KR102536831B1 - Transformer and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코어, 코어의 표면에 배치된 금속나노리본을 포함하고, 코어는 제1 지지부 및 제1 지지부로부터 연장된 제1 다리부, 제2 다리부 및 제3 다리부를 포함하는 제1 단위코어, 제1 코어의 하부에 배치되는 제2 지지부를 포함하는 제2 단위코어, 및 제2 다리부를 둘러싸도록 권취된 제1 코일부를 포함하고, 제2 다리부는 제1 다리부와 제3 다리부 사이에 배치되며, 제1 내지 제3 다리부는 제1 지지부 및 제2 지지부 사이에 배치되고, 금속나노리본은 코어의 표면에 대하여 수직 방향으로 복수의 층으로 적층된 트랜스포머를 제공한다.A first unit core of the present invention includes a core and metal nanoribbons disposed on a surface of the core, and the core includes a first support portion and a first leg portion, a second leg portion, and a third leg portion extending from the first support portion. , A second unit core including a second support disposed below the first core, and a first coil wound around the second leg, wherein the second leg includes the first leg and the third leg. The first to third legs are disposed between the first support portion and the second support portion, and the metal nanoribbons are stacked in a plurality of layers in a direction perpendicular to the surface of the core to provide a transformer.

Description

트랜스포머 및 그의 제조 방법{Transformer and method for manufacturing the same}Transformer and method for manufacturing the same {Transformer and method for manufacturing the same}

본 발명은 트랜스포머에 관한 것으로서, 상세하게 전자기파의 방사 강도(전계 강도) 및 누설 전류를 감소시켜 동작 효율성을 향상시킬 수 있는 트랜스포머 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention relates to a transformer, and more particularly, to provide a transformer capable of improving operational efficiency by reducing radiant intensity (field strength) and leakage current of electromagnetic waves, and a manufacturing method thereof.

전원공급장치에는 트랜스포머나 라인 필터와 같은 다양한 코일 부품이 탑재된다. 이러한 종래의 코일 부품은 일반적으로 보빈에 코일이 권선되고, 코어가 보빈에 결합되는 구조를 갖는다. 여기서, 코어는 제조가 용이하고 효율이 좋은 페라이트 코어가 주로 사용되고 있다.Various coil components such as transformers and line filters are mounted in the power supply. Such a conventional coil component generally has a structure in which a coil is wound on a bobbin and a core is coupled to the bobbin. Here, as the core, a ferrite core that is easy to manufacture and has high efficiency is mainly used.

코일 부품의 소형화가 요구됨에 따라, 코어의 크기를 줄이기 위한 노력이 진행되고 있다. 그러나 종래에 사용되는 페라이트 코어의 경우, 소재 자체의 낮은 포화 자화로 인해 코어의 크기, 부피를 줄이는 데에 한계가 있다.As the miniaturization of coil components is required, efforts are being made to reduce the size of the core. However, in the case of conventionally used ferrite cores, there is a limit to reducing the size and volume of the core due to the low saturation magnetization of the material itself.

트랜스포머는 전자 상호 유도 작용을 이용하여 에너지를 변환하는 장치로서, 에너지의 변환과정에서 전자기파의 방사가 발생한다. 하지만, 트랜스포머를 설계할 때, 방사 강도(Radiation Strength) 또는 전계강도(Electric Field Strength)는 고려 대상이 아니었으므로 전자기파의 방사(Radiation)에 대한 특성을 확인하지 않은 경우가 많다.A transformer is a device that converts energy using electromagnetic mutual induction, and electromagnetic wave radiation is generated during the energy conversion process. However, when designing a transformer, radiation strength or electric field strength was not taken into consideration, so in many cases the characteristics of electromagnetic wave radiation were not checked.

또한, 트랜스포머는 대전력에서의 포화에 따른 인덕턴스 감소 발생할 수 있다. 인덕턴스 감소를 방지하기 위해 코어의 페라이트 간 갭(Gap) 가공으로 인덕턴스 감소를 방지 하였으나, 갭을 완벽하게 막을 수 없으며, 갭(Gap) 가공 공차에 따른 제품 성능 편차가 클 수 있다.In addition, inductance reduction may occur in the transformer due to saturation at high power. In order to prevent inductance reduction, inductance reduction was prevented by machining the gap between the ferrites of the core, but the gap cannot be completely blocked, and product performance may vary greatly depending on the gap machining tolerance.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명은 트랜스포머의 코어에 나노 리본을 배치시켜 대전력이 우수한 소재에 자기장을 집중시킬 수 있어 에너지 효율비(Energy Efficiency Ratio, EER)을 개선하고, 누설 전류를 감소시켜 인덕턴스의 감소를 방지하며, 방사 강도를 개선할 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the present invention can concentrate a magnetic field on a material with excellent high power by disposing a nano-ribbon in the core of a transformer, thereby increasing the energy efficiency ratio (EER). It is possible to provide a device and method capable of improving the leakage current, preventing the decrease in inductance by reducing the leakage current, and improving the radiation intensity.

또한, 본 발명은 나노 리본을 통해 트랜스포머의 동작에 있어 폭 넓은 전압 범위에서도 에너지 효율비를 높일 수 있어, 전원을 공급하기 위한 트랜스포머, 전압을 변환하기 위한 트랜스포머, 신호를 전달하기 위한 트랜스포머, 무선 충전 기기, 또는 인덕션 등의 가전기기의 성능을 향상시킬 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can increase the energy efficiency ratio even in a wide voltage range in the operation of the transformer through the nanoribbon, so that a transformer for supplying power, a transformer for converting voltage, a transformer for transmitting signals, and wireless charging It is possible to provide a device and method capable of improving the performance of a device or a home appliance such as an induction cooker.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

본 발명은 에너지 효율비를 개선시킬 수 있는 트랜스포머 및 그의 제조 장법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a transformer capable of improving an energy efficiency ratio and a manufacturing method thereof.

본 발명의 일 실시 예에 따른 트랜스포머는 코어; 상기 코어의 표면에 배치된 금속나노리본; 을 포함하고, 상기 코어는 제1 지지부 및 상기 제1 지지부로부터 연장된 제1 다리부, 제2 다리부 및 제3 다리부를 포함하는 제1 단위코어; 상기 제1 코어의 하부에 배치되는 제2 지지부를 포함하는 제2 단위코어; 및 상기 제2 다리부를 둘러싸도록 권취된 제1 코일부를 포함하고, 상기 제2 다리부는 상기 제1 다리부와 상기 제3 다리부 사이에 배치되며, 상기 제1 내지 제3 다리부는 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 사이에 배치되고, 상기 금속나노리본은 상기 코어의 표면에 대하여 수직 방향으로 복수의 층으로 적층될 수 있다.A transformer according to an embodiment of the present invention includes a core; a metal nanoribbon disposed on the surface of the core; wherein the core comprises: a first unit core including a first support portion and first leg portions, second leg portions, and third leg portions extending from the first support portion; a second unit core including a second support part disposed under the first core; and a first coil part wound to surround the second leg part, wherein the second leg part is disposed between the first leg part and the third leg part, and the first to third leg parts are disposed between the first and third leg parts. Disposed between the support part and the second support part, the metal nanoribbons may be stacked in a plurality of layers in a direction perpendicular to the surface of the core.

또한, 상기 금속나노리본은 상기 코어의 외표면을 둘러싸도록 배치된 제1 금속나노리본; 및 상기 제2 다리부를 둘러싸도록 배치된 제2 금속나노리본을 포함할 수 있다.In addition, the metal nanoribbon may include a first metal nanoribbon disposed to surround an outer surface of the core; and a second metal nanoribbon disposed to surround the second leg portion.

또한, 상기 제1 금속나노리본은 상기 제1 지지부, 상기 제1 다리부, 상기 제2 지지부 및 상기 제3 다리부의 외표면을 둘러싸도록 배치될 수 있다.In addition, the first metal nanoribbon may be disposed to surround outer surfaces of the first support part, the first leg part, the second support part, and the third leg part.

또한, 상기 제1 금속나노리본과 상기 제2 금속나노리본의 감겨있는 방향은 서로 직교할 수 있다.In addition, winding directions of the first metal nanoribbon and the second metal nanoribbon may be orthogonal to each other.

또한, 상기 제1 금속나노리본의 코너부의 곡률반경은 상기 코어의 코너부의 곡률반경보다 클 수 있다.In addition, the radius of curvature of the corner portion of the first metal nanoribbon may be greater than the radius of curvature of the corner portion of the core.

또한, 상기 제1 금속나노리본의 코너부의 곡률반경은 3mm 내지 6mm일 수 있다.In addition, the radius of curvature of the corner portion of the first metal nanoribbon may be 3 mm to 6 mm.

또한, 상기 금속나노리본은 15 내지 25um의 두께를 갖고, 5 내지 50층으로 적층될 수 있다.In addition, the metal nanoribbon may have a thickness of 15 to 25 μm and be stacked in 5 to 50 layers.

또한, 트랜스포머는 상기 제2 단위 코어는 상기 제2 지지부로부터 연장된 제4 다리부, 제5 다리부 및 제6 다리부를 포함하고, 상기 제5 다리부는 상기 제4 다리부와 상기 제6 다리부 사이에 배치되고, 상기 제4 내지 제6 다리부는 상기 제1 내지 제3 다리부 및 상기 제2 지지부 사이에 배치될 수 있다.In the transformer, the second unit core includes a fourth leg portion, a fifth leg portion, and a sixth leg portion extending from the second support portion, and the fifth leg portion includes the fourth leg portion and the sixth leg portion. The fourth to sixth leg parts may be disposed between the first to third leg parts and the second support part.

또한, 상기 금속나노리본은 상기 코어의 외표면을 둘러싸도록 배치된 제1 금속나노리본; 및 상기 제2 다리부와 상기 제5 다리부를 둘러싸도록 배치된 제2 금속나노리본을 포함할 수 있다.In addition, the metal nanoribbon may include a first metal nanoribbon disposed to surround an outer surface of the core; and a second metal nanoribbon disposed to surround the second leg portion and the fifth leg portion.

또한, 상기 제1 금속나노리본은 상기 제1 지지부, 상기 제1 다리부, 상기 제4 다리부, 상기 제2 지지부, 상기 제6 다리부 및 상기 제3 다리부의 외표면을 둘러싸도록 배치될 수 있다.In addition, the first metal nanoribbon may be disposed to surround outer surfaces of the first support part, the first leg part, the fourth leg part, the second support part, the sixth leg part, and the third leg part. there is.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.The above aspects of the present invention are only some of the preferred embodiments of the present invention, and various embodiments in which the technical features of the present invention are reflected are detailed descriptions of the present invention to be detailed below by those skilled in the art. It can be derived and understood based on.

본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the method and apparatus according to the present invention are described as follows.

본 발명은 트랜스포머의 코어 내/외측에 나노 리본을 배치시켜 트랜스포머의 에너지 효율비(Energy Efficiency Ratio, EER)를 개선할 수 있다.According to the present invention, the energy efficiency ratio (EER) of the transformer can be improved by disposing the nanoribbon inside/outside the core of the transformer.

또한, 본 발명은 나노 리본이 배치된 트랜스포머에 고전류를 인가시켜도 인덕턴스를 유지할 수 있어 에너지 효율비(EER)를 개선할 수 있다.In addition, the present invention can maintain inductance even when a high current is applied to the transformer in which the nanoribbon is disposed, thereby improving energy efficiency ratio (EER).

또한, 본 발명은 트랜스포머의 전자기파의 방사 강도를 감소시켜 에너지 효율비(EER)를 개선할 수 있다.In addition, the present invention can improve the energy efficiency ratio (EER) by reducing the radiation intensity of the electromagnetic wave of the transformer.

본 발명에서 얻을 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.The effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스포머를 설명한다.
도 2는 트랜스포머 내 코어를 설명한다.
도 3은 트랜스포머 제1실시예의 단면을 설명한다.
도 4는 트랜스포머 제2실시예의 단면을 설명한다.
도 5는 트랜스포머 제3실시예의 단면을 설명한다.
도 6은 트랜스포머의 개선된 인덕턴스 유지율을 설명한다.
도 7은 트랜스포머의 제조 방법을 설명한다.
도 8은 트랜스포머의 방사 강도의 감소를 설명한다.The accompanying drawings are provided to aid understanding of the present invention, and provide embodiments of the present invention together with a detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to specific drawings, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
1 illustrates a transformer according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a core in a transformer.
3 illustrates a cross section of a transformer of the first embodiment.
4 illustrates a cross section of a second embodiment of a transformer.
5 illustrates a cross section of a third embodiment of a transformer.
6 illustrates the improved inductance retention of the transformer.
7 describes a method of manufacturing a transformer.
Figure 8 illustrates the reduction of the radiation intensity of the transformer.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in more detail with reference to the drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used together in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinct from each other by themselves.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, in the case where it is described as being formed on the "top (above) or bottom (bottom)" of each component, the top (top) or bottom (bottom) means that two components are in direct contact with each other or One or more other components are formed by being disposed between two components. In addition, when expressed as “up (up) or down (down)”, it may include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one component.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스포머를 설명한다. 구체적으로, 도1은 트랜스포머의 정면도(Front view)와 탑뷰(Top view)를 설명한다.1 illustrates a transformer according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 1 describes a front view and a top view of a transformer.

도시된 바와 같이, 트랜스포머는 자속의 통로 역할을 하기 위한 자기회로 성격의 코어(core)에 공급 전류, 부하 전류가 나타나는 전기회로 성격의 코일 혹은 도전선이 권선(winding)된 구조를 가지고 있다. 예를 들어, 트랜스포머는 2 이상의 전기회로를 자기적으로 결합(coupling)하여 전자유도에 의해 일 측의 전기회로를 통해 공급되는 전기 에너지를 타 측의 전기회로로 전달하는 장치를 포함한다.As shown, the transformer has a structure in which a coil or a conductive wire of an electric circuit character in which a supply current and a load current appear is wound on a core of a magnetic circuit character to serve as a passage of magnetic flux. For example, a transformer includes a device that magnetically couples two or more electric circuits to transfer electric energy supplied through one electric circuit to the other electric circuit by electromagnetic induction.

트랜스포머는 다양한 목적으로 전자기기에 포함될 수 있다. 예를 들어, 트랜스포머는 하나의 회로에서 다른 회로로 에너지를 전달하는 에너지 전달기능을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 트랜스포머는 전압의 크기를 바꾸는 승압 혹은 강압의 기능을 수행하기 위해서 사용될 수도 있다. 또한, 1차, 2차측 권선 간에 유도성 결합(커플링)만 되므로 어떠한 DC 경로도 직접 형성되지 않는 특징을 가지는 트랜스포머는 직류 차단 및 교류 통과를 위한 목적이나 두 회로간 절연 분리를 위해 사용될 수도 있다. 또한, 트랜스포머는 두 회로 간의 임피던스 정합을 통한 최대전력을 전달하거나 부하를 경감하기 위해 임피던스 변환을 목적으로 사용될 수도 있다.Transformers can be included in electronic devices for a variety of purposes. For example, a transformer can be used to perform the function of transferring energy from one circuit to another. In addition, the transformer may be used to perform a step-up or step-down function that changes the size of the voltage. In addition, since only inductive coupling (coupling) is made between the primary and secondary windings, the transformer, which has the feature that no DC path is directly formed, may be used for the purpose of blocking DC and passing AC, or for isolating between two circuits. . In addition, the transformer may be used for the purpose of impedance conversion to deliver maximum power through impedance matching between two circuits or to reduce a load.

트랜스포머는 회로 상에서 작동 중에 열이 발생한다. 이것은 트랜스포머가 가지고 있는 특성 중 하나인 전력손실(power loss)의 영향으로 전기에너지가 열에너지로 바뀌기 때문이다. 전력손실(power loss)은 코일을 구성하는 동손실(copper loss)과 코어가 가지고 있는 코어손실(core loss)의 합으로 정의한다. 코어손실은 다시 히스테리시스손과 와류손 및 잔류손의 합으로 이루어진다. 코어손실을 줄이기 위해 코어의 구조와 구성을 개선할 수 있으며, 코어손실을 줄이는 경우 트랜스포머의 에너지 효율비가 증가할 수 있다.Transformers generate heat while operating on a circuit. This is because electrical energy is converted into thermal energy under the influence of power loss, which is one of the characteristics of a transformer. Power loss is defined as the sum of the copper loss constituting the coil and the core loss of the core. Core loss again consists of the sum of hysteresis loss, eddy current loss and residual loss. In order to reduce core loss, the structure and composition of the core can be improved, and when the core loss is reduced, the energy efficiency ratio of the transformer can be increased.

도 2는 트랜스포머 내 코어를 설명한다.2 illustrates a core in a transformer.

도시된 바와 같이, 트랜스포머 내 코어의 일례는 제1 다리부(14), 제2 다리부(16), 제3 다리부(18) 및 제1 지지부(12)를 포함하는 제1 E형 코어(10), 및 제1 E형 코어(10)와 마주보도록 배치되며, 제4 다리부(24), 제5 다리부(26), 제6 다리부(28) 및 제2 지지부(22)를 포함하는 제2 E형 코어(20A)가 결합하여 형성될 수 있다.As shown, an example of a core in a transformer is a first E-type core including a first leg 14, a second leg 16, a third leg 18 and a first support 12 ( 10), and disposed to face the first E-shaped core 10, including a fourth leg portion 24, a fifth leg portion 26, a sixth leg portion 28, and a second support portion 22 The second E-type core 20A may be formed by combining.

구체적으로, 제1 E형 코어(10) 내 제2 다리부(16)는 제1 다리부(14) 및 제3 다리부(18) 사이에 배치되며, 제1 지지부(12)에 의해 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 제2 다리부(16)는 원통형의 구조를 가지는 것으로 도시되어 있으나, 육면체의 형태를 가질 수 있으며, 코일 혹은 도전선으로 구성되는 권선의 내구성을 높이기 위해 모서리가 라운드 형태로 구성될 수도 있다.Specifically, the second leg portion 16 in the first E-shaped core 10 is disposed between the first leg portion 14 and the third leg portion 18 and is connected by the first support portion 12. can be integrally formed. The second leg portion 16 is shown as having a cylindrical structure, but may have a hexahedral shape, and may have rounded corners to increase durability of a winding made of coils or conductive wires.

또한, 제2 E형 코어(20) 내 제5 다리부(26)는 제4 다리부(24) 및 제6 다리부(28) 사이에 배치되며, 제2 지지부(22)에 의해 연결되어 일체로 형성될 수 있다.In addition, the fifth leg part 26 in the second E-shaped core 20 is disposed between the fourth leg part 24 and the sixth leg part 28, and is connected by the second support part 22 to be integral. can be formed as

한편, 트랜스포머 내 코어의 다른 예는 제1 다리부(14), 제2 다리부(16), 제3 다리부(18) 및 제1 지지부(12)를 포함하는 제1 E형 코어(10), 및 제1 E형 코어(10)와 마주보도록 배치되며, 제2 지지부(22)를 포함하는 제2 E형 코어(20B)가 결합하여 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 제2 E형 코어(20B)에 다리부가 없는 경우, 제1 E형 코어(10)의 제1 다리부(14), 제2 다리부(16) 및 제3 다리부(18)의 길이가 더 길어질 수 있다.On the other hand, another example of the core in the transformer is a first E-shaped core 10 including a first leg portion 14, a second leg portion 16, a third leg portion 18, and a first support portion 12 , And disposed to face the first E-type core 10, the second E-type core (20B) including the second support portion 22 may be formed by combining. Depending on the embodiment, when the second E-type core 20B has no legs, the first leg 14, the second leg 16, and the third leg 18 of the first E-type core 10 ) can be longer.

실시예에 따라, 제1 E형 코어(10) 및 제2 E형 코어(20A, 20B)으로 구성되는 코어의 크기는 트랜스포머의 동작 환경과 범위(전압 변환율, 전류의 양, 전압의 크기 등)에 대응하여 결정될 수 있다.According to the embodiment, the size of the core composed of the first E-type core 10 and the second E-type cores 20A and 20B depends on the operating environment and range of the transformer (voltage conversion rate, amount of current, size of voltage, etc.) It can be determined in response to.

제1 E형 코어(10) 및 제2 E형 코어(20A, 20B)를 구성하는 물질은 페라이트일 수 있다. 여기서 페라이트는 산화철(Fe2O3)을 주성분으로 하는 세라믹 자성체의 총칭으로서, MO·Fe2O3으로 표기될 수 있다. 여기서, M은 Mn, Zn, Mg, Fe, Cu, Co 등의 2가의 금속을 포함할 수 있다.A material constituting the first E-type core 10 and the second E-type cores 20A and 20B may be ferrite. Here, ferrite is a general term for a ceramic magnetic body containing iron oxide (Fe2O3) as a main component, and may be expressed as MO·Fe 2 O 3 . Here, M may include a divalent metal such as Mn, Zn, Mg, Fe, Cu, or Co.

코어를 구성하는 페라이트는 트랜스포머의 용도별 특성에 따라 구성될 수 있다. 예를 들어, 주로 전압을 제어 기능을 하는 전원 트랜스포머(power transformer)용 자심(magnetic core)으로 사용되는 경우 저손실재를 사용할 수 있고, 전자회로에서 초크코일이나 라인필터용 재료로 사용되는 코어의 경우 초기투자율(initial permeability)이 주로 5000 μI 이상을 나타내는 고투자율재의 페라이트를 사용할 수 있다. 특히, 휴대용 기기, 개인용 컴퓨터 등에 적용될 수 있는 트랜스포머는 소형화되고 있으며, 회로 주파수가 높은 조건에서서도 손실이 낮은 페라이트를 사용할 수 있다.Ferrite constituting the core may be configured according to the characteristics of each application of the transformer. For example, when used as a magnetic core for a power transformer that mainly controls voltage, low-loss materials can be used, and for cores used as materials for choke coils or line filters in electronic circuits Ferrite of a high permeability material exhibiting an initial permeability of 5000 μI or more can be used. In particular, transformers that can be applied to portable devices, personal computers, etc. are being miniaturized, and ferrite with low loss can be used even under high circuit frequency conditions.

도 3은 트랜스포머 제1실시예의 단면을 설명한다. 구체적으로, 도 3은 도 1의 A-A'의 트랜스포머의 단면을 설명할 수 있다.3 illustrates a cross section of a transformer of the first embodiment. Specifically, FIG. 3 may explain a cross-section of the transformer of line AA′ of FIG. 1 .

도시된 바와 같이, 트랜스포머 내 코어는 제1 다리부(114), 제2 다리부(116), 제3 다리부(118) 및 제1 지지부(112)를 포함하는 제1 E형 코어(110), 및 제1 E형 코어(110)와 마주보도록 배치되며, 제4 다리부(124), 제5 다리부(126), 제6 다리부(128) 및 제2 지지부(122)를 포함하는 제2 E형 코어(120)를 포함한다.As shown, the core in the transformer includes a first E-shaped core 110 including a first leg 114, a second leg 116, a third leg 118 and a first support 112. , and disposed to face the first E-shaped core 110, the fourth leg portion 124, the fifth leg portion 126, the sixth leg portion 128, and the second support portion 122. 2 E-shaped core 120 is included.

제1 E형 코어(110) 및 제2 E형 코어(120)의 결합을 통해, 트랜스포머에는 제1 다리부(114), 제2 다리부(116), 제4 다리부(124), 제5 다리부(126), 제1 지지부(112) 및 제2 지지부(122)의 내표면에 의해 형성된 제1 영역, 및 제2 다리부(116), 제3 다리부(118), 제5 다리부(126), 제6 다리부(128), 제1 지지부(112) 및 제2 지지부(122)의 내표면에 의해 형성된 제2 영역이 형성될 수 있다.Through the combination of the first E-type core 110 and the second E-type core 120, the transformer includes a first leg part 114, a second leg part 116, a fourth leg part 124, a fifth A first area formed by inner surfaces of the leg portion 126, the first support portion 112, and the second support portion 122, and the second leg portion 116, the third leg portion 118, and the fifth leg portion. A second area formed by inner surfaces of the numeral 126 , the sixth leg portion 128 , the first support portion 112 , and the second support portion 122 may be formed.

여기서, 제1 영역과 제2 영역에는 동일한 구성의 복수의 코일이 배치될 수 있다. 예를 들어, 트랜스포머에는 제2 다리부(116)를 둘러싸도록 권취된 제1 코일부와 제5 다리부(126)를 둘러싸도록 권취된 제2 코일부가 포함될 수 있다.Here, a plurality of coils having the same configuration may be disposed in the first region and the second region. For example, the transformer may include a first coil part wound around the second leg part 116 and a second coil part wound around the fifth leg part 126 .

제1 영역과 제2 영역에는 1차 코일(134A, 134B)과 2차 코일(136)이 포함된다. 여기서, 1차 코일(134A, 134B)과 2차 코일(136)은 트랜스포머의 사용 목적에 따라 두께, 코어에 감기는 횟수 등이 다르게 설계될 수 있다.The first region and the second region include the primary coils 134A and 134B and the secondary coil 136 . Here, the primary coils 134A and 134B and the secondary coil 136 may be designed with different thicknesses, the number of turns on the core, and the like, depending on the purpose of use of the transformer.

또한, 1차 코일(134A, 134B)과 2차 코일(136) 사이에는 보빈(130)이 배치된다. 여기서, 보빈(130)은 도전선을 감아 코일이나 저항기용으로 사용하는 자기제(磁器製)나 베이클라이트제의 원형 또는 다각형으로 된 통 등을 포함할 수 있다.In addition, a bobbin 130 is disposed between the primary coils 134A and 134B and the secondary coil 136 . Here, the bobbin 130 may include a circular or polygonal cylinder made of porcelain or bakelite used for coils or resistors by winding a conductive wire.

또한, 트랜스포머는 제1 E형 코어(110) 또는 제2 E형 코어(120)의 표면에 배치되는 금속나노리본(132, 138A, 138B)을 포함할 수 있다. 금속나노리본(132, 138A, 138B)은 제1 내지 제6 다리부 및 제1 내지 제2 지지부(112, 122)의 외표면에 배치된 제1 금속나노리본(132), 및 제1 영역의 표면에 배치되며 제1 코일부 및 제2 코일부를 둘러싸도록 배치된 제2 금속나노리본(138A) 및 제2 영역의 표면에 배치되며 제1 코일부 및 제2 코일부를 둘러싸도록 배치된 제3 금속나노리본(138B) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the transformer may include metal nanoribbons 132 , 138A and 138B disposed on the surface of the first E-type core 110 or the second E-type core 120 . The metal nanoribbons 132, 138A, and 138B are the first metal nanoribbons 132 disposed on the outer surfaces of the first to sixth leg parts and the first to second support parts 112 and 122, and the first region. The second metal nanoribbon 138A disposed on the surface and disposed to surround the first coil unit and the second coil unit, and the second metal nanoribbon 138A disposed on the surface of the second region and disposed to surround the first coil unit and the second coil unit. At least one of three metal nanoribbons 138B may be included.

여기서, 제2 금속나노리본(138A)의 일부는 제1 코일부 또는 제2 코일부 사이에 배치될 수 있고, 제3 금속나노리본(138B)의 일부는 제1코일부 또는 제2 코일부 사이에 배치될 수 있다.Here, a portion of the second metal nanoribbon 138A may be disposed between the first coil unit and the second coil unit, and a portion of the third metal nanoribbon 138B may be disposed between the first coil unit and the second coil unit. can be placed in

구체적으로, 제2 금속나노리본(138A)은 제1 다리부(114) 또는 제4 다리부(124) 보다 제2 다리부(116) 또는 제5 다리부(126)에 더 까깝게 배치될 수 있다. 또한, 제3 금속나노리본(138B)은 제3 다리부(118) 또는 제6 다리부(128) 보다 제2 다리부(116) 또는 제5 다리부(126)에 더 까깝게 배치될 수 있다.Specifically, the second metal nanoribbon 138A may be disposed closer to the second leg 116 or the fifth leg 126 than to the first leg 114 or the fourth leg 124. there is. Also, the third metal nanoribbon 138B may be disposed closer to the second leg 116 or the fifth leg 126 than to the third leg 118 or the sixth leg 128. .

또한, 실시예에 따라, 1차 코일(134A, 134B)은 제2 금속나노리본(138A) 또는 제3 금속나노리본(138B)의 내측 및 외측에 배치될 수 있다.Also, according to embodiments, the primary coils 134A and 134B may be disposed inside and outside the second metal nanoribbon 138A or the third metal nanoribbon 138B.

한편, 제1 내지 제3 금속나노리본(132, 138A, 138B) 중 적어도 하나는 제1 내지 제2 E형 코어(110, 120)의 곡률반경보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 E형 코어(120)의 모서리의 곡률반경(162)보다 제1금속나노리본(132)의 모서리의 곡률반경(164)가 더 클 수 있다. 제1금속나노리본(132)의 모서리의 곡률반경(164)이 제2 E형 코어(120)의 모서리의 곡률반경(162)보다 작게 될 경우 제1금속나노리본(132)이 파손될 수 있다.Meanwhile, at least one of the first to third metal nanoribbons 132 , 138A and 138B may have a greater radius of curvature than the first to second E-shaped cores 110 and 120 . For example, the radius of curvature 164 of the corner of the first metal nanoribbon 132 may be larger than the radius of curvature 162 of the corner of the second E-shaped core 120 . When the radius of curvature 164 of the corner of the first metal nanoribbon 132 is smaller than the radius of curvature 162 of the corner of the second E-type core 120, the first metal nanoribbon 132 may be damaged.

실시예에 따라, 금속나노리본(132, 138A, 138B)은 15 내지 25um의 두께를 갖고, 5 내지 50층으로 적층될 수 있다. 또한, 제1 금속나노리본(132)의 두께는 제2 금속나노리본(138A) 또는 상기 제3 금속나노리본(138B)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 금속나노리본(132, 138A, 138B)의 두께를 조절하고 적층함으로써, 반자장을 증가시켜서 히스테리시스손을 제거함에 따라 시트에 대한 투자율의 균일성을 높일 수 있고, 교류 자기장에 의해 생성되는 와류손에 기인한 발열 문제를 차단할 수 있다.Depending on the embodiment, the metal nanoribbons 132, 138A, and 138B may have a thickness of 15 to 25 μm and be stacked in 5 to 50 layers. Also, the thickness of the first metal nanoribbon 132 may be greater than that of the second metal nanoribbon 138A or the third metal nanoribbon 138B. By adjusting the thickness and stacking of the metal nanoribbons 132, 138A, and 138B, it is possible to increase the uniformity of magnetic permeability of the sheet by removing hysteresis loss by increasing the demagnetizing field, and to reduce eddy loss generated by the alternating magnetic field. Heat-related problems can be prevented.

여기서, 도 3에 도시된 단면을 따라 제1 E형 코어(110) 및 제2형 코어 표면(120)의 외표면에 배치되는 제1 금속나노리본(132)은 제 1 방향(T1A)으로 감길 수 있고, 제 1 영역 및 제 2 영역에 배치되는 제2 금속나노리본(38A) 및 제3 금속나노리본(38B)은 제 2 방향(T2A)으로 감길 수 있다. 여기서, 제 1 방향(T1A)과 제 2 방향(T2A)은 동일한 방향일 수 있다.Here, the first metal nanoribbon 132 disposed on the outer surfaces of the first E-type core 110 and the second-type core surface 120 along the cross section shown in FIG. 3 is wound in the first direction T1A. The second metal nanoribbon 38A and the third metal nanoribbon 38B disposed in the first region and the second region may be wound in the second direction T2A. Here, the first direction T1A and the second direction T2A may be the same direction.

한편, 실시예에 따라, 제 1 방향(T1A)과 제 2 방향(T2A)은 서로 반대 방향일 수 있다.Meanwhile, according to exemplary embodiments, the first direction T1A and the second direction T2A may be opposite to each other.

도 4는 트랜스포머 제2실시예의 단면을 설명한다. 구체적으로, 도 4는 도 1의 A-A'의 트랜스포머의 단면을 설명할 수 있다.4 illustrates a cross section of a second embodiment of a transformer. Specifically, FIG. 4 may explain a cross section of the transformer of line AA′ of FIG. 1 .

도시된 바와 같이, 트랜스포머 내 코어는 제1 다리부(214), 제2 다리부(216), 제3 다리부(218) 및 제1 지지부(212)를 포함하는 제1 E형 코어(210), 및 제1 E형 코어(210)와 마주보도록 배치되며, 제4 다리부(224), 제5 다리부(226), 제6 다리부(228) 및 제2 지지부(222)를 포함하는 제2 E형 코어(220)를 포함한다.As shown, the core in the transformer includes a first E-shaped core 210 including a first leg 214, a second leg 216, a third leg 218 and a first support 212. , and disposed to face the first E-shaped core 210, the fourth leg portion 224, the fifth leg portion 226, the sixth leg portion 228, and the second support portion 222. 2 E-shaped core 220 is included.

제1 E형 코어(210) 및 제2 E형 코어(220)의 결합을 통해, 트랜스포머에는 제1 다리부(214), 제2 다리부(216), 제4 다리부(224), 제5 다리부(226), 제1 지지부(212) 및 제2 지지부(222)의 내표면에 의해 형성된 제1 영역, 및 제2 다리부(216), 제3 다리부(218), 제5 다리부(226), 제6 다리부(228), 제1 지지부(212) 및 제2 지지부(222)의 내표면에 의해 형성된 제2 영역이 형성될 수 있다.Through the combination of the first E-type core 210 and the second E-type core 220, the transformer includes a first leg part 214, a second leg part 216, a fourth leg part 224, a fifth A first region formed by inner surfaces of the leg portion 226, the first support portion 212, and the second support portion 222, and the second leg portion 216, the third leg portion 218, and the fifth leg portion. A second region formed by the inner surfaces of the 226 , the sixth leg 228 , the first support 212 and the second support 222 may be formed.

여기서, 제1 영역과 제2 영역에는 동일한 구성의 복수의 코일이 배치될 수 있다. 예를 들어, 트랜스포머에는 제2 다리부(216)를 둘러싸도록 권취된 제1 코일부와 제5 다리부(226)를 둘러싸도록 권취된 제2 코일부가 포함될 수 있다.Here, a plurality of coils having the same configuration may be disposed in the first region and the second region. For example, the transformer may include a first coil part wound around the second leg part 216 and a second coil part wound around the fifth leg part 226 .

제1 영역과 제2 영역에는 1차 코일(234A, 234B)과 2차 코일(236)이 포함된다. 여기서, 1차 코일(234A, 234B)과 2차 코일(236)은 트랜스포머의 사용 목적에 따라 두께, 코어에 감기는 횟수 등이 다르게 설계될 수 있다.The first region and the second region include primary coils 234A and 234B and a secondary coil 236 . Here, the primary coils 234A and 234B and the secondary coil 236 may be designed to have different thicknesses, the number of turns on the core, and the like, depending on the purpose of use of the transformer.

또한, 1차 코일(234A, 234B)과 2차 코일(236) 사이에는 보빈(230)이 배치된다. 여기서, 보빈(230)은 도전선을 감아 코일이나 저항기용으로 사용하는 자기제(磁器製)나 베이클라이트제의 원형 또는 다각형으로 된 통 등을 포함할 수 있다.In addition, a bobbin 230 is disposed between the primary coils 234A and 234B and the secondary coil 236 . Here, the bobbin 230 may include a circular or polygonal cylinder made of porcelain or bakelite used for coils or resistors by winding a conductive wire.

또한, 트랜스포머는 제1 E형 코어(210) 또는 제2 E형 코어(220)의 표면에 배치되는 금속나노리본(232, 238A, 238B)을 포함할 수 있다. 금속나노리본(232, 238A, 238B)은 제1 내지 제6 다리부(214, 216, 218, 224, 226, 228) 및 제1 내지 제2 지지부(212, 222)의 외표면에 배치된 제1 금속나노리본(232), 및 제1 영역 및 제2 영역의 표면에 배치되며 제 2 다리부(216) 및 제5 다리부(226)를 둘러싸도록 배치된 제2 금속나노리본(238A) 및 제3 금속나노리본(238B)을 포함할 수 있다.In addition, the transformer may include metal nanoribbons 232 , 238A and 238B disposed on the surface of the first E-type core 210 or the second E-type core 220 . The metal nanoribbons 232, 238A, and 238B are disposed on outer surfaces of the first to sixth leg portions 214, 216, 218, 224, 226, and 228 and the first to second support portions 212 and 222. 1 metal nano ribbon 232, and a second metal nano ribbon 238A disposed on the surfaces of the first region and the second region and disposed to surround the second leg portion 216 and the fifth leg portion 226, and A third metal nanoribbon 238B may be included.

나아가, 도 4에 제2 다리부(216)의 일부를 확대한 도면을 참조하면, 제2 금속나노리본(238A) 및 제3 금속나노리본(238B)은 제2 다리부(216)를 감싸는 형태로 구현될 수 있는데, 이때 제2 다리부(216)를 감싸는 제2 금속나노리본(238A) 및 제3 금속나노리본(238B)은 실시예에 따라 제2 금속나노리본(238A)에서 제3 금속나노리본(238B) 방향으로 감기거나, 제3 금속나노리본(238B)에서 제2 금속나노리본(238A) 방향으로 감길 수 있다.Furthermore, referring to an enlarged view of a part of the second leg portion 216 in FIG. 4 , the second metal nanoribbon 238A and the third metal nanoribbon 238B surround the second leg portion 216. In this case, the second metal nanoribbon 238A and the third metal nanoribbon 238B surrounding the second leg portion 216 may be implemented as a third metal nanoribbon 238A in the second metal nanoribbon 238A according to the embodiment. It may be wound in the direction of the nanoribbon 238B, or may be wound in the direction of the second metal nanoribbon 238A from the third metal nanoribbon 238B.

여기서, 도 4에 도시된 단면을 따라 제1 E형 코어(210) 및 제2형 코어 표면(220)의 외표면에 배치되는 제1 금속나노리본(232)은 제3 방향(T1B)으로 감길 수 있고, 제 2 다리부(216) 및 제5 다리부(226)를 둘러싸도록 배치된 제2 금속나노리본(238A) 및 제3 금속나노리본(238B)은 제4 방향(T2B)으로 감길 수 있다. 여기서, 제3 방향(T1B)과 제4 방향(T2B)은 서로 직교할 수 있다. 즉, 도 4에서 상하방향으로 감긴 제1 금속나노리본(232)과 도 4에서 좌우방향으로 감겨 연결되는 제2 금속나노리본(238A) 및 제3 금속나노리본(238B)은 감기는 방향이 서로 수직일 수 있다.Here, the first metal nano ribbon 232 disposed on the outer surfaces of the first E-type core 210 and the second-type core surface 220 along the cross section shown in FIG. 4 is wound in the third direction T1B. The second metal nanoribbon 238A and the third metal nanoribbon 238B disposed to surround the second leg part 216 and the fifth leg part 226 may be wound in the fourth direction T2B. there is. Here, the third direction T1B and the fourth direction T2B may be orthogonal to each other. That is, the winding directions of the first metal nanoribbon 232 wound in the vertical direction in FIG. 4 and the second metal nanoribbon 238A and third metal nanoribbon 238B wound in the left-right direction in FIG. may be vertical.

한편, 제1 내지 제3 금속나노리본(232, 238A, 238B) 중 적어도 하나는 제1 내지 제2 E형 코어(210, 220)의 곡률반경보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 E형 코어(220)의 모서리의 곡률반경(262)보다 제1금속나노리본(232)의 모서리의 곡률반경(264)가 더 클 수 있다. 제1금속나노리본(232)의 모서리의 곡률반경(264)이 제2 E형 코어(220)의 모서리의 곡률반경(262)보다 작게 될 경우 제1금속나노리본(232)이 파손될 수 있다.Meanwhile, at least one of the first to third metal nanoribbons 232 , 238A and 238B may have a greater radius of curvature than the first to second E-shaped cores 210 and 220 . For example, the radius of curvature 264 of the corner of the first metal nanoribbon 232 may be greater than the radius of curvature 262 of the corner of the second E-shaped core 220 . When the radius of curvature 264 of the corner of the first metal nanoribbon 232 is smaller than the radius of curvature 262 of the corner of the second E-type core 220, the first metal nanoribbon 232 may be damaged.

실시예에 따라, 금속나노리본(232, 238A, 238B)은 15 내지 25um의 두께를 갖고, 5 내지 50층으로 적층될 수 있다. 또한, 제1 금속나노리본(232)의 두께는 제2 금속나노리본(238A) 및 상기 제3 금속나노리본(238B)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 금속나노리본(232, 238A, 238B)의 두께를 조절하고 적층함으로써, 반자장을 증가시켜서 히스테리시스손을 제거함에 따라 시트에 대한 투자율의 균일성을 높일 수 있고, 교류 자기장에 의해 생성되는 와류손에 기인한 발열 문제를 차단할 수 있다.Depending on the embodiment, the metal nanoribbons 232, 238A, and 238B may have a thickness of 15 to 25 μm and be stacked in 5 to 50 layers. In addition, the thickness of the first metal nanoribbon 232 may be thicker than the thicknesses of the second metal nanoribbon 238A and the third metal nanoribbon 238B. By adjusting the thickness of the metal nanoribbons 232, 238A, and 238B and stacking them, it is possible to increase the uniformity of the magnetic permeability of the sheet as the hysteresis loss is removed by increasing the demagnetizing field, and it is possible to increase the vortex loss generated by the alternating magnetic field. Heat-related problems can be prevented.

도 5는 트랜스포머 제3실시예의 단면을 설명한다.5 illustrates a cross section of a third embodiment of a transformer.

도시된 바와 같이, 트랜스포머 내 코어는 제1 다리부(314), 제2 다리부(316), 제3 다리부(318) 및 제1 지지부(312)를 포함하는 제1 E형 코어(310), 및 제1 E형 코어(310)와 마주보도록 배치되며, 제2 지지부(322)를 포함하는 제2 E형 코어(320)를 포함한다.As shown, the core in the transformer includes a first E-shaped core 310 including a first leg 314, a second leg 316, a third leg 318 and a first support 312. , And disposed to face the first E-type core 310, and a second E-type core 320 including a second support portion 322.

제1 E형 코어(310) 및 제2 E형 코어(320)의 결합을 통해, 트랜스포머에는 제1 다리부(314), 제2 다리부(316), 제1 지지부(312) 및 제2 지지부(322)의 내표면에 의해 형성된 제1 영역, 및 제2 다리부(316), 제3 다리부(318), 제1 지지부(312) 및 제2 지지부(322)의 내표면에 의해 형성된 제2 영역이 형성될 수 있다.Through the combination of the first E-type core 310 and the second E-type core 320, the transformer includes a first leg portion 314, a second leg portion 316, a first support portion 312, and a second support portion. A first area formed by the inner surface of 322 and a second area formed by inner surfaces of the second leg 316, the third leg 318, the first support 312 and the second support 322. 2 regions can be formed.

여기서, 제1 영역과 제2 영역에는 동일한 구성의 복수의 코일이 배치될 수 있다. 예를 들어, 트랜스포머에는 제2 다리부(316)를 둘러싸도록 권취된 제1 코일부와 제5 다리부(326)를 둘러싸도록 권취된 제2 코일부가 포함될 수 있다.Here, a plurality of coils having the same configuration may be disposed in the first region and the second region. For example, the transformer may include a first coil part wound around the second leg part 316 and a second coil part wound around the fifth leg part 326 .

제1 영역과 제2 영역에는 1차 코일(334A, 334B)과 2차 코일(336)이 포함된다. 여기서, 1차 코일(334A, 334B)과 2차 코일(336)은 트랜스포머의 사용 목적에 따라 두께, 코어에 감기는 횟수 등이 다르게 설계될 수 있다.The first region and the second region include primary coils 334A and 334B and a secondary coil 336 . Here, the primary coils 334A and 334B and the secondary coil 336 may be designed to have different thicknesses, the number of turns on the core, and the like, depending on the purpose of the transformer.

또한, 1차 코일(334A, 334B)과 2차 코일(336) 사이에는 보빈(330)이 배치된다. 여기서, 보빈(330)은 도전선을 감아 코일이나 저항기용으로 사용하는 자기제(磁器製)나 베이클라이트제의 원형 또는 다각형으로 된 통 등을 포함할 수 있다.In addition, a bobbin 330 is disposed between the primary coils 334A and 334B and the secondary coil 336 . Here, the bobbin 330 may include a circular or polygonal cylinder made of porcelain or bakelite used for coils or resistors by winding a conductive wire.

또한, 트랜스포머는 제1 E형 코어(310) 또는 제2 E형 코어(320)의 표면에 배치되는 금속나노리본(332, 338A, 338B)을 포함할 수 있다. 금속나노리본(332, 338A, 338B)은 제1 내지 제3 다리부(314, 316, 318) 및 제1 내지 제2 지지부(312, 322)의 외표면에 배치된 제1 금속나노리본(332), 및 제1 영역 및 제2 영역의 표면에 배치되며 제 2 다리부(316)를 둘러싸도록 배치된 제2 금속나노리본(338A) 및 제3 금속나노리본(338B)을 포함할 수 있다.In addition, the transformer may include metal nanoribbons 332 , 338A and 338B disposed on the surface of the first E-type core 310 or the second E-type core 320 . The metal nanoribbons 332, 338A, and 338B are the first metal nanoribbons 332 disposed on outer surfaces of the first to third leg parts 314, 316, and 318 and the first to second support parts 312 and 322. ), and a second metal nanoribbon 338A and a third metal nanoribbon 338B disposed on the surfaces of the first and second regions to surround the second leg portion 316 .

나아가, 도 5에 제2 다리부(316)의 일부를 확대한 도면을 참조하면, 제2 금속나노리본(338A) 및 제3 금속나노리본(338B)은 제2 다리부(316)를 감싸는 형태로 구현될 수 있는데, 이때 제2 다리부(316)를 감싸는 제2 금속나노리본(338A) 및 제3 금속나노리본(338B)은 실시예에 따라 제2 금속나노리본(338A)에서 제3 금속나노리본(338B) 방향으로 감기거나, 제3 금속나노리본(338B)에서 제2 금속나노리본(338A) 방향으로 감길 수 있다.Furthermore, referring to an enlarged view of a part of the second leg portion 316 in FIG. 5 , the second metal nanoribbon 338A and the third metal nanoribbon 338B surround the second leg portion 316. In this case, the second metal nano-ribbon 338A and the third metal nano-ribbon 338B surrounding the second leg portion 316 are the third metal from the second metal nano-ribbon 338A according to the embodiment. It may be wound in the direction of the nanoribbon 338B, or may be wound in the direction of the second metal nanoribbon 338A from the third metal nanoribbon 338B.

여기서, 도 5에 도시된 단면을 따라 제1 E형 코어(310) 및 제2형 코어 표면(320)의 외표면에 배치되는 제1 금속나노리본(332)은 제5 방향(T1B)으로 감길 수 있고, 제 2 다리부(316)를 둘러싸도록 배치된 제2 금속나노리본(338A) 및 제3 금속나노리본(338B)은 제6 방향(T2B)으로 감길 수 있다. 여기서, 제5 방향(T1B)과 제6 방향(T2B)은 서로 직교할 수 있다. 즉, 도 5에서 상하방향으로 감긴 제1 금속나노리본(332)과 도 4에서 좌우방향으로 감겨 연결되는 제2 금속나노리본(338A) 및 제3 금속나노리본(338B)은 감기는 방향이 서로 수직일 수 있다.Here, the first metal nanoribbon 332 disposed on the outer surfaces of the first E-type core 310 and the second-type core surface 320 along the cross section shown in FIG. 5 is wound in the fifth direction T1B. The second metal nanoribbon 338A and the third metal nanoribbon 338B disposed to surround the second leg portion 316 may be wound in the sixth direction T2B. Here, the fifth direction T1B and the sixth direction T2B may be orthogonal to each other. That is, the winding directions of the first metal nanoribbon 332 wound in the vertical direction in FIG. 5 and the second metal nanoribbon 338A and third metal nanoribbon 338B wound in the left-right direction in FIG. may be vertical.

한편, 제1 내지 제3 금속나노리본(332, 338A, 338B) 중 적어도 하나는 제1 내지 제2 E형 코어(310, 320)의 곡률반경보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 E형 코어(320)의 모서리의 곡률반경(362)보다 제1금속나노리본(332)의 모서리의 곡률반경(364)가 더 클 수 있다. 제1금속나노리본(332)의 모서리의 곡률반경(364)이 제2 E형 코어(320)의 모서리의 곡률반경(362)보다 작게 될 경우 제1금속나노리본(332)이 파손될 수 있다.Meanwhile, at least one of the first to third metal nanoribbons 332 , 338A, and 338B may have a greater radius of curvature than the first to second E-shaped cores 310 and 320 . For example, the radius of curvature 364 of the corner of the first metal nanoribbon 332 may be greater than the radius of curvature 362 of the corner of the second E-shaped core 320 . When the radius of curvature 364 of the corner of the first metal nanoribbon 332 is smaller than the radius of curvature 362 of the corner of the second E-shaped core 320, the first metal nanoribbon 332 may be damaged.

실시예에 따라, 금속나노리본(332, 338A, 338B)은 15 내지 25um의 두께를 갖고, 5 내지 50층으로 적층될 수 있다. 또한, 제1 금속나노리본(332)의 두께는 제2 금속나노리본(338A) 및 상기 제3 금속나노리본(338B)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 금속나노리본(332, 338A, 338B)의 두께를 조절하고 적층함으로써, 반자장을 증가시켜서 히스테리시스손을 제거함에 따라 시트에 대한 투자율의 균일성을 높일 수 있고, 교류 자기장에 의해 생성되는 와류손에 기인한 발열 문제를 차단할 수 있다.Depending on the embodiment, the metal nanoribbons 332, 338A, and 338B may have a thickness of 15 to 25 μm and be stacked in 5 to 50 layers. In addition, the thickness of the first metal nanoribbon 332 may be thicker than the thicknesses of the second metal nanoribbon 338A and the third metal nanoribbon 338B. By adjusting the thickness and stacking of the metal nanoribbons 332, 338A, and 338B, it is possible to increase the uniformity of magnetic permeability of the sheet as the hysteresis loss is removed by increasing the demagnetizing field, and it is possible to increase the vortex loss generated by the alternating magnetic field. Heat-related problems can be prevented.

도 6은 트랜스포머의 개선된 인덕턴스 유지율을 설명한다.6 illustrates the improved inductance retention of the transformer.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 나노리본이 적용된 코어의 트랜스포머와 종래의 나노리본이 없는 코어의 트랜스포머에서의 인덕턴스 유지율(%)에 차이가 있음을 알 수 있다. 여기서, 인덕턴스 유지율(%)이 높다는 것은 트랜스포머의 설계에 중요한 요소인 누설 인덕턴스(Leakage Inductance)의 감소를 의미한다. 누설 인덕턴스의 크기는 와류손과 히스테리시스손의 중가와 부하 손실의 증가로 인한 권선의 온도 상승을 가져온다. 따라서, 인덕턴스 유지율(%)이 높게 유지되면 트랜스포머의 에너지효율비(EER)의 개선을 의미할 수 있다.As shown, it can be seen that there is a difference in inductance retention (%) between the transformer of the core to which the nanoribbon is applied and the transformer of the core without the conventional nanoribbon according to the embodiment of the present invention. Here, a high inductance retention rate (%) means a reduction in leakage inductance, which is an important factor in designing a transformer. The magnitude of the leakage inductance causes an increase in parasitic current loss and hysteresis loss and an increase in load loss, resulting in an increase in winding temperature. Therefore, if the inductance retention rate (%) is maintained high, it may mean an improvement in the energy efficiency ratio (EER) of the transformer.

도 7은 트랜스포머의 제조 방법을 설명한다.7 describes a method of manufacturing a transformer.

도시된 바와 같이, 트랜스포머의 제조 방법은 보빈 조립 단계(40), 내측 나노 리본을 형합하는 단계(42), 권선을 형성 단계(44), 코어를 조립하는 단계(46), 코어를 본딩하는 단계(48), 및 외측 나노 리본을 형합하는 단계(50)를 포함할 수 있다.As shown, the transformer manufacturing method includes bobbin assembling step 40, inner nanoribbon forming step 42, winding forming step 44, core assembling step 46, and core bonding step. (48), and shaping the outer nanoribbons (50).

구체적으로, 트랜스포머의 제조를 위해, 코어 내/외측에 결합할 금속나노리본이 적용된 코어를 제작할 수 있다.Specifically, for the manufacture of a transformer, a core to which metal nanoribbons to be bonded inside/outside of the core are applied may be manufactured.

실시예에 따라, 금속나노리본은 트랜스포머 외측을 덮을 수 있는 형상을 가질 수 있으며, 내측은 일정 두께(예, 300um이하)를 갖고 트랜스포머 내측 일부를 덮을 수 있다. 외측 금속나노리본은 코어의 외측에 형합시키고, 내측은 코어와 보빈 사이에 삽입시킬 수 있다. 이후, 코일은 보빈 내부를 시작으로 금속나노리본이 적용된 코어와 함께 권선되도록 할 수 있다.Depending on the embodiment, the metal nanoribbon may have a shape capable of covering the outer side of the transformer, and the inner side may have a predetermined thickness (eg, 300 μm or less) and cover a part of the inner side of the transformer. The outer metal nanoribbon may be molded to the outer side of the core, and the inner side may be inserted between the core and the bobbin. Thereafter, the coil may be wound together with the core to which the metal nanoribbon is applied, starting from the inside of the bobbin.

한편, 실시예에 따라, 금속나노리본은 20um±1um의 두께를 가질 수 있으며, 복수의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 금속나노리본은 20um±1um의 두께의 복수의 층으로 구성되어 250~500um의 총 두께를 가질 수 있다. 금속나노리본의 총 두께가 250um 이하 경우, 조립 시 두께 저감에 따른 취급성 불량(예, 원소재 깨짐)의 확률이 높아지고, 500um 이상 경우, 페라이트 코어의 부피 감소로 트랜스포머의 성능이 저하될 수 있다.Meanwhile, according to embodiments, the metal nanoribbon may have a thickness of 20um ± 1um and may be composed of a plurality of layers. For example, the metal nanoribbon may be composed of a plurality of layers having a thickness of 20 μm ± 1 μm and have a total thickness of 250 μm to 500 μm. If the total thickness of the metal nanoribbon is less than 250um, the probability of poor handling (e.g., raw material cracking) due to the thickness reduction during assembly increases, and if it is more than 500um, the volume of the ferrite core decreases, resulting in a decrease in the performance of the transformer. .

또한, 금속나노리본 코너의 라운드 범위는 내/외측 기준 곡률반경은 3mm 내지 6mm 일 수 있으며, 이를 3R 내지 6R 으로 표현될 수도 있다. 예를 들어, 3R(3mm)보다 작을 경우 금속나노리본이 파손될 수 있으며, 6R(6mm)보다 클 경우 페라이트 코어와의 거리가 멀어져 특성 저하에 따른 변환효율이 낮아질 수 있다.In addition, the round range of the corner of the metal nanoribbon may have an inner/outer reference radius of curvature of 3 mm to 6 mm, which may be expressed as 3R to 6R. For example, if it is smaller than 3R (3mm), the metal nanoribbon may be damaged, and if it is larger than 6R (6mm), the conversion efficiency may be lowered due to the decrease in characteristics due to the distance from the ferrite core.

도 8은 트랜스포머의 방사 강도의 감소를 설명한다.Figure 8 illustrates the reduction of the radiation intensity of the transformer.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 금속나노리본이 적용된 트랜스포머의 방사 강도를 측정하고, 그 결과를 종래의 트랜스포머와 비교한 결과를 확인할 수 있다. 금속나노리본이 미적용된 종래의 트랜스포머에서의 방사 강도(52)는 금속나노리본이 적용된 트랜스포머에서의 방사 강도(54, 56)과는 큰 차이가 있다.As shown, the radiation intensity of the transformer to which the metal nanoribbon is applied according to the embodiment of the present invention is measured, and the result is compared with that of the conventional transformer. Radiation intensity 52 in a conventional transformer without metal nanoribbons is significantly different from radiation intensities 54 and 56 in transformers with metal nanoribbons.

먼저, 방사 강도의 측정을 위해, 금속나노리본이 배치된 코어가 적용된 트랜스포머를 측정 박스(Box)에 넣고 전원(Power)을 인가 시킨다. 측정 박스의 모든 방향에는 다수의 홀(Hole)이 형성 되어있으며, 각 홀(Hole)에 안테나를 위치시키어 방사되는 신호 또는 전자기파를 스펙트럼 분석기(Spectrum analyzer)로 전달할 수 있다. 이때, 홀(Hole) 상단에 신호 또는 전자기파의 수신을 위한 안테나를 별도 구성할 수 있다. 예를 들어, 모든 홀(Hole)에 안테나를 배치할 수 있고, 홀(Hole)의 수는 방사 강도 분석 시 이미지의 해상도를 결정할 수 있다.First, in order to measure radiation intensity, a transformer with a core on which metal nanoribbons are disposed is placed in a measuring box and power is applied. A number of holes are formed in all directions of the measurement box, and by placing an antenna in each hole, a radiated signal or electromagnetic wave can be transmitted to a spectrum analyzer. At this time, an antenna for receiving signals or electromagnetic waves may be separately configured at the top of the hole. For example, antennas can be placed in all holes, and the number of holes can determine the resolution of an image when analyzing radiation intensity.

전술한 방법으로, 금속나노리본이 적용된 본 발명의 실시예와 금속나노리본이 적용되지 않은 종래의 트랜스포머를 비교한 결과를 확인할 수 있다. 먼저, XZ 방향(Case 1)의 측정 결과인 방사 강도(54)를 참조하면, 금속나노리본이 적용된 코어가 감싸는 경계부의 방사 강도는 종래보다 그 범위가 매우 축소 되며, 노이즈(Noise) 발생률이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한, XY 방향(Case 2)에서 측정 결과인 방사 강도(56)를 참조하면, 금속나노리본이 적용되지 않은 코어의 정면부는 기존의 방사 강도로 원복될 수 있다. 반면, 코어에 금속나노리본이 덮힌 면에서는 방사강도가 현저하게 감소될 수 있다.In the above method, it is possible to confirm the result of comparing the embodiment of the present invention to which the metal nanoribbon is applied and the conventional transformer to which the metal nanoribbon is not applied. First, referring to the radiation intensity 54, which is the result of measurement in the XZ direction (Case 1), the radiation intensity of the boundary portion covered by the core to which the metal nanoribbon is applied is greatly reduced in range compared to the prior art, and the noise generation rate is reduced. can confirm that In addition, referring to the radiant intensity 56 as a result of measurement in the XY direction (Case 2), the front portion of the core to which the metal nanoribbon is not applied may be restored to the original radiant intensity. On the other hand, the radiation intensity can be significantly reduced on the surface where the metal nanoribbon is covered on the core.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (10)

코어;
상기 코어의 표면에 배치된 금속나노리본; 을 포함하고,
상기 코어는
제1 지지부 및 상기 제1 지지부로부터 연장된 제1 다리부, 제2 다리부 및 제3 다리부를 포함하는 제1 단위코어;
상기 제1 단위코어의 하부에 배치되는 제2 지지부를 포함하는 제2 단위코어; 및
상기 제2 다리부를 둘러싸도록 권취된 제1 코일부를 포함하고,
상기 제2 다리부는 상기 제1 다리부와 상기 제3 다리부 사이에 배치되며,
상기 제1 내지 제3 다리부는 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 사이에 배치되고,
상기 금속나노리본은 상기 코어의 표면에 대하여 수직 방향으로 복수의 층으로 적층된 트랜스포머.core;
a metal nanoribbon disposed on the surface of the core; including,
the core
a first unit core including a first support portion and a first leg portion, a second leg portion, and a third leg portion extending from the first support portion;
a second unit core including a second support part disposed under the first unit core; and
A first coil part wound around the second leg part,
The second leg part is disposed between the first leg part and the third leg part,
The first to third leg parts are disposed between the first support part and the second support part,
Wherein the metal nanoribbons are stacked in a plurality of layers in a direction perpendicular to the surface of the core. 제1항에 있어서,
상기 금속나노리본은
상기 코어의 외표면을 둘러싸도록 배치된 제1 금속나노리본; 및
상기 제2 다리부를 둘러싸도록 배치된 제2 금속나노리본을 포함하는 트랜스포머.According to claim 1,
The metal nanoribbon is
a first metal nanoribbon disposed to surround an outer surface of the core; and
A transformer comprising a second metal nanoribbon disposed to surround the second leg portion. 제2항에 있어서,
상기 제1 금속나노리본은
상기 제1 지지부, 상기 제1 다리부, 상기 제2 지지부 및 상기 제3 다리부의 외표면을 둘러싸도록 배치된 트랜스포머.According to claim 2,
The first metal nanoribbon is
A transformer disposed to surround outer surfaces of the first support part, the first leg part, the second support part, and the third leg part. 제3항에 있어서,
상기 제1 금속나노리본과 상기 제2 금속나노리본의 감겨있는 방향은 서로 직교하는 트랜스포머.According to claim 3,
The winding direction of the first metal nano-ribbon and the second metal nano-ribbon are orthogonal to each other. 제2항에 있어서,
상기 제1 금속나노리본의 코너부의 곡률반경은 상기 코어의 코너부의 곡률반경보다 큰 트랜스포머.According to claim 2,
A transformer in which the radius of curvature of the corner portion of the first metal nanoribbon is greater than the radius of curvature of the corner portion of the core. 제5항에 있어서,
상기 제1 금속나노리본의 코너부의 곡률반경은 3mm 내지 6mm 인 트랜스포머.According to claim 5,
Wherein the radius of curvature of the corner portion of the first metal nanoribbon is 3 mm to 6 mm. 제5항에 있어서,
상기 금속나노리본은 15 내지 25um의 두께를 갖고, 5 내지 50층으로 적층된 트랜스포머.According to claim 5,
The metal nanoribbon has a thickness of 15 to 25um and is laminated in 5 to 50 layers. 제1항에 있어서,
상기 제2 단위 코어는 상기 제2 지지부로부터 연장된 제4 다리부, 제5 다리부 및 제6 다리부를 포함하고,
상기 제5 다리부는 상기 제4 다리부와 상기 제6 다리부 사이에 배치되고,
상기 제4 내지 제6 다리부는 상기 제1 내지 제3 다리부 및 상기 제2 지지부 사이에 배치되는 트랜스포머.According to claim 1,
The second unit core includes a fourth leg portion, a fifth leg portion, and a sixth leg portion extending from the second support portion,
The fifth leg part is disposed between the fourth leg part and the sixth leg part,
The fourth to sixth legs are disposed between the first to third legs and the second support. 제8항에 있어서,
상기 금속나노리본은
상기 코어의 외표면을 둘러싸도록 배치된 제1 금속나노리본; 및
상기 제2 다리부와 상기 제5 다리부를 둘러싸도록 배치된 제2 금속나노리본을 포함하는 트랜스포머.According to claim 8,
The metal nanoribbon is
a first metal nanoribbon disposed to surround an outer surface of the core; and
A transformer comprising a second metal nanoribbon disposed to surround the second leg portion and the fifth leg portion. 제9항에 있어서,
상기 제1 금속나노리본은 상기 제1 지지부, 상기 제1 다리부, 상기 제4 다리부, 상기 제2 지지부, 상기 제6 다리부 및 상기 제3 다리부의 외표면을 둘러싸도록 배치된 트랜스포머.According to claim 9,
The first metal nanoribbon is disposed to surround outer surfaces of the first support part, the first leg part, the fourth leg part, the second support part, the sixth leg part, and the third leg part.
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