KR102421596B1 - 교차 삽입형 평판형 변압기 - Google Patents

교차 삽입형 평판형 변압기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교차 삽입형 평판형 변압기에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 제1 공심(110a)이 형성되어 있으며 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성된 메인 공심 코일부(110)와, 메인 공심 코일부(110)의 제1 공심(110a)과 연통하도록 제2 공심(120a)이 형성되어 있으며 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성되는 보조 코일부(120)와, 제1,2 공심(110a,120a)과 연통하도록 제1 중앙공(131a)이 형성되어 있고, 평판상으로 형성되어서 EMI를 차폐하는 도전성의 제1 차폐부재(131)와, 제1,2 공심(110a,120a)과 연통하도록 제1 통공(210a)이 형성되어 있고 메인 공심 코일부(110)에 인가되는 전류에 의해서 유도전류가 발생되는 평판상의 2차측 제1 코일(210)과, 제1 통공(210a)과 연통하는 제2 통공(220a)이 형성되어 있고 메인 공심 코일부(110)에 인가되는 전류에 의해서 유도전류가 발생되는 평판상의 2차측 제2 코일(220)을 포함하여 구성되고, 2차측 제1,2 코일(210,220)은 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)의 사이에 택일적으로 삽입 구비되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면 접촉 면적을 넓혀서 손실을 줄이고 EIM 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

교차 삽입형 평판형 변압기{A PLANAR TRANSFORMER}
본 발명은 평판형 변압기에 관한 것으로, 특히 1차측 코일소자와 2차측 코일소자 간의 접촉 면적을 넓혀서 손실을 줄이고 EIM 특성을 향상시킬 수 있도록 하기에 적당하도록 교차 삽입형 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 코일소자를 절연기판에 도전성 재료를 패턴화하여서 구현되는 소위 "PCB형 1차측 코일소자"로 구성하고 있다.
이와 같은 종래 기술에 의한 PCB형 1차측 코일소자는 절연기판에 동박을 입히고 에칭 등의 방법으로 코일 회로 패턴을 형성하는 방법으로 제작되고 있다.
그러나, 위 제10-1579427호에 의한 변압기는 2차측 제1,2 코일 사이에 1차측 코일소자를 인서트하는 구조를 채택하고 있어서, 손실 자계의 발생과 1차측에서 2차측으로의 효율의 문제가 있었다. 또한 2차측 코일소자가 아래 위로 분리되어 있어서 전체적으로 제품[변압기]의 높이가 높아진다는 것도 문제점으로 지적되었다.
그리고, 종래 기술에 의한 PCB형 1차측 코일소자는 PCB기판에 회로 패턴을 형성하므로 기본적으로 제작 기간이 길어서 단납기 제작에는 부적합하다는 문제가 있었다. 또한 PCB형 1차측 코일소자는 기본적으로 PCB기판에 패턴화하므로 설계 다변화(제품 튜닝)에 대처하기 어렵다는 문제가 있었다.
그리고, 회로 패턴의 턴수가 많아지는 경우 층(LAYER)가 많아지고 PCB기판의 두께가 커져서 1차측 코일소자의 부피가 커지는 문제가 있었고, PCB기판의 가격이 상승하여서 제품의 코스트가 올라가는 문제가 있었다.
문헌1: 등록특허공보 10-1579427(공고일: 2015. 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 교차 삽입형 평판형 변압기의 목적은,
첫째, 1차측 코일소자와 2차측 코일소자 간에 접하는 면적을 넓혀서 손실(leakage)을 훨씬 더 줄일 수 있도록 하고, 그리하여 효율이 향상될 수 있도록 하며,
둘째, 1차측 코일 소자의 구성들[메인 공심 코일부와 보조 코일부와 제1 차폐부재] 간에 별도의 절연부재(절연시트 또는 절연테이프)를 채택하지 않고, 반드시 채택되어야 하는 2차측 코일 소자를 그 사이사이에 밀착 삽입함으로써, 전체적으로 변압기의 높이를 낮출 수 있도록 하며(따라서 경박 소형화 구현),
셋째, 1차측 코일소자의 구성들 간의 절연을 위한 절연부재를 별도로 채택하지 않아도 되어서 부품수 및 조립 공수를 줄일 수 있도록 하며,
넷째, 2차측 코일을 1차측 코일 소자의 구성들[메인 공심 코일부와 보조 코일부와 제1 차폐부재] 사이사이에 삽입함으로써 변압기의 EMI 특성을 향상시킬 수 있도록 하며,
다섯째, 1차측 코일 소자를 PCB형의 코일소자가 아닌 절연 코팅된 도전성의 와이어로서 형성함으로써, 1차측 코일 소자의 제품의 제작 비용을 확실하게 절감할 수 있도록 하며,
여섯째, 베이스 또는 2차측 코일소자 자체에 1차측 제1 단자대를 형성함으로써 1차측 단자핀을 설치하기 위한 별도의 단자대를 제작하지 않아도 되어서 부품수를 줄이고 제품의 사이즈를 소형화 할 수 있도록 하며,
일곱째, 메인 공심 코일부의 와이어, 보조 코일부의 와이어 간의 접촉이나 쇼트(short)를 예방할 수 있도록 하며, 또한 결선 작업을 쉽고 편리하게 할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 교차 삽입형 평판형 변압기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 교차 삽입형 평판형 변압기는, 1차측 코일소자와, 2차측 코일소자를 포함하여 구성되고, 상기 1차측 코일소자는, 제1 공심이 중앙에 형성되어 있으며 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 형성되는 보조 코일부와, 상기 제1 공심 및 제2 공심과 연통하도록 제1 중앙공이 형성되어 있고, 평판상으로 형성되어서 EMI를 차폐하는 도전성의 제1 차폐부재를 포함하여 구성되고, 상기 2차측 코일소자는, 상기 제1 공심 및 제2 공심과 연통하도록 제1 통공이 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부에 인가되는 전류에 의해서 유도전류가 발생되는 평판상의 2차측 제1 코일과, 상기 제1 통공과 연통하도록 제2 통공이 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부에 인가되는 전류에 의해서 유도전류가 발생되는 평판상의 2차측 제2 코일을 포함하여 구성되며, 상기 2차측 제1 코일과 2차측 제2 코일은, 상기 메인 공심 코일부와 보조 코일부와 제1 차폐부재의 사이에 택일적으로 밀착 삽입 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 교차 삽입형 평판형 변압기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 1차측 코일소자와 2차측 코일소자 간에 접하는 면적을 넓혀서 손실(leakage)을 훨씬 더 줄일 수 있는 효과가 있고, 그 결과 변압기의 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.
둘째, 1차측 코일 소자의 구성들[메인 공심 코일부와 보조 코일부와 제1 차폐부재] 간에 별도의 절연부재(절연시트 또는 절연테이프)를 채택하지 않고, 반드시 채택되어야 하는 2차측 코일 소자를 그 사이사이에 밀착 삽입함으로써, 전체적으로 변압기의 높이를 낮출 수 있는 효과가 있다(따라서 경박 소형화 구현).
셋째, 1차측 코일소자의 구성들 간의 절연을 위한 절연부재를 별도로 채택하지 않아도 되어서 부품수 및 조립 공수를 줄일 수 있는 효과가 있다.
넷째, 2차측 코일을 1차측 코일 소자의 구성들[메인 공심 코일부와 보조 코일부와 제1 차폐부재] 사이사이에 삽입함으로써 변압기의 EMI 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 1차측 코일 소자를 PCB형의 코일소자가 아닌 절연 코팅된 도전성의 와이어로서 형성함으로써, 1차측 코일 소자의 제품의 제작 비용을 확실하게 절감할 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 베이스 또는 2차측 코일소자 자체에 1차측 제1 단자대를 형성함으로써 1차측 단자핀을 설치하기 위한 별도의 단자대를 제작하지 않아도 되어서 부품수를 줄이고 제품의 사이즈를 소형화 할 수 있는 효과가 있다.
일곱째, 메인 공심 코일부의 와이어, 보조 코일부의 와이어 간의 접촉이나 쇼트(short)를 예방할 수 있는 효과가 있고, 또한 결선 작업을 쉽고 편리하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도로서, 아래에서 위 방향으로 1차측 코일소자(100)가 제1 차폐 코일부(131), 보조 코일부(120) 및 메인 공심 코일부(110)의 순서로 배치되는 경우의 예이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 위에서 아래 방향으로 1차측 코일소자(100)가 제1 차폐 코일부(131), 보조 코일부(120) 및 메인 공심 코일부(110)의 순서로 배치되는 경우의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 1차측 코일소자(100)에 제2 차폐 코일부(132)가 부가적으로 구비된 경우의 분해 사시도이다.
다음은 본 발명인 교차 삽입형 평판형 변압기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 평판형 교차 삽입형 평판형 변압기는 충전기나 어댑터의 메인PCB에 실장되어서 충전기나 어댑터용으로 사용되는 변압기이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)는, 1차측 코일소자(100)와, 2차측 코일소자(200)를 포함하여 구성된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 1차측 코일소자(100)는, 제1 공심(110a)이 중앙에 형성되어 있으며 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(120a)이 중앙에 형성되어 있으며 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성되는 보조 코일부(120)와, 상기 제1 공심(110a) 및 제2 공심(120a)과 연통하도록 제1 중앙공(131a)이 형성되어 있고, 평판상으로 형성되어서 EMI를 차폐하는 도전성의 제1 차폐부재(131)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 2차측 코일소자(200)는 제1 공심(110a) 및 제2 공심(120a)과 연통하도록 제1 통공(210a)이 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부(110)에 인가되는 전류에 의해서 유도전류가 발생되는 평판상의 2차측 제1 코일(210)과, 상기 제1 통공(210a)과 연통하도록 제2 통공(220a)이 형성되어 있고, 상기 2차측 제1 코일(210)에서 이격되어서 구비되고, 상기 메인 공심 코일부(110)에 인가되는 전류에 의해서 유도전류가 발생되는 평판상의 2차측 제2 코일(220)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)는, 상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)이 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)의 사이에 택일적으로 밀착 삽입 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 "택일적으로 밀착 삽입 구비"된다는 것은, 1차측 코일소자의 인접한 구성들 사이에는 하나의 2차측 코일[2차측 제1 코일 또는 2차측 제2 코일 중의 어느 하나]만이 삽입되고, 이 삽입된 하나의 2차측 코일은 아래위의 1차측 코일소자의 구성들에 밀착되어서 삽입된다는 의미이다.
상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)이 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)[반드시 이 순서로 배치되는 것이 아님은 물론이다.]의 사이에 택일적으로 밀착 삽입 구비되는 결과, 1차측 코일소자(100)의 구성들과 2차측 코일소자(200)의 구성들은 수직방향(상하방향)에 대하여 교번적으로 구비된다.
예를 들면, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)의 사이에 상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220) 중의 어느 하나가 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)에 동시에 밀착되어서 삽입되고, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)의 사이에 삽입된 어느 하나의 2차측 코일[예컨대 2차측 제2 코일(220)]을 제외한 나머지 2차측 코일[예컨대 2차측 제1 코일(210)]이 제1 차폐부재(131)와 보조 코일부(120)[또는 메인 공심 코일부(110)]의 사이에 밀착되어서 삽입된다는 것을 의미한다.
즉, 1차측 코일소자(100)의 구성들 사이에 2 개의 2차측 제1,2 코일(210,220)이 들어가서 삽입 구비되는 것인데, 상기 1차측 코일소자(100)와 2차측 코일소자(200)가 상하방향[수직방향]에 대해서 교번적으로(지그재그로) 배치되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 1차측 코일소자(100)와 2차측 코일소자(200)를 교번적으로 배치하는 구성에 의하면, 손실 자계의 발생이 현격하게 작아져서 1차측에서 2차측으로의 효율이 현격하게 높아지는 이점이 있다.
종래 기술에서와 같이 2차측 코일소자의 상측과 하측의 사이에 1차측 코일소자를 배치하게 되면, 2차측 코일소자의 2면(2차측 코일소자의 총 4 면 즉, 상측 위와 아래의 2 면과 하측의 위와 아래의 2 면 중에서 상측 아래의 한면과 하측 아래의 한면 총 2면에 접함)에 1차측 코일이 접하게 되지만, 상기와 같이 1차측 코일소자(100)와 2차측 코일소자(200)를 교번적으로(지그재그로) 배치하면 적어도 4면에 1차측 코일소자(100)가 접하게 된다.
이와 같이 적어도 4면이 접하게 되면 상대적으로 1차측 코일소자와 2차측 코일소자 간에 접하는 면적이 넓어져서 손실(leakage)을 훨씬 더 줄일 수 있게 되고 효율이 더 좋아지게 되는 것이다.
또한, 1차측 코일소자(100)의 구성들[메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)] 간에 별도의 절연부재(절연시트 또는 절연테이프)를 채택하지 않고, 반드시 채택되어야 하는 2차측 코일소자(200)를 그 사이사이에 밀착 삽입함으로써, 전체적으로 변압기(A)의 높이를 낮출 수 있는 이점이 있고(따라서 경박 소형화 가능), 부품수 및 조립 공수를 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 2차측 제1,2 코일(210,220)이 1차측 코일소자(100)의 구성들[메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)] 사이사이에 삽입되므로, 변압기(A)의 EMI 특성이 좋아지는 이점이 있다.
그리고, 1차측 코일소자(100)를 PCB형의 코일 소자가 아닌 절연 코팅된 도전성의 와이어로서 형성함으로써, 예컨대 1차측 코일소자가 종래에는 16 레이어의 PCB층으로 구성되던 것을 3 개의 코일부(110,120,131)로 구성할 수 있어서, 1차측 코일소자(100)의 제품 제작 비용을 확실하게 절감할 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 보조 코일부(120)로부터 출력된 유도 전압은 완제품(충전기 또는 어댑터)의 메인 기판(미도시)에 실장되는 IC 소자 등을 구동(driving)하여 상기 메인 공심 코일부(110)를 구동시킨다.
한편, 1차측 코일소자(100)를 이루고 있는 구성들 예를 들면, 제1 차폐 코일부(131), 보조 코일부(120) 및 메인 공심 코일부(110)의 상하방향의 배치 순서는 한정되지 않는데, 예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 아래에서 위 방향으로 제1 차폐 코일부(131), 보조 코일부(120) 및 메인 공심 코일부(110)의 순서로 배치될 수도 있고, 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 위에서 아래 방향으로 제1 차폐 코일부(131), 보조 코일부(120) 및 메인 공심 코일부(110)의 순서로 배치될 수도 있으며, 어느 경우에나 본원발명의 기술적 범위에 속하며, 여기에 예시되지 않은 순서 예컨대 보조 코일부(120), 메인 공심 코일부(110) 및 제1 차폐 코일부(131)의 순서로 배치되는 경우도 본원발명의 기술적 범위에 속하여야 함은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서,
상기 1차측 코일소자(100)는, 위에서 아래 방향으로 제1 차폐부재(131), 보조 코일부(120) 및 메인 공심 코일부(110)의 순서로 배치되고, 상기 제1 차폐부재(131)와 보조 코일부(120) 사이에 2차측 제2 코일(220)이 밀착되도록 삽입 구비되고, 상기 보조 코일부(120)와 메인 공심 코일부(110)의 사이에 2차측 제1 코일(210)이 밀착되도록 삽입 구비되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 차폐를 위한 제1 차폐부재(131)가 상단에 위치하게 되어서 접지(Ground)를 하기 때문에 옆 부품과의 터치가 되어도 문제가 없으므로 부품 실장에 편의성 및 작업성이 향상되게 된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 제1,2 공심(110a,120a) 및 제1 중앙공(131a)과 연통하는 베이스 통공(310a)이 중앙에 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)를 포함하여 이루어지는 1차측 코일소자(100) 및 상기 1차측 코일소자(100)의 구성들의 사이사이에 삽입되는 2차측 제1,2 코일(210,220)이 재치되되, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)의 어느 하나와 밀착되는 베이스(310)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 베이스(310)의 일측에는, 1차측 단자핀(P1)이 체결되는 제1 체결홀(315a)이 형성된 1차측 제1 단자대(315)가 베이스(310)와 일체로 형성되어 있고, 상기 제1 체결홀(315a)에 삽입 체결되고, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)와 각각 결선되는 복수의 예컨대 4 개의 1차측 단자핀(P1)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 베이스(310) 자체에 1차측 제1 단자대(315)가 형성되어 있어서 1차측 단자핀(P1)을 설치하기 위한 별도의 단자대가 불필요하며, 부품수를 줄이고 제품의 사이즈를 소형화 가능하다.
이 1차측 단자핀(P1)이 변압기(A)가 실장되는 완제품[예컨대 충전기 또는 어댑터]의 메인 PCB(미도시)에 결선되어서 전류를 공급하게 된다.
상기 베이스(310)는 플레이트 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 간단한 형상으로 베이스(310)를 구현할 수 있어서 제품의 제작 원가를 절감할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 1차측 제1 단자대(315)의 제1 체결홀(315a)의 사이에서 상기 베이스 통공(310a) 쪽으로 요입 형성되어서 제1 와이어통과홈(316)이 형성되어 있으며, 상기 메인 공심 코일부(110)의 와이어와 보조 코일부(130)의 와이어는 상기 제1 와이어통과홈(316)을 통과하여서 상기 단자핀(P1)에 결선되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제1 와이어통과홈(316)을 통해서 1차측 단자핀(P1)에 각각 메인 공심 코일부(110) 및 보조 코일부(130)의 와이어를 결선하므로, 와이어 간의 접촉이나 쇼트(short)를 예방할 수 있고, 또한 결선 작업을 쉽고 편리하게 할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 2차측 제1 코일(210)은, 동판시트를 프레스 타발에 의해서 평판의 나선상 패턴으로 형성한 제1 코일패턴부(211)와, 상기 제1 코일패턴부(211)를 사출금형(미도시)의 캐비티(미도시)에 인서트한 상태에서 성형 수지를 주입하여서 상기 제1 통공(210a)이 형성됨과 동시에 단자(뒤쪽에 있어서 미표현되어 있고, 도면번호 미병기)를 제외하고 제1 코일패턴부(211)를 내장하여서 절연하는 제1 절연부(212)를 포함하여 구성되고, 상기 2차측 제2 코일(220)은, 동판시트를 프레스 타발에 의해서 평판의 나선상 패턴으로 형성한 제2 코일패턴부(221)와, 상기 제2 코일패턴부(221)를 사출금형(미도시)의 캐비티(미도시)에 인서트한 상태에서 성형 수지를 주입하여서 상기 제2 통공(220a)이 형성됨과 동시에 단자(뒤쪽에 있어서 미표현되어 있고, 도면번호 미병기)를 제외하고 제2 코일패턴부(221)를 내장하여서 절연하는 제2 절연부(222)를 포함하여 구성되며, 상기 2차측 제1 코일(210)은 2차측 제2 코일(220)의 아래에 위치하고, 2차측 제1 코일(210)의 제1 절연부(212)의 일측에는, 1차측 단자핀(P1)이 체결되는 제2 체결홀(215a)이 형성된 1차측 제2 단자대(215)가 제1 절연부(212)와 일체로 형성되어 있고, 상기 제2 체결홀(215a)에 삽입 체결되고, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)와 각각 결선되는 복수의 예컨대 4 개의 1차측 단자핀(P1)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 2차측 코일소자(200) 자체에 1차측 제1 단자대(315)가 형성되어 있어서 1차측 단자핀(P1)을 설치하기 위한 별도의 단자대가 불필요하며, 부품수를 줄이고 제품의 사이즈를 소형화 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 1차측 제2 단자대(215)의 제2 체결홀(215a)의 사이에서 상기 제1 통공(210a) 쪽으로 요입 형성되어서 제2 와이어통과홈(216)이 형성되어 있으며, 상기 메인 공심 코일부(110)의 와이어와 보조 코일부(130)의 와이어는 상기 제2 와이어통과홈(216)을 통과하여서 상기 단자핀(P1)에 결선되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제2 와이어통과홈(216)을 통해서 1차측 단자핀(P1)에 각각 메인 공심 코일부(110) 및 보조 코일부(130)의 와이어를 결선하므로, 와이어 간의 접촉이나 쇼트(short)를 예방할 수 있고, 또한 결선 작업을 쉽고 편리하게 할 수 있는 이점이 있다.
한편, 2차측 코일소자(200)는 상기와 같은 프레스 몰딩형 코일(210,220) 외에도 본원발명의 출원 전에 공지된 다양한 2차측 코일소자 예를 들면 직물지로 피복된 텍스 와이어 코일(미도시)로 구성될 수도 있고, 또는 3중 절연 피복된 3중 절연 와이어(미도시)를 나선상을 감은 3중 절연 코일(미도시)이나 또는 4중 절연 피복된 4중 절연 와이어를 나선상으로 감은 4줄 절연 코일(미도시)로 구성될 수도 있다.
상기 삼중절연 코일 또는 사중절연 코일을 2차측 코일소자로 채택하는 경우에는, 상기와 같은 프레스 몰딩형 코일소자에 비하여 제품의 원가가 절감되는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 2차측 제2 코일(220)의 제2 절연부(222)에는, 상기 제2 와이어통과홈(216)과 대응되는 위치에서 상기 1차측 단자핀(P1)이 상하방향으로 통과되도록 하기 위한 단자핀 통과홈(226)이 제2 통공(220a) 쪽으로 요입 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이는 1차측 단자핀(P1)의 단자대(215,315)에 설치를 방해하지 않게 하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 제1 차폐부재(131)는, 상기 제1 공심(110a) 및 제2 공심(120a)과 연통하도록 제1 중앙공(131a)이 중앙에 형성되어 있고 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성되어서 EMI를 차폐하는 제1 차폐 코일부(131)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 실시예에 따라서는 차폐부재가 부가적으로 하나 더 구비될 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 1차측 코일소자(100는, 상기 제1 차폐부재(131)와는 반대편에 위치하며[예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 제1 차폐부재(131)가 맨아래에 위치하는 경우에는 맨위에 위치하고, 그 역의 경우에도 마찬가지이다.], 상기 제1,2 공심(110a,120a)과 연통하도록 제2 중앙공(132a)이 형성되어 있고, 평판상으로 형성되어서 EMI를 차폐하는 도전성의 제2 차폐부재(132)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 제2 차폐부재(132)는, 상기 제1 차폐부재(131)와는 반대편에 위치하며, 상기 제1 공심(110a) 및 제2 공심(120a)과 연통하도록 제2 중앙공(132a)이 중앙에 형성되어 있고 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성되어서 EMI를 차폐하는 제2 차폐 코일부(132)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 제1,2 차폐 코일부(131,132)의 와이어는, 보조 코일부(120)가 결선되는 1차측 단자핀(P1)이나 또는 메인 공심 코일부(110)가 결선되는 1차측 단자핀(P1)에 결선될 수 있다.
한편, 상기 제1 차폐부재(131)와 제2 차폐부재(132)는 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 구성될 수도 있으며 이 경우에도 본원발명의 기술적 범위에 속함은 물론이다.
그리고, 2차측 제1,2 코일(210,220)의 제1,2 코일패턴부의 단자(미도시)에 각각 결선되어서 변압기가 실장되는 완제품[예컨대 충전기 또는 어댑터]의 메인 PCB(미도시)에 연결되는 2차측 단자핀(P2)이 구비된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 제1,2 공심(110a,120a)과 연통하기 위한 상부 통공(410a)이 중앙에 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131) 중에서 가장 상단에 위치하는 구성[예컨대 메인 공심 코일부(110)]의 상면에 재치되어서 자심(magnetic core)(미도시)과의 절연을 하기 위한 상측 절연부재(410)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 상기 제1,2 공심(110a,120a)과 연통하기 위한 상부 통공(410a)이 중앙에 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)와 제2 차폐부재(132) 중에서 가장 상단에 위치하는 구성[예컨대 제2 차폐 코일부(132)]의 상면에 재치되어서 자심(magnetic core)(미도시)과의 절연을 하기 위한 상측 절연부재(410)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 교차 삽입형 평판형 변압기(A)에 있어서, 1차측 코일소자(100)와 2차측 코일소자(200)가 상호 교차 삽입된 상태의 변압기(A)가 진공 상태의 진공함(미도시)에 투입되고, 이 진공함으로 절연액이 주입되어서 상호 교차 삽입된 상태의 변압기(A)가 절연액에 함침되며, 절연액에 함침된 변압기(A)를 진공함에서 취출하고 취출된 변압기(A)의 건조에 의해서 1차측 코일소자(100)와 2차측 코일소자(200) 및 1차측 코일소자(100)와 2차측 코일소자(200) 간의 절연액이 코팅되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 절연액에 의한 절연 특성이 향상되는 이점이 있다.
상기 절연액은 예컨대 에폭시 수지액, 바니쉬액, 우레탄 수지액 등이 있다.
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 것으로 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 교차 삽입형 평판형 변압기
100 : 1차측 코일소자
110 : 메인 공심 코일부 110a : 제1 공심
120 : 보조 코일부 120a : 제2 공심
131 : 제1 차폐 코일부 131a : 제1 중앙공
132 : 제2 차폐 코일부 132a : 제2 중앙공
200 : 2차측 코일소자
210 : 2차측 제1 코일 210a : 제1 통공
211 : 제1 코일패턴부 212 : 제1 절연부
215 : 1차측 제2 단자대 215a : 제2 체결홀
220 : 2차측 제2 코일 220a : 제2 통공
221 : 제2 코일패턴부 222 : 제2 절연부
226 : 단자핀 통과홈
P1 : 1차측 단자핀 P2 : 2차측 단자핀
310 : 베이스 310a : 베이스 통공
315 : 1차측 제1 단자대 315a : 제1 체결홀
316 : 제1 와이어통과홈
410 : 상부 절연 부재 410a : 상부 통공

Claims (5)

1차측 코일소자(100)와,
2차측 코일소자(200)를 포함하여 구성되고,
상기 1차측 코일소자(100)는,
제1 공심(110a)이 중앙에 형성되어 있으며 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(120a)이 중앙에 형성되어 있으며 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여 형성되는 보조 코일부(120)와,
상기 제1 공심(110a) 및 제2 공심(120a)과 연통하도록 제1 중앙공(131a)이 형성되어 있고, 평판상으로 형성되어서 EMI를 차폐하는 도전성의 제1 차폐부재(131)를 포함하여 구성되고,
상기 2차측 코일소자(200)는,
상기 제1 공심(110a) 및 제2 공심(120a)과 연통하도록 제1 통공(210a)이 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부(110)에 인가되는 전류에 의해서 유도전류가 발생되는 평판상의 2차측 제1 코일(210)과,
상기 제1 통공(210a)과 연통하도록 제2 통공(220a)이 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부(110)에 인가되는 전류에 의해서 유도전류가 발생되는 평판상의 2차측 제2 코일(220)을 포함하여 구성되며,
상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)은, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)의 사이에 택일적으로 밀착 삽입 구비되는 것을 특징으로 하는 교차 삽입형 평판형 변압기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1,2 공심(110a,120a) 및 제1 중앙공(131a)과 연통하는 베이스 통공(310a)이 중앙에 형성되어 있고,
상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)를 포함하여 이루어지는 1차측 코일소자(100) 및 2차측 제1,2 코일(210,220)이 재치되되, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)의 어느 하나와 밀착되는 베이스(310)가 더 포함되어서 구성되고,
상기 베이스(310)의 일측에는, 1차측 단자핀(P1)이 체결되는 제1 체결홀(315a)이 형성된 1차측 제1 단자대(315)가 형성되어 있고,
상기 제1 체결홀(315a)에 삽입 체결되고, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)와 각각 결선되는 복수의 1차측 단자핀(P1)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 교차 삽입형 평판형 변압기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1,2 공심(110a,120a)과 연통하기 위한 상부 통공(410a)이 중앙에 형성되어 있고, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131) 중에서 가장 상단에 위치하는 구성의 상면에 재치되어서 자심(magnetic core)과의 절연을 하기 위한 상측 절연부재(410)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 교차 삽입형 평판형 변압기.
청구항 1에 있어서,
상기 2차측 제1 코일(210)은, 동판시트를 프레스 타발에 의해서 평판의 나선상 패턴으로 형성한 제1 코일패턴부(211)와, 상기 제1 코일패턴부(211)를 사출금형의 캐비티에 인서트한 상태에서 성형 수지를 주입하여서 상기 제1 통공(210a)이 형성됨과 동시에 제1 코일패턴부(211)를 내장하여서 절연하는 제1 절연부(212)를 포함하여 구성되고,
상기 2차측 제2 코일(220)은, 동판시트를 프레스 타발에 의해서 평판의 나선상 패턴으로 형성한 제2 코일패턴부(221)와, 상기 제2 코일패턴부(221)를 사출금형의 캐비티에 인서트한 상태에서 성형 수지를 주입하여서 상기 제2 통공(220a)이 형성됨과 동시에 제2 코일패턴부(221)를 내장하여서 절연하는 제2 절연부(222)를 포함하여 구성되고,
상기 2차측 제1 코일(210)은 2차측 제2 코일(220)의 아래에 위치하고,
2차측 제1 코일(210)의 제1 절연부(212)의 일측에는, 1차측 단자핀(P1)이 체결되는 제2 체결홀(215a)이 형성된 1차측 제2 단자대(215)가 형성되어 있고,
상기 제2 체결홀(215a)에 삽입 체결되고, 상기 메인 공심 코일부(110)와 보조 코일부(120)와 제1 차폐부재(131)와 각각 결선되는 복수의 1차측 단자핀(P1)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 교차 삽입형 평판형 변압기.

청구항 1에 있어서,
상기 1차측 코일소자(100)와 2차측 코일소자(200)가 상호 교차 삽입된 상태의 변압기(A)가 진공 상태의 진공함(미도시)에 투입되고, 이 진공함으로 절연액이 주입되어서 상호 교차 삽입된 상태의 변압기(A)가 절연액에 함침되며, 절연액에 함침된 변압기(A)를 진공함에서 취출하고 취출된 변압기(A)의 건조에 의해서 1차측 코일소자(100)와 2차측 코일소자(200) 및 1차측 코일소자(100)와 2차측 코일소자(200) 간의 절연액이 코팅되는 것을 특징으로 하는 교차 삽입형 평판형 변압기.
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