KR102708151B1 - Transformer and circuit board having the same - Google Patents

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Abstract

본 일 실시예에 따른 트랜스포머는, 상부 코어 및 하부 코어를 갖는 코어부; 상기 코어부 내에 적어도 일부가 수용되는 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 코일부; 및 상기 1차 코일과 2차 코일 사이에 배치되는 자성 시트;를 포함하며, 상기 코일부는, 상기 1차 코일과 상기 2차 코일이 두께 방향으로 중첩되는 제1 중첩 영역 및 상기 제1 중첩 영역과 상기 자성 시트가 상기 두께 방향으로 중첩되는 제2 중첩 영역을 포함할 수 있다.A transformer according to one embodiment of the present invention comprises: a core portion having an upper core and a lower core; a coil portion including a primary coil and a secondary coil at least partially accommodated within the core portion; and a magnetic sheet disposed between the primary coil and the secondary coil; wherein the coil portion may include a first overlapping region in which the primary coil and the secondary coil overlap in a thickness direction, and a second overlapping region in which the first overlapping region and the magnetic sheet overlap in the thickness direction.

Description

트랜스포머 및 이를 포함하는 회로 기판{TRANSFORMER AND CIRCUIT BOARD HAVING THE SAME}{TRANSFORMER AND CIRCUIT BOARD HAVING THE SAME}

본 발명은 누설 인덕턴스 특성이 우수한 트랜스포머 및 그를 포함하는 회로 기판에 관한 것이다. The present invention relates to a transformer having excellent leakage inductance characteristics and a circuit board including the transformer.

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. In general, electronic devices require driving power to operate, and a power supply device, such as a power supply unit (PSU), is essential to supply this driving power to the electronic device.

특히, 평판 TV와 같은 디스플레이 장치에서는 슬림화가 디스플레이 사이즈의 대형화와 함께 요구되고 있기 때문에, 대형화된 디스플레이의 증가된 소비전력을 만족하면서도 두께를 줄여야 하는 과제가 있다.In particular, in display devices such as flat-panel TVs, slimming is demanded along with larger display sizes, so there is a challenge of reducing thickness while satisfying the increased power consumption of larger displays.

파워 공급 유닛(PSU)에서는 다른 구성요소 대비 상대적으로 트랜스포머가 큰 부피를 차지하므로, 슬림화를 위해서는 트랜스포머 자체의 두께를 줄이는 것이 가장 큰 과제라 할 수 있다.In a power supply unit (PSU), the transformer takes up a relatively large volume compared to other components, so reducing the thickness of the transformer itself is the biggest challenge in making it slimmer.

도 1은 일반적인 슬림형 트랜스포머 구성의 일례를 나타내는 분해사시도이다.Figure 1 is an exploded perspective view showing an example of a typical slim transformer configuration.

도 1을 참조하면, 일반적인 슬림형 트랜스포머(10)는 상부 코어(11)와 하부 코어(12) 사이에 2차측 코일(13)과 1차측 코일(14)을 포함한다. 2차측 코일(13)은 복수매의 도전성 금속 플레이트로 구성되고, 1차측 코일(14)은 도전선을 권선한 형태를 갖는 것이 보통이다. 구성에 따라서는 상부 코어(11)와 하부 코어(12) 사이에 보빈(미도시)이 배치되기도 한다.Referring to Fig. 1, a typical slim transformer (10) includes a secondary coil (13) and a primary coil (14) between an upper core (11) and a lower core (12). The secondary coil (13) is usually composed of a plurality of conductive metal plates, and the primary coil (14) usually has a form in which a conductive wire is wound. Depending on the configuration, a bobbin (not shown) may be placed between the upper core (11) and the lower core (12).

그런데, 트랜스포머의 두께를 일정 수준(예컨대, 11mm) 이하로 줄일 경우, 누설 인덕턴스와 기생 캐패시턴스 특성으로 인한 성능 저하가 두드러지게 나타나는 문제점이 있다. 이를 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다.However, when the thickness of the transformer is reduced below a certain level (e.g., 11 mm), there is a problem in that performance degradation due to leakage inductance and parasitic capacitance characteristics becomes prominent. This is explained with reference to FIGS. 2a and 2b.

도 2a는 슬림형 트랜스포머의 높이 변화와 누설 인덕턴스의 관계를, 도 2b는 1차 코일과 2차 코일 간의 거리 변화와 기생 캐패시턴스의 관계를 각각 나타낸다.Figure 2a shows the relationship between the height change of the slim transformer and the leakage inductance, and Figure 2b shows the relationship between the distance change between the primary and secondary coils and the parasitic capacitance.

먼저 도 2a를 참조하면, 상부 코어(11)와 하부 코어(12)가 서로 접하는 부위(일반적으로 중족)에 형성되는 갭(gap)의 상대적 크기에 따른 다소간의 차이는 있으나, 트랜스포머의 높이, 예컨대, 상부 코어(11)의 상면으로부터 하부 코어(12)의 저면 사이의 거리가 13mm 이하가 되면 누설 인덕턴스가 매우 낮아지게 된다. 누설 인덕턴스가 낮으면 부하 변동에 의한 성능 편차가 커지게 되어 바람직하지 못하다. 이는 파워 공급 유닛(PSU)에서 트랜스포머가 구성하는 LC 공진 회로가 비교적 동작 주파수가 좁은 협대역으로 동작하고, 그에 따라 사용 전력에 따른 게인 변화가 크기 때문이다. 낮은 누설 인덕턴스의 해소를 위해 누설 인덕턴스를 확보하기 위하여 별도로 코어와 코일을 포함하는 인덕터를 추가하는 방안이 고려될 수 있다. 이는, LC 공진 회로가 LLC 공진 회로가 되고, LLC 공진 회로에서는 동작 주파수에 따른 게인 이득 변화가 LC 공진 회로 대비 낮아지기 때문이다. 그러나, 추가로 인덕터를 구비하게 될 경우 파워 공급 유닛(PSU)에 누설 인덕턴스 확보를 위한 인덕터 실장에 요구되는 별도의 공간이 필요한 문제점이 있다.First, referring to Fig. 2a, although there is some difference depending on the relative size of the gap formed at the point where the upper core (11) and the lower core (12) contact each other (generally the middle foot), if the height of the transformer, for example, the distance between the upper surface of the upper core (11) and the bottom surface of the lower core (12) is 13 mm or less, the leakage inductance becomes very low. If the leakage inductance is low, the performance deviation due to load variation becomes large, which is not desirable. This is because the LC resonant circuit configured by the transformer in the power supply unit (PSU) operates in a narrow band with a relatively narrow operating frequency, and thus the gain change according to the power usage is large. In order to resolve the low leakage inductance, a method of separately adding an inductor including a core and a coil to secure the leakage inductance may be considered. This is because the LC resonant circuit becomes an LLC resonant circuit, and the gain change according to the operating frequency in the LLC resonant circuit is lower than that of the LC resonant circuit. However, if an additional inductor is installed, there is a problem that a separate space is required for mounting the inductor to secure leakage inductance in the power supply unit (PSU).

또한, 도 2b를 참조하면, 1차 코일(14)과 2차 코일(13)간의 수직 거리가 낮아질수록 기생 캐패시턴스가 급격히 증가하게 된다. 예컨대, 1차 코일(14)과 2차 코일(13) 간의 거리가 200um 이하가 되면 기생 캐패시턴스의 크기는 100pF이상이 된다. 일반적인 슬림형 트랜스포머에서 기생 캐패시턴스가 100pF 이상이 되면 전기 커플링에 의한 성능 열화, 예컨대, 저전력에서 전압 상승, 절연 약화, EMI(electromagnetic interference) 특성 열화 등이 나타나는 문제점이 있다.In addition, referring to Fig. 2b, as the vertical distance between the primary coil (14) and the secondary coil (13) decreases, the parasitic capacitance increases rapidly. For example, when the distance between the primary coil (14) and the secondary coil (13) becomes 200 um or less, the size of the parasitic capacitance becomes 100 pF or more. In a general slim transformer, when the parasitic capacitance exceeds 100 pF, there is a problem of performance deterioration due to electrical coupling, such as voltage increase at low power, insulation weakening, and EMI (electromagnetic interference) characteristic deterioration.

이러한 기생 캐패시턴스의 감소를 위해 2차 코일(13)의 구성을 도전성 금속 플레이트에서 도전선(wire) 타입으로의 교체도 고려해볼 수 있겠으나, 도전선 타입으로 구성할 경우 코어(11, 12) 내측에 2차 코일의 수용 공간이 더 필요하게 되어 트랜스포머의 높이가 증가하는 문제점이 있다. 또한, 트랜스포머의 높이를 유지하면서 2차 코일의 수용 공간을 확보하기 위하여 코어(11, 12)의 두께를 줄일 경우, 코어 내 자속 밀도의 증가로 인해 발열이 커지는 문제가 발생한다.In order to reduce such parasitic capacitance, it may be considered to change the configuration of the secondary coil (13) from a conductive metal plate to a conductive wire type. However, if it is configured as a conductive wire type, there is a problem in that more space for accommodating the secondary coil is required inside the core (11, 12), which increases the height of the transformer. In addition, if the thickness of the core (11, 12) is reduced to secure space for accommodating the secondary coil while maintaining the height of the transformer, there is a problem in that heat generation increases due to an increase in the magnetic flux density inside the core.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 더욱 소형화가 가능한 슬림형 트랜스포머 및 이를 이용한 회로 기판을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a slim transformer that can be further miniaturized and a circuit board using the same.

특히, 본 발명은 누설 인덕턴스를 확보하면서도 소형화가 가능한 슬림형 트랜스포머 및 이를 이용한 회로 기판을 제공하는 것이다.In particular, the present invention provides a slim transformer capable of miniaturization while securing leakage inductance and a circuit board using the same.

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.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by a person having ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the description below.

일 실시예에 따른 트랜스포머는, 상부 코어 및 하부 코어를 갖는 코어부; 상기 코어부 내에 적어도 일부가 수용되는 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 코일부; 및 상기 1차 코일과 상기 2차 코일 사이에 배치되는 자성 시트;를 포함하며, 상기 코일부는, 상기 1차 코일과 상기 2차 코일이 두께 방향으로 중첩되는 제1 중첩 영역 및 상기 제1 중첩 영역과 상기 자성 시트가 상기 두께 방향으로 중첩되는 제2 중첩 영역을 포함할 수 있다.A transformer according to one embodiment comprises: a core portion having an upper core and a lower core; a coil portion including a primary coil and a secondary coil at least partially accommodated within the core portion; and a magnetic sheet disposed between the primary coil and the secondary coil; wherein the coil portion may include a first overlapping region in which the primary coil and the secondary coil overlap in a thickness direction, and a second overlapping region in which the first overlapping region and the magnetic sheet overlap in the thickness direction.

예를 들어, 상기 제1 중첩 영역의 평면적 대비, 상기 제2 중첩 영역의 평면적 비율은 20% 내지 70%일 수 있다.For example, the ratio of the planar area of the second overlapping area to the planar area of the first overlapping area may be 20% to 70%.

예를 들어, 상기 자성 시트는, 비정질 금속 리본 또는 페라이트를 포함할 수 있다.For example, the magnetic sheet may include an amorphous metal ribbon or a ferrite.

예를 들어, 상기 자성 시트는, 서로 이격되어 배치되는 둘 이상의 시트를 포함할 수 있다.For example, the magnetic sheet may include two or more sheets arranged spaced apart from each other.

예를 들어, 상기 자성 시트의 두께는, 10um 내지 200um일 수 있다.For example, the thickness of the magnetic sheet may be 10 um to 200 um.

예를 들어, 상기 자성 시트의 투자율은, 100 내지 5000일 수 있다.For example, the investment rate of the magnetic sheet can be from 100 to 5000.

또한, 일 실시예에 따른 회로 기판은, 트랜스포머; 및 인덕터를 포함하되, 상기 트랜스포머는, 상부 코어 및 하부 코어를 갖는 코어부; 상기 코어부 내에 적어도 일부가 수용되는 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 코일부; 및 상기 1차 코일과 상기 2차 코일 사이에 배치되는 자성 시트;를 포함하며, 상기 코일부는, 상기 1차 코일과 상기 2차 코일이 두께 방향으로 중첩되는 제1 중첩 영역 및 상기 제1 중첩 영역과 상기 자성 시트가 상기 두께 방향으로 중첩되는 제2 중첩 영역을 포함할 수 있다.In addition, a circuit board according to one embodiment includes a transformer; and an inductor, wherein the transformer includes: a core portion having an upper core and a lower core; a coil portion including a primary coil and a secondary coil at least partially accommodated within the core portion; and a magnetic sheet disposed between the primary coil and the secondary coil; wherein the coil portion may include a first overlapping region in which the primary coil and the secondary coil overlap in a thickness direction, and a second overlapping region in which the first overlapping region and the magnetic sheet overlap in the thickness direction.

실시 예에 의한 트랜스포머는 코어 공유를 통해 누설 인덕턴스를 확보하기 위해 박형의 자성 시트를 이용하므로 소형화가 가능하다. 따라서, 이를 포함하는 회로 기판 또한 슬림화에 유리하다. The transformer according to the embodiment can be miniaturized by using a thin magnetic sheet to secure leakage inductance through core sharing. Accordingly, the circuit board including it is also advantageous in slimming.

또한, 본 발명은 자성 시트와 코일부 간의 중첩 면적을 조절하여 누설 인덕턴스의 제어가 용이하다. In addition, the present invention facilitates control of leakage inductance by adjusting the overlapping area between the magnetic sheet and the coil portion.

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.The effects that can be obtained from 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 to which the present invention belongs from the description below.

도 1은 일반적인 슬림형 트랜스포머 구성의 일례를 나타내는 분해사시도이다.
도 2a는 슬림형 트랜스포머의 높이 변화와 누설 인덕턴스의 관계를, 도 2b는 1차 코일과 2차 코일 간의 거리 변화와 기생 캐패시턴스의 관계를 각각 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 트랜스포머 구성의 일례를 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 트랜스포머와 비교례에 따른 트랜스포머의 자계 분포 형태의 일례를 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따른 코일부와 중첩되도록 배치된 자성 시트 형태의 일례를 나타낸다.
도 6은 일 실시예에 따른 트랜스포머의 자성 시트 구성과 누설 인덕턴스의 관계를 나타내는 그래프이다.
Figure 1 is an exploded perspective view showing an example of a typical slim transformer configuration.
Figure 2a shows the relationship between the height change of the slim transformer and the leakage inductance, and Figure 2b shows the relationship between the distance change between the primary and secondary coils and the parasitic capacitance.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of a transformer configuration according to one embodiment.
Figure 4 shows an example of a magnetic field distribution form of a transformer according to one embodiment and a transformer according to a comparative example.
FIG. 5 shows an example of a magnetic sheet shape arranged to overlap a coil portion according to one embodiment.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the magnetic sheet configuration and leakage inductance of a transformer according to one embodiment.

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. The present invention can have various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

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. Terms including ordinal numbers such as second, first, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component. The term and/or includes any combination of a plurality of related described items or any item among a plurality of related described items.

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. When it is said that a component is "connected" or "connected" to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to that other component, but that there may be other components in between. On the other hand, when it is said that a component is "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there are no other components in between.

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.In the description of the embodiments, the description that each layer (film), region, pattern or structure is formed "on" or "under" the substrate, each layer (film), region, pad or pattern includes both being formed directly or via another layer. The reference to "on" or "under" each layer is described with reference to the drawings. In addition, the thickness or size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of description, and therefore does not entirely reflect the actual size.

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.The terminology used in this application is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In this application, it should be understood that the terms "comprises" or "has" and the like are intended to specify the presence of a feature, number, step, operation, component, part or combination thereof described in the specification, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

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.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries, such as those defined in common dictionaries, should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and shall not be interpreted in an idealized or overly formal sense, unless expressly defined in this application.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 트랜스포머를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a transformer according to the present embodiment will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 3은 일 실시예에 따른 트랜스포머 구성의 일례를 나타내는 분해사시도이다.FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of a transformer configuration according to one embodiment.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 트랜스포머(100)는 코어부(111, 112), 코일부(120, 130) 및 자성시트(140)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성 요소를 상세히 설명한다.Referring to FIG. 3, a transformer (100) according to one embodiment may include a core portion (111, 112), a coil portion (120, 130), and a magnetic sheet (140). Hereinafter, each component will be described in detail.

코어부(111, 112)는 자기회로의 성격을 가져 자속의 통로 역할을 할 수 있다. 코어부(111, 112)는 상측에서 결합되는 상부 코어(111)와 하측에서 결합되는 하부 코어(112)를 포함할 수 있다. 두 코어(111, 112)는 서로 상하로 대칭되는 형상일 수도 있고, 비대칭 형상일 수도 있다. 다만, 이하의 기재에서는 설명의 편의를 위하여 상하로 대칭되는 형상인 것으로 가정한다. The core portion (111, 112) has the characteristics of a magnetic circuit and can act as a path for magnetic flux. The core portion (111, 112) can include an upper core (111) coupled from the upper side and a lower core (112) coupled from the lower side. The two cores (111, 112) can have shapes that are symmetrical to each other in the vertical direction or can have asymmetrical shapes. However, in the following description, it is assumed that they have shapes that are symmetrical to each other in the vertical direction for the convenience of explanation.

상부 코어(111)와 하부 코어(112) 각각은 평판 형태의 바디부 및 바디부로부터 두께방향(즉, Z축 방향)으로 돌출되며 소정의 방향을 따라 연장된 복수의 레그부(OL, CL)를 포함할 수 있다. 복수의 레그부는 평면 상에서 일 축(여기서는 X축) 방향을 따라 연장되며 타 축(여기서는 Y축) 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 두 개의 외족(OL)과, 두 개의 외족(OL) 사이에 배치된 한 개의 중족(CL)을 포함할 수 있다.Each of the upper core (111) and the lower core (112) may include a body portion in the form of a flat plate and a plurality of leg portions (OL, CL) protruding from the body portion in the thickness direction (i.e., in the Z-axis direction) and extending along a predetermined direction. The plurality of leg portions may include two outer legs (OL) extending along one axis (here, the X-axis) direction on a plane and spaced apart from each other along the other axis (here, the Y-axis) direction, and one middle leg (CL) arranged between the two outer legs (OL).

상부 코어(111)와 하부 코어(112)가 상하로 결합될 때, 상부 코어(111)의 외족과 중족 각각은, 하부 코어(112)의 서로 대응되는 외족이나 중족과 대향하게 된다. 이때, 서로 대향하는 외족쌍이나 중족쌍 중 적어도 일부의 사이에는 소정 거리(예컨대, 10 내지 100um이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다)의 갭(gap)이 형성될 수 있다. When the upper core (111) and the lower core (112) are connected vertically, each of the outer and middle legs of the upper core (111) faces the corresponding outer or middle legs of the lower core (112). At this time, a gap of a predetermined distance (for example, 10 to 100 um, but not necessarily limited thereto) may be formed between at least some of the outer or middle leg pairs that face each other.

또한, 코어부(111, 112)는 자성물질, 예를 들어, 철 또는 페라이트를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Additionally, the core portion (111, 112) may include a magnetic material, for example, iron or ferrite, but is not necessarily limited thereto.

코일부(120, 130)는 2차 코일(120)과 1차 코일(130)을 포함할 수 있다.The coil section (120, 130) may include a secondary coil (120) and a primary coil (130).

2차 코일(120)은 평판 형상을 포함하는 제1 플레이트(121)와 제2 플레이트(122)를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(121)와 제2 플레이트(122)는 도전성 금속(예컨대, 구리 또는 알루미늄)을 포함할 수 있으며, 각각은 서로 좌우 대칭되는 평면 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 플레이트(121)와 제2 플레이트(122)는 코어부(111, 112)의 중족(CL)을 중심으로 정렬 및 적층되어 각각 1턴을 형성할 수 있으며, 적어도 두 플레이트(111, 112)의 사이에는 절연층(미도시)이 배치될 수 있다. 절연층에 대해서는 후술한다.The secondary coil (120) may include a first plate (121) and a second plate (122) having a flat shape. The first plate (121) and the second plate (122) may include a conductive metal (e.g., copper or aluminum), and each may have a planar shape that is symmetrical to each other, but is not necessarily limited thereto. The first plate (121) and the second plate (122) may be aligned and laminated around the middle leg (CL) of the core portion (111, 112) to form one turn each, and an insulating layer (not shown) may be arranged between at least two plates (111, 112). The insulating layer will be described later.

각 플레이트(121, 122)의 단부는 동일한 방향으로 인출될 수 있으며, 이때 인출 방향은 1차 코일(130)을 구성하는 도전선의 두 단부(T)가 인출되는 방향과는 반대일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The ends of each plate (121, 122) can be pulled out in the same direction, and at this time, the pulling direction can be opposite to the direction in which the two ends (T) of the conductive wire constituting the primary coil (130) are pulled out, but is not necessarily limited thereto.

1차 코일(130)은 중족(CL)을 중심으로 권선될 수 있으며, 강성 도체 금속, 예를 들어 구리 도전선이 나선형 또는 평면 나선형으로 수회 감겨진 다중 권선(winding)일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 1차 코일(130)은 섬유원사로 감싼 에나멜 와이어(USTC wire), 리츠(Litz) 와이어, 3중 절연 와이어(TIW: Triple Insulated Wire) 등이 적용될 수 있다.The primary coil (130) can be wound around the middle leg (CL), and can be a multi-winding in which a rigid conductor metal, for example, a copper conductor wire, is wound several times in a spiral or flat spiral shape, but is not necessarily limited thereto. For example, the primary coil (130) can be applied with an enameled wire (USTC wire) wrapped with fiber yarn, a Litz wire, a triple insulated wire (TIW: Triple Insulated Wire), etc.

자성 시트(140)는 두께 방향(즉, Z축 방향)으로 1차 코일(130)과 2차 코일(120) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 자성 시트(140)는 두께 방향으로 1차 코일(130)과 2차 코일(120)이 서로 중첩되는 영역과 적어도 일부가 중첩되도록 배치된다. The magnetic sheet (140) can be placed between the primary coil (130) and the secondary coil (120) in the thickness direction (i.e., the Z-axis direction). At this time, the magnetic sheet (140) is placed so that at least a portion overlaps with the region where the primary coil (130) and the secondary coil (120) overlap each other in the thickness direction.

도 3에서는 자성 시트(140)가 제1 시트(141)와 제2 시트(142)로 구성되는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 두께 방향으로 1차 코일(130)과 2차 코일(120)이 서로 중첩되는 영역과 적어도 일부가 중첩되면 족하다. 예를 들어, 다른 실시예에 의하면 자성 시트(140)는 둘 보다 많거나 하나의 시트로 구성될 수도 있다. In Fig. 3, the magnetic sheet (140) is illustrated as being composed of a first sheet (141) and a second sheet (142), but this is exemplary, and it is sufficient if the first coil (130) and the second coil (120) overlap each other in the thickness direction and at least partly overlap each other. For example, according to another embodiment, the magnetic sheet (140) may be composed of more than two sheets or one sheet.

제1 시트(141)와 제2 시트(142) 각각은 코어부(111, 112)의 중족(OL)과 외족(OL) 사이 공간에 수용되기 적합한 형태, 예를 들어, 장축(즉, X축)과 단축(즉, Y축)을 갖는 사각형 평면 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Each of the first sheet (141) and the second sheet (142) may have a shape suitable for being accommodated in the space between the midfoot (OL) and the outer foot (OL) of the core portion (111, 112), for example, a rectangular planar shape having a major axis (i.e., X-axis) and a minor axis (i.e., Y-axis), but is not necessarily limited thereto.

자성 시트(140)는 자성체, 예컨대, 페라이트를 포함할 수 있다. 또한, 자성 시트(140)는 비정질 나노 금속 리본이나 금속 리본을 두 층 이상 적층한 적층체로 구성될 수도 있다.The magnetic sheet (140) may include a magnetic material, such as ferrite. Additionally, the magnetic sheet (140) may be composed of an amorphous nano metal ribbon or a laminate in which two or more layers of metal ribbons are laminated.

자성 시트(140)의 투자율은 1000 이상인 것이 바람직하며, 두께는 10um 이상, 보다 바람직하게는 50um 내지 300um일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The investment ratio of the magnetic sheet (140) is preferably 1000 or more, and the thickness may be 10 um or more, more preferably 50 um to 300 um, but is not necessarily limited thereto.

각 코일(120, 130)의 상하로는 코어부(111, 112) 및 자성 시트(140) 간의 절연을 위한 절연층(미도시)이 배치될 수도 있다. 절연층은 케톤, 폴리이미드(Polyimide) 계열, PET(Polyethylene Terephthalate), 실리콘, 에폭시 계열 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.An insulating layer (not shown) may be placed above and below each coil (120, 130) for insulation between the core portion (111, 112) and the magnetic sheet (140). The insulating layer may include at least one material from among ketone, polyimide series, PET (Polyethylene Terephthalate), silicone, and epoxy series, but is not necessarily limited thereto.

도 4는 일 실시예에 따른 트랜스포머와 비교례에 따른 트랜스포머의 자계 분포 형태의 일례를 나타낸다.Figure 4 shows an example of a magnetic field distribution form of a transformer according to one embodiment and a transformer according to a comparative example.

도 4를 참조하면, 상단에는 일반적인 트랜스포머(10)의 자계 강도(H-field: magnetic field intensity) 분포가, 하단에는 실시예에 따른 트랜스포머(100)의 자계 강도 분포가 각각 도시된다. Referring to FIG. 4, the magnetic field intensity (H-field) distribution of a general transformer (10) is shown at the top, and the magnetic field intensity distribution of a transformer (100) according to an embodiment is shown at the bottom.

먼저 도 4의 상단을 참조하면, 자계 강도는 중족 사이의 갭(G) 주변에 편중되어 있음을 알 수 있다. First, referring to the top of Fig. 4, it can be seen that the magnetic field intensity is concentrated around the gap (G) between the midribs.

이와 달리, 도 4의 하단을 참조하면, 자계 분포가 코일부(410)까지 확산된 것을 알 수 있다. 이는 트랜스포머(100)를 구성하는 1차 코일(130)과 2차 코일(120) 사이에 자성 시트(140)가 배치됨으로 인해, 1차 코일(130)과 2차 코일(120)의 결합도를 떨어뜨려 누설인덕턴스를 강제적으로 야기함으로써 누설 인덕턴스가 확보되기 때문이다.In contrast, referring to the bottom of Fig. 4, it can be seen that the magnetic field distribution is spread to the coil section (410). This is because the magnetic sheet (140) is placed between the primary coil (130) and the secondary coil (120) constituting the transformer (100), thereby reducing the coupling between the primary coil (130) and the secondary coil (120), thereby forcibly causing leakage inductance, thereby securing leakage inductance.

도 4의 상단의 경우 1차 코일(130)과 2차 코일(120) 사이의 코일 결합계수는 0.996으로 측정되었으며, 도 4의 하단의 경우 코일 결합계수는 0.963으로 측정되었다.For the upper part of Fig. 4, the coil coupling coefficient between the primary coil (130) and the secondary coil (120) was measured as 0.996, and for the lower part of Fig. 4, the coil coupling coefficient was measured as 0.963.

이와 같이 박막형 자성 시트(140)의 배치로 회로의 공진설계를 위한 공진 인덕터를 줄일 수 있어 파워 공급 장치(PSU)와 같은 회로 기판의 제작비 감소효과 및 회로기판 자체의 소형화를 이룰 수 있다. 또한, 자성 시트(140)의 추가는 공정상 어려움을 수반하지 않는 장점도 있다. In this way, the arrangement of the thin-film magnetic sheet (140) can reduce the resonant inductor for the resonant design of the circuit, thereby reducing the manufacturing cost of a circuit board such as a power supply unit (PSU) and miniaturizing the circuit board itself. In addition, the addition of the magnetic sheet (140) has the advantage of not entailing any difficulties in the process.

이하에서는 도 5 및 표 1을 참조하여 두께 방향으로 평면 상에서 1차 코일(130)과 2차 코일(120)이 중첩되는 영역 중 자성 시트(140)가 두께 방향으로 평면 상에서 중첩되는 면적의 비율에 따른 트랜스포머의 특성 변화를 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 5 and Table 1, the change in the characteristics of the transformer according to the ratio of the area where the magnetic sheet (140) overlaps on a plane in the thickness direction among the areas where the primary coil (130) and the secondary coil (120) overlap on a plane in the thickness direction will be described.

도 5는 일 실시예에 따른 코일부와 중첩되도록 배치된 자성 시트 형태의 일례를 나타낸다. FIG. 5 shows an example of a magnetic sheet shape arranged to overlap a coil portion according to one embodiment.

도 5에서는 간명한 이해를 위하여 트랜스포머(100)에서 다른 구성 요소는 생략하고, 2차 코일(120) 상으로 제1 시트(141)와 제2 시트(142)가 배치된 형상만 도시하였으며, 표 1에 따른 조건 변화를 적용하여 실험시에는 도 3에 도시된 구성 요소를 모두 결합한 상태로 실험을 진행하였다.In Fig. 5, for the sake of simple understanding, other components of the transformer (100) are omitted, and only the shape in which the first sheet (141) and the second sheet (142) are arranged on the secondary coil (120) is illustrated. When applying the condition change according to Table 1, the experiment was conducted with all the components illustrated in Fig. 3 combined.

실험 조건은 다음과 같다.The experimental conditions are as follows.

자성 시트(141, 142)는 페라이트 시트로, 투자율은 3000, 두께는 150um이다. 폭(W)과 길이(L)의 변화 및 배치 상태는 표 1에 나타나 있다.The magnetic sheets (141, 142) are ferrite sheets, with an investment rate of 3000 and a thickness of 150 μm. The changes in width (W) and length (L) and the arrangement state are shown in Table 1.

1차 코일(130)은 3중 절연 와이어(TIW)로 0.4Ψ * 4 병렬 구조이다.The primary coil (130) is a 0.4Ψ * 4 parallel structure made of triple insulated wire (TIW).

2차 코일(120)은 5온스(oz) 동판이 제1 플레이트(121)와 제2 플레이트(122) 각각을 구성하며, 각 플레이트 중앙 단부는 센터 탭(center tap) 구조로 단락된다. The secondary coil (120) is composed of 5 ounce copper plates each forming the first plate (121) and the second plate (122), and the central end of each plate is short-circuited with a center tap structure.

샘플Sample LS[uH]L S [uH] QQ LL[uH]L L [uH] C[pF]C[pF] 중첩 면적비Overlapping area ratio 자성시트 규격 및 배치Magnetic sheet specifications and layout RefRef 318.8318.8 83.883.8 2.862.86 74.674.6 -- RefRef N.1N.1 318.3318.3 82.782.7 15.315.3 76.576.5 0.440.44 장축 방향 페라이트 삽입(11.5 * 55 * 0.15 mm * 2ea)Long axis ferrite insert (11.5 * 55 * 0.15 mm * 2ea) N.2N.2 318.2318.2 82.482.4 9.79.7 76.776.7 0.280.28 장축 방향 페라이트 삽입 (11.5 * 35 * 0.15 mm * 2ea)Long axis ferrite insert (11.5 * 35 * 0.15 mm * 2ea) N.3N.3 319319 83.483.4 6.756.75 75.475.4 0.190.19 단축 방향 페라이트 삽입 (11.5 * 35 * 0.15 mm * 2ea)Short direction ferrite insert (11.5 * 35 * 0.15 mm * 2ea) N.4N.4 318.4318.4 95.695.6 4.54.5 74.974.9 0.130.13 단축 방향 페라이트 삽입 (11.5 * 35 * 0.15 mm * 2ea) (Tilt)Short direction ferrite insert (11.5 * 35 * 0.15 mm * 2ea) (Tilt) N.5N.5 318.2318.2 82.782.7 17.6517.65 74.774.7 0.520.52 장축 방향 페라이트 삽입 (11.5 * 90 * 0.15 mm * 2ea)Long axis ferrite insert (11.5 * 90 * 0.15 mm * 2ea) N.6N.6 318.6318.6 82.482.4 19.719.7 76.376.3 0.730.73 장축-단축 4 point 삽입Insert 4 points for long axis and short axis

표 1에서 비교례(Ref) 샘플은 자성 시트(140)가 배치되지 않은 경우를 나타낸다. 또한, 표 1에서 자성 시트의 규격 및 배치 열에서 괄호 안은 각 시트(141, 142) 규격을 '길이(L) * 폭(W) * 두께)'순으로 나타낸다. 또한, 장축 방향 페라이트 삽입은 도 5에 도시된 바와 같이 각 시트(141, 142)의 길이(L) 방향이 X축과 나란하게 서로 이격되어 배치됨을 의미하며, 단축 방향 페라이트 삽입은 2차 코일의 단부가 배치되는 영역이나 그에 대향하는 영역(510)의 형태와 같이 각 시트(141, 142)의 길이(L) 방향이 Y축과 나란하게 배치됨을 의미할 수 있다.In Table 1, the comparative example (Ref) sample represents a case where the magnetic sheet (140) is not arranged. In addition, in the column for specifications and arrangement of magnetic sheets in Table 1, the parentheses indicate the specifications of each sheet (141, 142) in the order of 'length (L) * width (W) * thickness'. In addition, the major axis direction ferrite insertion means that the major axis direction of each sheet (141, 142) is arranged spaced apart from each other and parallel to the X-axis, as illustrated in FIG. 5, and the minor axis direction ferrite insertion may mean that the major axis direction of each sheet (141, 142) is arranged parallel to the Y-axis, such as in the form of an area where an end of a secondary coil is arranged or an area (510) opposite thereto.

표 1에 도시된 바와 같이, 중첩 면적비(즉, 1차 코일과 2차 코일이 두께 방향으로 중첩되는 제1 중첩 영역의 평면적 대비, 두께 방향으로 제1 중첩 영역과 자성 시트가 중첩되는 제2 중첩 영역의 평면적의 비율)의 변화에 따라 다른 특성, 예컨대, 직렬 모드 인덕턴스(LS), Q 팩터(Q), 캐패시턴스(C) 등은 큰 차이가 없다. 그러나, 중첩 면적비는 누설 인덕턴스(LL)와 서로 비례하는 경향을 가짐을 알 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 트랜스포머(100)는 중첩 면적비의 조절을 통해 설계 목표로 하는 누설 인덕턴스 값을 조절할 수 있게 된다.As shown in Table 1, there is no significant difference in other characteristics, such as series mode inductance (L S ), Q factor (Q), and capacitance ( C ), depending on the change in the overlapping area ratio (i.e., the ratio of the planar area of the first overlapping region where the primary and secondary coils overlap in the thickness direction to the planar area of the second overlapping region where the first overlapping region and the magnetic sheet overlap in the thickness direction). However, it can be seen that the overlapping area ratio tends to be proportional to the leakage inductance (L L ). Therefore, the transformer (100) according to the embodiment can adjust the leakage inductance value, which is a design target, by adjusting the overlapping area ratio.

이하에서는 도 6 및 표 2 내지 표 4를 참조하여 자성 시트의 구성에 따른 트랜스포머의 성능 변화를 설명한다.Below, the change in performance of the transformer according to the configuration of the magnetic sheet is explained with reference to FIG. 6 and Tables 2 to 4.

도 6은 일 실시예에 따른 트랜스포머의 자성 시트 구성과 누설 인덕턴스의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing the relationship between the magnetic sheet configuration and leakage inductance of a transformer according to one embodiment.

투자율에 따른 변화Changes according to investment rate 투자율Investment rate LpLp LsLs LL L L Core LossCore Loss Coil LossCoil Loss -- mHmH uHuH uHuH WW mWmW 100100 1.61.6 11.311.3 1010 31.931.9 14.914.9 1,0001,000 1.61.6 11.411.4 31.631.6 31.831.8 14.914.9 5,0005,000 1.61.6 11.411.4 41.141.1 31.531.5 14.914.9 10,00010,000 1.61.6 11.411.4 42.842.8 31.431.4 14.914.9 Max/MinMax/Min 100.60%100.60% 101.00%101.00% 436.70%436.70% 101.50%101.50% 100.00%100.00%

먼저, 도 6의 상단 그래프와 위 표 2를 함께 참조하면, 자성 시트(140)의 투자율에 따른 누설 인덕턴스(LL)의 변화는, 투자율 5000까지는 투자율 증가에 따라 함께 증가하는 추세이고 투자율 5000을 넘어서는 포화에 가까워지는 경향을 보인다. 다만, 누설 인덕턴스를 제외한 자성 시트(140)의 투자율 변화에 따른 직/병렬 모드 인덕턴스(LS/LP)나 코어 손실(Core Loss), 코일 손실(Coil Loss) 등에는 거의 영향을 미치지 않았다.First, referring to the upper graph of Fig. 6 and Table 2 above, the change in leakage inductance (L L ) according to the permeability of the magnetic sheet (140) shows a trend of increasing together with the increase in permeability up to a permeability of 5000 and a tendency of approaching saturation when the permeability exceeds 5000. However, except for the leakage inductance, it had little effect on the series/parallel mode inductance (L S /L P ), core loss, coil loss, etc. according to the change in permeability of the magnetic sheet (140).

자성 시트 길이에 따른 변화Changes according to the length of the magnetic sheet 길이length LpLp LsLs LL L L Core LossCore Loss Coil LossCoil Loss mmmm mHmH uHuH uHuH WW mWmW 1010 1.61.6 11.311.3 11.811.8 31.631.6 14.914.9 5050 1.61.6 11.411.4 44.244.2 31.931.9 14.914.9 6060 1.61.6 11.411.4 49.449.4 31.531.5 14.914.9 7070 1.61.6 11.411.4 50.550.5 31.431.4 14.814.8 100100 1.61.6 11.411.4 52.352.3 31.731.7 14.814.8 Max/MinMax/Min 101.10%101.10% 101.20%101.20% 442.40%442.40% 105.40%105.40% 100.60%100.60%

또한, 도 6의 중단 그래프와 위 표 3을 함께 참조하면, 자성 시트(140)의 길이에 따른 누설 인덕턴스(LL)의 변화는, 60mm까지는 길이 증가에 따라 함께 증가하는 추세이고 그보다 긴 길이에서는 포화에 가까워지는 경향을 보인다. 여기서, 자성 시트의 길이(도 5의 'L'에 해당)가 변화할 때 두께와 폭(도 5의 'W'에 해당)은 고정되며, 길이가 길어짐은 1차 코일(130)과 2차 코일(120)이 두께 방향으로 중첩되는 제1 중첩 영역의 평면적 대비, 두께 방향으로 제1 중첩 영역과 자성 시트가 중첩되는 제2 중첩 영역의 평면적의 비율이 커짐을 의미한다.In addition, referring to the break graph of FIG. 6 together with Table 3 above, the change in leakage inductance (L L ) according to the length of the magnetic sheet (140) shows a trend of increasing together with the length increasing up to 60 mm, and a tendency of approaching saturation at a longer length. Here, when the length of the magnetic sheet (corresponding to 'L' in FIG. 5) changes, the thickness and width (corresponding to 'W' in FIG. 5) are fixed, and the increase in length means that the ratio of the planar area of the first overlapping region where the primary coil (130) and the secondary coil (120) overlap in the thickness direction to the planar area of the second overlapping region where the first overlapping region and the magnetic sheet overlap in the thickness direction increases.

다만, 여기서도 누설 인덕턴스를 제외한 자성 시트(140)의 길이 변화에 따른 직/병렬 모드 인덕턴스(LS/LP)나 코어 손실(Core Loss), 코일 손실(Coil Loss) 등에는 거의 영향을 미치지 않았다.However, even here, the change in the length of the magnetic sheet (140) excluding the leakage inductance had little effect on the series/parallel mode inductance (L S /L P ), core loss, coil loss, etc.

Lm=300uH, 센터갭 300um 고정, 시트 두께에 따른 변화Lm=300uH, fixed center gap 300um, variation according to sheet thickness 두께thickness LpLp LsLs LL L L Core LossCore Loss Coil LossCoil Loss umum mHmH uHuH uHuH WW mWmW - - 304.7304.7 2.12.1 2.12.1 1.31.3 14.914.9 1010 306.4306.4 2.12.1 10.610.6 1.31.3 14.814.8 5050 312312 2.22.2 30.330.3 1.31.3 14.914.9 100100 313.3313.3 2.22.2 34.134.1 1.31.3 14.814.8 200200 315.6315.6 2.22.2 37.237.2 1.31.3 14.814.8 300300 317317 2.22.2 38.538.5 1.41.4 14.814.8 Max/MinMax/Min 104.00%104.00% 104.10%104.10% 1813.90%1813.90% 104.70%104.70% 101.00%101.00%

다음으로, 도 6의 하단 그래프와 위 표 4를 함께 참조하여 자성 시트(140)의 두께 변화에 따른 누설 인덕턴스(LL)의 변화를 설명한다. 실험 조건에서 코어부(111, 112)의 자화 인덕턴스(Lm: magnetizing inductance)는 300uH이고, 중족(CL) 간 갭(센터 갭)의 크기는 300um으로 고정하였다. Next, the change in leakage inductance (L L ) according to the change in the thickness of the magnetic sheet (140) is explained by referring to the lower graph of Fig. 6 and Table 4 above. Under the experimental conditions, the magnetizing inductance (Lm: magnetizing inductance) of the core portion (111, 112) is 300 uH, and the size of the gap (center gap) between the middle legs (CL) is fixed to 300 μm.

자성 시트(140)의 두께에 따른 누설 인덕턴스(LL)의 변화는, 두께 100um까지는 두께 증가에 따라 함께 증가하는 추세이고 200um을 넘어서는 포화에 가까워지는 경향을 보인다. 다만, 누설 인덕턴스를 제외한 자성 시트(140)의 두께 변화에 따른 직/병렬 모드 인덕턴스(LS/LP)나 코어 손실(Core Loss), 코일 손실(Coil Loss) 등에는 거의 영향을 미치지 않았다.The change in leakage inductance (L L ) according to the thickness of the magnetic sheet (140) shows a tendency to increase together with the thickness up to 100 μm and to approach saturation when the thickness exceeds 200 μm. However, except for the leakage inductance, the change in the thickness of the magnetic sheet (140) had little effect on the series/parallel mode inductance (L S /L P ), core loss, and coil loss.

정리하면, 페라이트 소재의 자성 시트를 기준으로, 투자율은 100 내지 5000, 1차 코일(130)과 2차 코일(120)이 두께 방향으로 중첩되는 제1 중첩 영역의 평면적 대비, 두께 방향으로 제1 중첩 영역과 자성 시트가 중첩되는 제2 중첩 영역의 평면적의 비율은 20% 내지 70%인 것이 바람직하다. 이는 평면적비가 20% 미만일 경우 누설 인덕턴스가 너무 낮고, 70%를 초과하면 도 5에 도시된 바와 같은 자성시트(141, 142)의 장축 방향 배치가 용이하지 않기 때문이다.In summary, based on the magnetic sheet of the ferrite material, the investment rate is preferably 100 to 5000, and the ratio of the planar area of the first overlapping region where the primary coil (130) and the secondary coil (120) overlap in the thickness direction to the planar area of the second overlapping region where the first overlapping region and the magnetic sheet overlap in the thickness direction is preferably 20% to 70%. This is because when the planar area ratio is less than 20%, the leakage inductance is too low, and when it exceeds 70%, it is not easy to arrange the magnetic sheets (141, 142) in the longitudinal direction as illustrated in FIG. 5.

아울러, 자성 시트(140)의 두께는 10um 내지 200um일 수 있다. 이는 10um 미만에서는 누설 인덕턴스가 너무 낮고, 200um 초과시 누설 인덕턴스의 증가량 대비 슬림화에 바람직하지 않기 때문이다.In addition, the thickness of the magnetic sheet (140) may be 10 um to 200 um. This is because the leakage inductance is too low when it is less than 10 um, and it is not desirable for slimming compared to the increase in leakage inductance when it exceeds 200 um.

물론, 상술한 자성 시트(140)의 규격은 예시적인 것으로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 목표 누설 인덕턴스와 트랜스포머의 최대 허용 높이에 따라 다양한 변경이 가능함은 당업자에 자명하다.Of course, the specifications of the magnetic sheet (140) described above are exemplary and are not necessarily limited thereto. It is obvious to those skilled in the art that various changes are possible depending on the target leakage inductance and the maximum allowable height of the transformer.

아울러, 전술된 바와 같이, 실시예에 따른 트랜스포머(100)는 다른 자성 소자(예컨대, 인덕터)와 함께 파워 공급 장치(PSU) 등을 구성하는 회로 기판을 구성할 수 있다.In addition, as described above, the transformer (100) according to the embodiment can form a circuit board that constitutes a power supply unit (PSU) or the like together with other magnetic elements (e.g., inductors).

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.Although the above has been described with reference to embodiments, these are merely examples and do not limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains will recognize that various modifications and applications not exemplified above are possible without departing from the essential characteristics of the present embodiment. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. In addition, the differences related to such modifications and applications should be interpreted as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

100: 트랜스포머 111, 112: 코어부
130: 1차 코일 120: 2차 코일
140: 자성 시트
100: Transformer 111, 112: Core
130: Primary coil 120: Secondary coil
140: Magnetic sheet

Claims (7)

상부 코어 및 하부 코어를 갖는 코어부;
상기 코어부 내에 적어도 일부가 수용되는 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 코일부; 및
상기 1차 코일과 상기 2차 코일 사이에 배치되는 자성 시트;를 포함하며,
상기 코일부는,
상기 1차 코일과 상기 2차 코일이 두께 방향으로 중첩되는 제1 중첩 영역 및
상기 제1 중첩 영역과 상기 자성 시트가 상기 두께 방향으로 중첩되는 제2 중첩 영역을 포함하는 트랜스포머.
A core section having an upper core and a lower core;
A coil section including a primary coil and a secondary coil, at least part of which is accommodated within the core section; and
A magnetic sheet is disposed between the primary coil and the secondary coil;
The above coil part,
A first overlapping region in which the first coil and the second coil overlap in the thickness direction, and
A transformer comprising a first overlapping region and a second overlapping region in which the magnetic sheets overlap in the thickness direction.
제1항에 있어서,
상기 제1 중첩 영역의 평면적 대비, 상기 제2 중첩 영역의 평면적 비율은 20% 내지 70%인, 트랜스포머.
In the first paragraph,
A transformer, wherein the ratio of the planar area of the second overlapping region to the planar area of the first overlapping region is 20% to 70%.
제1항에 있어서,
상기 자성 시트는,
비정질 금속 리본 또는 페라이트를 포함하는, 트랜스포머.
In the first paragraph,
The above magnetic sheet,
A transformer comprising an amorphous metal ribbon or ferrite.
제1 항에 있어서,
상기 자성 시트는,
서로 이격되어 배치되는 둘 이상의 시트를 포함하는, 트랜스포머.
In the first paragraph,
The above magnetic sheet,
A transformer comprising two or more sheets arranged spaced apart from each other.
제1항에 있어서,
상기 자성 시트의 두께는,
10um 내지 200um인, 트랜스포머.
In the first paragraph,
The thickness of the above magnetic sheet is,
Transformer, 10um to 200um.
제1 항에 있어서,
상기 자성 시트의 투자율은,
100 내지 5000인, 트랜스포머.
In the first paragraph,
The investment rate of the above magnetic sheet is,
100 to 5000 people, transformers.
트랜스포머; 및
인덕터를 포함하되,
상기 트랜스포머는,
상부 코어 및 하부 코어를 갖는 코어부;
상기 코어부 내에 적어도 일부가 수용되는 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 코일부; 및
상기 1차 코일과 상기 2차 코일 사이에 배치되는 자성 시트;를 포함하며,
상기 코일부는,
상기 1차 코일과 상기 2차 코일이 두께 방향으로 중첩되는 제1 중첩 영역 및
상기 제1 중첩 영역과 상기 자성 시트가 상기 두께 방향으로 중첩되는 제2 중첩 영역을 포함하는, 회로 기판.
Transformers; and
Including an inductor,
The above transformer,
A core section having an upper core and a lower core;
A coil section including a primary coil and a secondary coil, at least part of which is accommodated within the core section; and
A magnetic sheet is disposed between the primary coil and the secondary coil;
The above coil part,
A first overlapping region in which the first coil and the second coil overlap in the thickness direction, and
A circuit board comprising a first overlapping region and a second overlapping region in which the magnetic sheets overlap in the thickness direction.
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