KR102275643B1 - Transformer Using Induction Coils - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 유도코일을 포함하는 변압기에 관한 것이다.The present disclosure relates to a transformer including an induction coil.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present disclosure and does not constitute the prior art.
널리 알려진 바와 같이, 변압기(transformer)란 자기장을 매개로 하여 자기유도작용에 의해 한 권선(1차 측)의 교류전력을 다른 권선(2차 측)에 동일 주파수의 교류전력으로 변환하는 유도장치를 일컫는다. 보통 1차 권선은 전원에 접속하고 2차 권선은 부하에 접속하게 된다. As is widely known, a transformer is an induction device that converts AC power of one winding (primary side) into AC power of the same frequency in the other winding (secondary side) by magnetic induction through a magnetic field. refers to Usually the primary winding is connected to the power supply and the secondary winding is connected to the load.
도 1은 종래의 변압기의 권취구조를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a winding structure of a conventional transformer.
도 1을 참조하면, 종래의 변압기(1')는 지지코어(10), 일차코일(11) 및 이차코일(12)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 변압기(1')의 권취방법을 설명하기 위한 구성요소 외의 기타 구성요소는 생략된다. 종래의 변압기(1')에서, 일차코일(11)은 지지코어(10)의 적어도 일부를 둘러싸도록 지지코어(10)를 중심으로 권취된다. 일차코일(11)이 목표 턴(turn)수만큼 권취된 후, 이차코일(12)이 지지코어(10)를 중심으로 권취된다. 즉, 종래의 변압기(1')에서 일차코일(11) 및 이차코일(12)은 시계열적 측면에서 순차적으로 권취되는 것이 일반적이다.Referring to FIG. 1 , a
한편, 변압기(1')에는 10 kHz 이상의 고주파전압이 흐르는 경우가 존재한다. 고주파전류는 표피효과(skin effect)에 의해 도체, 즉, 권취된 일차코일(11)의 표면에 집중되고, 일차코일(11)은 고주파저항을 갖게 된다. 일차코일(11)이 다른 도체인 이차코일(12)에 근접하게 존재해서 양자 사이 공간의 자속밀도를 증가시킬 때, 고주파전류는 이차코일(12)에 가까운 부분에 보다 더 집중되어 흐른다. 이것을 근접효과(Proximity Effect)라고 하며, 도체의 고주파저항을 증대시킨다. 이에 따라, 종래의 변압기(1')의 전체 저항이 증가하면서 변압기(1')의 발열량이 증가하는 문제점이 있다.On the other hand, there is a case where a high-frequency voltage of 10 kHz or more flows through the transformer 1'. The high-frequency current is concentrated on the surface of the conductor, that is, the wound
변압기(1')는 공진할 수 있는데, 공진하기 위한 공진주파수() 값은 캐패시터의 캐패시턴스(C) 값과 유도코일의 누설 인덕턴스(L) 값으로 결정된다. 이때, 상용의 캐패시터의 C 값은 일정한 범위로 제한된다. 따라서, L값을 조정함으로써, 을 만족시키게 된다. 이에, 유도코일의 권취 방식 또는 구조에 따라 L값을 조정하는 것이 일반적이다. 그러나, 유도코일의 권취 방식 또는 구조 설계에 있어서, 여러가지 요인으로 인한 제약 조건이 존재한다. The transformer 1' can resonate, and the resonant frequency ( ) value is determined by the capacitance (C) value of the capacitor and the leakage inductance (L) value of the induction coil. At this time, the C value of the commercial capacitor is limited to a certain range. Therefore, by adjusting the L value, will satisfy Therefore, it is common to adjust the L value according to the winding method or structure of the induction coil. However, in the winding method or structural design of the induction coil, there are constraints due to various factors.
즉, 근접효과로 인한 발열효과를 해결 가능하면서도, 제한된 누설 인덕턴스값을 갖는 변압기 설계에 대한 필요성이 존재한다.That is, there is a need for a transformer design having a limited leakage inductance value while solving the heating effect due to the proximity effect.
이에, 본 개시는 근접효과를 완화하면서 동시에 적정 인덕턴스를 갖는 유도코일을 포함하는 변압기를 제공하는 데 주된 목적이 있다.Accordingly, a main object of the present disclosure is to provide a transformer including an induction coil having an appropriate inductance while mitigating the proximity effect.
또한, 본 개시는 최소한의 턴수로 코일을 권취하는 변압기 권취방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.In addition, the present disclosure has a main purpose to provide a transformer winding method for winding a coil with a minimum number of turns.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이에, 본 개시는 근접효과를 완화하면서 동시에 적정 인덕턴스를 갖는 변압기용 권선조립체를 제공하는 데 주된 목적이 있다.Accordingly, a main object of the present disclosure is to provide a winding assembly for a transformer having an appropriate inductance while mitigating the proximity effect.
또한, 본 개시는 최소한의 턴수로 코일을 권취하는 변압기 권취방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.In addition, the present disclosure has a main purpose to provide a transformer winding method for winding a coil with a minimum number of turns.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래의 변압기의 권취구조를 나타낸 이해도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 변압기의 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 코일의 권취구조를 나타낸 이해도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 코일의 권취 구성을 Ⅳ-Ⅳ'을 따라 절단한 종단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 변압기의 코일이 평면으로 전개된 상태를 보인 분해사시도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 이차코일의 연결상태를 나타낸 변압기의 저면 확대도이다.1 is an understanding view showing a winding structure of a conventional transformer.
2 is a perspective view of a transformer according to an embodiment of the present disclosure.
3 is an understanding view showing a winding structure of a coil according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a longitudinal cross-sectional view taken along IV-IV' of a winding configuration of a coil according to an embodiment of the present disclosure.
5 is an exploded perspective view showing a state in which a coil of a transformer is deployed in a plane according to an embodiment of the present disclosure.
6 is an enlarged bottom view of a transformer showing a connection state of a secondary coil according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description thereof will be omitted.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In describing the components of the embodiment according to the present disclosure, reference numerals such as first, second, i), ii), a), b) may be used. These signs are only for distinguishing the elements from other elements, and the nature, order, or order of the elements are not limited by the signs. When a part in the specification 'includes' or 'includes' a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless explicitly stated to the contrary. .
본 개시에서는 설명의 편의를 위해, 변압기(1) 코일의 권취방법을 설명하기 위한 구성요소 외의 기타 구성요소, 예컨대 전원부, 캐패시터 등은 생략된다.In the present disclosure, for convenience of description, components other than components for describing the winding method of the coil of the
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 변압기의 사시도이다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 코일의 권취 구성을 횡단면으로 나타낸 도면이다.2 is a perspective view of a transformer according to an embodiment of the present disclosure. 3 is a cross-sectional view illustrating a winding configuration of a coil according to an embodiment of the present disclosure.
도 2 및 도 3을 참조하면, 변압기(1)는 지지코어(10), 일차코일(20), 이차코일(30), 자성체 코어(40), 절연박막(미도시) 및 전극(60)을 전부 또는 일부 포함한다.2 and 3, the
지지코어(10)는 변압기(1)의 중심부에 배치된다. 지지코어(10)는 충분한 지지력을 제공하면서, 와전류(eddy current)로 인한 손실을 방지하고자, 강판이 적층된 형태로 구성될 수 있다. 지지코어(10)에는 대략 박판형의 일차코일(20) 및 이차코일(30)이 순차적으로 적층되어 권취될 수 있다. The
일차코일(20)은 지지코어(10)를 중심으로 권취된다. 일차코일(20)은 그 단부에 전극(60a 및 60b)이 부착됨으로써 입력부에 전기적으로 연결될 수 있다.The
이차코일(30)도 지지코어(10)를 중심으로 권취된다. 이차코일(30)의 적어도 일부는 지지코어(10)를 중심으로 방사상 외측방향으로 일차코일(20)과 인접한 일차코일(20)의 사이에 배치된다. 즉, 변압기(1)의 권취된 코일들 중 적어도 일부는 일차코일(20) 및 이차코일(30)이 서로 교번적으로 적층 또는 권취되도록 배치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 코일이 권취된 부분 중 적어도 일부는 같은 종류의 코일, 예컨대, 일차코일(20) 및 일차코일(20) 혹은 이차코일(30) 및 이차코일(30)이 적층 또는 연속으로 권취될 수 있다. 즉, 일차코일(20)이 방사상 외측 방향으로 연속적으로 권취된 부분을 포함할 수 있고, 이차코일(30)이 방사상 외측 방향으로 연속적으로 권취된 부분을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서는, 이차코일(30)만 이러한 부분을 포함하는 것으로 예시되었다. 이러한 이차코일(30)만 권취되는 영역의 존재여부는 일차코일(20)의 목표 턴(turn)수 및 이차코일(30)의 목표 턴수의 비, 즉 권선비에 의하여 결정된다. The
일차코일(20)의 목표 턴수를 m, 이차코일(30)의 목표 턴수를 n, n을 m으로 나눈 몫을 x, 및 n을 m으로 나눈 나머지를 y라고 할때, 수학식 1이 성립한다.When the target number of turns of the
또한, 총 턴수를 T 변수 에 대해, 수학식 2가 성립한다. In addition, the total number of turns is the T variable , Equation 2 holds.
이때, 변수 는 n 및 m의 관계에 따라 변하는 값으로, 0 또는 1이 된다. y가 x의 정수배에 해당하는 경우, 의 값은 0이 될 것이다. y가 x의 정수배에 해당하지 않는 경우, 의 값은 1이 될 것이다. In this case, the variable is a value that varies depending on the relationship between n and m, and is 0 or 1. If y is an integer multiple of x, then The value of will be 0. If y is not an integer multiple of x, The value of will be 1.
이때, [x]는 x를 넘지 않는 최대 정수를 의미한다.In this case, [x] means the maximum integer that does not exceed x.
T가 최소가 되기 위해, 이차코일(30)은 제1 내지 제x 이차코일을 포함한다.In order to minimize T, the
인 경우를 일 예시적으로 본 개시의 권취 방법을 설명한다. 수학식 3은 일 때 수학식 1 및 수학식 2의 방식으로 나타낸 것이다. A case in which the winding method of the present disclosure is described as an example.
이때, x=2, y=3이다. At this time, x=2, y=3.
이차코일(30)은 제1 이차코일(32, 도 4 및 도 5 참조) 및 제2 이차코일(34, 도 4 및 도 5 참조)을 포함한다. 제1 이차코일(32) 및 제2 이차코일(34)은 서로 이격되게 배치되며, 일차코일(20)과 적층 형태가 되도록 배치된다. 일차코일(20) 및 이차코일(30)은 동시에 권취되며, 그때의 총 턴수는 7턴이 된다. 이때, 이차코일(30)은 3턴이 더 권취되어야 한다. 이차코일(30)은 제1 이차코일(32) 및 제2 이차코일(34)로 구성된다. 3턴 중 2턴은 제1 이차코일(32)에서 추가로 권취되며, 나머지 1턴은 제2 이차코일(34)에서 권취될 수 있다. 더 자세하게는, 제1 이차코일(32) 및 제2 이차코일(34)의 추가 권취부분은 일차코일(20)과 동시에 턴이 되기 전의 지점에서 동시에 1턴으로 권취될 수 있다. 마지막 1턴은 제1 이차코일(32)에서 추가로 권취된다. 이때, 제1 이차코일(32)은 일차코일(20)이 권취되기 전 혹은 후의 영역 모두에서 가능하다. 따라서, 변압기(1)를 제조하는 데 필요한 코일의 총 턴수는 9턴이 된다. The
만약 일 경우, 즉, 의 정수배에 해당할 경우, 추가 턴은 필요 없으므로 총 턴수 이 될 수 있다. 이러한 경우, 도 3에서 도시된 것과는 달리, 임의의 이차코일(30)과 가장 인접한 코일이 이차코일(30)인 부분, 즉, 이차코일(30)만으로 구성된 영역은 형성되지 않게 된다.if If , that is, If it is an integer multiple of , no additional turns are required, so the total number of turns this can be In this case, unlike the one illustrated in FIG. 3 , a portion in which the
이차코일(30)은, 그 단부에 전극(60c 및 60d)이 부착됨으로써, 출력부에 전기적으로 연결될 수 있다.The
근접효과는 도체의 단면적이 커질수록 두드러지게 나타난다. 일차코일(20) 및 이차코일(30)은 시계열적으로 동시에 권취되어, 교번적으로 배치된다. 즉, 종래의 변압기(1')의 단면적이 복층으로 구성된 권취부를 절단한 단면에 의해 결정되는 것과는 달리, 본 개시에 의한 변압기(1)는 도체의 단면적이 단층으로 구성된 코일의 종단면적과 같게 된다. 이로 인해, 변압기(1)는 근접효과가 효과적으로 해결될 수 있고, 변압기(1)의 발열 문제를 완화할 수 있다. 예컨대, 이러한 권취방법으로 제조된 변압기(1)의 온도는 바람직하게는 80 ℃ 내지 100 ℃ 일 수 있다. The proximity effect becomes more pronounced as the cross-sectional area of the conductor increases. The
일차코일(20) 및 이차코일(30)의 대향면적이 클수록 고주파에서 근접효과 및 누설 인덕턴스가 작아지는 경향이 있다. 즉, 본 개시에 의한 변압기(1)는 중첩되어 권취됨으로써, 대향 면적이 크게 증가된 구조를 갖는다. 따라서, 변압기(1)의 누설 인덕턴스가 0에 수렴할 수 있다. 이에, 공진주파수() 값을 만족하기 위한 전체 인덕턴스 값이 형성되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위하여, 본 개시에 의한 변압기(1)는 자성체 코어(40)를 포함할 수 있다.As the opposing area of the
자성체 코어(40)는 도 1에 도시된 변압기(1')에서 생성되는 누설 인덕턴스(L) 값에 해당하는 인덕턴스를 인위적으로로 발생시키도록 구성된다. 누설되는 자기장은 자성체 코어(40)를 따라 집약될 수 있다. 이를 위해, 자성체 코어(40)의 자기저항은 공기의 자기저항보다 작아야 한다. 자성체 코어(40)에 집약된 자기장으로 인해, 유도 변압기(1)는 공진회로가 공진주파수(f) 값을 갖기 위한 인덕턴스 값을 갖게 된다.The
따라서, 변압기(1)는 일차코일(20)과 이차코일(30)의 동시 권취로 인해 근접효과로 인한 문제를 해결할 수 있고, 자성체 코어(40)를 포함함으로써 공진주파수를 만족시킬 수 있는 적정 인덕턴스를 발생시킬 수 있게 된다.Accordingly, the
자성체 코어(40)는 일차코일(20)이 권취되는 중심축, 즉, 권취축과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 자성체 코어(40)는 변압기(1)가 상호 인접한 코일들 사이로 공기 또는 자기장이 통과할 수 있는 하나 이상의 덕트(70)를 포함하도록 폭을 가질 수 있다. The
자성체 코어(40)는 적어도 일면이 일차코일(20) 또는 이차코일(30) 중 적어도 어느 하나 이상과 대면하도록 배치될 수 있다. 따라서, 일차코일(20) 또는 이차코일(30) 중 어느 하나로부터 발생하는 자기장이 자성체 코어(40)로 집약될 수 있다. 따라서, 자성체 코어(40)에 형성되는 쇄교 자속은 증가하게 되고, 증가된 자속에 비례하여 인덕턴스도 증가하게 된다. 따라서, 변압기(1)는 공진회로로 작동하기 위한 공진주파수()를 만족하는 인덕턴스(L) 값을 갖게 된다.The
자성체 코어(40)는 노치부(notch portion, 42)를 포함할 수 있다. 노치부(42)는 자성체 코어(40)의 높이 방향을 따라 연장될 수 있다. 노치부(42)의 적어도 일부는 일차코일(20) 또는 이차코일(30)과 대면하는 면에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 일차코일(20) 또는 이차코일(30)로부터 방산되는 열이 배출될 수 있다. 그러나, 본 개시는 이에 한정되는 것은 아니며, 노치의 방향은 변압기(1)의 권취 구조 등에 따라 다양하게 배치될 수 있다.The
자성체 코어(40)로 인해 인접한 코일들 간에 덕트(70)가 형성될 수 있다. 덕트(70)는 공기 및 자기장이 통과 가능하도록 충분한 폭을 갖는 것이 바람직하다. 일차코일(20) 및 이차코일(30)로 인해 가열된 공기가 덕트(70)를 통해 배출될 수 있다. 따라서, 변압기(1)의 과도한 발열이 효과적으로 방지될 수 있다.A
자성체 코어(40)는 페라이트 코어로 구성될 수 있다. 페라이트 코어가 도체에 근접할 경우, 도체의 인덕턴스가 증가하게 된다. The
자성체 코어(40)는 인접한 코일 사이에 복수개가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 복수개의 자성체 코어(40)는 서로 이격되어 배치된다. 자성체 코어(40)의 배치 간격 및 개수는 공진주파수의 값에 따른 필요 인덕턴스의 값에 따라 적절히 설계될 수 있다. 그러나, 본 개시는 앞서 자성체 코어(40)의 형상, 개수 및 배치에 한정되지 않고, 공진회로의 특성 및 변압기의 성질에 따라 다양하게 설계될 수 있다.A plurality of
절연박막(미도시)은 이차코일(30) 및 이차코일(30), 또는 이차코일(30) 및 일차코일(20)의 사이에 배치될 수 있다. 일차코일(20) 및 이차코일(30)은 그 표면이 에나멜 등으로 절연코팅이 되어 있을 수 있으나, 전기적으로 완벽하게 절연되지 않을 수 있다. 절연박막(미도시)이 상호 인접한 코일들의 사이에 삽입됨으로써, 코일간 단락이나 간섭을 효과적으로 방지할 수 있다. 한편, 본 개시에서 절연박막의 구체적 치수나 형상 등이 도시되지 않았으나, 통상의 기술자에 의하여 절연박막의 형상 및 배치 방법 등은 적절히 채용될 수 있다.An insulating thin film (not shown) may be disposed between the
전극(60)은 일차측에 연결되는 일차측 전극(60a 및 60b) 및 이차측 전극(60c 및 60d)를 포함한다. 일차측 전극(60a 및 60b)을 통해 입력 전압이 인가되고, 출력 전압은 이차측 전극(60c 및 60d)을 통해 부하측에 전달될 수 있다. The
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 코일의 권취 구성을 Ⅳ-Ⅳ'을 따라 절단한 종단면도이다. 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 변압기의 코일이 평면으로 전개된 상태를 보인 분해사시도이다. 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 이차코일의 연결상태를 나타낸 변압기의 저면 확대도이다. 한편, 도 4에서 전극(60)은 생략된다.4 is a longitudinal cross-sectional view taken along IV-IV' of a winding configuration of a coil according to an embodiment of the present disclosure. 5 is an exploded perspective view showing a state in which a coil of a transformer is deployed in a plane according to an embodiment of the present disclosure. 6 is an enlarged bottom view of a transformer showing a connection state of a secondary coil according to an embodiment of the present disclosure. Meanwhile, in FIG. 4 , the
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 개시에 따른 변압기(1)의 구조를 자세히 설명한다. 한편, 본 실시예의 경우, 인 경우를 가정하여 설명하며, 반드시 이에 한정되지 않고 과 이 정수비로 이루어진 모든 경우에 대하여 적용될 수 있다.4 and 5, the structure of the
일차코일(20) 및 이차코일(30)이 순차적으로 적층되어 권취될 수 있다. 이때, 이차코일(30)의 목표 턴수 을 일차코일(20)의 목표 턴수 으로 나눈 몫 는 2이다. 따라서, 이차코일(30)은 제1 이차코일(32) 및 제2 이차코일(34)로 구성된다. 한편, 가 3일 경우, 이차코일(30)은 제3 이차코일(미도시)을 더 포함할 수 있다. The
을 으로 나눈 나머지 는 3이다. 이때, 를 로 나눈 몫은 1이다. 제1 이차코일(32)과 제2 이차코일(34)에서 각각 1턴을 동시에 권취해, 이차코일(30) 전체적으로 총 2턴이 더 추가된다. 이로써, 이차코일은 총 16턴이 권취된다. 마지막 1턴은 제1 이차코일(32) 혹은 제2 이차코일 중 어느 하나의 코일에서 권취될 수 있다. 도 4 및 도 5에서는 일차코일(20) 및 이차코일(30)이 모두 권취된 후, 마지막으로 1턴이 제1 이차코일(32)에서 더 권취되는 것으로 도시된다. 그러나 본 개시는 이에 한정되지 않고, 남은 턴이 제1 이차코일(32) 내지 제x 이차코일(미도시) 중 어느 하나에서 배분되어 적절하게 권취될 수 있다. 일차코일(20) 및 이차코일(30)이 동시에 권취되므로, 최소한의 턴수로 변압기(1)가 제조될 수 있다. 따라서, 변압기(1)의 제조 효율이 증대되는 효과가 있다. of remainder divided by is 3 At this time, to The quotient divided by is 1. 1 turn is wound simultaneously in each of the first
일차코일(20)은 제1 너비(L1)를 가지고, 제1 이차코일(32)은 제2 너비(L2)를 갖는다. 제2 너비(L2)는 제1 너비(L1)와 같거나 그보다 길게 형성될 수 있다. 이때, 제1 너비(L1)와 제2 너비(L2)의 차는 추가로 권취되는 길이만큼이 될 것이다.The
도 5 및 도 6을 참조하여, 본 개시에 따른 이차코일(30)의 연결방법을 설명한다.A method of connecting the
앞서 설명한 바와 같이, 이차코일(30)이 17턴이 되기 위해서, 제1 이차코일(32) 및 제2 이차코일(34)은 전기적으로 연결되어야 한다. 이에, 제1 이차코일(32)은 지지코어(10)를 중심으로 방사상 내측 방향의 일단에 형성된 제1 내측터미널 및 방사상 외측 방향 타단에 형성된 제1 외측터미널(320)을 포함한다. 제2 이차코일(34)도 제2 내측터미널(340) 및 제2 외측터미널(342)을 포함한다. 제1 외측터미널(320)과 제2 내측터미널(340)은 직렬로 연결될 수 있다. 이로 인해, 9턴 권취된 제1 일차코일(20)과 8턴 권취된 제2 이차코일(34)의 직렬 연결로 이차코일(30)은 총 17턴 권취된 효과를 가질 수 있다.As described above, in order for the
제1 외측터미널(320)은 이차코일(30)의 권취방향을 기준으로 이차코일(30)의 권취축과 나란한 방향으로 돌출되는 제1 외측돌출부(322)를 포함한다. The first
제2 내측터미널(340)은 이차코일(30)의 권취방향을 기준으로 이차코일(30)의 권취축과 나란한 방향으로 돌출되는 제2 내측돌출부(344)를 포함한다. The second
제1 외측돌출부(322) 및 제2 내측돌출부(344)는 도선(50)을 통해 연결된다. 도선(50)은, 일차코일(20) 및 이차코일(30)이 권취된 상태에서 코일들의 권취방향을 기준으로 코일들을 횡단하며 연결될 수 있다. The first
제1 외측돌출부(322) 및 제2 내측돌출부(344)의 적어도 일부는 금형 부스바로 구성될 수 있다. At least a portion of the first
한편, 이차코일(30)이 제3 이차코일(미도시)을 더 포함하는 경우, 제2 외측돌출부(미도시)와 제3 내측돌출부(미도시)는 제1 외측돌출부(322)와 제2 내측돌출부(344)가 연결된 방식으로 연결될 수 있다. On the other hand, when the
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and various modifications and variations will be possible by those skilled in the art to which this embodiment belongs without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of the present embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
1: 변압기 10: 지지코어
20: 일차코일 30: 이차코일
32: 제1 이차코일 34: 제2 이차코일
40: 자성체 코어 50: 도선
60: 전극 70: 덕트
1': 종래의 변압기
L1: 제1 길이 L2: 제2 길이1: Transformer 10: Supporting core
20: primary coil 30: secondary coil
32: first secondary coil 34: second secondary coil
40: magnetic core 50: conducting wire
60: electrode 70: duct
1': conventional transformer
L1: first length L2: second length
Claims (15)
상기 지지코어를 중심으로 권취되는 일차코일(primary coil);
상기 지지코어를 중심으로 권취되는 이차코일(secondary coil); 및
상기 일차코일 사이에, 상기 이차코일 사이에 또는 상기 일차코일 및 상기 이차코일 사이에 배치되는 하나 이상의 자성체 코어(magnetic core)
를 포함하되,
상기 이차코일의 적어도 일부가 상기 지지코어를 중심으로 방사상 외측방향으로 상기 일차코일 사이에 배치되고,
상기 일차코일의 적어도 일부가 상기 이차코일 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기..support core;
a primary coil wound around the support core;
a secondary coil wound around the support core; and
one or more magnetic cores disposed between the primary coils, between the secondary coils, or between the primary coil and the secondary coil;
including,
At least a portion of the secondary coil is disposed between the primary coil in a radially outward direction with respect to the support core,
A transformer including an induction coil, characterized in that at least a portion of the primary coil is disposed between the secondary coils.
상기 이차코일은 제1 이차코일 및 제2 이차코일을 포함하되,
상기 제2 이차코일은 상기 제1 이차코일과 평행하며 권취축 방향으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.According to claim 1,
The secondary coil includes a first secondary coil and a second secondary coil,
The second secondary coil is parallel to the first secondary coil and the transformer including an induction coil, characterized in that it is spaced apart in the winding axis direction.
상기 이차코일은 제3 이차코일을 포함하되,
상기 제3 이차코일은 상기 제2 이차코일과 평행하며 상기 권취축의 방향으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.3. The method of claim 2,
The secondary coil includes a third secondary coil,
The third secondary coil is parallel to the second secondary coil and is spaced apart from each other in the direction of the winding shaft.
상기 제1 이차코일은 일단에 방사상 외측방향에 형성된 제1 외측터미널을 포함하고,
상기 제2 이차코일은 일단에 방사상 내측방향에 형성된 제2 내측터미널 및 타단에 방사상 외측방향에 형성된 제2 외측터미널을 포함하되,
상기 제1 외측터미널과 상기 제2 내측터미널은 전기적으로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.4. The method of claim 3,
The first secondary coil includes a first outer terminal formed in a radially outward direction at one end,
The second secondary coil includes a second inner terminal formed in a radially inward direction at one end and a second outer terminal formed in a radially outward direction at the other end,
A transformer including an induction coil, characterized in that the first outer terminal and the second inner terminal are electrically interconnected.
상기 제1 이차코일은 적어도 일부가 상기 이차코일의 권취축과 나란한 방향으로 돌출되는 제1 외측돌출부를 포함하고,
상기 제2 내측터미널은 적어도 일부가 상기 이차코일의 권취축과 나란한 방향으로 돌출되는 제2 내측돌출부를 포함하되,
상기 제1 외측돌출부 및 상기 제2 내측돌출부는 서로 도선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.5. The method of claim 4,
The first secondary coil includes a first outer protrusion, at least a portion of which protrudes in a direction parallel to the winding shaft of the secondary coil,
The second inner terminal includes a second inner protrusion, at least a portion of which protrudes in a direction parallel to the winding shaft of the secondary coil,
A transformer including an induction coil, characterized in that the first outer protrusion and the second inner protrusion are connected to each other by conducting wires.
상기 도선은 상기 이차코일의 권취방향을 기준으로 상기 이차코일을 횡단하는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.6. The method of claim 5,
A transformer including an induction coil, characterized in that the conducting wire crosses the secondary coil with respect to the winding direction of the secondary coil.
상기 제1 외측돌출부 또는 상기 제2 내측돌출부 중 적어도 하나는 금형 부스바를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.6. The method of claim 5,
At least one of the first outer protrusion and the second inner protrusion includes a mold busbar.
상기 자성체 코어는 상기 일차코일의 권취축과 나란한 방향으로 연장되고,
상기 자성체 코어에 의해 형성되는 하나 이상의 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.According to claim 1,
The magnetic core extends in a direction parallel to the winding axis of the primary coil,
Transformer comprising an induction coil, characterized in that it comprises one or more ducts formed by the magnetic core.
상기 자성체 코어는 적어도 일부가 페라이트 코어로 구성되는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.According to claim 1,
The magnetic core is a transformer including an induction coil, characterized in that at least part of the ferrite core.
상기 자성체 코어는 적어도 일면이 상기 이차코일 및 상기 일차코일 중 적어도 하나 이상과 대면하는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.According to claim 1,
At least one surface of the magnetic core is opposite to at least one of the secondary coil and the primary coil.
상기 자성체 코어는 상기 일차코일 또는 상기 이차코일과 대면하는 적어도 하나 이상의 면에 권취축과 나란하게 연장되는 노치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.According to claim 1,
The magnetic core is a transformer including an induction coil, characterized in that it comprises a notch extending parallel to the winding shaft on at least one surface facing the primary coil or the secondary coil.
상기 자성체 코어가 복수개 배치될 때, 상기 코일들이 권취되는 방향을 따라 서로 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.12. The method according to any one of claims 7 to 11,
A transformer including an induction coil, characterized in that when the magnetic core is arranged in plurality, the coils are arranged to be spaced apart from each other along a winding direction.
상기 지지코어를 중심으로 권취되며, 이웃하는 코일간 전기적, 자기적 간섭을 차단하도록 구성되는 절연박막을 더 포함하되,
상기 절연박막의 적어도 일부는 상기 일차코일과 상기 이차코일 사이에 배치되거나, 상기 이차코일과 이웃한 이차코일 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.According to claim 1,
Further comprising an insulating thin film wound around the support core and configured to block electrical and magnetic interference between neighboring coils,
At least a portion of the insulating thin film is disposed between the primary coil and the secondary coil, or between the secondary coil and an adjacent secondary coil.
상기 일차코일의 목표 턴수를 m, 상기 이차코일의 목표 턴수를 n 및 상기 n을 상기 m으로 나눈 몫을 x라 할 때,
상기 이차코일은 제1 내지 제x 이차코일을 포함하고,
총 턴(turn)수를 T, 상기 n을 상기 m으로 나눈 나머지를 y, 변수를 라 할 때,
의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.According to claim 1,
When the target number of turns of the primary coil is m, the target number of turns of the secondary coil is n, and the quotient obtained by dividing the n by the m is x,
The secondary coil includes first to x-th secondary coils,
The total number of turns is T, the remainder of dividing the n by the m is y, the variable is When you say
A transformer including an induction coil, characterized in that it satisfies the equation of
상기 α는 0 또는 1인 것을 특징으로 하는 유도코일을 포함하는 변압기.
15. The method of claim 14,
The α is a transformer including an induction coil, characterized in that 0 or 1.
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