KR101181427B1 - High Voltage Boosting Transformer - Google Patents

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Abstract

C형 코어와 I형 코어에 의해 폐 자기회로를 구성하는 코어 본체; 및 상기 C형 코어에 서로 대향하여 권취되고, 방전에 의한 도전로가 형성되지 않도록 일정 간격으로 이격되는 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 승압 변압기가 개시된다.A core body constituting the closed magnetic circuit by the C-type core and the I-type core; And a primary coil and a secondary coil wound around the C core and spaced at regular intervals so as not to form a conductive path due to discharge.

Description

고압 승압 변압기{High Voltage Boosting Transformer}High Voltage Boosting Transformer

본 발명은 전자레인지 등에 설치되는 고압 승압 변압기(High Voltage Transformer)에 관한 것으로, 특히 제조원가를 획기적으로 줄이고 중량을 감소시킨 고압 승압 변압기에 관련한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high voltage booster transformer installed in a microwave oven and the like, and more particularly, to a high pressure booster transformer that significantly reduces manufacturing costs and reduces weight.

일반적으로 전자레인지 등에 설치되는 고압 승압 변압기는 통상 110 또는 220V의 가정용 상용전원을 고압, 가령 2,270V으로 승압시키는 기기이다. In general, a high-voltage booster transformer installed in a microwave oven or the like is a device for boosting a commercial power source of 110 or 220V to a high voltage, for example, 2,270V.

도 1은 이러한 일반적인 고압 승압 변압기를 보여주고 있다.1 shows such a general high voltage step-up transformer.

도시된 바와 같이, 종래의 2권선 고압 승압 변압기는 다수의 적층된 E형 코어(10)와 I형 코어(11)가 결합하여 구성된다. E형 코어(10)에는 외부의 전원이 인가되는 1차 코일(12)과, 1차 코일(12)의 출력측과 접속되는 2차 코일(13)이 권선되고, 하측에 I형 코어(11)가 용접 결합되어 있다. As shown, the conventional two-wound high-voltage step-up transformer is configured by combining a plurality of stacked E-type core 10 and I-type core (11). The E-type core 10 is wound around a primary coil 12 to which external power is applied, and a secondary coil 13 connected to an output side of the primary coil 12, and an I-type core 11 below. Is welded together.

그리고 1차 코일(12)과 2차 코일(13) 사이에는 코어에 흐르는 자속을 누출시키는 바이패스 코어(미도시)와 바이패스 코어(미도시)와 2차 코일(13) 사이에는 발진용 전압인 필라멘트 전압을 얻기 위한 필라멘트 코일(14)이 배치되어 있다.In addition, a bypass core (not shown) for leaking magnetic flux flowing through the core between the primary coil 12 and the secondary coil 13, and an oscillation voltage between the bypass core (not shown) and the secondary coil 13. The filament coil 14 for obtaining the filament voltage is arranged.

이와 같이 구성된 고압 승압 변압기는 1차 코일(12)에 전원이 인가되면 전자유도에 의하여 2차 코일(13)에서 승압된 전압이 출력된다.When the power is applied to the primary coil 12, the high voltage boosted transformer configured as described above outputs a voltage boosted by the secondary coil 13 by electromagnetic induction.

상기의 구조에서, 1차 코일과 2차 코일이 권선된 E형 코어(10) 부분의 폭은 다른 부분의 폭보다 크다. 즉, 코일이 권선된 E형 코어(10) 부분에서 발생하는 자속은 다른 부분으로 동일한 크기로 양분되어 인가되기 때문에 이를 위해 대략 2배 정도의 폭을 갖는다.In the above structure, the width of the portion of the E-shaped core 10 in which the primary coil and the secondary coil are wound is larger than the width of the other portion. That is, since the magnetic flux generated in the portion of the E-shaped core 10 wound around the coil is divided into two parts and applied to the same size, the magnetic flux has a width of about twice.

여기서, 고압 승압 변압기를 제조하는데 소요되는 원가 중 대략 60% 정도가 코어가 차지하기 때문에, 상기와 같이 코일이 권선되는 부분의 폭을 크게 하면, 코어 재질이 더 소모되고 폭이 늘어난 만큼 권선되는 코일의 양도 증가함으로써 결과적으로 제조원가가 증가하고 중량이 늘어나게 된다. Here, since the core occupies about 60% of the cost of manufacturing the high-voltage step-up transformer, if the width of the portion in which the coil is wound is increased as described above, the core material is consumed more and the coil is wound as the width is increased. As the amount of is increased, the manufacturing cost is increased and the weight is increased.

또한, 종래에는 정격 입력전압을 기준으로 ±10% 정도의 전압이 입력되어도 변압기가 소손되지 않을 정도의 내성을 구비하도록 코어의 체적을 맞추었기 때문에 결과적으로 전압 변환에는 불필요한 코어가 사용되었고, 결과적으로 제조원가가 증가하고 중량이 늘어나는 문제점이 있다.In addition, since the volume of the core is conventionally adjusted so that the transformer is not damaged even when a voltage of about 10% is input based on the rated input voltage, an unnecessary core is used for the voltage conversion. There is a problem that the manufacturing cost increases and the weight increases.

따라서, 본 발명의 목적은 적용되는 코어의 양을 획기적으로 줄여 제조원가를 감소시키고 중량을 줄인 고압 승압 변압기를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a high pressure boost transformer that significantly reduces the amount of core applied, thereby reducing manufacturing costs and reducing weight.

상기의 목적은, C형 코어와 I형 코어에 의해 폐 자기회로를 구성하는 코어 본체; 및 상기 C형 코어에 서로 대향하여 권취되고, 방전에 의한 도전로가 형성되지 않도록 일정 간격으로 이격되는 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 고압 승압 변압기에 의해 달성된다.The above object includes a core body constituting a closed magnetic circuit by a C-type core and an I-type core; And a primary coil and a secondary coil wound around the C core and spaced at regular intervals so as not to form a conductive path due to discharge.

또한, 상기의 목적은, C형 코어와 I형 코어에 의해 폐 자기회로를 구성하는 코어 본체; 상기 C형 코어에 서로 대향하여 권취되는 1차 코일과 2차 코일; 및 상기 1차 및 2차 코일 사이에 설치되는 바이패스 코어를 포함하는 고압 승압 변압기에 의해 달성된다.In addition, the above object includes a core body constituting a closed magnetic circuit by a C-type core and an I-type core; A primary coil and a secondary coil wound around the C-type core; And a bypass core installed between the primary and secondary coils.

바람직하게, 상기 1차 코일의 입력단에는 입력전압의 변동을 흡수하기 위한 전압제어회로가 설치될 수 있다.Preferably, the input terminal of the primary coil may be provided with a voltage control circuit for absorbing the variation of the input voltage.

바람직하게, 상기 전압제어회로는, 저항과 커패시터의 값에 의해 정해지는 시정수에 의해 결정되는 주기에 따라 제어신호 전압을 출력하는 다이액과, 상기 제어신호 전압을 게이트로 수신하여 위상에 따라 다른 값의 전압을 출력하는 트라이액을 구비한다.Preferably, the voltage control circuit may include a die solution that outputs a control signal voltage at a period determined by a time constant determined by a value of a resistor and a capacitor, and receives the control signal voltage through a gate to be different in phase. And a triac outputting a voltage of the value.

상기의 구조에 의하면, 종래 변압기와 비교하여 코어의 폭 감소로 무게가 감소하며, 그만큼 재료가 적게 소모되므로 제조원가가 감소한다. According to the above structure, compared to the conventional transformer, the weight is reduced due to the reduction in the width of the core, and as the material is consumed less, the manufacturing cost is reduced.

도 1은 종래의 고압 승압 변압기를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고압 승압 변압기를 나타낸다.
도 3은 도 2의 고압 승압 변압기의 결선도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 고압 승압 변압기를 나타낸다.1 shows a conventional high voltage step-up transformer.
2 shows a high voltage step-up transformer according to an embodiment of the present invention.
3 is a connection diagram of the high-voltage step-up transformer of FIG.
4 illustrates a high voltage boost transformer according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고압 승압 변압기를 나타내고, 도 3은 도 2의 고압 승압 변압기의 결선도이다.FIG. 2 illustrates a high voltage boost transformer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a connection diagram of the high voltage boost transformer of FIG.

도시된 바와 같이, C형 코어(110)와 I형 코어(120)가 결합하여 구성되어 폐 회로가 구성되며, 1차 코일(130)과 2차 코일(140)이 각각 C형 코어(120)에 대향하여 권선된다.As shown, the C-type core 110 and the I-type core 120 is configured to combine to form a closed circuit, the primary coil 130 and the secondary coil 140, respectively, the C-type core 120 Is wound against.

1차 코일(130)과 2차 코일(140) 사이는 일정 간격 이격되어 방전에 의한 도전로가 형성되지 않도록 한다.The primary coil 130 and the secondary coil 140 are spaced apart at regular intervals so that a conductive path due to discharge is not formed.

바람직하게, 1차 코일(130)과 2차 코일(140) 사이에는 바이패스 코어(150)가 개재되는데, 가령 규소강판 철심(154)을 절연지(152)로 감아 구성할 수 있다.Preferably, the bypass core 150 is interposed between the primary coil 130 and the secondary coil 140, for example, the silicon steel sheet iron core 154 may be wound by an insulating paper 152.

여기서, 바이패스 코어(150)는 1차 코일(130)과 2차 코일(140)이 분리되도록 설치되는 것으로, C형 및 I형 코어(110, 120)에 흐르는 자속을 누출시킴으로써 고압 승압 변압기의 코어가 과포화되는 것을 방지한다.Here, the bypass core 150 is installed so that the primary coil 130 and the secondary coil 140 are separated, and by leaking the magnetic flux flowing in the C-type and I-type cores 110 and 120, Prevents the core from oversaturating.

이러한 구성에 의하면, 1차 코일(130)과 2차 코일(140)에 의한 자속은 C형 코어(110)와 I형 코어(120)를 따라 흐르기 때문에, 1차 코일(130)과 2차 코일(140)이 권선된 C형 코어(110) 부분의 폭은 다른 부분의 폭과 동일하며, 이 폭은 종래의 E-I 코어에서 코일이 권선되는 부분의 폭보다 작다. According to this configuration, since the magnetic flux by the primary coil 130 and the secondary coil 140 flows along the C-type core 110 and the I-type core 120, the primary coil 130 and the secondary coil The width of the portion of the C-shaped core 110 to which the 140 is wound is equal to the width of the other portion, which is smaller than the width of the portion of the conventional EI core to which the coil is wound.

따라서, 종래 변압기와 비교하여 코어의 폭 감소로 무게가 감소하며, 그만큼 재료가 적게 소모되므로 제조원가가 감소한다. Therefore, compared with the conventional transformer, the weight is reduced due to the reduction in the width of the core, and the material cost is reduced so that the manufacturing cost is reduced.

또한, 종래 변압기와 동일한 턴(turn) 수를 유지하면서도 폭이 감소하였기 때문에 권선되는 코일의 길이가 그만큼 줄어들고, 그 결과 무게가 줄고 제조원가가 더욱 감소한다.In addition, since the width is reduced while maintaining the same number of turns as the conventional transformer, the length of the coil to be wound is reduced by that, resulting in weight and further reduction in manufacturing cost.

본 발명자에 의한 실험 결과, 도 2의 구조에 의할 경우, C형 코어(110)의 폭 감소와 권선된 1차 및 2차 코일(130, 140)의 길이 감소로 대략 20% 정도의 무게가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.Experimental results by the present inventors, according to the structure of Figure 2, the weight of about 20% due to the reduction in the width of the C-shaped core 110 and the length of the wound primary and secondary coils (130, 140) It was confirmed that the decrease.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 고압 승압 변압기를 나타낸다.4 illustrates a high voltage boost transformer according to another embodiment of the present invention.

종래의 고압 승압 변압기에서는 기준전압에 대비하여 ±10% 가감된 전압이 입력되는 경우, 변압기 코어의 소손을 방지하기 위해서 입력전압의 변동을 감안하여 코어의 부피를 늘렸다. 이에 따라, 코어의 폭이 늘어나기 때문에, 상기와 같이, 권선되는 코일의 길이가 그만큼 늘어나고, 그 결과 무게가 증가함과 동시에 제조원가가 증가하게 된다.In the conventional high voltage step-up transformer, when a voltage of +/- 10% is inputted or lowered compared to the reference voltage, the volume of the core is increased in consideration of the variation of the input voltage in order to prevent burnout of the transformer core. Accordingly, since the width of the core is increased, as described above, the length of the coil to be wound is increased by that amount, and as a result, the weight is increased and the manufacturing cost is increased.

이를 해결하기 위해서, 이 실시 예에서는 상기의 일 실시 예와 함께 또는 별도로 변압기의 입력단에 전압제어회로(160)를 적용하여 입력전압의 변동을 회로적으로 해결함으로써 코어의 부피를 증가시키지 않았다.In order to solve this problem, in this embodiment, the voltage control circuit 160 is applied to the input terminal of the transformer together with or separately from the above embodiment to solve the variations in the input voltage in a circuit so as not to increase the volume of the core.

도 4를 참조하면, 커패시터 C와 가변 저항 VR은 직렬로 연결되고, 커패시터 C의 타단은 입력단자에 연결되고, 가변 저항 VR의 타단은 출력단자에 연결된다.Referring to FIG. 4, the capacitor C and the variable resistor VR are connected in series, the other end of the capacitor C is connected to the input terminal, and the other end of the variable resistor VR is connected to the output terminal.

트라이액 Q의 일단은 커패시터 C의 타단에 접속되고 타단은 출력단자에 연결된다. 따라서, 직렬 연결된 커패시터 C와 가변 저항 VR은 트라이액 Q과 병렬로 연결된다.One end of the triac Q is connected to the other end of the capacitor C and the other end thereof to the output terminal. Thus, the series-connected capacitor C and the variable resistor VR are connected in parallel with the triac Q.

다이액 D의 일단은 커패시터 C와 가변 저항 VR의 연결점에 연결되고, 타단은 트라이액 Q의 게이트에 연결된다.One end of the diac D is connected to the connection point of the capacitor C and the variable resistor VR, and the other end is connected to the gate of the triac Q.

이러한 전압제어회로는 종래 잘 알려져 있는바, 이에 대한 상세한 설명을 생략하고 이하 간단하게 설명한다.Such a voltage control circuit is well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted and will be briefly described below.

커패시터 C와 가변 저항 VR의 크기에 따라 출력 전압을 직접적으로 결정할 수 있다.The output voltage can be directly determined by the size of capacitor C and variable resistor VR.

다이액 D은 전압감지 스위치로 기능하는 반도체 스위치로, 인가되는 전압이 일정 값을 초과하면 전도 상태로 스위칭되는 성질이 있다. 특히, 다이액 D은 트라이액 Q의 게이트에 연결되어 게이트 전류를 일정 기간 동안 지속하여 공급되도록 함으로써, 트라이액 Q의 확실한 턴 온을 보장하는 데에 많이 사용되는 공지된 소자이다. The diac D is a semiconductor switch functioning as a voltage sensing switch, and has a property of switching to a conducting state when an applied voltage exceeds a predetermined value. In particular, diac D is a known device that is commonly used to ensure reliable turn on of triac Q by connecting it to the gate of triac Q so that the gate current is continuously supplied for a period of time.

이 실시 예에서 다이액 D은 트라이액 Q의 게이트에 접속되어, 커패시터 C와 가변 저항 VR의 의한 시정수에 의해 결정되는 일정 주기에 따라 제어 신호를 내보낸다.In this embodiment, the diac D is connected to the gate of the triac Q and emits a control signal at a predetermined period determined by the time constant by the capacitor C and the variable resistor VR.

트라이액 Q은 다이액 D로부터의 제어신호를 수신하여 그 제어신호에 따라 턴 온되며, 전력을 제어하는데 직접 관여한다. 즉, 다이액 D로부터 충분한 전류가 인가되면, 트라이액 Q이 턴 온되면서 전력의 공급이 시작되는데, 트라이액 Q의 턴 온 시점에 따라서 공급되는 전력의 양이 제어된다.Triac Q receives a control signal from Diac D and is turned on in accordance with the control signal and is directly involved in power control. That is, when sufficient current is applied from the die solution D, the supply of power is started while the triac Q is turned on, and the amount of power supplied is controlled according to the turn on time of the triac Q.

이와 같이, 입력전압에 관련하여 다이액 D로부터 인가되는 전류에 의해 트라이액 Q가 턴 온되는 시점을 제어하여, 다시 말해 위상제어를 통하여 출력단자를 통하여 출력되는 전압을 조정할 수 있다.
In this way, the timing at which the triac Q is turned on is controlled by the current applied from the die solution D in relation to the input voltage, that is, the voltage output through the output terminal can be adjusted through phase control.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기의 실시 예에 한정되어 해석되어서는 안 되며 이하에 기재된 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.In the above description, the embodiment of the present invention has been described, but various changes and modifications can be made at the level of those skilled in the art. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments but should be interpreted by the claims described below.

110: C형 코어
120: I형 코어
130: 1차 코일
140: 2차 코일
150: 바이패스 코어
152: 절연지
154: 규소강판 철심110: Type C core
120: type I core
130: primary coil
140: secondary coil
150: bypass core
152: insulating paper
154: silicon steel core

Claims (4)

삭제delete C형 코어와 I형 코어에 의해 폐 자기회로를 구성하는 코어 본체;
상기 C형 코어에 서로 대향하여 권취되는 1차 코일과 2차 코일; 및
상기 1차 및 2차 코일 사이에 설치되는 바이패스 코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 승압 변압기.A core body constituting the closed magnetic circuit by the C-type core and the I-type core;
A primary coil and a secondary coil wound around the C-type core; And
And a bypass core installed between the primary and secondary coils. 청구항 2에 있어서,
상기 1차 코일의 입력단에는 입력전압의 변동을 흡수하기 위한 전압제어회로가 설치되는 것을 특징으로 하는 고압 승압 변압기.The method according to claim 2,
The high voltage step-up transformer, characterized in that the voltage control circuit for absorbing the change in the input voltage is installed at the input terminal of the primary coil. 청구항 3에 있어서,
상기 전압제어회로는, 저항과 커패시터의 값에 의해 정해지는 시정수에 의해 결정되는 주기 또는 위상각에 따라 제어신호 전압을 출력하는 다이액과, 상기 제어신호 전압을 게이트로 수신하여 위상에 따라 다른 값의 전압을 출력하는 트라이액을 구비하는 것을 특징으로 하는 고압 승압 변압기.The method according to claim 3,
The voltage control circuit may include a die solution that outputs a control signal voltage according to a period or phase angle determined by a time constant determined by a value of a resistor and a capacitor, and receives the control signal voltage through a gate to vary the phase. And a triac outputting a voltage of a value.
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