KR102159315B1

KR102159315B1 - 평판형 변압기

Info

Publication number: KR102159315B1
Application number: KR1020190021470A
Authority: KR
Inventors: 한택수; 이정수
Original assignee: 주식회사 에이텀; 한택수
Priority date: 2019-02-22
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2020-09-23
Also published as: KR20200102887A

Abstract

본 발명은 평판형 변압기에 관한 것으로, 변압기의 2차측 코일 소자로 작용하는 제1 코일체(210)와, 제1 코일체(210)에 유도전류를 발생시키기 위한 1차측 코일소자(100)와, 1차측 단자블록(240)과, 1차측 단자핀(P1)을 포함하여 구성되고, 제1 코일체(210)에는 제1 하측 몰딩부(213)와의 높이 균형(balance)를 맞추기 위해서 제1 절연부(212)의 하면(212c)의 일측에서 하방으로 돌출된 제1 하측 밸런스부(214)가 형성되어 있고, 제1 하측 밸런스부(214)에는 와이어 삽입채널(251,252)이 요입 형성되어 있으며 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(110i)는 와이어 삽입채널(251,252)에 삽입되어서 1차측 단자핀(P1)에 결선되는 것을 특징으로 하고, 제품의 높이를 낮추고 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

평판형 변압기{A PLANAR TRANSFORMER}

본 발명은 평판형 변압기에 관한 것으로, 특히 와이어를 평판형으로 권취하여서 형성한 코일을 1차측 코일 소자로서 구성하고 있는 평판형 변압기에 관한 것이다.

일반적으로, 변압기(transformer)는 1차측 코일(primary coil)과 2차측 코일(secondary coil)를 가지며 일반적으로 1차측 코일은 입력단으로 이용되고 2차 측 코일은 출력단으로 이용된다.

변압기 중에서 휴대전화 충전기 등에서 이용되는 소형의 변압기와 관련하여서 제안된 기술이 등록특허 제10-1579427호(공고일: 2015년 12월 22일)에 의한 "트랜스포머)가 개시되어 있다.

위 제10-1579427호에 의한 변압기의 경우에는 변압기용 1차측 코일 소자를 절연기판에 도전성 재료를 패턴화하여서 구현되는 소위 "PCB형 1차측 코일 소자"로 구성하고 있다.

이와 같은 종래 기술에 의한 PCB형 1차측 코일 소자는 절연기판에 동박을 입히고 에칭 등의 방법으로 코일 회로 패턴을 형성하는 방법으로 제작되고 있다.

그러나, 종래 기술에 의한 PCB형 1차측 코일 소자는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, PCB기판에 회로 패턴을 형성하므로 기본적으로 제작 기간이 길어서 단납기 제작에는 부적합하다는 문제가 있었다.

둘째, PCB형 1차측 코일 소자는 기본적으로 PCB기판에 패턴화하므로 설계 다변화(제품 튜닝)에 대처하기 어렵다는 문제가 있었다.

셋째, 회로 패턴의 턴수가 많아지는 경우 층(LAYER)가 많아지고 PCB기판의 두께가 커져서 1차측 코일 소자의 부피가 커지는 문제가 있었고, PCB기판의 가격이 상승하여서 제품의 코스트가 올라가는 문제가 있었다.

문헌1: 등록특허공보 10-1579427(공고일: 2012.12.22.) 문헌2: 공개특허공보 10-2016-0041837(공개일: 2016.04.18.)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 평판형 변압기의 목적은,

첫째, 와이어 권취형으로 구성되는 1차측 코일 소자를 구비한 평판형 변압기에 있어서, 제품의 높이가 낮아지고 제품의 두께를 얇게 할 수 있도록 하고,

둘째, 1차측 코일 소자와 2차 코일 소자가 거의 밀착될만큼 가까워져서 자기결합력이 높아지고 그 결과 자기결합 효율을 높일 수 있도록 하며,

셋째, 와이어 권취형으로 구성되는 1차측 코일 소자를 1차측 단자핀에 결선하는 와이어 결선 작업을 간편하고 편리하게 할 수 있도록 하여서 와이어 결선 작업성을 향상시킬 수 있도록 하며,

넷째, 절연코팅된 와이어가 서로 접촉하면서 평판형으로 권선되도록 1차측 코일 소자를 구현함으로써, 종래의 PCB기판 타입의 1차측 코일 소자와는 달리, 저항이 낮아져서 발열이 적고(발열 특성 우수), 또한 2차측 코일 소자로의 전달효율이 향상될 수 있도록 하며,

다섯째, 보빈을 이용하지 않고 공심의 평판형으로 1차측 코일 소자를 제작함으로써, 1차측 코일 소자 자체의 사이즈를 줄일 수 있도록 하며,

여섯째, 코일부 간의 간격을 좁힐 수 있도록 하여서 제품의 사이즈를 더욱더 소형화 할 수 있도록 하며,

일곱째, 종래의 PCB 기판에 구현되는 변압기용 1차측 코일 소자(소위 "PCB형 1차측 코일 소자")를 대체 또는 대용할 수 있도록 하기 위한 것으로서 종래의 "PCB형 1차측 코일 소자"의 문제점인 제품의 제작 단가가 높다는 점과, 제작 시간이 길고 개발기간이 길다는 점과, 설계 튜닝의 대처가 용이하지 않다는 점과, 코일의 턴수가 많으면 제품의 부피가 커진다는 점을 해결할 수 있도록 하며,

여덟째, 내측 돌기와 외측 돌기의 사이에 1차측 코일 소자를 삽입 구비함으로써 1차측 코일 소자의 유동이나 유격을 예방하고 안정된 실장을 할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 평판형 변압기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 평판형 변압기는, 평판형 나선상 패턴으로 형성되는 제1 코일패턴부와, 상기 제1 코일패턴부의 일측 종단에서 절곡 연장 형성되는 제1 연결부와, 상기 제1 연결부의 종단에 형성되는 제1 단자로 구성되는 제1 평판형 코일과, 제1 중앙공이 형성되어 있고 상기 제1 단자를 제외한 제1 평판형 코일을 내장하는 합성수지 재질의 제1 절연부를 포함하여 구성되는 제1 코일체와, 상기 제1 절연부의 상면에 구비되고, 상기 제1 코일체에 유도전류를 발생시키기 위한 1차측 코일소자와, 1차측 단자공이 형성되어 있고 상기 절연부의 전단에 형성되어 있는 1차측 단자블록과, 상기 1차측 단자블록의 단자공에 삽입 구비되는 1차측 단자핀을 포함하여 구성되고, 상기 1차측 코일소자는, 제1 공심이 중앙에 형성되어 있고, 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성된 메인 공심 코일부와, 상기 메인 공심 코일부의 위 또는 아래에 구비되고, 상기 메인 공심 코일부의 제1 공심과 연통하도록 제2 공심이 중앙에 형성되어 있으며 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성된 보조 코일부를 포함하여 구성되고, 상기 제1 코일체는, 제1 연결부의 형성에 의해서 제1 절연부의 하면에서 돌출된 제1 하측 몰딩부와, 상기 제1 하측 몰딩부와의 높이 균형(balance)를 맞추기 위해서 상기 제1 절연부의 하면에서 하방으로 돌출된 제1 하측 밸런스부를 더 포함하여서 구성되고, 상기 제1 하측 밸런스부에는, 상기 제1 중앙공으로부터 상기 1차측 단자블록으로 와이어 삽입채널이 요입 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부의 내측에서 종단되어서 1차측 단자핀에 결선하기 위한 내측 결선 와이어는 상기 와이어 삽입채널을 따라서 와이어 삽입채널에 삽입되어서 상기 1차측 단자핀에 결선되고, 상기 보조 코일부의 내측에서 종단되어서 1차측 단자핀에 결선하기 위한 내측 결선 와이어는 상기 와이어 삽입채널을 따라서 와이어 삽입채널에 삽입되어서 상기 1차측 단자핀에 결선되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 평판형 변압기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 와이어 권취형으로 구성되는 1차측 코일 소자를 구비한 평판형 변압기에 있어서, 제품의 높이가 낮아지고 제품의 두께가 얇아지는 효과가 있다.

둘째, 1차측 코일 소자와 2차 코일[구체적으로는 제1 평판형 코일(212)]이 거의 밀착될만큼 가까워져서 자기결합력이 높아지고 그 결과 자기결합 효율이 높아지는 효과가 있다.

셋째, 와이어 권취형으로 구성되는 1차측 코일 소자를 1차측 단자핀에 결선하는 와이어 결선 작업을 간편하고 편리하게 할 수 있도록 하여서 와이어 결선 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

넷째, 절연코팅된 와이어가 서로 접촉하면서 평판형으로 권선되도록 1차측 코일 소자를 구현함으로써, 종래의 PCB기판 타입의 1차측 코일 소자와는 달리 저항이 낮아져서 발열이 적고(발열 특성 우수), 또한 2차측 코일 소자로의 전달효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 보빈을 이용하지 않고 공심의 평판형으로 1차측 코일 소자를 제작함으로써, 1차측 코일 소자 자체의 사이즈를 줄일 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 코일부 간의 간격을 좁힐 수 있도록 하여서 제품의 사이즈를 더욱더 소형화 할 수 있는 효과가 있다.

일곱째, 종래의 PCB 기판에 구현되는 변압기용 1차측 코일 소자(소위 "PCB형 1차측 코일 소자")를 대체 또는 대용할 수 있도록 하기 위한 것으로서 종래의 "PCB형 1차측 코일 소자"의 문제점인 제품의 제작 단가가 높다는 점과, 제작 시간이 길고 개발기간이 길다는 점과, 설계 튜닝의 대처가 용이하지 않다는 점과, 코일의 턴수가 많으면 제품의 부피가 커진다는 점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

여덟째, 내측 돌기와 외측 돌기의 사이에 1차측 코일 소자를 삽입 구비함으로써 1차측 코일 소자의 유동이나 유격을 예방하고 안정된 실장을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기(A)의 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기(A)의 사시도이다.
도 3은 도 2에서 1차측 코일 소자(100)가 제거된 상태의 후면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기(A)에 있어서 1차측 코일 소자(100)의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 평판형 변압기(A)의 배면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 평판형 변압기(A)의 후면 사시도 및 일 구성 분리 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 평판형 변압기(A)의 사시도로서, 1차측 코일 소자(100)의 와이어 결선 상태를 생략한 그림이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 평판형 변압기(A)에 있어서, 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)가 브릿지(Br)에 의해서 직렬 연결되어서 펼쳐진 상태의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 평판형 변압기(A)의 단면 구성도이다.
도 10은 도 5에 개시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 평판형 변압기(A)의 배면도 및 요부 투시도이다.

다음은 본 발명인 평판형 변압기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 평판형 변압기는, 와이어를 평판형으로 권취하여서 형성한 코일을 1차측 코일 소자로서 구성하고 있는 변압기로서, "와이어 권취형 1차측 코일 소자가 구비된 평판형 변압기"인 것이다.

그리고, 본 발명에 의한 평판형 변압기 즉, "와이어 권취형 1차측 코일 소자가 구비된 평판형 변압기"는 휴대 단말기나 테블릿 컴퓨터 등을 위한 충전기용 평판형 변압기에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기(A)는, 제1 코일체(210)와 1차측 코일 소자(100)와 1차측 단자블록(240)과 1차측 단자핀(P1)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 코일체(210)는 평판형 나선상 패턴으로 형성되는 제1 코일패턴부(211b)와, 상기 제1 코일패턴부(211b)의 일측 종단[내부 종단]에서 하방 및 후방으로 절곡 연장 형성되는 제1 연결부(211c)와, 상기 제1 연결부(211c)의 종단에 형성되는 제1 단자(211a)로 구성되는 제1 평판형 코일(211)과, 제1 중앙공(210a)이 형성되어 있고 상기 제1 단자(211a)를 제외한 제1 평판형 코일(211)을 내장하는 합성수지 재질의 제1 절연부(212)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 코일체(210)는 1차측 코일 소자(100)에 인가되는 전류에 의해서 유도전류가 발생되는 변압기의 2차측 코일 소자에 해당한다.

상기 1차측 코일 소자(100)는, 제1 코일체(210)의 상측 즉, 제1 절연부(212)의 상면(212b)에 구비되고, 상기 제1 코일체(210)에 유도전류를 발생시키기 위한 구성이다.

상기 1차측 단자블록(240)은 1차측 단자공(240a)이 형성되어 있고, 상기 절연부(212)의 전단[단자(211a)의 반대방향]에 절연부(212)와 일체로 형성되어 있는 구성이다.

상기 1차측 단자핀(P1)은 1차측 단자블록(240)의 단자공(240a)에 삽입 구비되고 상기 1차측 코일 소자(100)와 결선되는 4 개의 단자핀(Pa,Pb,Pc,Pd)으로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 1차측 코일 소자(100)는, 제1 공심(110a)이 중앙에 형성되어 있고 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성된 메인 공심 코일부(110)와, 상기 메인 공심 코일부(110)의 위 또는 아래에 구비되고 상기 메인 공심 코일부(110)의 제1 공심(110a)과 연통하도록 제2 공심(130a)이 중앙에 형성되어 있으며, 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성되어서, 상기 메인 공심 코일부(110)와 전자기 유도에 의해 유도 전압을 발생시켜서 출력하는 된 보조 코일부(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 제1 코일체(210)는, 제1 연결부(211c)의 형성에 의해서 제1 절연부(212)의 하면(212c)의 타측[후측]에서 하방으로 돌출된 제1 하측 몰딩부(213)와, 상기 제1 하측 몰딩부(213)와의 높이 균형(balance)를 맞추기 위해서 상기 제1 절연부(212)의 하면(212c)의 일측[전측]에서 하방으로 돌출된 제1 하측 밸런스부(214)를 더 포함하여서 구성되고, 상기 제1 하측 밸런스부(214)에는, 상기 제1 중앙공(210a)으로부터 상기 1차측 단자블록(240)으로 통하도록 와이어 삽입채널(251,252)이 요입 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부(110)의 내측에서 종단되어서 1차측 단자핀(P1)에 결선하기 위한 내측 결선 와이어(110i)는 상기 와이어 삽입채널(251,252)을 따라서 와이어 삽입채널(251,252)에 삽입되어서 상기 복수의 1차측 단자핀(P1) 중의 어느 하나의 단자핀(Pd)에 결선되고, 상기 보조 코일부(130)의 내측에서 종단되어서 1차측 단자핀(P1)에 결선하기 위한 내측 결선 와이어(130i)는 상기 와이어 삽입채널(251,252)을 따라서 와이어 삽입채널(251,252)에 삽입되어서 상기 복수의 1차측 단자핀(P1) 중의 다른 어느 하나의 단자핀(Pa)에 결선되는 것을 특징으로 한다.

상기 메인 공심 코일부(110)의 내측에서 종단되어서 1차측 단자핀(P1)에 결선되는 와이어(110i)[본 명세서 전체에서는 내측 결선 와이어(110i)라고 한다]는 평판으로 권취된 메인 공심 코일부(110)의 하면을 가로질러서 빼내서 1차측 단자핀(Pd)과 결선하게 되는데, 이와 같이 가로질러서 빼내서 결선하게 되면 메인 공심 코일부(110)의 높이가 2 배로 되어서 높이가 높아지는 문제가 있고, 또한 누설자계가 커지는 문제가 있다.

또한 상기와 같이 메인 공심 코일부(110)의 내측 결선 와이어(110i)를 코일의 하면을 가로질러서 빼내면 노이즈나 EMI가 커지는 문제가 있었다.

상기와 같이 와이어 삽입채널(251,252)을 통해서 내측 종단 와이어(110i)를 결선하면, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있어서, 제품의 높이가 낮아지고 제품의 두께가 얇아지는 이점이 있다.

또한 1차측 코일 소자(100)와 2차 코일[구체적으로는 제1 평판형 코일(212)]이 거의 밀착될만큼 가까워져서 자기결합력이 높아지고 그 결과 자기결합 효율이 높아지는 이점이 있다.

한편, 제1 코일패턴부(211b)의 타측 종단에는 실시예에 따라서 단자가 형성될 수도 있고, 또는 제2 코일체(220)의 제2 코일패턴부(221b)와 연결되는 브릿지(Br)가 연결될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 와이어 삽입채널(251,252)은, 상기 메인 공심 코일부(110)의 내측 결선 와이어(110i)를 삽입하기 위한 삽입채널(251)과, 상기 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(130i)를 삽입하기 위한 삽입채널(252)로 구분하여서 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 메인 공심 코일부(110)의 외측에서 종단되어서 1차측 단자핀(P1)에 결선되는 와이어(110k)[본 명세서 전체에서는 외측 결선 와이어(110k)라고 한다]는 외측에서 종단되므로 바로 1차측 단자핀(P1) 중의 어느하나의 단자핀(Pc)에 결선될수 있다.

마찬가지로, 보조 코일부(130)의 외측에서 종단되어서 1차측 단자핀(P1)에 결선되는 와이어(130k)[본 명세서 전체에서는 외측 결선 와이어(130k)라고 한다]는 외측에서 종단되므로 바로 1차측 단자핀(P1) 중의 어느하나의 단자핀(Pb)에 결선될 수 있다.

또한, 하기의 상하측 차폐코일부(141,142)의 와이어는 예컨대 보조 코일부(130)가 결선되는 1차측 단자핀(Pb)에 결선될 수 있다.

그리고, 상기와 같이 1차 코일 소자를 절연코팅된 동선을 서로 접촉되도록 평판형으로 권선되도록 구현함으로써, 종래의 PCB기판 타입의 1차 코일 소자와는 달리, 저항이 낮아져서 발열이 적고(발열 특성 우수), 2차측 코일로의 전달효율이 향상되는 이점이 있다.

예컨대 종래의 PCB기판 타입의 1차 코일 소자의 경우에는 전달효율이 86 %이었으나, 본원발명의 일 실시예에 의한 1차 코일 소자(100)의 경우에는 89 ~ 90 %가 됨을 확인하였다.

또한, 상기와 같이 1차 코일 소자를 보빈을 이용하지 않고 공심의 평판형으로 제작함으로써, 1차 코일 소자 자체의 사이즈를 줄일 수 있다.

그리고, 상기 보조 코일부(130)로부터 출력된 유도 전압은 메인 기판(미도시)에 실장되는 IC 소자 등을 구동(driving)하는데 이용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 변압기용 1차 코일 소자(100)에 있어서, 상기 메인 공심 코일부(110)에 접촉 구비되고, 상기 제1 공심(110a)과 연통하도록 중앙공(141a,142a)이 형성되어 있으며, 평판상으로 형성되어서 EMI를 차폐하는 도전성의 차폐부재(141,142)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 변압기용 1차 코일 소자(100)에 있어서, 상기 차폐부재는, 상기 메인 공심 코일부(110)의 상면에 접촉 구비되고, 상기 제1 공심(110a)과 연통하도록 중앙공(141a)이 중앙에 형성되어 있으며, 평판상으로 형성되어서 EMI를 차폐하는 도전성의 상부 차폐부재(141)와, 상기 메인 공심 코일부(110)의 하면에 접촉 구비되고, 상기 제1 공심(110a)과 연통하도록 중앙공(142a)이 중앙에 형성되어 있으며, 평판상으로 형성되어서 EMI를 차폐하는 도전성의 하측 차폐부재(142)로 구성되고, 상기 보조 코일부(130)는, 상기 메인 공심 코일부(110)와 상측 차폐부재의 사이에 접촉 구비되거나 또는 상기 메인 공심 코일부(110)와 하측 차폐부재의 사이에 접촉 구비되어서, 상기 메인 공심 코일부(110)와 전자기 유도에 의해 유도 전압을 발생시켜서 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 변압기용 1차 코일 소자(100)에 있어서, 상기 상측 차폐 부재는, 상기 메인 공심 코일부(110)의 상면에 접촉 구비되고, 제1 공심(110a)과 연통하도록 제1 중앙공(141a)이 중앙에 형성되어 있으며, 절연 코팅된 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성되는 EMI를 차폐하는 상측 차폐 코일부(141)이고, 상기 하측 차폐부재는, 상기 메인 공심 코일부(110)의 하면에 접촉 구비되고, 상기 제1 공심(110a)과 연통하도록 제2 중앙공(142a)이 중앙에 형성되어 있고, 절연 코팅된 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성되는 EMI를 차폐하는 하측 차폐 코일부(142)인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 상측 차폐 부재와 하측 차폐 부재는 상기와 같이 절연 코팅된 와이어를 평판으로 권취하여서 형성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 중앙에 중앙공이 형성되어 있고 EMI를 차폐하는 차폐 동박시트[예컨대, 박형의 동판이나 동테이프[동박테이프)]로 구성되거나, 또는 중앙공이 형성되어 있고 EMI를 차폐하는 차폐 섬유시트(미도시)로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 1차 코일 소자(100)는, 상기 메인 공심 코일부(110)와 상측 차폐부재의 사이에 접촉 구비되고, 상기 제1 공심(110a)과 연통하는 제1 통공(121a)이 중앙에 형성되는 상측 절연시트(121)와, 상기 메인 공심 코일부(110)와 하측 차폐부재의 사이에 접촉 구비되고, 상기 제1 공심(110a)과 연통하는 제2 통공(122a)이 중앙에 형성되는 하측 절연시트(122)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 보조 코일부(130)는, 상기 상측 절연시트(121)와 상측 차폐부재의 사이에 접촉 구비되거나 또는 상기 하측 절연시트(122)와 하측 차폐부재의 사이에 접촉 구비되어서, 상기 메인 공심 코일부(110)와 전자기 유도에 의해 유도 전압을 발생시켜서 출력하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 절연내압이 더욱더 커져서 코일부 간의 간격을 더욱더 좁힐 수 있고, 제품의 사이즈를 더욱더 소형화 할 수 있는 이점이 있다.

도 4에서는 상기 보조 코일부(130)는 상측 절연 시트(121)와 상측 차폐 코일부(141)의 사이에 접촉 구비되는 것을 예를 들어서 보이고 있다.

상기 상하측 절연 시트(121,122)는 합성수지재의 절연 필름으로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 제1 절연부(212)의 상면에 형성되어서 상기 1차측 코일 소자(100)가 이탈이 없도록 1차측 코일 소자(100)를 잡아주는 홀딩 부재(231,232)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 1차측 코일 소자(100)는 홀딩 부재(231,232)에 의해서 위치가 고정되어서 상기 2차 코일소자(210)의 상면에 구비되는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 홀딩 부재(231,232)는, 상기 제1 절연부(212)의 상면(212b)에서 돌출형성되고, 상기 1차측 코일 소자(100)의 중앙통공(100a)의 내주면(100a')에 접촉하여서 1차측 코일 소자(100)의 중앙통공(100a)의 내주면을 잡아주는 내측 돌기(231)와, 상기 내측 돌기(231)에서 외향으로 이격되어서 상기 제1 절연부(212)의 상면(212b)에서 돌출형성되고, 1차측 코일 소자(100)의 외주면(100b)에 접촉하여서 1차측 코일 소자(100)의 외주면(100b)을 잡아주는 외측 돌기(232)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 1차측 코일 소자(100)는 제1 절연부(212)의 상면(212b)에 재치되고, 상기 내측 돌기(231)와 외측 돌기(232) 사이에 끼워져서 홀딩되는 것을 특징으로 한다.

도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 평판형 나선상 패턴으로 형성되는 제2 코일패턴부(221b)와, 상기 제2 코일패턴부(221b)의 일측 종단[내부 종단]에서 하방 및 후방으로 절곡 연장 형성되는 제2 연결부(221c)와, 상기 제2 연결부(221c)의 종단에 형성되는 제2 단자(221a)로 구성되는 제2 평판형 코일(221)과, 제2 중앙공(210a)이 형성되어 있고 상기 제2 단자(221a)를 제외한 제2 평판형 코일(221)을 내장하는 합성수지 재질의 제2 절연부(222)를 포함하여 구성되는 제2 코일체(220)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제1 코일체(210)는 1차측 코일 소자(100)의 하면에 접촉 구비되고 상기 제2 코일체(220)는 1차측 코일 소자(100)의 상면에 접촉 구비되어서, 상기 1차측 코일 소자(100)는 상기 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)의 사이에 장입 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 코일체(220)가 1차측 코일 소자(100)를 위에서 눌러서 덮는 덮개 역할을 하므로, 1차측 코일 소자(100)는 유동 없이 견실하게 제1,2 코일체(210,220) 사이에 구비될 수 있는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기는 상기 1차측 코일 소자(100)에 의한 전류에 의해서 전자기유도되는 2차측 코일 소자가 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)의 2 개의 코일 소자를 구비하고 있다는 점에서 전술한 2차측 코일 소자로서 제1 코일체(210)만을 구비하고 있는 실시예와 구별되고, 나머지 구성은 모두 동일하다.

한편, 제2 코일체(220)의 구성과 치환적으로 코일패턴이 내장되어 있지 않은 단순한 평판형의 덮개를 1차측 코일 소자(100)의 상면에 접촉 구비되는 경우에도 본원발명의 기술적 범위에 속한다.

그리고, 상기 제1 단자(211a)와 제2 단자(221a)에 각각 삽입 구비되는 복수의 2차측 단자핀(P2)이 더 포함되어서 구성될 수 있다.

상기 1차측 코일 소자(100)의 하측이 상기 제1 절연부(212)의 상면(212b)에 접촉되고, 상기 1차측 코일 소자(100)의 상측이 상기 제2 절연부(222)의 하면(222b)에 접촉되어서, 서로 마주보는 상기 제2 코일체(220)가 상기 제1 코일체(210)를 덮는 경우 상기 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)에 사이에 구비되는 것을 특징으로 한다.

도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 1차측 코일 소자(100)가 서로 마주보는 상기 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)의 사이에서 이탈이나 유격이 없이 고정 구비되도록, 상기 1차측 코일 소자(100)를 잡아주는 홀딩 부재(231,232)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 1차측 코일 소자(100)는 홀딩 부재(231,232)에 의해서 위치가 고정된 상태에서 상기 제1,2 코일체(210,220)에 장입 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 홀딩 부재(231,232)는, 상기 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)가 서로 마주보고 있는 상태에서, 제1 절연부(212)의 상면(212b) 또는 제2 절연부(222)의 하면(222b) 중에서 적어도 어느 하나의 면(212b,220b)에 형성되어서, 1차측 코일 소자(100)를 홀딩하는 것을 특징으로 한다.

상기 홀딩 부재(231,232)는, 상기 1차측 코일 소자(100)가 상기 제1,2 코일패턴부(211b,221b)에 대하여 편심되지 않고 상하방향으로 제1,2 코일패턴부(211b,221b)와 동일한 위치에 있도록 1차측 코일 소자(100)를 잡아주는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 내측 돌기(231)는 제1 중앙공(210a)에 연접하여서 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 넓은 영역에서 1차측 코일 소자(100)를 안착시킬 수 있어서 용량을 크게 할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 내측 돌기(231)에는 상기 와이어 삽입채널(251,252)과 연통되도록 통과 슬릿(261,262)이 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부(110)의 내측 결선 와이어(110i) 및 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(130i)는 상기 통과 슬릿(261,262)을 통과하여서 곧바로 와이어 삽입채널(251,252)에 삽입되어서 결선되는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(110i,130i)를 결선하는 작업 과정에서 내측 돌기(231)를 타고 넘어 갈 필요가 없이 내측 돌기를 관통하여서 와이어 삽입 채널(251,252)로 바로 삽입할 수 있으므로 배선 작업이 편리하고 또한 제품의 높이를 더욱더 낮출 수 있게 된다.

따라서, 메인 공심 코일부(110)의 내측 결선 와이어(110i)와 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(130i)는 상기 통과 슬릿(261,262)을 통과하여서 곧바로 삽입채널(251)에 삽입되어서 배선되므로 결선 작업이 더욱더 용이해진다.

바람직하게는 상기 메인 공심 코일부(110)의 내측 결선 와이어(110i) 및 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(130i)는 상기 통과 슬릿(261,262)에 끼워져서 통과되는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 상기 메인 공심 코일부(110)의 내측 결선 와이어(110i) 및 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(130i)가 배선 과정에서 유동이나 유격이 없어서 배선 및 결선 작업을 더욱더 쉽고 편리하게 할 수 있게 된다.

그리고, 상기 통과 슬릿(261,262)은 메인 공심 코일부(110)의 내측 결선 와이어(110i) 및 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(130i)를 각각 통과하기 위한 한 쌍으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 1차측 단자블록(240)는, 복수의 1차측 단자핀(P1)에 일대일로 대응되도록 1차측 단자핀(P1)의 개수만큼의 단자대(241,242,243,244)로 구성되고, 상기 복수의 단자대(241,242,243,243)와 단자대(241,242,243,243) 사이에는 와이어 통과홈(245a,245b,245c)이 형성되어 있으며, 상기 메인 공심 코일부(110)의 와이어(110k)와 보조 코일부(130)의 와이어(130k)는, 상기 와이어 통과홈(245a,245b,245c)을 통과하여서 상기 단자핀(P1)에 결선되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 와이어 삽입채널(251,252)의 타끝에서 하방으로 돌출 형성되고, 내측 결선 와이어(110i,130i)가 인접한 1차측 단자핀(P1)으로 결선되도록 안내하는 가이드 돌기(261,262)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 인접한 2 개의 단자핀[2 개의 단자핀(Pa,Pb) 또는 2 개의 단자핀(Pc,Pd)]으로 편리하게 결선되도록 안내한다.

그리고, 상기 1차측 단자핀(P1)은, 메인 공심 코일부(110)와 결선되는 2 개의 주코일 단자핀(Pc,Pd)과, 보조 코일부(130)와 결선되는 2 개의 보조코일 단자핀(Pa,Pb)으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드 돌기(261,262)는, 상기 2 개의 주코일 단자핀(Pc,Pd) 사이에서 상기 와이어 삽입채널(251,252)의 타끝에 위치하는 한 쌍의 주코일 가이드 돌기(261,262)와, 상기 2 개의 보조코일 단자핀(Pa,Pb) 사이에서 상기 와이어 삽입채널(251,252)의 타끝에 위치하는 한 쌍의 보조코일 가이드 돌기(261,262)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 와이어 삽입채널(251,252)이 내부에 위치하도록 상기 제1 하측 밸런스부(214)의 외면에서 상방으로 요입 형성된 시트 안착홈(272)과, 상기 와이어 삽입채널(251,252)에 삽입된 내측 결선 와이어(110i,130i)를 커버하면서 시트 안착홈(272)에 안착되어서 내측 결선 와이어(110i,130i)와 자기코어 간을 절연하는 제1 절연시트(281)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 한 쌍의 통과 슬릿(261,262)의 외측에 위치하여서 제1 중앙공(210a) 쪽인 내측으로 돌출 형성되는 한 쌍의 접촉 돌조(274)와, 상기 통과 슬릿(261,262)을 커버하면서 상기 한 쌍의 접촉 돌조(274) 사이에 안착되어서, 자기코어(미도시)의 중족과 통과 슬릿(261,262)에 통과하는 와이어(110i,130i) 간을 절연하는 제2 절연시트(282)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1,2 절연시트(281,282)는 각각 분리 구성될 수도 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이 'ㄱ' 자로 절곡되어서 일체로 형성될 수도 있으며, 어느 경우에나 본원발명의 기술적 범위에 속함은 물론이다.

한편, 상기 내측 돌기(231)는 테 형상으로 돌출 형성되어 있다. 닫힌(closed) 테 형상으로 형성될 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 부분적으로 개방된 테 형상으로 형성될 수도 있으며, 어느 경우에나 본원발명의 기술적 범위에 속한다. 상기 내측 돌기(231)와 외측 돌기(232)는 상기 제1 절연부(212)와 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 내측 돌기(231)와 외측 돌기(232)는 상기 제1 절연부(212)와 인서트 몰딩에 의해서 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로는, 상기 내측 돌기(231)와 외측 돌기(232)를 상기 제1 절연부(212)의 내면에 접착수단에 의해서 접착되어서 형성될 수도 있다. 이때, 상기 접착수단은 예컨대 접착제, 양면테이프 등이 있다.

한편, 제1 코일패턴부(212)와 제2 코일패턴부(222)를 전기적으로 연결하기 위한 브릿지(Br)가 더 포함되어서 구성될 수도 있는데, 이 브릿지(Br)에 의해서 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)는 직렬 구성되게 된다.

한편, 변형된 예로서, 상기 내측 돌기(231)는 간격을 두고 이산적으로 형성될 수도 있고, 마찬가지로 상기 외측 돌기(232)는 간격을 두고 이산적으로 형성돌 수도 있으며, 그 형태에 관계없이 1차측 코일 소자(100)를 잡아주기만 하면 어느 경우에나 본원발명의 기술적 범위에 속한다.

도 5 내지 도 10에 도시된 실시예에서는 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)가 브릿지(Br)에 의해서 연결되어서 직렬 구성되는 것을 예를 들어서 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 물론 아니며, 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)가 연결 없이 병렬적으로 구성되는 경우에도 본원발명의 기술적 범위에 속함은 물론이다.

이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

A :본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기
100 : 1차측 코일 소자
100a : 1차 코일 소자의 중앙통공
100a' : 1차 코일 소자의 내주면 100b : 1차 코일 소자의 외주면
110 : 메인 공심 코일부 110a : 제1 공심
110i : 내측 결선 와이어 110k : 외측 결선 와이어
121 : 상측 절연시트 121a : 제1 통공
122 : 하측 절연시트 122a : 제2 통공
130 : 보조 코일부 130a : 제2 공심
130i : 내측 결선 와이어
130f : 외측 결선 와이어
141 : 상측 차폐 코일부 141a : 제1 중앙공
142 : 하측 차폐 코일부 142a : 제2 중앙공
210 : 제1 코일체 211 : 제1 평판형 코일
211a : 제1 단자 211b : 제1 코일패턴부
211c : 제1 연결부
210a : 제1 중앙공
212 : 제1 절연부
212b : 제1 절연부의 상면
212c : 제1 절연부의 하면
213 : 제1 하측 몰딩부
214 : 제1 하측 밸런스부
P1 : 1차측 단자핀
Pa,Pb,Pc,Pd : 1차측 단자핀
220 : 제2 코일체 221 : 제2 평판형 코일
221a : 제2 단자 221b : 제2 코일패턴부
221c : 제2 연결부
220a : 제2 중앙공
220b : 제2 코일체의 하면
222 : 제2 절연부
P2 : 2차측 단자핀
231 : 내측 돌기
232 : 외측 돌기
240 : 1차측 단자블록
240a : 단자공
241,242,243,244 : 단자대
245a,245b,245c : 와이어 통과홈
251,252 : 와이어 삽입채널
261,262 : 통과 슬릿
265,266 : 가이드 돌기
272 : 시트 안착홈
273 : 접촉 돌조
281 : 제1 절연시트
282 : 제2 절연시트
Br : 브릿지

Claims

평판형 나선상 패턴으로 형성되는 제1 코일패턴부(211b)와, 상기 제1 코일패턴부(211b)의 일측 종단에서 절곡 연장 형성되는 제1 연결부(211c)와, 상기 제1 연결부(211c)의 종단에 형성되는 제1 단자(211a)로 구성되는 제1 평판형 코일(211)과, 제1 중앙공(210a)이 형성되어 있고 상기 제1 단자(211a)를 제외한 제1 평판형 코일(211)을 내장하는 합성수지 재질의 제1 절연부(212)를 포함하여 구성되는 제1 코일체(210)와,
상기 제1 절연부(212)의 상면(212b)에 구비되고, 상기 제1 코일체(210)에 유도전류를 발생시키기 위한 1차측 코일소자(100)와,
1차측 단자공(240a)이 형성되어 있고, 상기 절연부(212)의 전단에 형성되어 있는 1차측 단자블록(240)과,
상기 1차측 단자블록(240)의 단자공(240a)에 삽입 구비되는 1차측 단자핀(P1)을 포함하여 구성되고,
상기 1차측 코일 소자(100)는,
제1 공심(110a)이 중앙에 형성되어 있고, 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성된 메인 공심 코일부(110)와,
상기 메인 공심 코일부(110)의 위 또는 아래에 구비되고, 상기 메인 공심 코일부(110)의 제1 공심(110a)과 연통하도록 제2 공심(130a)이 중앙에 형성되어 있으며, 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성된 보조 코일부(130)를 포함하여 구성되고,
상기 제1 코일체(210)는, 제1 연결부(211c)의 형성에 의해서 제1 절연부(212)의 하면(212c)의 타측에서 하방으로 돌출된 제1 하측 몰딩부(213)와, 상기 제1 하측 몰딩부(213)와의 높이 균형(balance)를 맞추기 위해서 상기 제1 절연부(212)의 하면(212c)의 일측에서 하방으로 돌출된 제1 하측 밸런스부(214)를 더 포함하여서 구성되고,
상기 제1 하측 밸런스부(214)에는, 상기 제1 중앙공(210a)으로부터 상기 1차측 단자블록(240)으로 와이어 삽입채널(251,252)이 요입 형성되어 있고,
상기 메인 공심 코일부(110)의 내측에서 종단되어서 1차측 단자핀(P1)에 결선하기 위한 내측 결선 와이어(110i)는 상기 와이어 삽입채널(251,252)을 따라서 와이어 삽입채널(251,252)에 삽입되어서 상기 1차측 단자핀(P1)에 결선되고,
상기 보조 코일부(130)의 내측에서 종단되어서 1차측 단자핀(P1)에 결선하기 위한 내측 결선 와이어(130i)는 상기 와이어 삽입채널(251,252)을 따라서 와이어 삽입채널(251,252)에 삽입되어서 상기 1차측 단자핀(P1)에 결선되는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 절연부(212)의 상면에 형성되어서 1차측 코일 소자(100)를 잡아주는 홀딩 부재(231,232)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 절연부(212)의 상면(212b)에서 돌출형성되고, 상기 1차측 코일 소자(100)의 중앙통공(100a)의 내주면(100a')에 접촉하여서 1차측 코일 소자(100)의 중앙통공(100a)의 내주면을 잡아주는 내측 돌기(231)와,
상기 내측 돌기(231)에서 외향으로 이격되어서 상기 제1 절연부(212)의 상면(212b)에서 돌출형성되고, 1차측 코일 소자(100)의 외주면(100b)에 접촉하여서 1차측 코일 소자(100)의 외주면(100b)을 잡아주는 외측 돌기(232)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
청구항 3에 있어서,
상기 내측 돌기(231)에는 상기 와이어 삽입채널(251,252)과 연통되도록 통과 슬릿(261,262)이 형성되어 있고,
상기 메인 공심 코일부(110)의 내측 결선 와이어(110i) 및 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(130i)는 상기 통과 슬릿(261,262)에 끼워지고 상기 와이어 삽입채널(251,252)에 삽입되어서 결선되는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
청구항 1에 있어서,
상기 1차측 단자블록(240)는,
복수의 1차측 단자핀(P1)에 일대일로 대응되도록 1차측 단자핀(P1)의 개수만큼의 단자대(241,242,243,244)로 구성되고,
상기 복수의 단자대(241,242,243,243)와 단자대(241,242,243,243) 사이에는 와이어 통과홈(245a,245b,245c)이 형성되어 있으며,
상기 메인 공심 코일부(110)의 와이어(110i)와 보조 코일부(130)의 내측 결선 와이어(130i)는, 상기 와이어 통과홈(245a,245b,245c)을 통과하여서 상기 1차측 단자핀(P1)에 결선되는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
청구항 1에 있어서,
평판형 나선상 패턴으로 형성되는 제2 코일패턴부(221b)와, 상기 제2 코일패턴부(221b)의 일측 종단에서 절곡 연장 형성되는 제2 연결부(221c)와, 상기 제2 연결부(221c)의 종단에 형성되는 제2 단자(221a)로 구성되는 제2 평판형 코일(221)과, 제2 중앙공(210a)이 형성되어 있고 상기 제2 단자(221a)를 제외한 제2 평판형 코일(221)을 내장하는 합성수지 재질의 제2 절연부(222)를 포함하여 구성되는 제2 코일체(220)가 더 포함되어서 구성되고,
상기 1차측 코일 소자(100)는 상기 제1 코일체(210)와 제2 코일체(220)의 사이에 장입 구비되는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.