자(143a, 143b, 148a, 148b)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

즉, 고압부 입력단자(142a, 142b, 147a, 147b)는 접촉핀을 통해 1차 코일(111a~114a)의 일단부와 연결되며, 보빈(110)의 중심축을 기준으로 양 측에 배치되고, 고압부 입력단자(142a, 142b, 147a, 147b)로부터 일정한 거리를 두고 램프 연결단자(141a, 141b, 144a, 144b, 146a, 146b, 149a, 149b, 150a, 150b) 및 루프 출력단자(143a, 143b, 148a, 148b)가 배치될 수 있다.

여기서, 고압부 입력단자(142a, 142b, 147a, 147b) 및 램프 연결단자(141a, 141b, 144a, 144b, 146a, 146b, 149a, 149b, 150a, 150b)는 2n개로 구비되고, 루프 출력단자(143a, 143b, 148a, 148b)는 n개 또는 2n개 구비될 수 있고, n은 1차 및 2차 권선부(111~118)의 개수로 결정될 수 있다.

예를 들어, 4개의 1차 권선부와 4개의 2차 권선부를 구비하는 보빈은 8개의 고압부 입력단자, 8개의 램프 연결단자 및 4개의 루프 출력단자를 구비하며, 고압부 입력단자와 램프 연결단자는 각각 한 쌍의 단자가 하나의 1차 코일의 일단부와 각각 연결되며 루프 출력단자는 하나의 단자와 하나의 2차 코일의 일단부가 연결될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위 에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 밸런스 코일의 분해 사시도를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 밸런스 코일의 평면도를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 밸런스 코일의 구조도를 도시한 도면이다.

도 4는 도 2에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면을 도시한 도면이다.

<도면의 간단한 설명>

100: 밸런스 코일 110: 보빈

111~114: 1차 권선부 115~118: 2차 권선부

111a~114a: 1차 코일 115a~118a: 2차 코일

111b~114b: 다수의 슬릿 119a~119d: 이격공간

119e~119h: 격벽 120: 제1 코어

130: 제2 코어

Claims

교류 전압이 인가되는 1차 권선부와 상기 1차 권선부의 일 측에 배치된 2차 권선부를 구비하는 보빈;

상기 1차 권선부에 권선되는 1차 코일;

상기 1차 코일에 의해 전류가 유도되며 상기 2차 권선부에 권선되는 2차 코일;

상기 보빈의 몸체를 관통하여 삽입된 제1 코어; 및

상기 제1 코어의 일 측과 접하는 제2 코어;를 포함하며,

상기 보빈은 두 개가 평행하게 배치되고, 상기 제1 코어는 상기 두 개의 보빈의 몸체를 관통하는 두 개의 "E"형 코어이고, 상기 제2 코어는 상기 두 개의 제1 코어의 일 측과 각각 접하는 하나의 "I"형 코어로 형성되는 것인

밸런스 코일.
제1항에 있어서,

상기 1차 코일의 일단부와 연결되며, 상기 보빈의 중심축을 기준으로 양 측에 배치되는 고압부 입력단자;

상기 1차 코일의 타단부와 각각 연결되며 램프로 인가되는 전압을 전달하고 상기 고압부 입력단자와 이격 배치되는 램프 연결단자; 및

상기 2차 코일의 양단부와 연결되며, 상기 보빈의 중심축을 기준으로 양 측에 배치되는 루프 출력단자;를 더 포함하는 밸런스 코일.
제2항에 있어서,

상기 고압부 입력단자 및 램프 연결단자는 2n개로 구비되고, 상기 루프 출력단자는 n개 구비되며, 상기 n은 1차 및 2차 권선부의 개수인 밸런스 코일.
제2항에 있어서,

상기 고압부 입력단자, 램프 연결단자 및 루프 출력단자는 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 밸런스 코일.
1차 권선부와 2차 권선부를 구비하는 제1보빈 및 상기 제1보빈과 일직선 상으로 결합되며 1차 권선부와 2차 권선부를 구비하는 제2보빈을 포함하는 보빈;

상기 1차 권선부에 권선되는 1차 코일;

상기 1차 코일에 의해 전류가 유도되며 상기 2차 권선부에 권선되는 2차 코일;

상기 보빈의 내부를 관통하여 삽입된 제1 코어; 및

상기 제1 코어의 일 측과 접하는 제2 코어;

를 포함하는

밸런스 코일.
제1항에 있어서,

상기 1차 및 2차 권선부에 각각 등간격으로 배치된 다수의 슬릿을 더 포함하는 밸런스 코일.
제1항에 있어서,

상기 보빈은 평행하게 배치된 두 개의 절연수지로 형성되고, 상기 각각의 절연수지의 양 측에 두 개의 1차 권선부가 배치되며, 상기 각각의 절연수지의 중앙에 두 개의 2차 권선부가 배치되는 밸런스 코일.
제1항에 있어서,

상기 1차 권선부와 2차 권선부 사이에는 격벽이 형성되는 밸런스 코일.
교류 전압이 인가되는 4개의 1차 권선부와 상기 각각의 1차 권선부의 일측에 배치된 4개의 2차 권선부를 구비하며, 평행하게 배치된 두 개의 절연수지로 형성되고, 상기 각각의 절연수지의 양 측에 두 개의 상기 1차 권선부가 배치되며, 상기 각각의 절연수지의 중앙에 두 개의 상기 2차 권선부가 배치되는 보빈;

상기 1차 권선부에 권선되는 1차 코일;

상기 1차 코일에 의해 전류가 유도되며 상기 2차 권선부에 권선되는 2차 코일;

상기 보빈의 내부를 관통하여 삽입되는 E형 코어;

상기 E형 코어의 일 측과 각각 접하는 I형 코어;

상기 1차 코일의 일단부와 각각 연결되며 상기 보빈의 중심축을 기준으로 양 측에 형성되는 2n개의 고압부 입력단자;

상기 1차 코일의 타단부와 각각 연결되며 램프로 인가되는 전압을 전달하고 상기 고압부 입력단자와 이격 배치되는 램프 연결단자; 및

상기 2차 코일의 양단부와 각각 연결되며 상기 보빈의 중심축을 기준으로 양 측에 형성되는 n개의 루프 출력단자;를 포함하는 밸런스 코일.
제9항에 있어서,

상기 1차 및 2차 권선부는 각각 등간격으로 배치된 다수의 슬릿을 더 포함하는 밸런스 코일.
1차 권선부와 2차 권선부를 구비하는 제1보빈 및 상기 제1보빈과 일직선 상으로 결합되며 1차권선부와 2차 권선부를 구비하는 제2보빈을 포함하는 둘 이상의 보빈이 평행하게 배치되는 보빈부;

상기 1차 권선부에 권선되는 1차 코일;

상기 1차 코일에 의해 전류가 유도되며 상기 2차 권선부에 권선되는 2차 코일;

상기 각각의 보빈 내부에 둘 이상의 레그가 관통되게 삽입되는 2개의 E형 코어;

상기 제1보빈과 제2보빈 사이에 구비되며 상기 2개의 E형 코어 각각의 일 측과 접하는 I형 코어;

상기 1차 코일의 일단부와 각각 연결되며 상기 제1보빈과 제2보빈 사이를 기준으로 양 측에 형성되는 2n개의 고압부 입력단자;

상기 1차 코일의 타단부와 각각 연결되며 램프로 인가되는 전압을 전달하고 상기 고압부 입력단자와 이격 배치되는 램프 연결단자; 및

상기 2차 코일의 양단부와 각각 연결되며 상기 제1보빈과 제2보빈 사이를 기준으로 양 측에 형성되는 n개의 루프 출력단자;를 포함하는 밸런스 코일.
제9항 또는 제11항에 있어서,

상기 1차 및 2차 권선부 사이에는 격벽이 형성되는 밸런스 코일.
제9항 또는 제11항에 있어서,

상기 고압부 입력단자, 램프 연결단자 및 루프 출력단자는 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 밸런스 코일.