KR102444844B1 - 자기 결합 장치 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 일 실시예에 따른 자기 결합 장치는, 제1 방향을 따라 서로 이격된 상부 코어 및 하부 코어를 포함하는 코어부; 상기 상부 코어와 상기 하부 코어 사이에서 상기 제1 방향을 따라 서로 이격된 제1 코일 및 제2 코일; 및 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어와 전기적으로 연결된 코어 연결부를 포함할 수 있다. 코어 연결부로 인해 슬림형 자기 결합 장치에서 방전 현상이 방지될 수 있다.

Description

자기 결합 장치 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치{MAGNETIC COUPLING DEVICE AND FLAT PANEL DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 자기 결합 장치 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자 장치가 구동하기 위해서는 구동 전원이 필요하고, 이러한 구동 전원을 전자 장치에 공급하기 위해서 전원 공급 장치, 예컨대, 파워 공급 유닛(PSU: Power Supply Unit)이 필수적으로 채용된다.

특히, 평판 TV와 같은 디스플레이 장치에서는 슬림화가 디스플레이 사이즈의 대형화와 함께 요구되고 있기 때문에, 대형화된 디스플레이의 증가된 소비전력을 만족하면서도 두께를 줄여야 하는 과제가 있다.

파워 공급 유닛(PSU)에서는 다른 구성요소 대비 상대적으로 자기 결합 장치의 일종인 트랜스포머가 큰 부피를 차지하므로, 슬림화를 위해서는 트랜스포머 내에서 두께를 크게 차지하는 요소를 생략하거나 수량 조절 방안이 고려되는 것이 일반적이다. 예컨대, 최근 평판 디스플레이 장치의 파워 공급 유닛을 구성하는 트랜스포머에서는 1차측 코일과 2차측 코일이 권선 및 고정되는 보빈이 생략되거나, 용량이 낮은 슬림 트랜스포머를 복수개 채용하기도 한다.

그런데, 트랜스포머의 개수가 증가하면 파워 공급 유닛 내에서 트랜스포머가 차지하는 면적이 지나치게 커지고, 보빈이 생략될 경우 1차측 코일과 2차측 코일 간의 절연 거리가 확보되기 어렵고, 그로 인해 각측 코일간 기생 캐패시턴스가 발생한다. 각측 코일 간 기생 캐패시턴스는 트랜스포머가 결합되는 장치의 동작 주파수의 원치 않는 변동을 야기할 수 있게 되어, 기생 캐패시턴스를 최대한 억제할 필요가 있다. 또한, 1차측 코일과 2차측 코일 간 전위차나 코어 간 이격 거리에 의한 전위차로 인해 방전(아크) 현상을 야기할 수 있으며, 방전 현상은 부품 손상으로 이어진다.

따라서, 코어의 두께가 얇아짐에 따라, 1차측 코일과 2차측 코일간의 절연거리 확보가 어려운 상황에서 방전 현상을 방지하고, 기생 캐패시턴스를 낮출 수 있는 자기 결합 장치 및 이를 이용한 평판 디스플레이 장치가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 방전 현상을 방지할 수 있는 슬림형 자기 결합 장치 및 이를 이용한 평판 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시예에 따른 자기 결합 장치는, 제1 방향을 따라 서로 이격된 상부 코어 및 하부 코어를 포함하는 코어부; 상기 상부 코어와 상기 하부 코어 사이에서 상기 제1 방향을 따라 서로 이격된 제1 코일 및 제2 코일; 및 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어와 전기적으로 연결된 코어 연결부를 포함하고, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일의 상기 제1 방향으로의 이격 거리는 상기 상부 코어의 상기 제1 방향으로의 두께와 상기 하부 코어의 상기 제1 방향으로의 두께의 합의 0.025 이하이고, 상기 코어 연결부는 상기 상부 코어의 외측면 및 상기 하부 코어의 외측면과 접촉할 수 있다.

예를 들어, 상기 상부 코어는 상기 제1 방향을 따라 돌출된 복수의 제1 돌출부를 포함하고, 상기 하부 코어는 상기 제1 방향을 따라 돌출된 복수의 제2 돌출부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 복수의 제1 돌출부와 상기 복수의 제2 돌출부는 서로 대향할 수 있다.

예를 들어, 상기 복수의 제1 돌출부는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 각각 연장되고, 상기 복수의 제2 돌출부는 상기 제2 방향으로 각각 연장될 수 있다.

예를 들어, 상기 복수의 제1 돌출부는 제3 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 두 개의 제1 외족 및 상기 두 개의 제1 외족 사이에 배치된 제1 중족을 포함하고, 상기 복수의 제2 돌출부는 상기 제3 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 두 개의 제2 외족 및 상기 두 개의 제2 외족 사이에 배치된 제2 중족을 포함하고, 상기 제3 방향은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 수직한 방향일 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 외족 각각의 상기 제3 방향의 폭은 상기 제1 중족의 상기 제3 방향의 폭보다 작을 수 있다.

예를 들어, 상기 상부 코어와 상기 하부 코어의 상기 제1 방향으로의 이격 거리는, 상기 상부 코어의 상기 제1 방향으로의 두께와 상기 하부 코어의 상기 제1 방향으로의 두께의 합의 0.004 이상일 수 있다.

예를 들어, 상기 코어부는 서로 대향하는 제1 측면, 제2 측면, 상기 제1 측면에 수직하고 서로 대향하는 제3 측면 및 제4 측면을 포함하고, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일 각각은 상기 제3 측면과 상기 제4 측면 사이에서 상기 코어부의 외측으로 연장될 수 있다.

예를 들어, 상기 코어 연결부는 상기 제3 측면 상에서 상기 상부 코어에서 상기 하부 코어로 연장될 수 있다.

예를 들어, 상기 코어 연결부의 넓이는 상기 제3 측면의 넓이의 1/4 내지 1/2 일 수 있다.

예를 들어, 상기 코어 연결부를 감싸는 절연필름을 더 포함하고, 상기 절연필름은 상기 코어 연결부, 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어를 결합할 수 있다.

예를 들어, 상기 코어 연결부는 상기 상부 코어의 상면 및 상기 하부 코어의 저면으로 연장되지 않을 수 있다.

예를 들어, 상기 코어 연결부는 구리(Cu)를 포함하고, 상기 제1 코일은 원주 방향을 따라 복수 회 권선된 도전선을 포함하고, 상기 제2 코일은 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 자기 결합 장치는, 제1 방향을 따라 서로 이격된 상부 코어 및 하부 코어를 포함하는 코어부; 상기 상부 코어와 상기 하부 코어 사이에서 상기 제1 방향을 따라 서로 이격된 제1 코일 및 제2 코일; 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이에 배치된 절연부재; 및 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어와 전기적으로 연결된 코어 연결부를 포함하고, 상기 절연부재의 상기 제1 방향으로의 두께는, 상기 상부 코어의 상기 제1 방향으로의 두께와 상기 하부 코어의 상기 제1 방향으로의 두께의 합의 0.004 내지 0.025일 수 있다.

예를 들어, 상기 절연부재는 상기 제1 코일의 저면에 배치된 1차 하부 절연층 및 상기 제2 코일의 상면에 배치된 2차 상부 절연층을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 상부 코어부는, 제1 상면과 제1 저면; 상기 제1 상면과 상기 제2 저면 사이에 배치되어 서로 대향하는 제1-1 측면과 제1-2 측면; 및 상기 제1 저면에서 상기 제1 상면을 향하여 오목한 복수의 제1 리세스를 포함하고, 상기 복수의 제1 리세스는 상기 제1-1 측면에서 상기 제1-2 측면으로 연장될 수 있다.

예를 들어, 상기 하부 코어는, 제2 상면과 제2 저면; 상기 제2 상면과 상기 제2 저면 사이에 배치되어 서로 대향하는 제2-1 측면, 및 제2-2 측면; 및 상기 제2 상면에서 상기 제2 저면을 향하여 오목한 복수의 제2 리세스를 포함하고, 상기 복수의 제2 리세스는 상기 제2-1 측면에서 상기 제2-2 측면으로 연장될 수 있다.

예를 들어, 상기 상부 코어는 상기 제1-1 측면 및 상기 제1-2 측면에 수직하고, 서로 대향하는 제1-3 측면 및 제1-4 측면을 포함하고, 상기 하부 코어는 상기 제2-1 측면 및 상기 제2-2 측면에 수직하고, 서로 대향하는 제2-3 측면 및 제2-4 측면을 포함하고, 상기 제1-3 측면과 상기 제2-3 측면은 동일한 방향을 향하여 배치되고, 상기 코어 연결부는 상기 제1-3 측면에서 상기 제2-3 측면으로 연장될 수 있다.

예를 들어, 상기 코어 연결부의 넓이는 상기 제1-3 측면의 넓이와 상기 제2-3 측면의 넓이의 합의 1/4 내지 1/2 일 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 저면은 상기 복수의 제1 리세스로 분할된 제1-1 저면, 제1-2 저면 및 상기 제1-1 저면과 상기 제1-2 저면 사이에 위치한 제1-3 저면을 포함하고, 상기 제1-1 저면, 제1-2 저면 및 제1-3 저면 각각의 상기 제1-1 측면에서 상기 제1-2 측면을 향하는 제2 방향으로의 길이는 서로 같고, 상기 제1-3 저면의 상기 제1-1 저면에서 상기 제1-2 저면을 향하는 제3 방향으로의 폭은 상기 제1-1 저면의 상기 제3 방향으로의 폭보다 클 수 있다.

실시 예에 의한 자기 결합 장치 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치는 코어부를 구성하는 한 코어와 다른 코어를 단락시키는 코어 연결부로 인해 한 코어와 1차측 코일간 기생 전압 및 다른 코어와 2차측 코일간 기생 캐패시턴스의 차이가 해소된다. 따라서, 본 자기 결합 장치를 이용하는 회로의 동작 주파수의 변동이 해소될 수 있다.

또한, 인덕턴스를 낮추거나 방열을 위해 코어 간 이격 거리를 확보해야 할 필요성이 있는 경우 발생할 수 있는 코어 간 전압 차에 의해 방전 현상이나, 슬림화를 위해 1차측 코일과 2차측 코일이 인접함에 따른 방전 현상도 방지될 수 있다.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 트랜스포머의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 비교례에 따른 트랜스포머의 방전 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 트랜스포머 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조들이 기판, 각층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한, 도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 자기 결합 장치를 상세히 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 자기 결합 장치가 트랜스포머인 것으로 가정하나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시예에 따른 자기 결합 장치는 트랜스포머 외에 인덕터와 같은 자성 소자를 포함할 수도 있다.

도 1는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 분해사시도이다.

도 1 내지 도 2b를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스포머(100)는 코어부(110), 1차측 코일부(120), 2차측 코일부(130), 코어 연결부(141, 142) 및 터미널부(T1, T2)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성 요소를 상세히 설명한다.

코어부(110)는 자기회로의 성격을 가져 자속의 통로 역할을 할 수 있다. 코어부는 상측에 위치하는 상부 코어(111)와 하측에 위치하는 하부 코어(112)를 포함할 수 있다. 두 코어(111, 112)는 서로 상하로 대칭되는 형상일 수도 있고, 비대칭 형상일 수도 있다. 코어부(110)는 자성물질, 예를 들어, 철 또는 페라이트를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 도시된 상부코어(111)와 하부코어(112)는 널리 알려진 바와 같이 각각이 판상형 바디로부터 제1(즉, 1축) 방향으로 돌출된 복수의 돌출부를 갖는 "E" 형 코어이다. 예를 들어, 상부 코어(111)는 제1 방향을 따라 돌출된 복수의 제1 돌출부(OL1, CL1)를 포함하고, 하부 코어(112)는 제1 방향을 따라 돌출된 복수의 제2 돌출부(OL2, CL2)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 제1 돌출부(OL1, CL1)와 복수의 제2 돌출부(OL2, CL2)는 서로 대향할 수 있다. 복수의 제1 돌출부(OL1, CL1)와 복수의 제2 돌출부(OL2, CL2) 각각은 제1 방향과 교차(예컨대, 수직)하는 제2 방향(즉, 2축 방향)을 따라 연장될 수 있다.

복수의 제1 돌출부(OL1, CL1)는 제1 방향 및 제2 방향과 교차(예컨대, 수직)하는 제3 방향(즉, 3축 방향)을 따라 서로 이격된 두 개의 제1 외족(OL1)과, 두 제1 외족(OL1) 사이에 배치된 제1 중족(CL1)을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 제2 돌출부(OL2, CL2)는 제3 방향을 따라 서로 이격된 두 개의 제2 외족(OL2)과, 두 제2 외족(OL2) 사이에 배치된 제2 중족(CL2)을 포함할 수 있다. 여기서, 두 제1 외족(OL1) 각각의 제3 방향으로의 폭은 제1 중족(CL1)의 제3 방향으로의 폭보다 작을 수 있다.

상부 코어(111)는 상면에 해당하는 제1 상면, 저면에 해당하는 제1 저면, 제1-1 측면(S1-1), 제1-1 측면(S1-1)과 대향하는 제1-2 측면, 제1-1 측면(S1-1)과 제1-2 측면에 수직인 제1-3 측면(S1-3) 및 제1-3 측면(S1-3)과 대향하는 제1-4 측면을 포함할 수 있다.

또한, 하부 코어(111)는 상면에 해당하는 제2 상면, 저면에 해당하는 제2 저면, 제2-1 측면(S2-1), 제2-1 측면(S2-1)과 대향하는 제2-2 측면, 제2-1 측면(S2-1)과 제2-2 측면에 수직인 제2-3 측면(S2-3) 및 제2-3 측면(S2-3)과 대향하는 제2-4 측면을 포함할 수 있다.

제1-1 측면(S1-1)과 제2-1 측면(S2-1)은 동일한 방향을 향해 배치되어 코어부(110)의 제1 측면에 해당하고, 제1-2 측면과 제2-2 측면은 코어부(110)의 제2 측면에 해당한다. 또한, 제1-3 측면(S1-3)과 제2-3 측면(S2-3)은 동일한 방향을 향해 배치되어 코어부(110)의 제3 측면에 해당하고, 제1-4 측면과 제2-4 측면은 코어부(110)의 제4 측면에 해당한다.

상부 코어(111)는 제1 저면에서 제1 상면을 향하여 오목한 복수의 제1 리세스(RC1)를 포함하고, 복수의 제1 리세스(RC1)는 제1-1 측면(S1-1)에서 제1-2 측면으로 연장될 수 있다.

또한, 하부 코어(112)는 제2 상면에서 제2 저면을 향하여 오목한 복수의 제2 리세스(RC2)를 포함하고, 복수의 제2 리세스(RC2)는 제2-1 측면(S2-1)에서 제2-2 측면으로 연장될 수 있다.

복수의 제1 리세스(RC1)와 복수의 제2 리세스(RC2)는 제2 방향을 따라 연장되는 두 개의 관통홀을 각각 형성하며, 두 개의 관통홀은 1차측 코일부(120)와 2차측 코일부(130)의 일부를 수용하는 수용공으로 기능할 수 있다.

한편, 복수의 제1 리세스(RC1)는 상부 코어(111)의 제1 저면을 1-1 저면, 1-2 저면 및 1-1 저면과 1-2 저면 사이에 위치한 1-3 저면으로 분할한다. 여기서, 1-1 저면, 1-2 저면 및 1-3 저면 각각은 복수의 제1 돌출부(OL1, CL1) 각각의 저면에 해당할 수 있다. 제1-1 저면, 제1-2 저면 및 제1-3 저면 각각의 제2 방향으로의 길이는 서로 같고, 제1-3 저면의 제3 방향으로의 폭은 제1-1 저면의 제3 방향으로의 폭보다 클 수 있다.

상부 코어(111)와 하부 코어(112) 각각의 두 외족(OL1, OL2)과 한 중족(CL1, CL2)은 말단부가 서로 대향하는 형태로 결합되되, 두 외족과 한 중족 각각의 사이, 즉, 갭(gap)에는 스페이서(SP)가 위치할 수 있다. 스페이서(SP)는 일정 두께를 갖는 절연성 물질 또는 열 전달이 용이하여 코어부 내측의 열을 외부로 전달할 수 있는 열전도성 물질을 포함할 수 있다.

갭, 즉, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)의 제1 방향으로의 이격 거리는 100 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있다. 갭이 100 ㎛ 보다 작을 경우, 코어부(110) 내부에서 발생하는 열을 코어부(110) 외부로 효과적으로 방출하기 어렵고, 갭이 200 ㎛ 보다 클 경우 상부 코어(111)와 하부 코어간 결합(112) 및/또는 1차측 코일부(120)와 2차측 코일부(130)의 결합력이 떨어질 수 있다.

한 중족쌍과 두 외족쌍 각각의 갭을 조절함에 따라 코어부(110)의 인덕턴스가 제어될 수 있으며, 코어부 내측의 열을 외부로 방출함으로써 트랜스포머(100) 전체의 발열이 개선될 수 있다. 상부 코어(111)와 하부 코어(112)는 제1 방향의 두께(T1+T2)가 각각 4 mm 내지 5 mm, 바람직하게는 4.6 mm 내지 4.8 mm 일 수 있다. 상부 코어(111)와 하부 코어(112)의 제1 방향의 두께(T1+T2)는 트랜스포머 전체의 두께를 결정할 수 있고, 상기 두께 범위에 있을 때, 자기 결합 특성을 만족하는 트랜스포머의 슬림화를 이룰 수 있다. 다만 이러한 두께 범위는 슬림화를 위한 자기 결합 장치의 현재 기술적 한계에 의한 값이기 때문에 상기 두께는 더 얇아질 수 있고, 더 큰 자기 결합 특성을 만족하기 위해서는 더 두꺼워질 수 있다.

상부 코어(111)의 제1 방향으로의 두께와 하부 코어(112)의 제1 방향의 두께의 합(즉, 2*(T1+T2))과, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)의 제1 방향으로의 이격 거리의 비는 0.01 내지 0.025 이하일 수 있다. 이러한 비율을 가질 때, 코어부(110), 1차측 코일부(120) 및 2차측 코일부(130)의 결합력을 확보하면서 코어부(110) 내측에서 발생하는 열이 코어부 외부로 방출되기 용이한 구조를 가질 수 있으며, 자기 결합 장치의 슬림화를 구현할 수 있다.

1차측 코일부(120)는 1차 코일(122)과, 1차 코일(122)의 상부 및 하부에 각각 배치되는 1차 상부 절연층(121)과 1차 하부 절연층(123)을 포함할 수 있다. 특히, 1차 상부 절연층(121)은 상부 코어(111)와 1차 코일(122) 간의 절연에 기여하며, 1차 하부 절연층(123)은 1차 코일(122)과 2차측 코일부(130) 간의 절연에 기여할 수 있다. 1차 상부 절연층(121)과 1차 하부 절연층(123)은 동일한 물질로 이루어져 있을 수 있고, 서로 다른 물질로 이루어져 있을 수도 있다. 1차 상부 절연층(121)과 1차 하부 절연층(123)은 1차 코일(122)의 상면과 하면 뿐만 아니라 측면도 감싸도록 일체로 구성되어 1차 코일(122)을 차폐할 수 있고, 1차 상부 절연층(121)과 1차 하부 절연층(123)의 평면적을 1차 코일(122)의 평면적보다 크게 하여 1차 상부 절연층(121)과 1차 하부 절연층(123)이 1차 권선부(122)의 외측에서 서로 결합되도록 할 수도 있다. 따라서, 1차 코일(122)과 코어부(110) 간의 절연 특성, 1차 코일(122)과 2차 코일부(130) 간의 절연 특성을 확보할 수 있다.

1차 상부 절연층(121)과 1차 하부 절연층(123) 각각의 두께는 50 ㎛ 내지 75 ㎛일 수 있다. 50 ㎛ 미만일 경우, 절연 특성을 확보하기 어렵고, 75 ㎛보다 두꺼울 경우 상부 코어(111)와 하부 코어(112)의 갭을 통해 열을 방출하는 효과가 저하될 수 있다. 여기서, 1차 코일부(120)의 두께와 2차 코일부(130)의 두께의 합은, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)가 결합될 때 각 코일부(120, 130)를 수용하는 수용공(즉, 제2 방향으로 연장되는 두 개의 관통홀)의 제1 방향 높이보다 작아야 수용공 내에 수용이 가능하다. 여기서, 상부코어(111)와 하부코어(112)가 대칭 형상이며, 중족과 한 쌍의 외족 각각의 높이(T2)가 동일함을 가정할 때, 수용공의 높이는 상부코어(111)의 중족 및 외족의 제1 방향 두께(T2), 하부코어(112)의 중족 및 외족의 제1 방향 두께(T2) 및 스페이서(SP)의 제1 방향 두께의 합(즉, 2*T2 + SP두께)에 해당할 수 있다.

다만, 수용공 내에 수용이 가능하며 열을 방출하는 효과를 확보할 수 있다면, 1차 상부 절연층(121)과 1차 하부 절연층(123)의 두께는 50 ㎛ 미만일 수도 있고, 75 ㎛ 보다 클 수도 있다.

1차 코일(122)은 강성 도체 금속, 예를 들어 구리 도전선이 평면 나선형으로 원주 방향으로 수회 감겨진 다중 권선(winding)일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 1차 코일(122)은 복수의 턴을 이루도록 에칭된 메탈 플레이트나 이러한 메탈 플레이트가 인쇄된 기판 형상으로 구성될 수 있다.

1차 상부 절연층(121)과 1차 하부 절연층(123)은 일정 두께를 갖는 박막 형상을 가질 수 있으며, 절연성이 우수한 케톤, 폴리이미드 등의 성분을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 1차 상부 절연층(121)과 1차 하부 절연층(123)은 절연 코팅막의 형태로 구현될 수도 있다.

2차측 코일부(130)는 2차 코일(132)과, 2차 코일(132)의 상부 및 하부에 각각 배치되는 2차 상부 절연층(131)과 2차 하부 절연층(133)을 포함할 수 있다. 특히, 2차 상부 절연층(131)은 1차측 코일부(120)와 2차 코일(132) 간의 절연에 기여하며, 2차 하부 절연층(133)은 2차 코일(132)과 하부 코어(112) 간의 절연에 기여할 수 있다.

2차 코일(132)은 각각이 하나의 턴을 이루는 도전성 플레이트를 포함할 수 있고, 도전성 플레이트는 둘 이상의 복수 개로 구비될 수 있다. 예를 들어, 2차 코일(132)은 양면에 도전성 플레이트가 배치된 인쇄회로기판(PCB), 또는 단면에 도전성 플레이트가 배치되어 제1 방향(즉, 1축 방향)으로 적층된 인쇄회로기판의 형태로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 양면에 도전성 플레이트가 배치된 인쇄회로기판(PCB)이 적용될 경우, 각 면에 배치된 도전성 플레이트는 제3 방향(즉, 3축 방향)을 따라 서로 좌우 대칭인 평면 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

2차 상부 절연층(131)과 2차 하부 절연층(133)은 1차 상부 절연층(121) 및 1차 하부 절연층(123)과 동일한 물질로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 2차 상부 절연층(131)과 2차 하부 절연층(133)은 1차 상부 절연층(121) 및 1차 하부 절연층(123)과 유사하게 50㎛ 내지 60㎛일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 1차 코일(122)과 2차 코일(132)의 제1 방향으로의 절연 거리는 1차 코일(122)과 2차 코일(132) 사이의 이격 거리일 수 있고, 이러한 이격 거리 사이에 절연 부재가 배치될 수 있다. 또한, 절연 부재의 두께가 이격 거리와 같을 경우, 이격 거리는 절연 부재의 제1 방향으로의 두께에 해당할 수 있다. 여기서, 1차 코일(122)과 2차 코일(132) 사이의 절연 부재는 1차 하부 절연층(123)과 2차 상부 절연층(131)이 될 수 있다. 이러한 절연 거리는 1차 코일(122)과 2차 코일(132) 사이의 기생 캐패시턴스에 영향을 미친다.

바람직하게, 상부 코어(111)의 두께와 하부 코어의 두께(112)의 합(예를 들어, 2*(T1+T2))에 대한 1차 하부 절연층(123)과 제2 상부 절연층(131)의 합의 비율은 0.004 내지 0.025일 수 있다. 보다 바람직하게, 상기 비율은 0.01 내지 0.015일 수 있다. 이러한 비율 내에서 1차 코일(122)과 2차 코일(132)의 전기적 단락 또는 누설 전류의 발생을 방지하면서 자기 결합 장치를 슬림하게 제조할 수 있다.

1차측 코일부(120)와 2차측 코일부(130)는 제1 방향(즉, 1축 방향)을 따라 코어부(110)의 중족을 기준으로 정렬될 수 있다. 이를 위해, 1차측 코일부(120)와 2차측 코일부(130)는 코어부(110)의 중족이 관통할 수 있도록 중족의 평면 형상에 대응되는 중공을 각각 가질 수 있다.

제1 코일(122) 및 상기 제2 코일(132) 각각은 코어부(110)의 제3 측면과 제4 측면 사이에서 코어부(110)의 외측으로 연장된 형태로 배치될 수 있다.

코어 연결부(141, 142)는 상부 코어(111)의 측면과 하부 코어(112)의 측면에 배치되고, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)를 물리적으로 결합하거나, 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 코어 연결부(141, 142)를 통해 상부 코어(111)와 하부 코어(112)가 전기적으로 단락될 수 있다. 단락을 위해, 코어 연결부(141, 142)의 적어도 일부는 상부 코어(111)와 접촉(즉, 전기적으로 연결)하며, 상부 코어(111)와 접촉하는 부분을 제외한 나머지 부분 중 적어도 일부는 하부 코어(112)와 접촉할 수 있다.

즉, 코어 연결부(141,142)는 상부 코어(111)의 측면에서 하부 코어(112)의 측면까지 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 코어 연결부(141, 142)는 상부 코어(111)의 제1 내지 제4 측면 중 적어도 하나와 하부 코어(112)의 제1 내지 제4 측면 중 적어도 하나가 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다. 보다 상세히, 코어 연결부(141)는 제1-3 측면(S1-3)에서 제2-3 측면(S2-3)으로 연장될 수 있다. 즉, 코어 연결부(141)는 제3 측면 상에서 상부 코어(111)에서 하부 코어(112)로 연장될 수 있다.

바람직하게, 자기 결합 장치의 전체 두께가 두꺼워지는 것을 방지하기 위해 상부 코어(111)의 상면 및/또는 하부 코어(112)의 저면으로 코어 연결부(141,142)가 연장되지 않도록 할 수 있고, 이를 위해 코어 연결부(141,142)의 면적이, 상부 코어(111)의 제1-3 측면(S1-3)의 넓이와 하부 코어(112)의 제2-3 측면(S2-3) 넓이(즉, 제3 측면의 넓이)의 합의 1/4 내지 1/2이 될 수 있다. 다만, 이러한 넓이 비는 예시적인 것으로, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)의 결합력을 확보하고, 기생 캐패시턴스의 감소 및 방전 현상을 방지할 수 있다면 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)의 단락을 위해 코어 연결부(141, 142)는 전도성 물질을 포함할 수 있으며, 트랜스포머 전체의 슬림화를 위해 박막 형태를 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 코어 연결부(141, 142)는 구리 박막(copper foil)일 수도 있고, 원형 또는 다각형 단면 형상을 갖는 도선 형태일 수도 있다. 다른 예로, 코어 연결부(141, 142)는 사각형이 아닌 다각형이나 원형 평면 형상을 갖는 박막 형상일 수도 있다.

도 1 내지 도 2b에서는 코어 연결부(141, 142)가 사각 평면 형상을 가지며 코어부(110)의 서로 대향하는 양 측면에 배치된 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 코어 연결부(141, 142)가 상부 코어(111)와 하부 코어(112)를 전기적으로 연결시킬 수 있다면 그 형태와 배치 위치에 한정되지 아니한다. 예컨대, 코어 연결부(141, 142) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다. 다른 예로, 코어 연결부(141, 142)는 코어부(110)에서 서로 대향하는 하나의 중족쌍과 두 외족쌍 사이에 배치되는 스페이서(SP) 중 적어도 하나로 대체될 수도 있다. 이러한 경우, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)의 단락을 위해 스페이서(SP)로 대체되는 코어 연결부는 이방성 전도필름(Anisotropic Conductive Film, ACF), 또는 구리 박막(Cu foil) 등로 구비될 수 있다.

터미널부(T1, T2)는 2차측 코일부(130)를 구성하는 2차 코일(132)의 기판에 결합될 수 있으며, 트랜스포머(100)를 파워 공급 유닛(PSU)의 기판(미도시)에 고정시키는 기능 및 프랜스포머(100)의 각측 코일부(120, 130)와 파워 공급 유닛(PSU)의 기판(미도시)의 전기적 연결 통로 기능을 수행할 수 있다.

보다 상세히, 터미널부(T1, T2)는 1차 코일측 터미널(T1_1, T1_2)과 2차 코일측 터미널(T2_1, T2_2, T2_3)을 포함할 수 있다. 1차 코일측 터미널(T1_1, T1_2)은 1차 코일(122)을 구성하는 도선의 양단과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 2차 코일측 터미널(T2_1, T2_2, T2_3)은 2차 코일(132)을 구성하는 도전성 플레이트들과 연결될 수 있다. 예를 들어, 양측 가장자리의 2차 코일측 터미널(T2_1, T2_3)은 각각 시그널 단자에 해당하며, 중앙의 2차 코일측 터미널(T2_2)은 접지 단자에 해당할 수 있다. 또한, 중앙의 2차 코일측 터미널(T2_2)은 양측 가장자리의 2차 코일측 터미널(T2_1, T2_3) 중 어느 하나에 연결되는 복수의 메탈 플레이트 각각을 함께 전기적으로 연결시켜 이른 바 센터탭(center tap) 구조를 구현할 수도 있다.

한편, 도 1 내지 도 2b에 도시되지는 않았으나, 실시예에 따른 트랜스포머는 코어 연결부(141, 142)를 감싸며, 코어 연결부(141, 142), 상부 코어(111) 및 하부 코어(112)를 결합하는 절연 필름을 더 포함할 수도 있다.

이하에서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 비교례에 따른 트랜스포머(100')에서 방전 현상이 발생하는 원리를 설명하고, 도 4를 참조하여 실시예에 따른 트랜스포머(100)에서 방전 현상이 방지되는 효과를 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 비교례에 따른 트랜스포머의 방전 현상을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 3a에 도시된 비교례에 따른 트랜스포머(100')는 도 1 내지 도 2b에 도시된 실시예에 따른 트랜스포머(100) 대비 코어 연결부(141, 142)가 생략되었다. 또한, 도 3b에서는 도 3a에 도시된 비교례에 따른 트랜스포머(100')를 회로도로 나타낸 것이다.

도 3a 및 도 3b를 함께 참조하면, 슬림형 구조가 채택됨에 따라 1차측 코일부(120')와 2차측 코일부(130') 간의 제1 방향으로 물리적인 절연 거리가 부족해질 수 있다. 따라서, 복수의 절연층이 배치되더라도 기생 캐패시턴스(C1, C2, C12) 성분간의 전위차에 의해 방전현상이 발생할 수 있다. 구체적으로, 비교례에 따른 트랜스포머(100;)에서는 상부코어(111')와 1차측 코일부(120') 사이의 기생 캐패시턴스(C1), 1차측 코일부(120')와 2차측 코일부(130') 사이의 기생 캐패시턴스(C12) 및 2차측 코일부(130')와 하부 코어(112') 사이의 기생 캐패시턴스(C2)가 존재하게 된다. 이때, 상부코어(111')와 1차측 코일부(120') 사이의 기생 캐패시턴스(C1) 성분에 걸리는 전압을 V_C1이라 하고, 2차측 코일부(130')와 하부 코어(112') 사이의 기생 캐패시턴스(C2) 성분에 걸리는 전압을 V_C2라 하자. 트랜스포머(100')가 동작할 때, V_C1과 V_C2는 2차측 코일부(130')에 유도되는 전압과 1차측 코일부(120')에 인가되는 전압의 차분, 즉, 2차측 코일부(130')에 유도되는 전압에 "각 코일부의 권선비-1"을 곱한 크기에 해당하는 전위차가 발생하게 된다. 결국, V_C1과 V_C2의 큰 전위차에 의해 방전 현상이 발생하게 되는 것이다.

이와 달리, 도 4에 도시된 바와 같이 실시예에 따른 트랜스포머(100)에서는 코어 연결부(141, 142)로 인해 상부 코어(111)와 하부 코어(112)가 단락되어 V_C1과 V_C2의 전압 차가 발생하지 않으므로 방전 현상이 방지될 수 있다.

상술한 바와 같이 실시예에 따른 트랜스포머(100)는 슬림형 구조를 채택함에 따른 태생적인 절연거리 부족으로 인한 방전 현상을 상부 코어(111)와 하부 코어(112)의 단락으로 해소하였다. 본 발명의 다른 실시예에서는 방전 현상 방지에서 더 나아가, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)를 단락시키는 코어 연결부(141, 142)를 접지시켜 기생 캐패시턴스 자체를 낮추는 방안을 제안한다.

전술한 바와 같이, 각 코어와 인접한 코일부에서는 기생 캐패시턴스 성분(C1, C2, C12)이 발생한다. 그런데, 트랜스포머에 존재하는 기생 캐패시턴스가 증가하게 되면, 하기와 같이 이상 현상이 발생할 수 있다.

경부하 조건(예컨대, 평탄 디스플레이 장치의 화면에서 소비전력이 작은 영상, 특히 검정 색상이 많은 영상)이 출력되는 상황에서는 파워 공급 유닛(PSU)의 출력전압을 제어하는 피드백 회로가 비정상적으로 동작하여 출력전압이 이상적으로 상승하는 현상이 일어날 수 있다. 즉, 트랜스포머의 1차측 전류는 정상 동작시 정현파형을 갖게 되나, 피드백 회로가 비정상적으로 동작하는 상황에서는 전류 왜곡이 발생하여 고조파 증가로 인해 EMI 성능에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 기생 캐패시턴스 성분을 줄일 수 있는 방안이 요구된다.

전술한 도 4에서와 같이, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)가 단락된 경우, 트랜스포머(100)의 전체 기생 캐패시턴스 성분(Ctotal)은 다음과 같다.

Ctotal = C12 + (C1*C2)/(C1+C2)

여기서, C12는 트랜스포머의 설계에 종속되는 성분이나, C1과 C2 각각의 값은 코어 연결부(141, 142)의 접지를 통해 제어될 수 있다. 실험을 통해 검증된 기생 캐패시턴스 성분의 변화는 아래 표 1과 같다.

	C12	C1	C2	Ctotal
접지전	100	110	145	162.5
접지후	100	10	30	107.5

접지 방식은 코어 연결부(141, 142) 중 적어도 하나에 도선을 전기적으로 연결하여 파워 공급 유닛(PSU)의 접지 회로에 연결하는 방식이 될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 코어 연결부(141, 142) 중 적어도 하나에 연결되는 도선은 2차측 코일부(130)를 구성하는 기판에 배치되는 별도의 터미널(미도시)에 먼저 연결되고, 해당 터미널을 통해 파워 공급 유닛(PSU)의 접지 회로에 연결될 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 코어 연결부는 코어부(110)의 측면과 이격될 수도 있다. 이를 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 다른 실시예에 따른 트랜스포머 구성의 일례를 나타내는 측면도이다. 도 5에서는 간명한 이해를 돕기 위하여 1차측 코일부(120)와 2차측 코일부(130)의 기재는 생략되었다.

도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 트랜스포머는 상부 코어(111)와 하부 코어(112)가 스페이서(SP)를 사이에 두고 제1 방향을 따라 이격되어 배치된다. 코어부(111, 112)에서 제3 방향(즉, 3축)을 따라 서로 대향하는 제3 측면과 제4 측면 각각에는 절연부(151, 152)가 배치되며, 코어 연결부(141', 142')는 상부 코어(111)의 상면에서부터 절연부(151, 152)의 외곽을 감싸는 형태로 하부코어(112)의 저면까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 코어 연결부(141', 142')는 상부 코어(111)의 상면으로부터 제3 방향을 따라 외측으로 연장되어 절연부(151, 152)의 상면의 외측 가장자리에서 절곡되어 절연부(151, 152)의 외측면을 따라 연장되고, 다시 절연부(151, 152)의 저면의 외측 가장자리에서 절곡되어 제3 방향을 따라 하부 코어(112)의 저면까지 연장될 수 있다.

절연부(151, 152)는 고분자 수지 필름, 종이, 에어갭 등을 포함할 수 있으나 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 구성을 가짐으로 인해, 코어 연결부(141', 142')는 절연부(151, 152)의 제3 방향으로의 두께(D)만큼 코어부의 측면과 이격될 수 있다.

코어부 측면에 전도체가 배치될 경우, 코어부에서 발생하는 자속의 흐름이 전도체를 만나 와전류가 발생할 수 있고, 이러한 와전류는 자기 결합 장치의 교류 저항의 상승과 Q값의 저하를 야기하며 발열 상승의 원인이 될 수 있다. 따라서, 코어 연결부(141', 142')와 코어부가 이격됨으로 인해, 와전류의 영향이 감소될 수 있다. 와전류의 영향 감소를 통해 자기 결합 장치 단독 관점에서 Q값이 상승하고 발열이 감소하며, 이는 PSU와 같은 결합 장치 관점에서 구동에 필요한 소비 전력 감소 효과가 있다.

와전류 측면에서의 효과뿐만 아니라, 코어 연결부(141', 142')와 코어부가 이격됨으로 인해 코어부와 코어 연결부(141', 142') 사이에 발생하는 기생 캐패시턴스 또한 감소될 수 있다.

코어 연결부(141', 142')와 코어부 측면의 이격 거리(D)에 따른 효과는 아래 표 2와 같다.

이격거리 (D) [㎛]	Q factor (@ 100kHz)	Rs [Ω]	Ls [ uH ]	Cs [ pF ]
0	86	1.77	241.5	107
50	90	1.69	241.7	100
300	98	1.55	241.6	99
600	100	1.52	241.6	99
900	105	1.45	241.6	99

표 2를 참조하면, 이격 거리(D)가 커질수록 Q값이 상승하며, 저항(Rs) 및 캐패시턴스(Cs) 감소 효과가 있음을 알 수 있다.

상술한 자기 결합 장치는 필터나 트랜스포머를 포함할 수 있고, 신호 결합, 필터, 전압 및/또는 전력 변환 기능을 가질 수 있다. 상술한 자기 결합 장치는 슬림화를 구현하면서 기생 캐패시턴스를 줄이고 방전 현상을 방지할 수 있기 때문에 점차 슬림한 전자 제품을 요구하는 시장의 요구를 만족시킬 수 있다. 예를 들어 모바일 디바이스, TV 등의 가전이나 차량 부품에 상술한 자기 결합 장치를 적용하면 부품의 두께를 얇게 하여 가볍고 얇은 제품의 특징을 확보할 수 있다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 트랜스포머
110: 코어부
120: 1차측 코일부
130: 2차측 코일부
141, 142, 141', 142': 코어 연결부
151,152: 절연부

Claims (20)

1. 제1 상면과 제1 하면, 상기 제1 상면에 수평 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 제1 외족과 제2 외족, 및 상기 제1 외족과 상기 제2 외족 사이에 배치된 제1 중족을 포함하는 하부 코어;
   상기 하부코어 상에 배치되고, 제2 상면과 제2 하면, 상기 제2 하면에 상기 수평 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 제3 외족과 제4 외족, 및 상기 제3 외족과 상기 제4 외족 사이에 배치된 제2 중족을 포함하는 상부 코어;
   상기 제1 중족과 상기 제2 중족 사이에 배치된 절연부재; 및
   상기 하부 코어와 상기 상부 코어 사이에 배치되고, 상기 제1 중족, 상기 제2 중족 및 상기 절연부재에 상기 수평방향으로 중첩되도록 배치되는 코일부를 포함하고,
   상기 제1 중족, 상기 제2 중족, 및 상기 절연부재는 수직 방향으로 중첩되고,
   상기 절연부재의 두께는 상기 상부 코어의 상기 수직 방향의 두께와 상기 하부 코어의 상기 수직 방향의 두께의 합의 0.01 배 내지 0.025배인 자기 결합 장치.
2. 제1 상면, 제1 하면, 상기 제1 상면에서 상기 제1 하면을 향하여 오목하고 수평 방향을 따라 서로 이격된 제1 리세스와 제2 리세스, 및 상기 제1 리세스와 상기 제2 리세스 사이에 배치된 제1 중족면을 포함하는 하부 코어;
   상기 하부 코어 상에 배치되고, 제2 상면, 제2 하면, 상기 제2 하면에서 상기 제2 상면을 향하여 오목하고 상기 수평 방향을 따라 서로 이격된 제3 리세스와 제4 리세스, 및 상기 제3 리세스와 상기 제4 리세스 사이에 배치된 제2 중족면을 포함하는 상부 코어;
   상기 제1 중족면과 상기 제2 중족면 사이에 배치된 절연부재; 및
   상기 제1 리세스와 상기 제2 리세스에 배치되고, 상기 제1 중족면, 상기 제2 중족면 및 상기 절연부재에 상기 수평방향으로 중첩되도록 배치되는 코일부를 포함하고,
   상기 제1 중족면, 상기 제2 중족면, 및 상기 절연부재는 수직 방향으로 중첩하고,
   상기 절연부재의 두께는 상기 상부 코어의 상기 수직 방향의 두께와 상기 하부 코어의 상기 수직 방향의 두께의 합의 0.01 배 내지 0.025배인 자기 결합 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 절연부재의 두께는 100 ㎛ 내지 200 ㎛ 인 자기 결합 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 하부 코어의 외측면과 상기 상부 코어의 외측면에 연결된 전도성 코어 연결부재를 포함하는 자기 결합 장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 전도성 코어 연결부재의 상기 수직 방향의 길이는 상기 상부 코어의 상기 수직 방향의 두께와 상기 하부 코어의 상기 수직 방향의 두께의 합 이하인 자기 결합 장치.
7. 제5 항에 있어서,
   상기 전도성 코어 연결부재는 상기 하부 코어의 외측면과 상기 상부 코어의 외측면에 접촉하고,
   상기 전도성 코어 연결부재의 넓이는 상기 상부 코어의 외측면의 넓이와 상기 하부 코어의 외측면의 넓이의 합의 1/4 내지 1/2 인 자기 결합 장치.
8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 코일부는,
   제1 코일;
   상기 제1 코일 상에 배치된 제2 코일; 및
   상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이에 배치된 코일 절연부재를 포함하는 자기 결합 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 코일 절연부재의 상기 수직 방향의 두께는 상기 상부 코어의 상기 수직 방향의 두께와 상기 하부 코어의 상기 수직 방향의 두께의 합의 0.004 배 내지 0.025 배인 자기 결합 장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 코일 절연부재의 상기 수직 방향의 두께는 100 ㎛ 내지 150㎛이고,
    상기 수평 방향은 상기 수직 방향에 대하여 수직한 방향인 자기 결합 장치.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 코일 절연부재의 상기 수직 방향의 두께는 상기 절연부재의 상기 수직 방향의 두께보다 두꺼운 자기 결합 장치.
12. 제8 항에 있어서,
    상기 코일 절연부재는 케톤, 폴리이미드 물질 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제1 코일은 도전선이 원주 방향으로 수회 감겨진 다중 권선이고,
    상기 제2 코일은 도전성 플레이트인 자기 결합 장치.
13. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 외족과 상기 제3 외족은 서로 상기 수직 방향을 따라 중첩되고,
    상기 제2 외족과 상기 제4 외족은 서로 상기 수직 방향을 따라 중첩되고,
    상기 절연부재는 상기 제1 외족과 상기 제3 외족 사이에 배치된 제1 외측 절연부재, 및 상기 제2 외족과 상기 제4 외족 사이에 배치된 제2 외측 절연부재를 포함하는 자기 결합 장치.
14. 제5 항에 있어서,
    상기 전도성 코어 연결부재와 상기 절연부재는 상기 수평 방향으로 중첩된 자기 결합 장치.
15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 외측 절연부재, 상기 제2 외측 절연부재, 및 상기 전도성 코어 연결부재는 상기 수평 방향으로 중첩된 자기 결합 장치.
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