KR19980087386A - 플라이백 변압기 - Google Patents

Abstract

1 차 감기부로서 작용하는 저압 코일(3)은 저압 코일 보빈(2) 둘레에 감겨진다. 쌍으로 된 코어(1)의 다리부는 저압 코일 보빈(2)의 원통형 중공의 스페이스 안으로 삽입된다. 2 차 감기부로서 작용하는 고압 코일(5)은 고압 코일 보빈(4) 주위에 결합된다. 강자성 물질(10)은 본 발명에 따른 저압 코일(3)과 고압 코일(5) 사이에 삽입된다.

Description

플라이백 변압기

본 발명은 TV 수신기 또는 컴퓨터 디스플레이 터미널에 통합되는 CRT(음극선관)의 애노드에 고압을 공급하기 위해 사용되는 플라이백 변압기에 관한 것이다.

일반적으로, TV 수신기 또는 디스플레이 터미널에 사용되는 CRT 는 이미지를 디스플레이 하기 위해서는 매우 높은 애노드 전압을 필요로 한다. 따라서, CRT 는 일반적으로 그러한 고압을 발생시키기 위해 플라이백 펄스를 승압하고 정류하기 위한 플라이백 변압기가 장비된다.

이러한 장치가 장비된 많은 CRT 중에, 현재의 칼라 TV 수신기는 문자 다중 방송 서비스와 확대된 이미지 스크린과 조화를 이루기 위한 AV 겸용 요소들 중의 하나로서 그 기능을 하는 것이 필요하다. 게다가, CRT 가 디스플레이 터미널 장치로서 사용될 때, 확대된 이미지 스크린과 고해상도와 같은 최신의 필요조건을 만족시키는 것이 필요하다. 특히, 고해상도와 같은 필요조건은 나날이 그 필요성이 증대되어 가고 있다.

플라이백 변압기는 이미지 품질에 많은 영향을 준다. 따라서, 상기의 다양한 필요조건들을 만족시키기 위해서는, 플라이백 변압기는 보다 높은 출력 전압 뿐 만 아니라 보다 높은 출력 전류를 발생하는 것이어야 한다. 추가적으로는, 플라이백 변압기는 고압 로드 변화, 룰림 현상 및, 불필요한 방사를 억제하는 능력이 있어야만 한다. 특히, 울림 현상은 어둡고 밝은 줄무늬로서 스크린상에 나타난다. 이것은 이미지 품질을 저하시킨다. 게다가, 울림 현상은 플라이백 변압기의 1 차 전류에 포함된 부가된 요소로서 나타난다. 이것은 코일의 온도가 높아진다는 바람직하지 못한 결과를 가져오기 때문에 , 신뢰성을 저하시키는 것이 된다. 이들과 같은 문제점을 해결하기 위해서, 다양한 수단들이 종래에 적용되어져 오고 있다.

추가적으로, 높은 퍼포먼스를 갖는 플라이백 변압기는 일반적인 TV 수신기 또는 디스플레이 터미널에 설치될 수 있다. 따라서, 낮은 가격으로의 그러한 높은 퍼포먼스를 달성할 수 있는 플라이백 변압기를 제공할 수 있다는 것은 중요한 요소가 된다.

본 명세서에서, 종래의 플라이백 변압기가 도 10 및 11 을 참조로 하여 설명된다. 도 10 은 종래의 프라이백 변압기의 배열을 나타낸 단면도이다. 도 11 은 이러한 종래의 플라이백 변압기의 회로 다이어그램이다.

도 10 에서, 저압 코일 보빈(2)은 그 주위에 저압 코일(3)이 1 차 감기부로서 감겨진 원통형 몸체부를 갖는다. 저압 코일 보빈(2)은 원통형 중공 스페이스를 갖는다. 2 개의 U-형태 코어(1)의 다리부는 그것의 양 단부로 부터 이러한 원통형 중공 스페이스 안으로 삽입된다. 2 개의 코어(1)는 그들이 저압 코일 보빈(2)과 조립될 때 직사각형 형태를 협동적으로 형성한다.

게다가, 고압 코일 보빈(4)은 고압 코일(5)이 2 차 감기부로서 그 주의에 감겨진 원통형 몸체부를 갖는다. 고압 코일(5)은 고압 코일 보빈(4) 주위에서 단일 층으로 또는 다중층으로된 분리 솔레노이드를 형성한다. 도 11 에 도시된 바와 같이, 고압 코일(5)은 다수의 감기부(5a)로 구성된다. 각각의 감기부(5a)가 도 10 에 도시된 바와 같이 다중층으로 될 때, 폴리에스터 필름과 같은 절연 삽입층(6)이 감기부(5a)의 근접된 층 사이에 삽입된다. 다르게는, 고압 코일(5)의 감기부(5a)와 절연 삽입층(6)은 다중층으로 된 감기부 구조를 형성하기 위해 고압 코일 보빈(4)의 원통형 몸체부상에서 동축으로 교대로 층이 형성된다.

각 감기부(5a)는 도 11 에 도시된 바와 같이 삽입되는 다이오드(8)를 통해 연속적으로 연결된다. 이렇나 배열과 함께, 각 감기부(5a)는 다이오드(8)에 의해 정류되며 부가되는 동상(in-phase)의 전압을 발생시킨다. 도 11 에 도시된 바와 같이, 입력 다이오드(8a)는 고압 코일(5)의 전압 입력 사이드(즉, 접지 터미널)에 연결된다. 게다가, 출력 다이오드(8b)는 고압 코일(5)의 출력 사이드에 연결된다. 고압 코일(5)의 전압 입력 사이드는 고압 코일(5)이 고압 코일 보빈(4) 주위에 감겨질 때 감기부의 리딩 단부이다. 고압 코일(5)의 출력 사이드는 감기부의 꼬리 단부이다. 전압 입력 사이드에서의 입력 다이오드(8a)를 제공하는 것은 고압 조절 특성과 전압 내구 특성(즉, 신뢰성)을 향상시킬 수 있는 바람직한 방법이다. 그러나, 입력 다이오드(8a)는 선택할 수 있는 것으로 배제할 수도 있다. 도 10 에서는, 7 이 다이오드(8a, 8b)를 연결하는 터미널을 나타낸다.

고압 코일 보빈(4)은 그 안으로 저압 코일 보빈(2)이 삽입되 원통형의 중공의 스페이스를 갖는다. 즉, 고압 코일 보빈(4)은 저압 코일 보빈(2)을 고압 코일 보빈(4)과 통합하기 위해 저압 코일 보빈(2)의 외주 주위에 결합된다. 이러한 방식으로 통합된 저압 코일 보빈(2)과 고압 코일 보빈(4)은, 도 10 에 도시된 바와 같이, 비어있는 스페이스가 절연 수지(11)로 채워져 있는 케이싱(9)안에 수용된다.

상술된 바와 같은 플라이백 변압기로 부터 울림 현상을 감소시키기 위한 종래의 방법이 도 12 내지 15 를 참조로 하여 이하 상술된다. 도 12 내지 15 에서는, C1 은 플라이백 변압기 외부에 제공되는 ABL(자동 휘도 제한) 회로에 연결된 커패시터를 나타낸다. C2 는 플라이백 변압기의 외부에 제공된 동력 전압원 +B 에 연결된 커패시터를 나타낸다. 저압 코일(3)의 일 단부는 동력 공급원 +B 에 연결된다. 저압 코일(3)의 다른 단부는 공지된 수평 출력 트랜지스터(도시되지 않음)의 컬렉터에 연결된다.

도 12 는 저항기 R1 와 코일 L1 로 구성된 평행 회로를 포함하는 제 1 의 종래 회로가 도시된다. 이러한 평행 회로는 고압 코일(5)의 리딩 단부, 즉, ABL 회로에 근접한 전압 입력 사이드에 연결된다.

도 12 에서는, 울림 전류가 커패시터 C1→저항기 R1 와 코일 L1 의 평행 회로→고압 코일(5)의 감기부(5a)→분배 커패시터(도시되지 않음)→저압 코일(3)→커패시터 C2→커패시터 C1 으로 구성된 루프를 따라 흐른다. 저항기 R1 는 울림 전류를 주울 열로 변환시킴으로서 울림 전류를 약하게 한다. 이러한 경우에, 분배 커패시터는 저압 코일 보빈(3), 고압 코일 보빈(5) 및, 전연 수지(11)의 유전체 물질로 형성된 커패시터이다.

도 13 은 코일 L1 과 일련의 저항기 R1 회로 및, 코일 L1 에 평행하게 연결된 커패시터 C3 를 포함하는 공명 회로를 포함하는 제 2 의 종래 회로가 도시된다. 이렇나 공명 회로는 울림 주파수에 대응하는 공명 주파수를 갖는다. 도 13 에서는, 저항기 R1 가 울림 전류를 주울 열로 변환시킴으로서 울림 전류를 약하게 한다.

도 14 는 저압 코일(3)과 고압 코일(5) 사이에 삽입된 원통형 저항기(12)를 포함하는 제 3 의 종래의 회로가 도시된다. 일본 특허 공개 공보 번호 제 61-212008 호에 제 3 의 종래의 회로가 상세히 개시되어 있다.

도 14 에서는, 울림 전류가 고압 코일(5)의 감기부(5a)→분배 커패시터→저항기(12)→분배 커패시터→고압 코일(5)의 감비부(5a)로 구성된 루프를 따라 흐른다. 저항기(12)는 울림 전류를 주울 열로 변환시킴으로서 울림 전류를 약하게 한다.

도 15 는 제 4 의 종래의 회로를 나타낸다. 도 15 에서, 단지 하나의 감기부(5a)의 펄스파형을 도시하였지만, 포지티브 및 네가티브 펄스가 고압 코일(5)의 각 감기부(5a)의 양 단부에서 발생된다. 제 4 의 종래의 회로에 따르면, 2 개의 컨덕터(13)는 포지티브 펄스 발생부로부터 네가티브 펄스 발생부까지의 울림 영역 안에서 저압 코일(3)과 고압 코일(5) 사이에 삽입된다. 저항기 R1 는 이들 2 개의 컨덕터(13)에 연결되도록 제공된다. 일본의 심사완료되고 공개된 특허 번호 제 63-36232호는 제 4 의 종래의 회로에 대한 상세한 내용이 개시되어 있다.

도 15 에서, 저항기 R1 는 울림 전류를 주울 열로 변환시킴으로서 울림 전류를 약하게 한다. 울림 전류를 약하게 하는 효과를 달성한다고 하여도, 상기의 제 1 내지 4 의 종래의 회로는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

도 12 에 도시된 제 1 의 종래 회로는 입력 다이오드(8a)가 고압 코일(5)의 전압 입력 사이드에 제공되기 때문에 도 11 에 도시된 플라이백 변압기에 적용될 수 없다. 게다가, 저항기 R1 로 부터 발생되는 국부적인 열은 근접된 절연 수지(11)에 해를 끼친다. 이러한 것이 신뢰성을 저하시키는 것이다. 특히, 울림 전류는 수평 편향 주파수의 증대에 따라 커지게 된다. 이것은 저항기 R1 의 동력 소비를 증대시키며 신뢰성을 하락시킨다. 추가적으로는, 코일 L1 과 저항기 R1 을 이용함으로서 재료 단가가 증대되고 제조 공정에 있어서의 작업 효율이 저하된다는 바람직하지않은 문제점이 발생된다, 더욱이, 저항기 R1 와 코일 L1 을 위한 중요한 스페이스가 제공되야 하기 때문에 장치를 다운사이징 시킬 수 없게 된다.

도 13 에 도시된 제 2 의 종래 회로는 고압 코일(5)에서 발생하는 울림이 1 차 감기부에서 그것의 전류 값을 크게 해주기 때문에 저항기 R1 에서의 동력 소비가 크게 된다고 하는 단점이 있다. 따라서, 각 요소는 커다란 커패시터를 필요로 하게 된다. 이것이 단가를 높이게 된다. 저항기 R1 에 의해서 1 차 전류를 약하게 하면, 커패시터 C3 와 코일 L1 은 고압 조절 특성을 나쁘게 할 가능성이 있다. 저항기 R1 의 저항값이 증대될 때, 저항기 R1 에서의 동력 소비는 추가적으로 증대된다. 고압 조절 특성이 추자적으로 나빠지게 될 것이다. 따라서, 저항기 R1 의 저항값은 그렇게 크게 증대될 수 없다. 따라서, 울림이 크게 약하게 될 수 없다.

도 14 에 도시된 제 3 의 종래의 회로에 따르면, 저항기 R1 의 저항값은 만족스러운 울림 감소를 가져오기 위해서는 몇 ㏀ 의 레벨에 있어야만 한다. 그러나 이것은 원통형 저항기(12)를 낮은 단가로 울림을 충분히 약하게 하기 위해 크게 제조하는 것을 어렵게 한다. 따라서, 울림 현상은 충분히 감소되지 않는다. 울림을 충분히감소시키기 위한 것으로서는, 일본 특허 공개 공보 제 61-212008 호에서 1 차 감기부 사이드에서의 저항기 R1 와 코일 L1 의 평행 회로를 부가로 제공하는 방법이 개시된다. 이러한 경우에, 상기의 제 2 의 종래의 회로에서와 같은 문제점이 발생된다. 게다가, 저항기 R1 에서의 열 발생도 또한 문제점이 된다.

유사하게, 도 15 의 제 4 의 종래의 회로도 열이 빌생된다는 문제점이 있다. 컨덕터(13)와 저항기 R1 을 연걸하는 것은 복잡한 작업이다. 이것은 제조 공정에서의 인당 시간당 노동량을 증대시킨다. 저항기 R1 를 지지하기 위한 개량된 구조가 필요하다. 이것은 몸체부 크기를 크게 하며, 부품의 숫자를 늘려주기 때문에 전체적인 단가가 높아지게 된다.

상술된 바에 의하여, 본 발명의 목적은 울림 현상을 적절하게 감소시키며, 단가를 낮추고, 제조 공정에 있어서의 인당 시간당 노동량을 줄여주며, 콤펙트한 크기로 되고, 온도 증가가 작으며, 우수한 고압 조절 특성, 절연 능력 및, 퍼포먼스에 있어서 신뢰성을 줄 수 있는 플라이백 변압기를 제공하는데 있다.

상술된 것과 다른 목적들을 달성하기 위해서, 본 발명은 1 차 감기부로서 작용하는 저압 코일을 감기 위한 저압 코일 보빈, 저압 코일 보빈 안으로 삽입되는 코어, 2 차 감기부로서 작용하는 고압 코일을 갑기 위한 저압 코일 보빈 주위에 결합된 고압 코일 보빈 및, 저압 코일과 고압 코일 사이에 삽입된 강자성물질을 포함하는 고압을 발생하는 플라이백 변압기가 재공된다.

바람직하게는, 고압 코일은 근접되는 감기부들 사이에 제공된 삽입 다이오드를 통해 연결된 다수의 감기부 및 고압 코일의 전압 입력 사이드에 대응되는 다수의 감기부들의 제 1 의 감기부의 입력 사이드에 연결된 입력 다이오드를 포함한다.

바람직하게는, 저압 코일 보빈은 원통형이며, 강자성 물질은 저압 코일 보빈 주위를 감싸는 저압 코일을 둘러싸는 중공의 스페이스가 구비된 원통형 몸체부를 갖기 때문에 코어의 자기 플럭스에 관해 폐쇄된 루프를 형성하지 않는다.

바람직하게는, 고압 코일 보빈은 고압 코일 보빈의 축 방향으로 배열된 다수의 홈을 가지며, 상기 각각의 홈은 고압 코일 보빈의 주변 방향으로 확장되며, 고압 코일은 이들 홈안에 분리되게 감겨져 있다.

바람직하게는, 코어의 축 방향으로 확장되는 하나 이상의 슬릿이 강자성 물질상에 형성된다.

바람직하게는, 하나 이상의 윈도우가 강자성 물질상에 형성된다.

바람직하게는, 강자성 물질이 코어의 축 방향으로 분할되는 다수의 부분으로 구성되기 때문에, 강자성 물질은 코어의 갭상에 위치되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 플라이백 변압기의 바람직한 실시예를 나타내는 단면도.

도 2a, 2b 및, 2c 는 본 발명에 따른 플라이백 변압기의 주요 구성 요소를 나타내는 사시도.

도 3 은 본 발명에 따른 플라이백 변압기의 저압 코일 보빈과 고압 코일 보빈의 조립된 상태를 나타내는 사시도.

도 4a 및 4b 는 본 발명에 따른 플라이백 변압기에 이용되는 강자성 물질의 다앙한 구조를 나타내는 사시도.

도 5a, 5b 및, 5c 는 본 발명에 따른 플라이백 변압기에 이용되는 강자성 물질의 다앙한 구조를 나타내는 사시도.

도 6a 및 6b 는 본 발명에 따른 플라이백 변압기의 울림 현상을 약화시키는 기능을 나타내는 도면.

도 7a 내지 7d 는 본 발명에 따른 플라이백 변압기의 효과를 설명하는 그래프.

도 8 은 본 발명에 따른 플라이백 변압기의 다른 실시예를 나타내는 단면도.

도 9 는 본 발명에 따른 플라이백 변압기의 다른 실시예를 나타내는 단면도.

도 10 은 종래의 플라이백 변압기의 배열을 나타내는 단면도.

도 11 은 도 10 에 도시된 종래의 플라이백 변압기의 회로 다이어그램.

도 12 는 울림 축소 기능을 갖는 제 1 의 종래의 회로를 나타낸 도면.

도 13 는 울림 축소 기능을 갖는 제 2 의 종래의 회로를 나타낸 도면.

도 14 는 울림 축소 기능을 갖는 제 3 의 종래의 회로를 나타낸 도면.

도 15 는 울림 축소 기능을 갖는 제 4 의 종래의 회로를 나타낸 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 저압 코일 보빈 3 : 저압 코일

4 : 고압 코일 보빈 5 : 고압 코일

8 : 다이오드 9 : 케이싱

10 : 강자성 물질 10s : 슬릿

상술된 본 발명의 목적, 양태 및, 장점들은 첨부된 도면을 참조로 하여 후술되는 상세한 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조로 하여 이하 후술된다. 도면 전체에 걸쳐서 동일한 표시 부호가 사용되었다.

먼저, 도 1 내지 3 을 참조하자면, 플라이백 변압기의 배열은 본 발명의 일 실시예에 따라 설명될 것이다. 도 11 에 도시된 회로 다이어그램은 본 발명의 플라이백 변압기에 적용가능하다.

도 1 에서, 저압 코일 보빈(2)은 그 주위에 저압 코일(3)이 1 차 감기부로서 감겨진 원통형 몸체부를 갖는다. 저압 코일 보빈(2)은 도 2b 에 도시된 바와 같이, 원통형의 중공의 스페이스(2a)을 갖는다. 2 개의 U-형태 코어(1)의 다리부는 도 2c 에 도시된 바와 같이, 그것의 양 단부로 부터 저압 코일 보빈(2)의 원통형 중공의 스페이스(2a) 안으로 삽입된다. 2 개의 코어(1)는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 저압 코일 보빈(2)이 조립될 때 직사각형 형태를 협동적으로 형성한다.

게다가, 고압 코일 보빈(4)은 그 주위에 고압 코일(5)이 2 차 감기부로서 감겨진 원통형 몸체부를 갖는다. 고압 코일 보빈(4)은 도 2a 에 도시된 바와 같이, 원통형의 중공의 스페이스(4a)를 갖는다. 고압 코일(5)은 고압 코일 보빈(4) 주위에 단일층 또는 다중층으로된 분리 솔레노이드를 형성한다. 도 11 에 도시된 바와 같이, 고압 코일(5)은 다수의 감기부(5a)로 구성된다. 각 감기부(5a)가 도 1 에 도시된 바와 같이, 다중층일 때, 폴리에스터 필름과 같은 절연 삽입층(6)은 감기부(5a)의 근접된 층들 사이에 삽입된다. 다르게는, 고압 코일(5)의 감기부(5a) 및 절연 삽입층(6)은 다중층으로 된 감기부 구조가 형성되도록 원통형 고압 코일 보빈(4)상에 교대로 층이 형성된다.

각 감기부(5a)는, 도 11 에 도시된 바와 같이, 그 사이에 제공된 삽입 다이오드(8)를 통해 일련으로 연결된다. 이려한 배열과 함께, 각 감기부(5a)는 삽입 다이오드(8)에 의해 부가되고 정류되는 동상의 전압을 발생시킨다. 도 11 에 도시된 바와 같이, 입력 다이오드(8a)는 고압 코일(5)의 전압 입력 사이드(즉, 접지 터미널)에 연결된다. 또한, 출력 다이오드(8b)는 고압 코일(5)의 출력 사이드에 연결된다. 입력 다이오드(8a)를 전압 입력 사이드에 제공하는 것은 고압 조절 특성과 전압 내구 특성(신뢰성)을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 후술되는 바와 같이, 본 발명에 의해 실현되는 울림 감소는 입력 사이드에서 입력 다이오드(8a)를 갖는 플라이벡 변압기에 적용할 수 있다. 도 1 및 도 2a 내지 2c 에서, 표시번호 7 은 연결 다이오드(9, 8a, 8b)를 위해 이용되는 터미널을 나타낸다.

저압 코일(3)이 저압 코일 보빈(2) 주위에 감겨진후에, 원통형 간자성 물질(70)이 저압 코일(3) 주위에 추가적으로 감겨진다. 고압 코일 보빈(4)은 원통형의 중공의 스페이스(4a)를 갖는다. 저압 코일 보빈(2)은 이러한 원통형 중공의 스페이스(4a) 안으로 삽입된다. 즉, 도 3 에 도시된 바와 같이, 저압 코일 보빈(2)과 고압 코일 보빈(4)은 저압 코일 보빈(2)의 외주 주위에 고압 코일 보빈(4)을 결합함으로서 통합된다. 도 1 에서 명확하게 도시된 바와 같이, 본 발명의 배열에 따르면, 플라이백 변압기는 저압 코일(3)과 고압 코일(5) 사이에 배치된 강자성 물질(10)을 갖는다.

도 8 은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 본 실시예에 따르면, 강자성 물질(10)은 저암 코일 보빈(2) 주위에 동일한 것을 제공하는 대신에 고압 코일 보빈(4)안에 배치된다. 먼저, 강자성 물질(10)은 그것의 내부 원통형 벽을 따라 고압 코일 보빈(4) 주위에 감겨진다. 그 때, 폴리에스터 필름과 같은 절연 삽입층(6)은 강자성 물질(10) 주위에 감겨진다. 그 후에, 고압 코일(5)이 절연 삽입층(6) 주위에 감겨진다. 즉, 본 발명은 강자성 물질(10)을 저압 코일(3)과 고압 코일(5) 사이에 배치하는 것이 제공된다.

저압 코일 보빈(2)의 외주 주위에 고압 코일 보빈(4)을 결합하여 통합된 저압 코일 보빈(2)과 고압 코일 보빈(4)은 모두 도 1 및 8 에 도시된 바와 같은 케이싱(9)안에 수용된다. 케이싱(9)의 빈 스페이스는 절연 수지로 채워진다.

도 1, 8 및, 11 에 도시된 바와 같은 각 고압 코일(5)은 총 4 개의 감기부(5a) 안으로 삽입된다. 그러나, 감기부(5a)의 개수는 제한적이지 않다. 유사하게, 감기부(5a) 사이에 삽입된 삽입 다이오드(8)의 개수도 제한적이지 않다. 예를 들면, 도 3 에 도시된 바와 같이 4 개의 삽입 다이오드가 사용될 수 있다.

강자성 물질의 상세한 구조가 도 4a, 4b 및 5a 내지 5c 를 참조로 하여 이하 후술된다. 일반적으로, 강자성(ferromagnetism)이라는 것은 자성을 갖는 원자 또는 금속성 자유 전자가 자발적인 자기화를 형성하도록 그들의 포지티브한 교환 상호작용에 의해 공통된 방향으로 조직되는 자기 모멘트를 가질 때 얻어지는 자성으로서 정의된다. 이러한 강자성을 갖는 물질을 강자성 물질로서 나타내고 있다.

도 4a 는 코어(1)의 자기 플럭스에 관해 폐쇄되지 않은 루프를 형성시키기 위해, 코어(1)의 축 방향을 따라 전체적으로 확장되는 슬릿(10s)을 갖는다. 슬릿(10s)을 제공하는 것은 어떠한 단락 전류를 방지한다. 이러한 배열과 함께, 강자성 물질(10)의 원통형 몸체부의 일 단부는 감겨진 방향으로 슬릿(10s)을 통해 다른 단부로 부터 공간지게 된다. 그러나, 전류가 열 발생을 억제시키기에 충분할 만큼 작을 때 폐쇄된 루프를 형성하는 것이 가능하다.

도 4b 는 원통형 몸체부의 분리된 단부들 사이에서 슬릿을 폐쇄하는 절연부재(14)가 구비된 다른 강자성 물질이 도시된다. 이러한 배열은 자기 플럭스에관해 폐쇄되지 않은 루프를 형성한다. 그러나 이것은 다중층의 강자성 물질(10)을 제공하는 것이 가능하다. 또는, 강자성 물질(10)의 외주의 길이를 대략 3/4 방향회전시켜 줄여주는 것이 가능하다.

추가적으로, 도 5a 내지 5c 는 강자성 물질(10)의 다양한 개조가 도시되어 있다. 도 5a 는 코어(1)의 축 방향으로 확장되는 다수의 슬릿(10s)을 갖는 강자성 물질(10)이 도시된다. 다르게는, 슬릿(10s)에 의해 서로 공간진 강자성 물질(10)의 다수의 직사각형 피스는 원통형 몸체부를 협동적으로 형성한다. 도 5b 는 도 4a 에 도시된 강자성 물질(10)과 동일한 방식으로 단일 슬릿(10s)을 갖는 강자성 물질(10)을 나타낸 도면이다. 추가적으로, 다수의 윈도우(10w)는 코어(1)의 축 방향으로 확장되도록 형성된다. 도 5c 는 그것의 몸체부가 그것의 외주 방향으로 확장되는 갭(10g)에 의해 다수의 원통형 부분 안으로 분리되는 강자성 물질(10)을 도시한다.

도 5a 내지 5c 에 도시된 바와 같이, 형태, 길이, 폭, 두께 또는 재료에 있어서 강자성 물질을 개조한 것은 강자성 물질(10)의 임피던스에 중요한 변화를 가져다 준다. 따라서, 플라이백 변압기의 자기공명 주파수는 도 5a 내지 5c 에 도시된 바와 같은 원통형 몸체부를 분리하는 갭(10g) 또는 위도우(10w) 또는 다수의 슬릿(10s)을 제공함으로서 의도적으로 변화시킬 수 있으며 또한 적절하게 조절할 수 있다. 이것은 고압 조절 특성을 추가적으로 향상시키는 것이 된다.

도 5a 내지 5c 에 도시된 배열에 따르면, 코어(1)의 갭(1g)로 부터 누출되는 자기 플럭스에 의해 자기화되는 것으로 부터 강자성 물질(10)을 보호하는 것이 가능하다. 따라서, 온도 증가가 추가적으로 억제될 수 있다.

특히, 도 5c 의 배열에 따르면, 강자성 물질(10)의 상부 원통형 몸체부와 하부 원통형 몸체부 사이의 주변 갭(10g)은 코어(1)의 갭(1g)과 같은 높이 위치에 제공될 수 있다. 따라서, 강자성 물질(10)을 코어(1)의 갭(1g)에 직접 대면되지 않게 배열하는 것이 가능하다.

이러한 배열과 함께, 코어(1)와 강자성 물질(10) 사이의 실제적인 틈이 확대될 수 있다. 이것은 강자성 물질(10)의 자기화에 의한 열 발생이나 온도 증가를 억제시킬 수 있다.

코발트, 니켈, 철, 실리콘 스틸, 퍼멀로이, 스테인레스 및, 페라이트와 같은 재료들이 강자성 물질(10)로서 이용될 수 있다. 강자성 재료는 일반적으로 그것의 비교 자기 투자율(permeability)이 크다. 예를 들면, 코발트는 250이며, 니켈은 600이고, 철은 5000이다. 이것은 본 발명에 이용되는 강자성 물질(10)이 바람직하게는 200 이상이며, 100 이상의 비교 자기 투자율을 갖는 것을 추천할만 하다는 것을 나타낸다.

예를 들면, 강자성 물질(10)용의 실제적인 제료는 스미또모 3M 회사로 부터 상용적으로 입수가능한 부품 번호 FE-20CX 에 의해 식별가능한 철 포일 및 다이도 스페샬 스틸 회사로 부터 상용적으로 입수가능한 부품 번호 MENPC2 에 의해 식별되는 퍼말로이 포일이다.

특히, 부품 번호 FE-20CX 에 의해 색별 가능한 철 포일은 일 측면상에 접착층이 구비된 테이프이다. 이것은, 철 포일 테이프가 접축층에 의해 저압 코일 보빈(2) 주위에 쉽게 고정되거나 지지될 수 있기 때문에, 철 포일이 저압 코일 보빈(2) 주위에 갑겨질 때 조립을 단순화하게 한다. 도 4a 에 도시된 강자성 물질(10)은 저압 코일(3)이 저압 코일 보빈(2) 주위에 갑겨진 조건에서 저암코일 보빈(2)의 외주 길이 보다 조금 짧은 길이를 갖도록 철 포일 테이프를 절단해 줌으로서 달성할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 울림 감소가 이하 후술된다. 도 6a 는 고압 코일(5)의 입력 사이드에서 압력 다이오드를 갖지 않는 플라이백 변압기을 도시하는 회로 다이어그램이다. 도 6b 는 고압 코일(5)의 입력 사이드에서 입력 다이오드를 갖는 다른 플라이백 변압기를 도시하는 회로 다이어그램이다.

도 6a 에서, 울림 전류의 일 부분은 커패시터 C1→고압 코일(5)의 감기부(5a)→분배 커패시터→강자성 물질(10)→분배 커패시터→카패시터 C2→커패시터 C1 으로 구성된 루프를 따라 흐른다. 울림 전류의 다른 부분은 커패시터 C1→고압 코일(5)의 감기부(5a)→분배 커패시터→저압 코일(3)→커패시터 C2→커패시터 C1 로 구성된 루프를 따라 흐른다.

도 6b 에서, 울림 전류의 일 부분은 고압 코일(5)의 감기부(5a)→분배 커패시터→강자성 물질(10)→분배 커패시터→고압 코일(5)의 감기부(5a)로 구성된 루프를 따라 흐른다. 울림 전류의 다른 부분은 고압 코일(5)의 감기부(5a)→분배 커패시터→저압 코일(3)→분배 커패시터→고압 코일(5)의 감기부(5a)로 구성된 루프를 따라 흐른다.

이러한 방식으로, 강자성 물질(10)은 울림 전류가 흐르는 폐쇄된 루프안에 배치된다. 강자성 물질(10)의 내부 임피던스와 외부 임피던스는 Z = R + j2πfL------(1) 의 방정식으로 나타내며, 상기 방정식에서, R 은 강자성 물질(10)의 저항이며, j 는 (-1)^1/2와 동일한 가정 수자 유닛이며, f 는 울림 주파수를 나타내며, L 은 강자성 물질(10)의 인덕턴스를 나타내며, π 는 직경에 대한 원호 원주의 비율을 나타낸다.

울림 전류 i 는 i ∝1/(R + j2πL)------(2) 의 방정식으로 나타낸다.

울림 주파수는 대략 1 MHz 레벨이다. 상기 방정식 (2)에 따르면, 울림 전류 i 는 임피던스 Z 를 증대시킴으로서 보다 작은 값으로 억제될 수 있다. 울림 전류 i 는 방정식 (1)에 표기된 강자성 물질(10)의 저항 요소 R 에 의해 주울 열로 변환된다. 따라서, 본 발명은 울림 현상을 만족스러울 정도로 줄여줄 수 있다. 이것은 고압 코일(5)의 입력 사이드에 입력 다이오드(8a)가 제공되는 것과는 관계없이 달성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 울림 감소는 고압 조절 특성과 전압 내구 특성(즉, 신뢰성)을 향상한 바람직한 배열을 갖는 고압 코일(5)의 입력 사이드에 입력 다이오드(8a)를 갖는 플라이백 변압기에 효과적으로 적용될 수 있다.

본 발명에 의한 울림 감소는 단지 저항에서 주울 열로 변환시킴에 의해 울림 감소가 달성가능한 상술된 종래의 장치와 비교하면 보다 작은 저항기가 필요하게 된다. 따라서, 온도 변화가 작고 주울 열에 의한 열 발생이 작은 플라이백 변압기를 제공하는 것이 가능하게 된다. 다르게는, 본 발명은 온도 증가를 소정의 영역안에 제한시킬 수 있는 다운사이즈된 플라이백 변압기를 제공하는 것이 가능하다.

게다가, 입력 다이오드(8a)가 고압 코일(5)의 감기부(5a)에 연결될 때, 고압 코일(5)의 감기부(5a)의 대략적인 중앙부는 중립 전압 포인트가 된다. 이것은 발생된 펄스를 포지티브 펄스와 네가티브 펄스로 분할한다. 따라서, 그것의 동등한 분배 커패시턴스가 감소된다. 고압 로드 변화를 억제하는 동안에는 보다 강한 공명이 실현된다. 또한, 펄스의 피크 값은 절반의 값으로 감소한다. 이것이 신뢰성을 향상시킨다.

도 7a 내지 7d 는 고압 코일(5)의 입력 사이드에 연결된 입력 다이오드(8a)를 갖는 플라이백 변압기로 부터 실제로 측정된 파동형태를 나타낸 그래프이다. 도 7a 는 울림 감소를 위해 어떠한 조치도 취하지 않았을 때(즉, 강자성 물질(10)이 재공되지 않았을 때) 얻어지는 파동형태를 나타낸 도면이다. 도 7b 는 강자성 물질(10)이 0.1 mm 두께의 스테인레스 포일(SUS 430)일 때 얻어지는 파동형태를 나타낸 도면이다. 도 7c 는 강자성 물질(10)이 0.03 mm 두께의 철 포일일 때 얻어지는 파동형태를 나타낸 도면이다. 도 7d 는 강자성 물질(10)이 0.2 mm 두께의 퍼말로이 포일일 때 얻어지는 파동형태를 나타낸 도면이다. 도 4a 에 도시된 바와 같이, 강자성 물질(10)은 코어(1)의 자기 플럭스에 관해 폐쇄된 루프를 형성하지 않기 위해 감기부의 꼬리 엣지와 리딩 엣지 사이에 갭(즉, 슬릿(10s))을 한 번 회전하는 것과 실제적으로 동일한 외주 길이를 갖는다. 강자성 물질(10)은 저압 코일(23)과 고압 코일(5) 사이에 삽입된다.

도 7a 내지 7d 의 각각의 도면에 도시된 바와 같이, 상부 파동형태는 그것의 전류값을 나타내는 세로좌표가 구비된 저압 코일(3)의 입력 전류를 나타낸다. 하부 파동형태는 그것으 전압 값을 나타내는 세로좌표가 구비된 고압 코일(5)의 유도를 나타낸다. 각 그래프에서, 가로좌표는 시간을 나타낸다.

도 7a 및 7b 내지 7d 사이의 비교에서 명확해진 바와 같이, 울림 현상은 본 발명에 따른 저압 코일(3)과 고압 코일(5) 사이에 강자성 물질(10)을 개재시킴으로서 적절하게 감소시킬 수 있었다.

도시되지는 않았지만, 비-강자성 물질인 0.2 mm 두께의 구리 포일, 다른 비-강자성 물질인 0.3 mm 두께의 납 포일, 다른 비-강자성 물질인 0.2 mm 두께의 청동 포일, 다른 비-강자상 물질인 0.2 mm 두께의 인 포일 및, 상자성체인 0.2 mm 두께의 알루미늄 포일과 같은 강자성 특성을 갖지 않은 다른 물질로 강자성 물질을 대체시키는 유사한 테스트가 있었다. 모든 경우에 있어서, 측정된 결과는 도 7a 에 도시된 바와 동일하다. 그것은 울림 현상을 감소시킬 수 있는 어떠한 효과도 발견할 수 없었다는 것이다.

상술된 바에 의하여, 저압 코일(3)과 고압 코일(5) 사이에 강자성 물질(10)을 제공하는 것은 울림 현상을 감소시키는데 효과적이라는 것을 알 수 있다. 도 9 에 도시된 플라이백 변압기는 다수의 원통형 홈(4b)이 고압 코일 보빈(4)의 축 방향으로 배열된 소위 부분-감기 플라이백 변압기이다. 각 홈(4b)은 고압 코일 보빈(4)의 외주 방향으로 확장된다. 고압 코일(5)은 이들 원통형 홈(4b)안에 분리되게 감겨진다.

도 9 에서, 삽입되는 다이오드(8)는 고압 코일(5)의 중앙부에서 장비된다. 출력 다이오드(8b)는 고압 전압 코일(5)의 꼬리 단부에 장비된다. 입력 다이오드(8a)는 고압 코일(5)의 리딩 단부에 제공될 수 있다.

부분-감기 플라이백 변압기에서 조차, 고압 코일(5)과 저압 코일(3) 사이에 강자성 물질(10)을 제공함으로서 울림 현상을 감소시킬 수 있는, 도 1 및 8 의 실시예에서 상술된 동일한 효과들이 얻어진다.

상술된 바와 같이, 본 발명은 1 차 감기부로서 작용하는 저압 코일을 감기 위한 저압 코일 보빈, 저압 코일 보빈 안으로 삽입되는 코어, 2 차 감기부로서 작용하는 고압 코일을 감기 위한 저압 코일 보빈 둘레에 결합된 고압 코일 보빈 및, 저압 코일과 고압 코일 사이에 삽입된 강자성 물질을 포함하는 플라이백 변압기를 제공한다. 이러한 배열과 함께, 울림 현상을 감소시키고, 단가가 저렴하며, 제조 공정에 있어서의 인당 시간당 노동량을 줄여주고, 콤팩트한 크기로 될 수 있으며, 온도 증가가 적고, 고압 조절 특성과 절연 능력 그리고 퍼포먼스에 있어서 신뢰성이 우수한 플라이백 변압기를 제공하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 본원의 근본 정신을 벗어남이 없이는 여러 가지 형태로 그 실시예들이 정의될 수 있다. 본 발명의 영역은 상술된 내용에 의해서 보다는 후술되는 청구범위에 의해 단지 한정되기 때문에, 상술된 본 실시예들은 단지 하나의 예시일 뿐이다. 따라서, 후술되는 청구범위에 포함되는 모든 변경 및 개조된 내용들은 본 청구범위에 포함되는 것이다.

Claims (7)

1 차 감기부로서 작용하는 저압 코일을 감기 위한 저압 코일 보빈; 상기 저압 코일 보빈 안으로 삽입된 코어; 2 차 감기부로서 작용하는 고압 코일을 감기 위해 상기 저압 코일 보빈 둘레에 결합된 고압 코일 보빈 및; 상기 저압 코일과 상기 고압 코일 사이에 삽입된 강자성 물질을 포함하는 고압을 발생하는 플라이백 변압기.

제 1 항에 있어서, 상기 고압 코일은 근접된 감기부들 사이에 제공된 삽입되는 다이오드를 통해 연결된 다수의 감기부 및, 상기 고압 코일의 전압 입력 사이드에 대응되는 상기 다수의 감기부들의 제 1 감기부의 입력 사이드에 연결된 입력 다이오드를 포함하는 고압을 발생하는 플라이백 변압기.

제 1 항에 있어서, 상기 저압 코일 보빈은 원통형이며, 상기 강자성 물질은 상기 코어의 자기 플럭스에 관해 폐쇄되지 않은 루프를 형성시키기 위해, 상기 저압 코일 보빈 주위에 감겨진 상기 저압 코일을 둘러싸기 위한 중공의 스페이스가 있는 원통형 몸체부를 갖는 것인 고압을 발생하는 플라이백 변압기.

제 1 항에 있어서, 상기 고압 코일 보빈은 상기 고압 코일 보빈의 축 방향으로 배열되며, 그 각각이 상기 고압 코일 보빈의 외주 방향으로 확장되는 다수의 홈을 가지며, 상기 고압 코일은 상기 다수의 홈안에 분리되어 감겨진 것인 고압을 발생하는 플라이백 변압기.

제 3 항에 있어서, 상기 코어의 축 방향으로 확장되는 하나 이상의 슬릿이 상기 강자성 물질상에 형성된 것인 고압을 발생하는 플라이백 변압기.

제 3 항에 있어서, 하나 이상의 윈도우가 상기 강자성 물질상에 형성된 것인 고압을 발생하는 플라이백 변압기.

제 3 항에 있어서, 다수의 부분으로 구성된 상기 강자성 물질은 상기 코어의 축 방향으로 분할되기 때문에, 상기 코어의 갭에 직접 대면되지 않는 것인 고압을 발생하는 플라이백 변압기.