KR101194343B1

KR101194343B1 - 누설인덕턴스가 극대화된 ｌｌｃ 트랜스포머

Info

Publication number: KR101194343B1
Application number: KR1020110054952A
Authority: KR
Inventors: 봉은종; 김장섭
Original assignee: 동양텔레콤 주식회사
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-10-25

Abstract

본 발명은 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머에 관한 것으로, 일측에 인/아웃이 접속되는 다수의 연결핀(11)이 구비되며, 상부가 개방된 베이스(10)와, 상기 베이스(10)의 상면에 안착되며 1차코일(21)이 수평으로 권선되는 1차코어(20)와, 상기 1차코어(20)의 상부에 안착되며 최대값의 누설인덕턴를 발생시키도록 상기 1차코일(21)의 외측단과 상호 엇각으로 2차코일(31)이 권선된 2차코어(30)로 구성되는 것을 특징으로 하여,
1차코어에 권선되는 1차코일과 2차코어에 권선되는 2차코일을 다양한 형태의 상호 엇각으로 권취함으로써 1차코일의 외측단과 2차코일의 외측단의 중심 직선거리가 최대가 되어 최대값의 누설인덕턴를 발생시켜 트랜스포머의 출력값을 최대화시킬 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

Description

누설인덕턴스가 극대화된 ＬＬＣ 트랜스포머{LLC TYPE TRANSFOMER MAXIMIZED LEAKAGE INDUCTANCE}

본 발명은 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1차코어에 권선되는 1차코일과 2차코어에 권선되는 2차코일을 다양한 형태의 상호 엇각으로 권취함으로써 1차코일의 외측단과 2차코일의 외측단의 중심 직선거리가 최대가 되어 최대값의 누설인덕턴를 발생시켜 트랜스포머의 출력값을 최대화시킬 수 있는 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머에 관한 것이다.

일반적으로, 트랜스포머(Transformer)는 전자기유도현상을 이용하여 교류의 전압이나 전류의 값을 변화시키는 장치로서, 트랜스(Trans)로 약칭으로 사용하고 있으며, 이러한 트랜스의 기본적인 구성은 구리선을 감아서 만든 두 쌍 이상의 코일(1차코일, 2차코일)과 각 코일을 절연하는 보빈으로 구성되고, 코일은 대부분 동일한 테에 감겨져 있으며, 권선수(捲線數)를 바꿈으로써, 1차와 2차의 전압을 바꿀 수가 있다.

이와 같은 트랜스는 전기회로의 임피던스 정합을 취하여 전기적인 효율을 증가시키거나 회로를 교류적으로는 결합해 놓으면서 직류적으로 분리할 수 있고, 또한 1차 및 2차 코일의 전압을 변화시켜 그것에 따르는 전류의 감소 또는 증가를 조절할 수 있으므로 텔레비젼, 라디오, 통신기기 등을 비롯한 각종 산업분야에서 다양한 용도로 활용된다.

최근 평면디스플레이의 기술이 발전하면서 디스플레이 장치들이 대형화되어 제품의 크기에 대비하여 슬림화, 무게 저감, 높은 전력밀도, 부품 단가절감 등을 실현하기 위하여 LLC 형태의 공진 컨버터방식을 많이 선택하고 있으며, 이러한 LCC공진 컨버터방식에서는 2차측 출력단이 다(多)출력구조로 이루어져야 하므로 누설인덕턴스의 영향에 의하여 각 출력단의 부하에 따른 전압의 특성이 변하므로 등가 공진주파수 또한 차이가 발생되므로 누설인덕턴스 크기에 대한 설계가 매우 중요한 핵심요소이다.

이러한 상기 누설인덕턴스(Leakage Inductance)는 트랜스에서 코어와 결합하지 못하고 공기와 결합한 기생의 한 형태이며, 이러한 누설인덕턴스의 측정은 2차측을 모두 Short시킨 후 1차측 인덕턴스에 LCR미터기로 측정한다.

상기 LCC공진 컨버터방식에 적용하기 위한 누설인덕턴스를 가지기 위한 트랜스포머의 구조는 수평형상의 H-Type과 수직형상의 V-Type으로 개발되고 있다.

도 1은 종래의 H-Type의 누설인덕턴스를 조정하는 구조이며, 도 1에 도시된바와 같이, H-Type의 누설인덕턴스 구조는 1차코일(1)과 2차코일(2) 사이에 거리(A)에 의하여 누설인덕턴스가 결정되고 코어에서 발생하는 플럭스 노이즈(Flux Noise)로 인하여 발열이 발생되어 주변부품에 직접적으로 영향을 주기 때문에 트랜스포머의 상측 및 하측에 별도의 차폐 역활을 하는 부품이 추가로 설치하여야 하는 번거로운 문제점이 있었다.

도 2는 종래의 V-Type의 누설인덕턴스를 조정하는 구조이며, 도 2에 도시된바와 같이, V-Type의 누설인덕턴스 구조는 상호 연결되는 1차코일(1)과 2차코일(2)의 내측에 일정한 간격을 유지하는 보빈과 같은 구조물을 설치하고 누설인덕턴스가 생성되도록 1차코일과 2차코일의 결합시키게 된다.

그러나, 종래의 V-Type의 누설인덕턴스 구조는 코어에서 발생하는 플럭스 노이즈(Flux Noise)로 인하여 발열이 발생되는 것을 해결할 수 있으나, 1차코일과 2차코일의 결합력에 의존하여 최소화된 누설인덕턴스가 발생되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 본 발명에 의한 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머는, 1차코어에 권선되는 1차코일과 2차코어에 권선되는 2차코일을 다양한 형태의 상호 엇각으로 권취함으로써 1차코일의 외측단과 2차코일의 외측단의 중심 직선거리가 최대가 되어 최대값의 누설인덕턴를 발생시켜 트랜스포머의 출력값을 최대화시킬 수 있는 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머는, 일측에 인/아웃이 접속되는 다수의 연결핀(11)이 구비되며, 상부가 개방된 베이스(10)와, 상기 베이스(10)의 상면에 안착되며 1차코일(21)이 수평으로 권선되는 1차코어(20)와, 상기 1차코어(20)의 상부에 안착되며 최대값의 누설인덕턴를 발생시키도록 상기 1차코일(21)의 외측단과 상호 엇각으로 2차코일(31)이 권선된 2차코어(30)로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머는, 1차코어에 권선되는 1차코일과 2차코어에 권선되는 2차코일을 다양한 형태의 상호 엇각으로 권취함으로써 1차코일의 외측단과 2차코일의 외측단의 중심 직선거리가 최대가 되어 최대값의 누설인덕턴를 발생시켜 트랜스포머의 출력값을 최대화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1,2는 종래 기술에 따른 트랜스포머의 개략 단면도.
도 3는 본 발명에 따른 일 실시예의 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머의 예시적인 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 다른 일실시예의 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머의 예시적인 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 또 다른 일실시예의 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머의 예시적인 단면도.

다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머에 대하여 기술한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머는, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측에 인/아웃이 접속되는 다수의 연결핀(11)이 구비되며, 상부가 개방된 베이스(10)와, 상기 베이스(10)의 상면에 안착되며 1차코일(21)이 수평으로 권선되는 1차코어(20)와, 상기 1차코어(20)의 상부에 안착되며 최대값의 누설인덕턴를 발생시키도록 상기 1차코일(21)의 외측단과 상호 엇각으로 2차코일(31)이 권선된 2차코어(30)로 구성된다.

그리고, 상기 1차코어(20)는 1차코일(21)이 권선되는 1차권선축(22)과, 상기 1차권선축(22)의 상단 및 하단에 각각 평행하게 고정된 판상의 1차상편(23) 및 1차하편(24)로 형성되고, 상기 2차코어(30)는 2차코일(31)이 권선되는 2차권선축(32)과, 상기 2차권선축(32)의 상단 및 하단에 각각 평행하게 고정된 판상의 2차상편(33) 및 2차하편(34)으로 형성된다.

상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21)은 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되어 최대값의 누설인덕턴를 발생시키도록 상기 2차코일(31)의 양측단 하부에서 외측으로 권취된다.

도 4에서, 상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21)은 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되어 최대값의 누설인덕턴를 발생시키도록 상기 2차코일(31)의 내측단 하부에서 내측으로 권취된다.

도 5에서, 상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21) 일측은 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되도록 2차코일(31)의 내측단 하부에서 내측으로 권취되고, 상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21) 타측은 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되도록 2차코일(31)의 외측단 하부에서 외측으로 권취된 것도 바람직하다.

다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머의 작용에 대하여 기술한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머는, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측에 인/아웃이 접속되는 다수의 연결핀(11)이 구비된 베이스(10)의 상면에 1차코일(21)이 수평으로 권선되는 1차코어(20)이 안착되며, 상기 1차코어(20)의 상부에 최대값의 누설인덕턴를 발생시키도록 상기 1차코일(21)의 외측단과 상호 엇각으로 2차코일(31)이 권선된 2차코어(30)가 안착된다.

즉, 상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21)과 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되도록 상기 1차코일(21)은 상기 2차코일(31)의 양측단 하부에서 외측으로 권취됨으로써 1차코일(21)의 외측단과 2차코일의 외측단(31)의 중심 직선거리(A)가 최대가 되어 최대값의 누설인덕턴를 발생시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21)과 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되도록 상기 1차코일(21)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 2차코일(31)의 내측단 하부에서 내측으로 권취됨으로써 1차코일(21)의 외측단과 2차코일의 외측단(31)의 중심 직선거리(A)가 최대가 되어 최대값의 누설인덕턴를 발생시킬 수 있게 된다.

그리고, 도 5에서, 상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21) 일측은 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되도록 2차코일(31)의 내측단 하부에서 내측으로 권취되고, 상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21) 타측은 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되도록 2차코일(31)의 외측단 하부에서 외측으로 권취됨으로써 1차코일(21)의 외측단과 2차코일의 외측단(31)의 중심 직선거리(A)가 최대가 되어 최대값의 누설인덕턴를 발생시켜 트랜스포머의 출력값을 최대화시킬 수 있게 된다.

상기 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.

삭제

10 : 베이스 11 : 연결핀
20 : 1차코어 21 : 1차코일
22 : 1차권선축 23 : 1차상편
24 : 1차하편
30 : 2차코어 31 : 2차코일
32 : 2차권선축 33 : 2차상편
34 : 2차하편
A : 1차코일의 외측단과 2차코일의 외측단의 중심 직선거리

Claims

일측에 인/아웃이 접속되는 다수의 연결핀(11)이 구비되며, 상부가 개방된 베이스(10)와;
상기 베이스(10)의 상면에 안착되며 1차코일(21)이 수평으로 권선되는 1차코어(20)와;
상기 1차코어(20)의 상부에 안착되며 최대값의 누설인덕턴를 발생시키도록 상기 1차코일(21)의 외측단과 상호 엇각으로 2차코일(31)이 권선된 2차코어(30);로 구성되며,
상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21) 일측은 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되도록 2차코일(31)의 내측단 하부에서 내측으로 권취되고, 상기 1차코어(20)에 권선되는 1차코일(21) 타측은 상기 2차코어(30)에 권선되는 2차코일(31)과 상호 엇각으로 형성되도록 2차코일(31)의 외측단 하부에서 외측으로 권취된 것을 특징으로 하는 누설인덕턴스가 극대화된 LLC 트랜스포머.
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