KR19980063901A - 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머 - Google Patents
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Abstract
챔버들(9)을 갖는 형성자(6)를 구비하고, 상기 각 챔버(9)는 권선부(15, 16)를 포함하고, 상기 각 권선부(15,16)는 상기 형성자의 축(AA')에 평행으로 움직이는 직선에 의해 생성되는 바깥쪽 표면(18)을 구비하는, 스위치 모드 전원 장치용 트랜스포머(1)로서,
각 챔버(9)에 포함되는 권선부(15,16)의 가장 바깥쪽의 모든 표면(18)의 윤곽 직경은, 각 챔버의 권선부(15, 16)의 가장 바깥 쪽 모든 표면(18)에 대해 완전히 동일하고, 따라서 이들 윤곽 직경은 상기 형성자(6)의 축(AA')에 대해 평행인 단일의 원통 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 트랜스포머.
Description
본 발명은 스위치 모드 전원 장치용 트랜스포머 분야에 관한 것이다. 본 발명은 이러한 형태의 트랜스포머 성능 향상에 관한 것이다.
스위치 모드 전원 장치는 현재 음극선관을 구비한 모니터 및 텔레비전에 사용된다. 이들 전원 장치는 전류를 초핑(chopping)함으로써 동작된다.
이런 형태의 전원 장치의 원리는 잘 알려져 있다. 가전 제품에 대한 IEE 회보의 473 - 479쪽의 논문은 이러한 형태의 전원 장치의 장점 및 동작원리를 설명하고 있다. 이들 전원 장치는 1차 권선 및 2차 권선을 구비한 트랜스포머를 포함한다.
본 발명은 트랜스포머의 구성에 관한 것이다. 스위치 모드 전원 장치를 위한 이러한 형태의 트랜스포머의 공지된 예는, Licentia Patent Wervaltung의 명의로 출원된 유럽 특허(EP 71008)에 설명되어 있다.
상기 특허는, 1차 및 2차 권선이 강자성 코어(core)주위의 연속 층이 아닌, 코어를 따라서 축 방향으로 배열된 인접한 챔버 내에 형성된, 스위치 모드 전원 장치용 트랜스포머에 대해 기술한다. 각 챔버는 절연 재질의 시트(sheet)에 의해 서로 분리되어 있다. 이런 형태의 트랜스포머는 도 1에서 기호 1로서 도시되었다.
이 트랜스포머는, 도 2에 나타나 있는 형성자(6)에 의해 도 1에 마스크된, 중앙부가 상호 결합되는 곳에 직사각형의 횡단면을 갖는 직각의 토러스(Torus)를 형성시키기 위하여, 접착제(5)의 선에 의해 서로 서로 결속되어진 두 개의 E형 강자성 하프 코어(3,4)에 의해 형성되는 강자성 코어(2)를 구비한다. 이 트랜스포머는 원통형의 속이 빈 중앙 코어(7)와 이에 수직인 분리 벽(8)을 구비한다. 이들 벽 중 한 개의 분리 벽(8)만이 도 2에 도시되었다. 권선(도시 안됨)은 두 벽 사이에 형성된 챔버(9) 내에 존재한다. 이들 권선의 와이어(10,10')는 연결 핀(11, 11')에 연결된다. 1차 권선은 핀(11)에 연결되고, 2차 권선은 핀(11')에 연결된다. 모든 1차 연결 핀(11)은 트랜스포머의 한 측에 위치한다. 모든 2차 연결 핀(11')은 다른 한 측에 위치한다. 도 1에서는 사시도로 표시되었기 때문에, 1차 권선 와이어(10)와 1차 연결 핀(11)만이 도시되었다. 2차 연결 와이어(10')와 2차 연결 핀(11')은 양호한 절연을 하기 위해 트랜스포머의 서로 다른 측에 위치한다. 1차 권선의 와이어(10)와 1차 연결 핀(11)의 연결과 유사한 기술 방법으로, 2차 와이어(10')는 2차 핀(11')에 연결된다. 트랜스포머의 다른 측의 용어는 1차 핀(11)과 2차 핀(11')이 코어의 대칭면의 양 측 상에 놓인다는 것을 의미한다. 도 1의 경우에 있어서, 코어(2)의 하프 코어(half core)(3,4)를 형성하는 세 개의 Es 브랜치(branch)에 공통인 대칭면이다.
1차 와이어(10)와 2차 와이어(10')에서의 단부(12, 12')라는 용어는, 이 후로 권선부와 연결핀(11, 11')의 단부 사이에 위치한 와이어부(10, 10')를 언급하는데 사용된다. 이들 단부들은 분리 벽(8)의 한 측면에 형성된 노치(13, 13')에 의해 고정된다. 벽(8)의 노치부(13, 또는 13')는 벽(8)의 연결 콤(connection comb)(14)을 형성한다.
1차 와이어(10)를 가이드하는 벽(8)의 콤(13)은 1차 연결핀(11)과 동일 측면에 위치한다. 2차 와이어(10')를 가이드하는 벽(8)의 콤(13')은 2차 연결 핀(11')과 동일 측면에 위치한다.
이러한 트랜스포머의 구조는 핫 사이드(hot side)로 불리는 1차 측이 코울드 사이드(cold side)로 불리는 2차 측으로부터 양호하게 절연되게 한다. 이러한 양호한 절연은, 1차 권선부와 2차 권선부가 분리 벽(8)에 의해 서로 직류 절연되는 챔버(9) 내에 존재하는 것과, 1차 핀(11)과 2차 핀(11')이 서로 떨어져 있다는 것에 기인한다.
누설 인덕턴스는 허용할 수 있는 수준에 있게 되는데, 그 이유는 면 1차 권선를 포함하는 챔버(9)와 2차 권선을 포함하고 있는 챔버(9')가 축 위치에서 교대로 있게되고, 그 들의 권선 수는 상당히 크기 때문이다. 그러나 모든 다른 사항은 동일하여, 스위칭주파수가 증가할 때, 누설 인덕턴스는 증가한다.
본 발명은, 예컨대 유럽 특허(EP 71008호)에서 기술한 바와 같이 챔버를 갖고, 적은 누설 인덕턴스를 가지며, 챔버형 트랜스포머 내에서 고유한 절연 품질을 유지하고, 다양한 용도를 고려하면서, 제작하기 쉬운, 스위치 모드 전원 장치를 위한, 트랜스포머에 관한 것이다.
이러한 목적은, 형성자 내에 포함된 권선에 따라 형성자를 제작함으로써, 본 발명에 따라 달성된다. 이러한 점은 이하에서 설명된다.
형성자가 절연 재질로 구성됨은 상술하였다. 그것은 속이 빈 원통(7)을 포함한다. 원통(7)의 내부는 트랜스포머의 자기 회로의 한 부분을 포함한다. 1차 권선 또는 2차 권선을 구성하는 권선은 원통 주위에 생성된다. 이 원통의 외부 직경은 이 원통에 가장 근접한 각 권선의 내 측 직경을 구성한다. 부분적인 권선의 외측 직경은 이 권선의 가장 큰 직경이다. 제 1의 권선이 이미 제작된 챔버 내에서, 제 2 부분적인 권선이 제작된다면, 제 2 권선의 내 측 직경은 제 1 권선의 외측 직경과 동일하고, 외측 직경은 제 2 권선의 가장 큰 직경이 된다. 본 발명에 따라, 형성자의 각 챔버 내에 포함된 가장 바깥 쪽 권선의 외부 직경은 모두 동일하다. 직경이란 용어의 사용은, 원통(7)이 회전 원통이라는 것을 전제로 한다, 즉 원통의 횡단면이 원이라는 것을 주목해야 한다. 보다 일반적인 경우에 있어서, 임의의 원통일 수 있으며, 이것은 다시 말하자면 준선(directrix)의 곡면을 따라 원통이 평행으로 움직이면서 평행으로 움직이는 직선에 의해 원통의 부피가 생성된다. 예를 들자면 직사각형 또는 타원형의 횡단면을 갖는 원통이 될 수 있다. 본 발명을 구체화시키는 일반적인 경우에 있어서, 각 챔버 내의 가장 바깥쪽 권선의 외측 표면은 동일 원통 표면과 일치하게 되고, 이러한 원통의 표면은 가장 안 쪽의 권선을 수용하는 형성자의 원통 표면과 일치하게 된다.
요약하면, 가장 일반적인 형태에 있어서, 본 발명은, AA'를 축으로 하는 원통형의 일부분을 갖는 형성자와 그 AA'축에 교차되는 분리 벽들을 구비하는, 스위치 모드 전원 장치용, 트랜스포머로서,
수직적으로 연속적인 두 개의 분리 벽과 상기 원통 부의 바깥쪽 표면에 의해 한정되는 부피는 상기 형성자의 챔버들을 구성하고, 각 챔버는 도전성 와이어로 된 최소한 한 개의 권선을 포함하고, 각 권선은 양방향의 표면, 즉 상기 형성자의 원통형 부분의 바깥 쪽 표면에 가장 근접한 안 쪽 표면과, 상기 형성자의 바깥 쪽 표면으로부터 가장 멀리 떨어진 권선의 바깥 쪽 표면인 외측 표면을 갖고, 각 챔버의 권선의 바깥 쪽 표면 중 하나는, 모두가 상기 형성자의 바깥 쪽 표면에 평행한 동일 원통 표면과 일치하는 각 챔버의 권선의 가장 밖의 표면을 구성하는, 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머에 관한 것이다.
이 형태의 구성은, 종래 기술의 스위치 모드 전원 장치용 챔버트랜스포머에 있어서 분리 벽들이 수직선들이 모두 서로 동일한 챔버를 한정한다는 점에서, 종래의 기술과 구분된다. 본 발명에 의하면, 이들 축 길이는 챔버마다 변할 수 있어서, 각 챔버 내부의 다른 권선수의 권선이, 가장 바깥 쪽 표면이 형성자의 원통 표면과 일치하는 권선을 구성하게 된다. 본 발명에 따른 실시예는 누설 인덕턴스를 감소시키는데 기여한다. 또 다른 수단이 누설 인덕턴스를 더 감소시키는데 기여한다. 이것은 한 편으로 1차 권선들을 서로 병렬로 배치하고, 다른 한편으로 2차 권선도 서로 병렬이 되도록 하는 것이다. 각 권선부가, 예를 들어 병렬 1차 권선을 이루는 1차 권선부는 1차 챔버 내에 위치한다. 이 1차 챔버는 다른 2차 권선과 함께 병렬 2차 권선을 구성하는 2차 챔버에 인접한다. 이 병렬 권선 구조는, 공지된 권선의 옴저항뿐만 아니라, 1차 권선과 2차 권선이 마주 대하는 면적을 증가시킴으로써 인덕턴스손실 또한 감소시킨다. 마주 대하는 면적이라는 용어는 분리 벽에 평행한 권선부 표면을 말한다. 권선부가 동일 분리 벽의 양 측 상에 놓여 있을 때, 표면이 마주 대하고 있다고 언급된다.
도 1은 공지된 트랜스포머의 사시도를 도시한 도면.
도 2는 챔버 벽 중 한 벽만을 도시한 형성자 한 부분의 사시도.
도 3은 종래의 트랜스포머를 이루는 형성자 및 그 형성자에 포함된 권선부의 절반의 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 트랜스포머를 위한, 가장 일반적인 실시예로써의 형성자와 그 형성자에 포함된 권선부의 절반의 종단면도.
도 5는 본 발명에 따른 트랜스포머의 평면도.
도 6은 도 5에서의 선(6-6)에서의 절반의 종단면도.
도 7은 본 발명에 따른 트랜스포머의 양호한 실시예의 1차 권선과 2차 권선의 연결 모드를 나타낸 도면.
도 8은 도 6에 도시된 형성자의 챔버에 있어서, 도7에 도시된 권선의 물리적인 위치를 도시한 도면.
도 9는 종래 기술에 따른 한 분리 벽의 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 트랜스포머 형성자의 최소한 한 개의 분리 벽을 나타낸 도면.
도면 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 챔버 트랜스포머 2 : 강자성 코어
3,4 : 강자성 하프-코어(half-core) 5 : 접착제
6 : 형성자 8 : 분리 벽
9 : 챔버 10 : 와이어
11 : 연결핀 12 : 리드선
13 : 노치 14 : 콤
본 발명의 가장 일반적인 실시예, 양호한 실시예 및 양호한 실시예에 대한 변형들이 첨부된 도면을 참조하여 이하에 설명된다.
모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 요소는 동일한 참조번호를 갖는다.
도 3은, 형성자(6)의 챔버(9)에 내장된 1차 권선(15)과, 형성자(6)의 챔버(9')에 내장된 2차 권선(16)을 지탱하는 형성자(6)의 종단면도이다. 챔버(9,9')는 양호한 커플링(coupling)을 제공하기 위해 번갈아 가며 위치한다. 각 챔버의 부피는, 형성자(6) 축(AA')의 속이 빈 튜브(7)에 속하는 표면(17)과, 축(AA')에 수직인 분리 벽(8)에 의해 한정된다. 도시된 실시예에 있어서, 1차 권선을 포함한 세 개의 챔버(9)와, 2차 권선을 포함하는 세 개의 챔버(9')가 존재한다. 두 개의 연속적인 분리 벽 사이의 수직 간격(axial spacing)이 서로 동일하기 때문에, 모든 챔버는 동일한 부피를 갖게 된다. 1차 챔버는 9-1, 9-2, 9-3으로 참조된다. 2차 챔버는 9'-4, 9'-5, 9'-6으로 참조된다.
챔버(9-1)는 동작중인 1차 권선의 한 부분(15a)을 포함하며, 챔버(9-2)는 동일 권선의 다른 부분(15b)을 포함하고, 챔버(9-3)는 동일 권선의 마지막 부분을 포함한다. 권선(15a, 15b, 15c)은 직렬로 장착되고, 예컨대 용접에 의해 핀(11)에서 연결되어 있다. 제어를 위한 다른 1차 권선(15e)과 피드백을 위한 권선(15d)은 챔버(9-2)에 내장된다.
따라서 챔버(9-2)는 다른 한 권선 위에 생성된 세 개의 권선을 포함한다. 2차 권선의 안쪽 직경이 1차 권선의 바깥 쪽 직경과 동일할 때, 2차 권선은 1차 권선 위에 있는 것으로 참조된다.
2차 챔버는, 챔버(9'-4) 내의 권선(16a), 챔버(9'-5)내의 권선(16b) 및 챔버(9'-6)내의 권선(16c)을 각각 포함한다. 2차 챔버의 세 개의 1차 권선들은 병렬로 연결되고, 예컨대 용접에 의해 핀(11')에서 연결되어 있다. 직렬로 연결된 권선부(16d, 16e 및 16f)는 권선(16a,16b, 및 16c) 위에 각각 내장된다. 궁극적으로 권선(16g)은 챔버(9'-6)내의 권선(16f)위에 내장된다. 일반적으로 1차 및 2차 권선은 여러 개의 챔버 내에 내장된 권선부로 구성되고, 필요에 따라 직렬 또는 병렬로 연결된다. 이런 형태의 구조는 1차-2차 권선의 커플링을 최적화하고, 저항 손실(ohmic loss)을 감소시키며, 2차 권선에서 필요한 다양한 전압을 획득하려는 목적을 갖고, 상기 장치는 허용할 수 있는 동작 온도를 얻기 위하여 냉각 수단에 따라 그 크기가 결정된다. 1차 및 2차 권선 수는 저항 손실(구리의 저항 손실)과 자기손실(magnetic loss) 또는 코어누설(core loss)을 최소화시키면서 2차 측에서 필요한 전압을 얻기 위하여 결정된다. 실행한 계산과 실험을 기초로 하여, 예컨대 도 3에 나타낸 트랜스포머의 기술 특성을 갖는 트랜스포머는, 상술한 바와 같이 권선이 생성되도록 구성된다. 도시된 실시예에 있어서, 권선의 다양한 외부 직경, 즉 가장 밖에 놓이는 권선부가 동일하지 않아, 이들 권선의 측 표면은 무딘 톱니모양을 하고 있음을 알 수 있다. 이것은 챔버(9)가 동일한 부피를 갖고 있기 때문이다. 비슷하게, 트랜스포머가 너무 크거나 무겁지 않도록, 와이어의 직경은 원칙적으로 저항특성 및 권선의 부피를 고려해서 결정된다.
본 발명에 따라, 자기손실을 최소화시키고 따라서 저항손실을 최소화시키기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이 종래 기술의 설명에서 이미 언급한 고려사항을 기초로 할뿐만 아니라, 각 챔버의 가장 바깥쪽 권선의 외부 직경으로 구성되는 부가적인 파라미터를 첨가함으로써, 챔버가 제작되고, 와이어의 직경이 결정되고, 또한 권선 수가 선택된다. 본 발명에 따라, 각 챔버의 가장 바깥쪽 직경들은 서로 동일하다.
본 발명의 가상 예를 도 4에 나타내었다.
이 도면은 1차 권선 또는 권선부(15) 및 2차 권선(16)이 제공된 형성자(6)의 축 평면상의 부분 종단면도이다.
이러한 가상 예에 있어서, 중앙 원통(8)의 경계면(17)에 교차되는 분리 벽(8)으로 구성되는 챔버(9)의 형태와 부피는, 유사하거나 동일할 필요가 없는 모양 및 체적을 갖는다. 각 단면이 사다리꼴 형태이고, 축(AA')에 수직이 아니며 챔버(9-1)를 한정하는 벽(8-1,와 8-2)을 의도적으로 이 보기에서 나타냈다. 종단면도가 곡선이고, 경계면(17)에 교차되는 벽(8-3, 및 8-4)도 도시되었다. 경계 면과 함께 이 두 벽은 도 4에 나타나 있는 형태의 종단면을 갖는 챔버(9-3)를 한정한다.
각 챔버(9)에 있어서, 내부에 포함된 권선의 가장 바깥 쪽 표면(18) 부분은 직선의 일부(CC')이다. 각 챔버(9)의 직선의 일부(CC')는 형성자(6)의 중심 부분(7)의 축(AA')에 평행인 동일한 직선(BB')에 포함된다. 종단면도상의 형성자의 각 부분에서도 마찬가지이다. 이러한 결과를 얻기 위하여 당업자는 다음의 파라메터를 변화시킬 수 있다, 즉
- 각 챔버의 모양,
- 다양한 권선을 구성하는 와이어의 직경,
- 1차 권선에 병렬로 연결되는 권선의 추가 등이다.
공지된 방법으로 권선 수 및 복수의 챔버 내의 이 들의 배치를 결정한 후, 상술한 파라미터들을 고려한다.
가장 일반적인 경우에 있어서, 형성자를 제조하기 위한 장비의 제작 경비도 중요하다.
본 발명에 따른 트랜스포머의 양호한 실시예를 도면 5 내지 도면 9를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 트랜스포머의 평면도를 나타낸다. 이 트랜스포머는 도 1에 도시된 트랜스포머의 일반적인 형태를 갖는다. 트랜스포머의 상부는 연결핀(11 및,11')과 반대 면이다.
도 5는 코어(2)의 상부, 형성자(6) 부분, 및 특히 핀(11)과 1차 측 및 2차 측의 콤 부분(14, 14')을 구성하는 상기 형성자의 하부(19)를 도시한다. 도 6 및 도 8은, 도 5에 도시된 트랜스포머의 선(VI-VI)을 따른 부분단면을 확대한 것이다.
확실하게 하기 위하여 도 6에 권선은 도시하지 않았다. 도 6은 형성자(6) 및 형성자(6)의 중심부(7)에 내장되어 있는 코어(2)부분을 도시한다.
중심부(7)의 축(AA')에 수직인 벽(8)은, 중심부의 표면(17)과 함께, 권선을 내장할 챔버(9)를 한정한다. 중심부(7)는 회전 원통이다. 각 챔버 내에 내장된 각 권선의 가장 바깥 쪽 표면은, 본 실시예에서, 회전 원통 면이다. 각 챔버의 가장 바깥 쪽 권선의 직경 모두가 서로 동일하다.
챔버의 높이, 즉 축(AA')에 평행해서 두 개의 연속적인 벽 사이의 거리로 측정되는 분리 거리는, 서로 같을 필요가 없음을 알 수 있다.
권선을 이루는 와이어가 동일한 직경을 가질 경우, 챔버의 높이는 각 챔버 내의 권선 수에 반비례하게 된다.
선 수는 같지만, 와이어의 직경이 다른 경우, 챔버의 높이는 챔버 내의 와이어의 직경의 제곱에 비례하게 된다. 당연하게, 상기 계산은 챔버의 높이가 챔버내의 와이어 직경에 비교해서 클 때만 가능하다.
6의 트랜스포머의 챔버(9)는 C1 내지 C9로 표시되었다. 각 챔버에 대해, 챔버내의 권선 수와 거기에 사용된 와이어의 직경이 다음 표에 주어져있다.
| 챔버 | 권선 수 | 와이어 직경Φ MM |
| C9 | 83 | 0.2 |
| C8 | 47 | 0.2 |
| C7 | 16 | 0.315 |
| C6 | 44 | 0.2 |
| C5 | 95 | 0.2 |
| C4 | 16 | 0.315 |
| C3 | 89 | 0.2 |
| C2 | 47 | 0.2 |
| C1 | 83 | 0.2 |
도시된 예에 있어서, 제조를 단순화하기 위하여, 각 챔버는 직경이 동일한 와이어만 사용했다. 만약 챔버가 다수의 권선을 포함하고 있다면, 당연히 이들 권선은 다른 직경의 와이어를 사용할 수 있다.
각 1차 권선 및 2차 권선에 대해, 도 7 및 도 8은 연결 모드(병렬 또는 직렬) 및 각 챔버(9) 내에서의 그 위치를 나타낸다.
도 7의 좌측 부분에 도시된 트랜스포머의 1차 측은 세 그룹의 권선을 갖는다.
제 1 그룹의 권선(20)은 1차 측 상의 핀(10) 사이에서 병렬로 연결된 네 개의 권선을 포함한다. B1 내지 B9로 표시된 9개의 핀이 있다. 상기 그룹의 4개 권선(20)은 N1, N5, N8 및 N17로 표시되었다.
직렬로 연결되어 B4로 표시된 단자(10)에서 서로 만나는 두 개의 권선을 포함하는, 제 2 그룹의 권선(21)은 B3과 B5라고 기재된 단자(10) 사이에서 연결된다. 제 2 그룹의 권선은 N12 및 N13으로 기재되어 있다.
마지막으로, B7로 기재된 단자(10)에서 직렬로 연결되어 있는 두개의 권선(N10 및 N11로 표시)으로 구성된 제 3 그룹의 1차 권선(22)은 단자(10)(B6 및 B8) 사이에서 연결된다.
도 7의 우측 상에 표시된 2차 측도 역시 세 그룹의 권선을 갖는다.
제 1 그룹(23)은, B16 및 B17로 기재된 2차 터미널들(11)사이에서 연결된, N6으로 기재된 한 개의 권선만을 포함한다.
제 2 그룹(24)은, B11 및 B12로 기재된 2차 단자(11') 사이에서 연결된, N7로 기재된 단 한 개의 권선만 포함한다.
최종적으로, 제 3 그룹(25)은 직렬로 연결된 세 개 서브그룹의 권선을 포함한다.
제 1 서브그룹(26)은 B12 및 B13으로 기재된 단자(11')사이에서 병렬로 연결된 세 개의 권선을 포함한다. 이들 세 개의 권선은 N2, N9 및 N14로 기재된다.
두 번째 서브그룹(27)은, N3 및 N15로 기재되고, B13 및 B14로 기재된 단자 사이에서 연결된 두 개의 병렬 권선을 포함한다.
최종적으로 제 3의 서브그룹(28)은, N4 및 N16으로 기재되고, B14 및 B15로 기재된 단자 사이에서 연결된 두 개의 병렬 권선을 포함한다.
도 8에서 도시한 바와 같이, C1으로 기재된 챔버로부터 C9로 기재된 챔버까지 챔버의 기재번호를 증가시켜, 여러 개의 권선이 내장된다. 1차 권선은 C1, C3, C5, C7 및 C9로 기재된 챔버(9)에 내장된다.
병렬로 연결되고, 그룹(20)을 형성하는 각 권선(N1, N5, N8, 및 N17)은 챔버(C1, C3, C5 및 C9)에 각각 내장된다.
2차 권선의 그룹들은, C2, C4, C6, 및 C8로 기재된 챔버(9') 내에 내장된다. 따라서 2차 권선의 짝수 챔버는 1차 권선을 포함하는 홀수 챔버와 교대로 되어 있는 것을 알 수 있다. 맨 끝에 있는 챔버(C1 및 C9)를 제외하고, 1차 권선을 포함하는 챔버는 2차 권선을 포함하는 두 개의 챔버와 이웃한다. 맨 끝에 있는 챔버(C1 및 C9)가 1차 권선을 포함하는 챔버인 도시된 예에 있어서, 2차 권선을 포함하는 각 챔버는 1차 권선을 포함하는 두 개의 챔버와 이웃한다.
권선(N6)을 포함하는 2차 권선의 그룹(23)은 챔버(C4)에 내장된다. 권선(N7)을 포함하는 권선 그룹(24)은, 그룹(23)의 권선(26)과 함께, 동일한 챔버(C4)에 내장된다. 챔버(C4)는 권선(N6 및 N7)만을 포함한다. 2차 권선 그룹(25)의 권선들은 C2, C6 및 C8로 기재된 2차 챔버에 내장된 권선을 갖는다.
서브그룹(26, 27 및 28)에서의 직렬 권선(N2, N3 및 N4)은, 다른 권선을 포함하지 않는, C2로 기재된 챔버(9')에 내장된다. 최종적으로 서브그룹(26)의 권선(N9)은 챔버(C4)에 홀로 내장된다.
병렬 권선(N2, N9, 및 N14)의 권선 수는 각각 41, 44, 및 41이다. 이들 권선 수는, 이들 각 병렬 권선에서 동일한 전류 값을 얻도록 조정된다. 이러한 조정은, 이들 각 세 권선에서의 저항손실을 동일시하도록 즉, 온도를 동일시하도록, 프로토타입(prototype)을 제작할 때 이루어진다. 한편으로 두 개의 병렬 권선(N3,N4) 및 다른 한 편으로 권선(N15 및 N16)에 대해서도 동일하다. 이와 같이 얻어진 결과는 각 챔버(C2, C6 및 C8)의 저항 손실을 분산시키고, 따라서 챔버에서의 최대 온도를 최소화시킨다.
유사하게, 1차 권선에서, 각 병렬 권선(N1,N5, N8 및 N17)의 권선 수는, 각 권선에서 동일한 온도를 얻고, 따라서 각 챔버(C1, C3, C5 및 C9)에서 동일한 저항손실을 얻도록, 조정된다. 챔버에서의 최대 온도는 이와 같이 최소화된다.
한 세트의 병렬 2차 권선 일부를 형성하는 2차 권선을 포함하는 챔버에 대해 한 면상에서 최소한 인접하는 챔버 내에, 병렬로 연결된 각 1차 권선(N1, N5, N8 및 N17)이 존재한다는 사실은, 1차 및 2차 권선의 접촉 표면적을 증가시킨다. 접촉 표면적의 이러한 증가는 1차 권선과 2차 권선 사이의 커플링을 증가시키고, 따라서 누설 인덕턴스를 감소시킨다. 음극선관의 제어판에 설치될 때, 본 발명에 따른 트랜스포머는 이와 같이 음극선관상에 형성된 영상을 왜곡시킬 우려가 있는 기생(parasitic) 신호를 감소시킨다.
유리한 실시예에 있어서, 권선 또는 권선부를 포함하는 두 개의 챔버 사이의 최소한의 분리 벽에는 권선의 단부를 지지하기 위한 두개의 콤이 장착된다. 본 발명의 실시예에 따른 분리 벽과 종래 기술에 의한 벽 사이의 차이점은, 도 9 및 도 10에 도시되었다.
도 9는 종래 기술에 따른 분리 벽(8)의 평면도를 나타낸다. 거의 직사각형인 벽에는, 한 측면 상에 콤(14)이 장착된다. 이 콤은 권선의 단부로부터 연결핀(11)까지 권선의 리드선(12)을 고정하는데 사용된다. 이 콤은, 벽 바로 위의 챔버(9) 내에 위치한 권선이 1차 권선 또는 2차 권선인 지의 여부에 따라, 1 차 측 또는 2차 측 상에 위치하게 된다. 본 발명의 실시예에 따라, 최소한 하나의 분리 벽(8)에는 두 개의 콤이 제공되는데, 하나는 1차 측 상에, 다른 하나는 2차 측 상에 위치한다.
각 콤은, 벽의 중심축에 대해 다른 하나와 거의 대칭되는 곳에 위치한다. 중심 축의 용어는, 벽의 평면에 수직이거나 평행이고, 벽의 대칭점을 통과하거나 또는 벽의 양끝에서부터 거리가 같은 축을 의미한다. 도 10에 도시된 실시예에 있어서, 코어(2)의 대칭 평면과 벽의 평면에 포함되는, 원통(7)의 중앙인 점(0)을 통과하는 축(BB')이 중심 축이다. 점(0)을 통과하고 벽의 평면에 수직인 축도 또한 중심축이다.
이 벽 바로 위에 위치한 챔버(9)는 동일하게, 1차 권선 또는 2차 권선을 포함하는 챔버가 될 수 있다. 전원 장치가 1차 측 또는 2차 측에서 제어될 수 있다는 것은 공지된 것이다. 따라서, 본 실시예에 따라, 제어 권선을 포함하는 챔버의 위치는 형성자를 제작될 때 미리 결정되지만, 제어 측 위치의 선택은 고객의 요구에 따라 권선을 제조할 때 결정이 된다. 이러한 점은 제조할 때 보다 큰 유연성을 제공한다.
Claims (12)
- 축(AA')에 대한 원통부(7) 및 축(AA')에 교차되는 분리 벽(8)을 구비하는 형성자(6)를 갖는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머(1)로서,수직적으로 연속적인 두 개의 분리 벽과 상기 원통 부의 바깥쪽 측 표면(17)에 의해 한정되는 부피는 상기 형성자(6)의 챔버들(9)을 구성하고,상기 각 챔버(9)는 최소한 한 개의 도전성 와이어로 된 1차 권선 또는 2차 권선을 포함하며,상기 각 권선은 양방향의 표면을 갖고,형성자(6)의 원통형 부분(7)의 바깥쪽 표면과 가장 가까운, 각 챔버 내 권선의 내부 표면중 한 표면은 상기 챔버(9)내 권선의 가장 안쪽 측 표면(17)을 구성하고,상기 가장 안쪽의 측 표면(17)은 상기 형성자(6)의 바깥쪽 측 표면(17)과 일치하고,형성자(6)의 바깥쪽 표면으로부터 가장 먼 권선의 바깥쪽 표면인 바깥쪽 표면인, 각 챔버 내 권선의 외부 표면중 한 표면은 상기 챔버(9)내 권선의 가장 바깥쪽 표면(18)을 구성하는, 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머(1)에 있어서,상기 각 챔버(9)의 권선의 가장 바깥쪽 표면들(18)은 모두, 상기 형성자의 바깥쪽 측 표면(17)과 평행한 원통형 표면(18)과 일치하는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 1항에 있어서, 최소한 한 개의 1차 권선(20)은 병렬로 연결된 최소한 세 개의 부분 권선(N1, N5, N8, N17)으로 구성되는데,상기 각 부분 권선은 한 챔버(9) 내에서 격리되고,이들 권선을 포함하는 상기 챔버들(C1, C3, C5, C9)은 2차 권선을 포함하는 챔버(9')에 각각 인접해있는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 1항에 있어서, 1차 권선(20)은 병렬로 연결된 네 개의 부분 권선(20)으로 구성되며,상기 각 부분 권선은 한 챔버(9) 내에서 격리되는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 1항에 있어서, 2차 권선부(25)는 병렬로 연결된 최소한 두 개의 부분 권선(N2, N3, N4; N14, N15, N16)으로 구성되며,상기 각 부분 2차 권선은, 1차 권선을 포함하는 챔버(9)에 대해 최소한 한 면상에서 인접하는 챔버(9') 내에 내장되는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 4항에 있어서, 2차 권선부(25) 중 하나는 병렬로 연결된 세 개의 부분 권선(N2, N3, N4; N14, N15, N16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 2항에 있어서, 병렬로 연결된 상기 부분 1차 권선 각각의 권선 수는, 이들 부분 1 차 권선 각각에 흐르는 전류에 대해 동일한 값이 유도되도록, 정해지는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 4항에 있어서, 병렬로 연결된 상기 부분 2차 권선 각각의 권선 수는, 이들 각 부분 권선에 흐르는 전류에 대해 동일한 값이 유도되도록, 정해지는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 2항에 있어서, 2차 권선(25)은 병렬로 연결된 최소한 두 개의 부분 권선(N2, N3, N4; N14, N15, N16)으로 구성되고,상기 각 부분 2차 권선은, 1차 권선을 포함하는 챔버(9)에 대해 최소한 한 측면 상에서 인접하는 챔버(9')내에 내장되는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 8항에 있어서, 병렬로 연결된 상기 부분 1차 권선 각각의 권선 수는, 이들 부분 권선에 흐르는 전류에 대해 동일한 값이 유도되도록, 정해지는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 8항에 있어서, 병렬로 연결된 상기 부분 2차 권선 각각의 권선 수는, 이들 부분 권선에 흐르는 전류에 대해 동일한 값이 유도되도록, 정해지는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제 9항에 있어서, 1차 권선(20)은 병렬로 연결된 네 개의 부분 권선을 포함하고,2차 권선부(25) 중 하나는 병렬로 연결된 세 개의 부분 권선(N2, N3, N4; N9; N14, N15, N16)을 포함하는데, 병렬로 연결된 상기 2차 권선의 상기 부분 권선은 1차 권선을 포함하는 두 개의 챔버에 인접한 챔버 내에 내장되는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 벽 중 최소한 하나는 두 개의 콤(comb)을 포함하는데,상기 콤 중 하나는 1차 권선의 와이어를 가이드하고, 다른 하나의 콤은 2차 권선의 와이어를 가이드하는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 장치용 챔버 트랜스포머.
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