KR102227360B1 - 변압기용 평판형 2차 코일소자 - Google Patents

변압기용 평판형 2차 코일소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변압기용 평판형 2차 코일소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 자성체코어와 하부 자성체코어가 서로 마주보며 배치되어 결합된 자성체코어와 자성체코어의 내부에 장착되는 1차 코일모듈 및 1차 코일모듈의 일면 또는 양면에 배치된 2차 코일모듈을 포함하는 변압기용 평판형 2차 코일소자에 관한 것이다.

Description

변압기용 평판형 2차 코일소자{FLAT TYPE SECONDARY COIL ELEMENT FOR TRANSFORMER}
본 발명은 변압기용 평판형 2차 코일소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외측단자와 내측단자의 높이가 동일한 면으로 형성한 2차 코일모듈을 1차 코일모듈에 배치하여 낮은 높이로 제조하고도 전류량을 증대시킬 수 있는 변압기용 평판형 2차 코일소자에 관한 것이다.
일반적으로, 변압기(transformer)는 1차 측(primary)과 2차 측(secondary)을 가지며 일반적으로 1차 측은 입력단으로 이용되고 2차 측은 출력단으로 이용된다.
이러한 변압기 중 휴대전화 충전기 등에서 이용되는 소형의 변압기는 코일로서 삼중 절연 전선(triple insulated wire)을 감은 코일을 이용(특히, 2차 측으로 이용함)한다.
그러나 삼중 절연 전선으로 감은 코일은 전선의 피복을 사람이 직접 벗겨야 하는 등 대량 생산에 어려움이 있고, 삼중 절연 전선이 균일하게 감기지 않아 불량률이 높은 문제가 있다.
또한, 소형 변압기에 삼중 절연 전선을 감은 코일을 2차 측으로 이용하면, 그 소형 변압기는 충분한 절연 내압을 확보하기 위해 1차 측과 2차 측을 소정의 간격을 두고 이격시켜야 하므로, 소형 변압기의 크기가 커지고, 그에 따라 소형 변압기의 누설 인덕턴스(leakage inductance)가 커지는 문제가 있다.
또한, 휴대전화 등의 고속 충전을 위해 종래 5V X 2A(10W)에서 9V X 2.77A(25W), 20V X 3A(60W)등으로 소형 변압기의 출력 향상을 요구하고 있다.
따라서, 소형 변압기에 삼중 절연 전선을 감은 코일을 2차 측으로 이용할 경우, 1차 측과 2차 측간의 충분한 절연 내압을 확보하기 위해, 소형 변압기의 1차 측과 2차 측을 종래보다 더 이격시켜야 한다.
이로 인해, 소형 변압기의 크기가 더 커지게 되며, 누설 인덕턴스도 더 커지는 문제가 있다. 또한, 1차 측과 2차 측이 보다 멀리 이격될수록 소형 변압기의 효율도 떨어지는 문제도 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 기술로 대한민국 등록특허 제10-1825222호(2018.01.29. 등록)인 '보호 코일 및 그를 이용하는 변압기'를 살펴보면, 판형의 금속으로 이루어지고, 제1 단자 및 제2 단자를 가지는 코일, 비가요성의 판형의 절연성 재질로 이루어지고, 코일의 상부에 위치하는 상부 코일 차폐 수단 및 비가요성의 판형의 절연성 재질로 이루어지고, 코일의 하부에 위치하는 하부 코일 차폐 수단을 구비하되, 상부 및 하부 코일 차폐 수단은 코일의 상기 제1 단자 및 제2 단자를 제외한 부분을 차폐하는 보호코일과 베이스와 상기 베이스에 장착되고 자계 형성을 유도하는 마그네틱 코어와 상기 마그네틱 코어의 내부에 장착되는 1차 코일 및 1차 코일의 상부 및 하부에 각각 배치되어 마그네틱 코어의 상기 내부에 장착되는 구성을 제공하고 있다.
그러나 이러한 종래기술은 1차코일 PCB와 2차 코일간에 조립을 작업자가 일일이 수작업으로 해야 하므로 조립 작업성이 떨어지고 인건비가 많이 상승하는 문제점이 있다.
또한, 한 쌍의 2차 코일간의 센터 정렬을 위한 정밀 정렬 작업이 필요했으며, 2 차 코일의 상하측 위치를 구별하여서 조립해야 하는 등 조립에 많은 시간과 비용이 소요된다는 문제점이 있었다.
또한, 한 쌍의 2차 코일을 4 권으로 병렬 연결하는 경우, 권선수가 많아지게 되어 권선이 배치되는 넓이가 정해져 있는 상황에서 코일의 폭이 좁아지고 단면적이 작아져서 전류의 크기가 제한되는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1825222호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 외측단자와 내측단자의 높이가 동일한 면으로 형성한 2차 코일모듈을 1차 코일모듈에 배치하여 낮은 높이로 제조하고도 전류량을 증대시킬 수 있는 새로운 구조의 변압기용 평판형 2차 코일소자를 제공하는 것이다.
또한, 판상코일부에 이형 판상코일부를 적층하여 적어도 2회전 이상의 다양한 회전수의 코일을 조합할 수 있는 레이어로 형성된 2차 코일모듈을 1차 코일모듈에 원하는 레이어로 배치할 수 있는 변압기용 평판형 2차 코일소자를 제공하는 것이다.
또한, 2차 코일모듈의 내측단자를 몰딩체의 내부에 위치시키는 구조로 하여 레이어간 융착을 통해 연결시킴으로써, 단차가 없는 단순한 구조의 변압기용 평판형 2차 코일소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여
상부 자성체코어와 하부 자성체코어가 서로 마주보며 배치되어 결합된 자성체코어;
상기 자성체코어의 내부에 장착되는 1차 코일모듈; 및
상기 1차 코일모듈의 일면 또는 양면에 배치된 2차 코일모듈을 포함하는
변압기용 평판형 2차 코일소자를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 상기 2차 코일모듈은 상기 1차 코일모듈의 크기에 대응하여 형성된 몰딩체; 상기 몰딩체의 내부에 나선형의 판으로 인서트사출 성형된 판상코일부; 및 상기 몰딩체의 일측에 벽체가 형성되어 상기 몰딩체를 적층 시, 서로 결합되는 리브부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 상기 판상코일부는 상기 몰딩체내의 어느 한 부분에서 형성된 선단부; 상기 선단부로부터 일방향으로 1회 이상 회전하여 상기 선단부에 인접하고, 그 말단이 상기 리브부의 외측면으로 노출되게 연장된 외측단자; 및 상기 선단부의 일면에 형성된 내측단자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 상기 판상코일부는 상기 선단부로부터 일방향으로 연장되어 상기 리브부의 외측면으로 노출된 제1 외측단자와 상기 선단부로부터 타방향으로 1회 회전하여 상기 선단부에 인접하고, 그 말단이 상기 제1 외측단자에 평행하게 위치하도록 상기 리브부의 외측면으로 연장된 제2 외측단자로 형성된 외측단자로 형성될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 상기 2차 코일모듈은 상기 판상코일부의 일면에 적어도 하나 이상으로 적층되어 융착하도록 구비되는 이형 판상코일부를 더 포함하고, 상기 이형 판상코일부는 상기 몰딩체내의 어느 한 부분에서 형성되어 상기 선단부의 일면에 접촉한 제2 선단부; 상기 제2 선단부로부터 다른 방향으로 1회 이상 회전하여 상기 제2 선단부에 인접하고, 그 말단이 상기 리브부의 외측면으로 노출되게 연장되어 상기 외측단자에 이격되어 위치한 제2 외측단자; 및 상기 제2 선단부의 일면에 형성되어 상기 내측단자에 융착된 제2 내측단자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 상기 2차 코일모듈은 상기 판상코일부와 상기 이형 판상코일부를 융착하여 적어도 2회전 이상의 단일레이어로 조합할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 상기 2차 코일모듈은 상기 판상코일부와 상기 이형 판상코일부를 융착하여 2회전 이상으로 조합된 단일레이어를 상기 1차 코일모듈의 양면에 각각 배치하여 조합된 복수레이어로 형성시킬 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 상기 2차 코일모듈은 상기 1차 코일모듈을 적어도 1개 이상 구비하여 제1의 1차 코일모듈의 양면에 상기 판상코일부를 배치하고, 상기 판상코일부의 일면에 제2의 1차 코일모듈을 배치 후, 상기 제2의 1차 코일모듈의 일면에 상기 판상코일부를 배치할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 상기 2차 코일모듈은 적어도 하나 이상의 상기 판상코일부를 적층 시 절연을 위해 폴리이미드 절연필름을 사용하고, 상기 절연필름의 일면에 접착제를 도포하여 상기 판상코일부의 사이에 상기 절연필름을 접착시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자는 외측단자와 내측단자의 높이가 단차없이 동일한 면으로 형성한 2차 코일모듈을 1차 코일모듈에 배치하여 낮은 높이로 제조하여 전류량을 증대시킬 수 있기 때문에, 소형화가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자는 판상코일부에 이형 판상코일부를 적층하여 적어도 2회전 이상의 다양한 회전수의 코일을 조합할 수 있는 단일레이어로 형성된 2차 코일모듈을 1차 코일모듈에 원하는 회전수의 레이어로 배치함으로써, 고전류에 대응하여 트랜스의 폭, 두께 등의 사이즈를 줄이고 조립성 및 생산성을 향상시켜 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 2차 코일모듈을 1개만 사용 시, 2차 코일모듈의 상측과 하측사이의 결합부위가 없어지므로 1차 코일모듈과 2차 코일모듈에 각각 형성된 단자사이의 절연거리가 멀어지게 되어 소형사이즈의 프랜스포머를 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자는 내측단자를 몰딩체의 내부에 위치시키는 구조로 하여 레이어간 융착을 통해 연결시킴으로써, 전류의 저항 및 누출을 감소시켜 발열감소 및 효율을 증가시키고, EMI의 성능을 향상시키는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자는 판 형상으로 회전되기 때문에 변형가능성이 적어 제조 시 불량률이 감소되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자의 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자를 분해하여 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자의 2차 코일모듈을 확대하여 나타낸 부분확대도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 2차 코일모듈의 외측단자를 변형한 형상을 나타낸 예시도이다.
도 5는 도 1의 개념을 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자의 2차 코일모듈을 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6의 2차 코일모듈을 다양한 회전수의 코일로 조합할 수 있는 레이어의 개념을 나타낸 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자의 2차 코일모듈을 나타낸 평면도이다.
도 9는 도 8의 2차 코일모듈을 다양한 회전수의 코일로 조합할 수 있는 레이어의 개념을 나타낸 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서 사용되는 '상부'는 지면으로부터 이격되어 수직한 방향을 향해 위치하는 것을 포함하고, "하부"는 지면방향을 향해 위치하는 것으로 상부보다 아래에 위치하는 것을 포함한다. 이러한 상부 및 하부 방향에 대한 정의는 설명의 편의를 위한 것이다.
또한, 명세서 전체에서 사용되는 '레이어'는 2차 코일모듈을 구성하는 2차 코일이 1회전 또는 1회전 한 2차 코일이 적층되어 2회전으로 형성 또는 1회전 한 2차 코일을 3개로 적층하여 3회전으로 형성 또는 2회전한 2차 코일을 2개로 적층하여 4회전한 것을 하나의 레이어(1개의 레이어)로 지시하는 것을 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 대하여 상세히 설명한다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자의 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자를 분해하여 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자의 2차 코일모듈을 확대하여 나타낸 부분확대도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자에 있어서, 2차 코일모듈의 외측단자를 변형한 형상을 나타낸 예시도이고, 도 5는 도 1의 개념을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자(10)는 자성체코어(100), 1차 코일모듈(200) 및 2차 코일모듈(300)을 포함한다.
보다 상세하게는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자(10)는 상부 자성체코어(110)와 하부 자성체코어(120)가 서로 마주보며 배치되어 결합된 자성체코어(100), 자성체코어의 내부에 장착되는 1차 코일모듈(200) 및 1차 코일모듈의 일면 또는 양면에 배치된 2차 코일모듈(300)을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 자성체코어(100)는 내부 공간을 형성하고 내측면이 편평한 플레이트와 플레이트의 양측에 측벽을 형성한다.
특히, 자성체코어(100)는 후술하는 2차 코일모듈(300)에 의해 내측면에 단차가 없는 플레이트로 형성된다.
또한, 자성체코어(100)는 베이스에 안착되어 1차 코일모듈(200) 및 2차 코일모듈(300)이 위치하여 변압기의 역할을 하게 해준다.
상부 자성체코어(110)는 내측면으로부터 일방향으로 돌출된 상부레그(111)를 더 포함한다.
상부레그(111)는 1차 코일모듈(200) 및 2차 코일모듈(300)의 중앙에 억지끼움되어 배치된 위치에서 움직이거나 이탈되는 것을 방지해준다.
하부 자성체코어(120)는 상부 자성체코어(110)와 동일한 형상으로 형성되고, 상부 자성체코어(110)의 내측면으로 마주보며 위치한다.
이때, 하부 자성체코어(120)는 외측면이 베이스의 내측면에 안착되고, 2차 코일모듈(300)과 1차 코일모듈(200)이 순서대로 적층된다.
또한, 하부 자성체코어(120)는 상부레그(111)에 마주하는 위치에 하부레그(121)가 형성된다.
도 2를 참조하면, 1차 코일모듈(200)은 자성체코어(100)의 내부에 장착되는 것으로, 절연기판(210), 도체패턴(220), 레그홀(230) 및 리드핀홀(240)을 더 포함한다.
절연기판(210)은 자성체코어(100)의 내부에 대응하는 크기의 사각판으로 형성될 수 있고, 절연성 수지로 이루어진다.
도체패턴(220)은 전원에 연결되어 1차 전압을 인가 받는 것으로, 절연기판(210)의 내부에 적어도 1층 이상으로 형성되거나 다층 인쇄회로기판으로 형성되게 할 수 있다.
레그홀(230)은 절연기판(210)의 중앙을 관통하는 홀로 형성되어 상부레그(111) 또는 하부레그(121)가 억지끼움 된다.
리드핀홀(240)은 절연기판(210)의 일측에 복수개로 형성되어 베이스에 형성된 리드핀이 끼움결합 된다. 이로 인해, 절연기판(210)이 자성체코어(100)의 내부에 견고하게 위치할 수 있게 된다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 2차 코일모듈(300)은 1차 코일모듈(200)의 일면 또는 양면에 배치된다.
이를 위해, 2차 코일모듈(300)은 몰딩체(310), 판상코일부(320) 및 리브부(330)를 더 포함한다.
몰딩체(310)는 1차 코일모듈(200)의 크기에 대응하여 형성된 것으로, 1차 코일모듈(200)의 일면 및 타면에 각각 배치되기 위해, 상부 몰딩체와 하부 몰딩체로 구비될 수 있다.
또한, 몰딩체(310)는 절연기판(210)의 상부 및 하부에 접촉하고, 자성체코어(100)의 내부에 배치된다.
이로 인해, 몰딩체(310)의 내부에 형성된 판상코일부(320)를 1차 코일모듈(200)과 자성체코어(100)로부터 절연시키는 것이다.
따라서, 몰딩체(310)는 판상코일부(320)와 1차 코일모듈(200) 간의 절연거리가 확보되고, 자성체코어(100) 간의 절연거리가 확보될 수 있다.
또한, 몰딩체(310)는 상부레그(111)와 하부레그(121)에 대응하여 중앙을 관통하는 홀이 형성되어 자성체코어(100)의 내부에 견고하게 위치할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 판상코일부(320)는 몰딩체(310)의 내부에 나선형의 판으로 인서트사출 성형된다.
이러한, 판상코일부(320)는 선단부(321), 외측단자(322) 및 내측단자(323)를 더 포함한다.
여기서, 판상코일부(320)는 도체패턴(220)과 전자기 유도 작용에 의해 유도 전압을 발생시킨다. 그리고 원형, 사각형, 직사각형 및 타원형 등 코일의 형상은 한정되지 않으며 다양한 형상으로 변형시킬 수 있다.
선단부(321)는 몰딩체(310)내의 어느 한 부분에서 형성된다.
즉, 선단부(321)는 소정의 넓이와 두께를 가지는 판으로 형성되고, 몰딩체(310)의 중앙을 지나는 직선의 일측에 형성되되 리브부(232)에 인접하여 위치한다.
외측단자(322)는 선단부(321)로부터 일방향으로 1회전하여 선단부(321)에 인접하고, 그 말단이 리브부(330)의 외측면으로 노출되게 연장된다.
내측단자(323)는 선단부(321)의 일면에 형성된 것으로, 1회전의 동일한 면에 위치하여 몰딩체(310)의 외측면에 단차의 형성 없이 두께를 얇게 할 수 있다.
한편, 내측단자(323)는 1회전의 경우에는 후술하는 리브부(330)의 외측으로 절곡없이 노출될 수 있는 것도 가능하다.
일례로, 종래의 내측단자는 코일회전 후 내측을 절곡하여 코일회전면의 상면 또는 하면을 지나 외부로 노출되어 2차 코일이 두꺼워지고, 이러한 내측단자로 인해 몰딩체의 일면에 단차가 형성되어 전체적으로 두께가 두꺼워지는 문제가 있다.
리브부(330)는 몰딩체(310)의 일측에 벽체가 형성되어 몰딩체(310)를 적층 시, 서로 결합되는 역할을 한다.
즉, 하부 몰딩체에 형성된 리브부(330)의 상부는 체결홈이 형성되고, 상부 몰딩체에 형성된 리브부(330)의 하부는 체결홈에 대응하여 체결돌기로 형성될 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자(10)에 있어서, 판상코일부(320)는 선단부(321)로부터 일방향으로 연장되어 리브부(330)의 외측면으로 노출된 제1 외측단자와 선단부(321)로부터 타방향으로 1회 회전하여 선단부(321)에 인접하고, 그 말단이 제1 외측단자에 평행하게 위치하도록 리브부(330)의 외측면으로 연장된 제2 외측단자로 형성된 외측단자(322)로 형성될 수 있는 것도 바람직하다.
여기서, 외측단자(322)는 이하의 제2 실시예와 제3 실시예에서 동일하게 적용할 수도 있다.
제2 실시예
제2 실시예에서 설명하는 본 발명의 변압기용 평판형 2차 코일소자는 제1 실시예와 동일 또는 유사한 구성요소는 전술한 바를 참고하며, 추가된 구성요소인 2차 코일모듈의 이형 판상코일부(340)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
또한, 제1 실시예와 동일하거나 대응하는 구성요소에 대한 상세한 설명은 이하에 생략될 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자의 2차 코일모듈을 나타낸 평면도이고, 도 7은 도 6의 2차 코일모듈을 다양한 회전수의 코일로 조합할 수 있는 레이어의 개념을 나타낸 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자(20)에 있어서, 2차 코일모듈(300)은 이형 판상코일부(340)를 더 포함한다.
이형 판상코일부(340)는 판상코일부(320)의 일면에 적어도 하나 이상으로 적층되어 융착하도록 구비되는 코일이다.
이를 위해, 이형 판상코일부(340)는 제2 선단부(341), 제2 외측단자(342) 및 제2 내측단자(343)를 더 포함한다.
제2 선단부(341)는 몰딩체(310)내의 어느 한 부분에서 형성되어 선단부(321)의 일면에 접촉한다.
제2 외측단자(342)는 제2 선단부(341)로부터 다른 방향으로 1회 이상 회전하여 제2 선단부(341)에 인접하고, 그 말단이 리브부(330)의 외측면으로 노출되게 연장되어 외측단자(322)에 이격되어 위치한다.
즉, 제2 외측단자(342)는 외측단자(322)의 회전방향과 반대방향으로 회전하고, 외측단자(322)의 지름과 동일한 크기로 형성된다. 그리고 리브부(330)에 노출된 외측단자(322)로부터 이격되어 위치한다.
이로 인해, 몰딩체(310)의 내부에서 단면적이 넓은 형상으로 2회전되는 2차 코일을 제공해준다.
제2 내측단자(343)는 제2 선단부(341)의 일면에 형성되어 내측단자(323)에 융착된다.
이와 같은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자(20)의 2차 코일모듈(300)은 도 7에 도시된 바와 같이, 판상코일부(320)와 이형 판상코일부(340)를 융착하여 적어도 2회전 이상의 단일레이어로 조합할 수 있는 역할을 한다.
도 7의 (a)를 참조하면, 판상코일부(320)의 상부에 이형 판상코일부(340)를 적층하여 2회전을 가지는 몰딩체(310)를 1차 코일모듈(200)의 하부에 배치함으로써, 얇은 두께로 제조할 수 있다.
일례로, 종래의 2차 코일모듈은 적층없이 1개의 판상코일만을 사용하기 때문에 2차 코일의 전류용량을 키우기 위해 단면적을 키워야 한다. 이를 위해, 몰딩체의 전체적인 크기가 커져야 한다.
이때, 종래의 2차 코일모듈에 비해 단면적이 넓은 코일이 적층되어 2회전을 형성함에 따라 코일의 단면적이 커지기 때문에 흐르는 전류의 크기도 커지며 전류의 누출이 감소하여 발열이 감소하게 된다.
따라서, 본 발명의 2차 코일모듈(300)은 기존에 2개 사용하던 몰딩체(10)를 1개만 사용할 수 있게 된다.
도 7의 (b)를 참조하면, 도 6의 (a)와 같이 배치하여 이형 판상코일부(340)의 상부에 판상코일부(320)를 더 적층하여 2차 코일 1개만으로 원하는 회전수를 가질 수 있다.
도 7의 (c)를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자(20)의 2차 코일모듈(300)은 도 6의 (a)와 같이 배치하고, 1차 코일모듈(200)의 상부에 판상코일부(320)만 형성된 몰딩체(310)를 배치한 레이어로 형성할 수 있다.
도 7의 (d)를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자(20)의 2차 코일모듈(300)은 판상코일부(320)와 이형 판상코일부(340)를 융착하여 2회전 이상으로 조합된 단일레이어를 1차 코일모듈(200)의 양면에 각각 배치하여 조합된 복수레이어로 형성시킬 수 있다.
또는, 각각 2회전씩인 판상코일부(320)와 이형판상코일부(340)를 융착하여 단일레이어가 4회전으로 조합된 2차 코일모듈(300)을 1차 코일모듈(200)의 상하부에 병렬로 연결하여 4회전으로 조합된 복수레이어로 형성시킬 수 있다.
따라서, 복수레이어는 4회전으로 조합한 하나의 단일레이어보다 2배의 단면적이 증가하게 되어, 동일한 크기의 몰딩체(310)에서 2차 코일의 단면적을 2배 이상으로 확보하여 발열을 감소시키고 효율을 높일 수 있다.
특히, 복수레이어는 전류량에 대응하여 5회전 이상으로 조합시키는 것도 가능하다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자(20)의 2차 코일모듈(300)은 여기 명세서의 도면에 도시 하지 않았지만, 1차 코일모듈(200)을 적어도 1개 이상 구비하여 제1의 1차 코일모듈의 양면에 판상코일부(320)를 배치하고, 판상코일부(320)의 일면에 제2의 1차 코일모듈을 배치 후, 제2의 1차 코일모듈(100)의 일면에 판상코일부(320)를 배치하여 원하는 회전수를 조합할 수 있는 레이어를 형성하는 것도 가능하다.
제3 실시예
제3 실시예에서 설명하는 본 발명의 변압기용 평판형 2차 코일소자는 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일 또는 유사한 구성요소는 전술한 바를 참고하며, 추가된 구성요소인 2차 코일모듈의 선상코일부(350)와 변형된 레이어에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
또한, 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일하거나 대응하는 구성요소에 대한 상세한 설명은 이하에 생략될 것이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자의 2차 코일모듈을 나타낸 평면도이고, 도 9는 도 8의 2차 코일모듈을 다양한 회전수의 코일로 조합할 수 있는 레이어의 개념을 나타낸 구성도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 변압기용 평판형 2차 코일소자(30)에 있어서, 2차 코일모듈(300)은 선코일부(350)를 더 포함한다.
선코일부(350)는 판상코일부(320)의 일면 또는 타면에 적어도 1회전 이상의 나선형 코일이 적층되어 코일이 적어도 2회전 이상의 단일코일레이어로 조합할 수 있게 하는 역할을 한다.
또한, 선코일부(350)는 판상코일부(320) 대신에 선코일부를 더 구비하여 4회전으로 회전수를 형성할 수 있다.
또한, 선코일부(350)는 제1 실시예의 판상코일부(320)와 같이 선단부와 외측단자 및 내측단자가 동일하게 형성된다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 선코일부(350)는 다양한 회전수를 가지는 레이어를 형성할 수 있다.
일례로, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 선코일부(350)를 먼저 배치하고, 그 상부에 판상코일부(320) 또는 이형 판상코일부(340)를 적층하여 3회전수를 형성시킬 수 있다. 또한, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 선코일부(350)를 제외하고, 판상코일부(320) 및 이형 판상코일부(340)를 적층하여 3회전수를 형성시키는 것이 가능하다.
따라서, 선코일부(350)에 판상코일부(320) 또는 이형 판상코일부(340)를 적층하여 원하는 회전수를 형성시킬 수 있다.
한편, 2차 코일모듈(300)은 적어도 하나 이상의 판상코일부(320)를 적층 시 절연을 위해 폴리이미드 절연필름(f)을 사용하고, 절연필름(f)의 일면에 접착제를 도포하여 판상코일부(320)의 사이에 절연필름(f)을 접착시키는 것이 가능하다.
이와 같은. 절연필름(f)은 판상코일부(320) 뿐만 아니라, 이형 판상코일부(340) 및 선코일부(350)를 적층 시 접착시키도록 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 모두 형성할 수 있는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관해서 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 그리고 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10 : 변압기용 평판형 2차 코일소자
100 : 자성체코어
110 : 상부 자성체코어
111 : 상부레그
120 : 하부 자성체코어
121 : 하부레그
200 : 1차 코일모듈
210 : 절연기판
220 : 도체패턴
230 : 레그홀
240 : 리드핀홀
300 : 2차 코일모듈
310 : 몰딩체
320 : 판상코일부
321 : 선단부
322 : 외측단자
323 : 내측단자
330 : 리브부
340 : 이형 판상코일부
341 : 제2 선단부
342 : 제2 외측단자
343 : 제2 내측단자
350 : 선코일부

Claims (10)

  1. 상부 자성체코어와 하부 자성체코어가 서로마주보며 배치되어 결합된 자성체코어;
    상기 자성체코어의 내부에 장착되는 1차 코일모듈; 및
    상기 1차 코일모듈의 일면 또는 양면에 배치되고, 상기 1차 코일모듈의 크기에 대응하여 형성된 몰딩체와 상기 몰딩체의 내부에 나선형의 판으로 인서트사출 성형된 판상코일부와 상기 몰딩체의 일측에 벽체가 형성되어 상기 몰딩체를 적층 시, 서로 결합되는 리브부 및 상기 판상코일부의 일면에 적어도 하나 이상으로 적층되어 융착하도록 구비되는 이형 판상코일부를 포함하여 형성된 2차 코일모듈을 포함하고,
    상기 판상코일부는
    상기 몰딩체내의 어느 한 부분에서 형성된 선단부;
    상기 선단부로부터 일방향으로 1회 이상 회전하여 상기 선단부에 인접하고, 그 말단이 상기 리브부의 외측면으로 노출되게 연장된 외측단자; 및
    상기 선단부의 일면에 형성된 내측단자를 더 포함하며,
    상기 이형 판상코일부는
    상기 몰딩체내의 어느 한 부분에서 형성되어 상기 선단부의 일면에 접촉한 제2 선단부;
    상기 제2 선단부로부터 다른 방향으로 1회 이상 회전하여 상기 제2 선단부에 인접하고, 그 말단이 상기 리브부의 외측면으로 노출되게 연장되어 상기 외측단자에 이격되어 위치한 제2 외측단자; 및
    상기 제2 선단부의 일면에 형성되어 상기 내측단자에 융착된 제2 내측단자를 더 포함하고,
    상기 판상코일부의 상기 내측단자와 상기 이형 판상코일부의 상기 제2 내측단자를 서로 융착하여 적어도 2회전 이상의 단일레이어로 조합할 수 있는 것을 특징으로 하는
    변압기용 평판형 2차 코일소자.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 판상코일부는
    상기 선단부로부터 일방향으로 연장되어 상기 리브부의 외측면으로 노출된 제1 외측단자와 상기 선단부로부터 타방향으로 1회 회전하여 상기 선단부에 인접하고, 그 말단이 상기 제1 외측단자에 평행하게 위치하도록 상기 리브부의 외측면으로 연장된 제2 외측단자로 형성된 외측단자로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는
    변압기용 평판형 2차 코일소자.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 코일모듈은
    상기 판상코일부와 상기 이형 판상코일부를 융착하여 2회전 이상으로 조합된 단일레이어를 상기 1차 코일모듈의 양면에 각각 배치하여 조합된 복수레이어로 형성시킬 수 있는 것을 특징으로 하는
    변압기용 평판형 2차 코일소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 코일모듈은
    상기 1차 코일모듈을 적어도 1개 이상 구비하여 제1의 1차 코일모듈의 양면에 상기 판상코일부를 배치하고, 상기 판상코일부의 일면에 제2의 1차 코일모듈을 배치 후, 상기 제2의 1차 코일모듈의 일면에 상기 판상코일부를 배치할 수 있는 것을 특징으로 하는
    변압기용 평판형 2차 코일소자.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 코일모듈은
    상기 판상코일부의 일면 또는 타면에 적어도 1회전 이상의 나선형 코일이 적층되어 코일이 적어도 2회전 이상의 단일코일레이어로 조합할 수 있게 하는 선코일부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    변압기용 평판형 2차 코일소자.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 코일모듈은
    적어도 하나 이상의 상기 판상코일부를 적층 시 절연을 위해 폴리이미드 절연필름을 사용하고, 상기 절연필름의 일면 또는 양면에 접착제를 도포하여 상기 판상코일부의 사이에 상기 절연필름을 접착시키는 것을 특징으로 하는
    변압기용 평판형 2차 코일소자.
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