KR19990001403A - 트랜스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 트랜스에 관련된 것으로써, 코일의 권선 방법을 자동화하고, 코일의 단선 방지를 위한 함침공정을 진공장치 없이 대기압에서 실행하여 고주파 트랜스의 제조 코스트를 절감하는데 목적이 있다.

본 발명의 고주파 트랜스는 보빈의 권선부 106에 복수개의 슬롯 150이 구비되고, 상부코어 300 및 하부코어 200의 각각의 지지부 129가 보빈의 양단의 고정부에 각각 고정되고, 상기 상부코어 및 하부코어의 돌출부 131이 상기 보빈의 관통홀 104 내에서 소정의 갭을 두고 서로 대향하고, 상기 상부코어 및 하부코어의 돌출부 132a, 132b는 상기 보빈의 권선부 106 외측에서 서로 접촉되어 고정되고, 상기 권선부 106에 권선되는 1차코일과 2차코일은 상기 돌출부 131이 이루는 갭을 기준으로 하여 양쪽으로 상기 각각의 슬롯 150에 교대로 권선된다.

Description

트랜스

본 발명은 각종 전기, 전자회로 장치에 이용되는 트랜스에 있어서 EER, EI형 등의 코어와, 보빈에 권선된 코일 등으로 구성된 고주파 트랜스에 관련된 것이다.

특히, 트랜스의 보빈에 형성되는 원통형의 권선부의 중심축과 직각으로 복수개의 슬롯이 형성되고, 그 슬롯에 1차코일과 2차코일이 권선되도록 함으로써 코일을 권선하는 방법을 자동화하고, 제조 코스트가 절감되는 고주파 트랜스를 구성하는 것에 관련된 것이다.

먼저, 종래의 고주파 트랜스에 대하여 도면을 참고하여 설명한다.

도 1a는 종래 트랜스에 사용되는 보빈의 측면도이고, 도 1b는 도 1a의 단면도이다.

도 1a, 1b에서 보빈 1은 평행하게 구성된 2개의 직육면체형의 받침대 2a, 2b 사이에 코어의 지지부를 고정하는 고정부 3이 형성되어 있다.

받침대 2a, 2b의 하면에는 코어의 리드선 접속단자 8이 형성되어 있다.

고정부 3의 상부에는 원통형의 권선부 6이 형성되어 있다.

권선부 6의 상부에는 코어의 지지부를 고정하는 고정부 7이 형성되어 있고, 고정부 3과 고정부 7 및 권선부 6을 동시에 관통하는 관통홀 4가 형성되어 있다.

상기 도 1a와 같은 구조를 갖는 보빈 1에 1차코일과 2차코일을 권선하면 도 2a, 도 2b(도 1a의 단면도)와 같은 구조가 된다.

도 2a, 도 2b에서 권선부 6의 주위에는 1차코일 10a가 먼저 감기고, 층간절연을 위하여 소정의 절연테이프 25a가 1차코일 위에 감긴다. 절연테이프 25a 위에 2차코일 20a가 이어서 감기고, 층간 절연을 위하여 2차코일 20a 위에 절연테이프 25b가 감긴다. 절연테이프 25b 위에는 1차코일 10b가 감기고, 1차코일 10b 위에 절연테이프 25c가 감긴다. 절연테이프 25c 위에 2차코일 20b가 감기고, 2차코일 20b 위에 절연테이프 25d가 감긴다.

상기 구조에 있어서 보빈의 권선부 6의 가장자리 부분에 인접하여 권선된 1차코일과 2차코일 사이에는 정해진 국내 및 국제 규격을 만족시키기 위하여 베리어테이프 35를 감는다.

상기 권선된 1차코일 및 2차코일은 받침대부 2a, 2b의 하면에 형성된 소정의 접속단자 8에 접속된다.

상기 도 2a, 도 2b와 같이 보빈 1에 코일을 권선한 후 도 3의 구조와 같은 EER형의 코어 즉, 지지부 29의 양단에 수직으로 돌출한 돌출부 32a,32b와 지지부 29의 중앙부분에 돌출부 32a,32b와 같은 방향으로 돌출한 돌출부 31이 형성된 EER형의 코어 30을 2개 준비하여 보빈 1의 관통홀의 양방향에서 각각 삽입하고, 도 4와 같이 2개의 코어 30의 연결부 32a,32b의 선단이 서로 당접하도록 고정하여 종래의 고주파 트랜스를 구성한다.

그런데 상기와 같이 구성되는 종래의 고주파 트랜스는 도 2b에서와 같이 1차코일과 2차코일이 원통형의 권선부 6의 중심축과 직각방향으로 권선되기 때문에 트랜스의 소정의 규격을 만족시키기 위하여 1차코일과 2차코일을 권선하는 과정에서 1차코일과 2차코일의 경계영역에 반드시 절연테이프를 감아야 하고, 1차코일과 2차코일 권선의 양쪽 단부 부분에 1차 및 2차코일 간의 소정의 이격거리를 만족하기 위하여 베리어테이프를 감아야 한다. 즉, 보빈에 1차코일을 권선한 후 절연테이프 및 베리어테이프를 권선하고, 이어서 상기 절연테이프 위에 2차코일을 권선하는 과정을 거친다.

따라서, 절연테이프와 코일의 권선을 여러 공정단계로 나누어 작업자가 손으로 권선하여야 하고, 권선의 방법을 자동화할 수 없다.

또한, 권선된 코일의 단락을 방지하기 위한 바니쉬 함침 공정시 코일의 층마다 절연테이프가 감겨지고 보호되기 때문에 바니쉬를 각 코일층의 구석 구석에 침투시키기 위해서는 진공장치가 별도로 필요하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 착안된 것으로써 코일의 권선방법을 자동화하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 코일의 권선방법을 자동화하고, 권선된 코일사이에 개재된 절연테이프 등을 배제하여 제조 코스트가 절감되는 고주파 트랜스를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 진공장치없이 통상의 대기압에서 권선된 코일의 단락을 방지하기 위한 바니쉬 함침을 실행하는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해서는, 특히 코일의 권선방법을 자동화하기 위해서는 종래의 보빈의 기하학적 구조를 변경하여야 한다.

도 5a 및 도 5b와 같이 본 발명의 보빈 101은 평행하게 구성된 받침대 102a, 102b 사이에 코어의 지지부를 고정하는 고정부 103이 구비되고, 받침대 102a, 102b의 하면에는 복수개의 접속단자 108이 구비된다. 고정부 103의 상부에는 원통형의 권선부 106이 구비되고 권선부 106의 상부에는 코어의 지지부를 고정하는 고정부 107이 구비된다. 하부 고정부 103, 원통형의 권선부 106, 상부 고정부 107을 동시에 관통하는 관통홀 104가 구비된다.

특히, 원통형의 권선부 106은 소정의 간격을 갖는 복수개의 슬롯 150이 원통형의 권선부 106에 형성된 관통홀 104의 중심축과 직각을 이루도록 구비되어야 한다.

본 발명의 보빈의 구조에서 슬롯 150 사이에 형성되는 격벽 151은 절연체로 구성되어야 하며 또, 슬롯의 격벽 151의 두께는 각종 국제규격, 특성 및 효율 등을 고려하여 결정되어야 한다. 마찬가지로 슬롯의 격벽 151의 높이는 각각의 슬롯에 코일을 권선하였을 때 그 권선된 코일의 최총면의 권선 높이와 트랜스의 각 접속단자로 인출되는 코일 리드선과의 거리에 따라 적절한 공간거리를 유지할 수 있도록 설정되어야 한다.

한편, 플라이백 방식을 이용하는 본 발명의 고주파 트랜스에 있어서는 도 6의 구조와 같이 코어 130은 EER형 등으로 구비되고, 지지부 129의 양쪽 단부에 지지부 129와 직각방향의 돌출부 132a, 132b가 소정의 길이로 입설된다. 지지부 129의 중앙부분에는 돌출부 132a, 132b와 같은 방향으로 입설된 돌출부 131이 고정된다. 돌출부 131의 길이는 돌출부 132a, 132b의 길이보다 작도록 형성하여, 2개의 코어를 대칭적으로 배치하고, 돌출부 132a, 132b를 서로 고정하였을 때 돌출부 131의 단부가 서로 당접되지 않고, 일정한 간격을 갖도록 하여야 한다.

또, 플라이백 방식의 고주파 트랜스의 단면을 나타내는 도 7과 같이 코어의 돌출부 131이 형성된 창면적에 대하여 돌출부 131의 중심축과 직각방향으로 1차코일과 2차코일이 권선되고, 돌출부 131의 중심축과 평행한 방향으로 1차코일 권선과 2차코일 권선이 각각의 선택되는 슬롯에 배치되는 구조가 되기 때문에 권선된 코일간에 자장의 쇄교작용으로 인하여 리케이지 인덕턴스가 종래의 권선구조보다 상대적으로 높게 나타날 수 있다. 따라서 1차코일과 2차코일의 결합계수를 적절한 수준으로 유지하기 위하여 소정의 규칙에 따라 코일을 분할하여 배치하여야 한다.

또한, 분할된 1차코일과 2차코일의 적절한 배분을 통하여 1차와 2차코일의 쇄교자 속의 손실을 저감하도록 배치하여야 한다.

플라이백 방식이 아닌 포워드방식을 이용하는 고주파 트랜스에 있어서는 코어를 도 6과 같은 구조로 형성할 필요는 없고, 본 발명의 보빈의 관통홀을 통과하도록 EI형 등의 코어를 이용할 수 있다.

도 1a는 종래의 보빈의 측면도이고, 도 1b는 종래의 보빈의 단면도이고,

도 2a는 코일이 권선되어 있는 종래의 보빈의 측면도이고, 도 2b는 코일이 권선되어 있는 종래의 보빈의 단면도이고,

도 3은 코어의 측면도이고,

도 4는 종래의 고주파 트랜스의 측면도이고,

도 5a는 본 발명의 보빈의 측면도이고, 도 5b는 본 발명의 보빈의 단면도이고,

도 6은 본 발명의 보빈에 장착되는 코어의 배치도이고,

도 7은 본 발명의 플라이백 방식의 고주파 트랜스의 단면도이고,

도 8a 및 도 9는 도 7과 같은 구조의 고주파 트랜스의 회로도이고,

도 8b는 2차코일의 권선부에 2차보조코일이 권선되어 보조출력전원이 형성되는 구조를 나타내는 본 발명의 고주파 트랜스의 회로도이고,

도 8c는 도 8b의 2차보조코일의 물리적 구조를 설명하기 위한 도면이고,

도 10은 본 발명의 포워드 방식의 고주파 트랜스의 단면도이고,

도 11은 본 발명의 고주파 트랜스의 측면도이고,

도 12는 다른 코어의 구조를 나타내는 측면도이고,

도 13은 다른 구조를 나타내는 보빈의 측면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1,101:보빈2a,2b,102a,102b:받침대

3,7,103,107:코일의 지지부를 고정하는 고정부

4,104:관통홀6,106:권선부

8,108:접속단자10a,10b,P1,P2,P-1,P-2:1차코일

20a,20b,S1,S2,S-1,S-2:2차코일25a,25b,25c,25d:절연테이프

29,129,229,230:코어의 돌출부를 지지하는 지지부

31,32a,32b,131,132a,132b,231,232a,232b:코어의 지지부

30,130,200,300,400:코어35:베리어테이프

150:권선부의 슬롯151:권선부위 슬롯의 격벽

410:제어회로415:스위치

416:정류기417:캐패시턴스

Np:1차코일권선Ns:2차코일권선

S2':2차보조코일

본 발명의 고주파 트랜스에 있어서 프라이백 방식의 트랜스는 도 5a, 도 5b 및 도 7과 같이 보빈101은 권선부 106과, 상기 권선부 106의 양단부에 각각 구비된 고정부 103, 107과, 상기 권선부 106과 상기 고정부 103, 107를 관통하는 관통홀 104와, 상기 고정부 103에 구비된 복수개의 접속단자 108을 구비하고, 상부코어 300 및 하부코어 200은 지지부 129의 양단부에 각각 돌출부 132a, 132b가 동일 방향으로 구비되고, 상기 보빈 101의 권선부 106에는 제1차코일 P1, P2...,P-1,P-2...와 제2차코일 S1,S2...,S-1,S-2...가 권선되는 고주파 트랜스에 있어서, 상기 보빈 101의 권선부 106에는 복수개의 슬롯 150이 구비되고, 상기 상부코어 300 및 하부코어 200의 각각의 지지부 129가 상기 보빈 101의 양단의 고정부 103, 107에 각각 고정되고, 상기 상부코어 및 하부코어의 돌출부 131이 상기 보빈의 관통홀 104 내에서 소정의 갭을 두고 서로 대향하고, 상기 상부코어 및 하부코어의 돌출부 132a, 132b는 상기 보빈의 권선부 106 외측에서 서로 접촉되어 고정되고, 상기 권선부 106에 권선되는 제1차코일과 제2차코일은 상기 돌출부 131이 이루는 갭을 기준으로 하여 양쪽으로 상기 각각의 슬롯 150에 교대로 권선되고, 상기 제1차코일과 제2차코일의 리드선은 상기 보빈의 선택되는 접속단자 108에 접속된다.

도 7에서 설명되지 않은 부호 Nf는 피드백 코일이다.

본 발명의 다른 구조인 포워드 방식의 고주파 트랜스는 도 5a, 도 5b 및 도 10을 참고하여 설명하면 보빈 101은 권선부 106과, 상기 권선부 106의 양단부에 각각 구비된 고정부 103, 107과, 상기 권선부 106과 상기 고정부 103, 107을 관통하는 관통홀104와, 상기 고정부 103에 구비된 복수개의 접속단자 108을 구비하고, 코어 400은 제1지지부 229의 양단부에 각각 돌출부 232a,232b가 동일 방향으로 구비되고, 상기 제1지지부 229의 중앙부에 돌출부 231이 상기 돌출부 232a,232b와 동일 방향으로 구비되고, 상기 돌출부 231,232a 및 232b와 접합되는 제2지지부 230을 구비하고, 상기 보빈 101의 권선부 106에는 제1차코일 P1,P2...,P-1,P-2...과 제2차코일 S1,S2...,S-1,S-2...가 권선되는 고주파 트랜스에 있어서, 상기 보빈 101의 권선부 106에는 봇수개의 슬롯 150이 구비되고, 상기 코어 400의 제1지지부 229 및 제2지지부 230이 상기 보빈 101의 양단부의 고정부 103, 107에 각각 고정되고, 상기 코어 400의 돌출부 231이 상기 보빈의 관통홀 104를 관통하여 상기 제2지지부 230의 중앙부에 접촉되어 고정되고, 상기 코어의 돌출부 232a와 232b는 상기 보빈의 권선부 106 외측에서 상기 제2지지부 230의 양쪽 단부 부분을 각각 접촉되어 고정되고, 상기 권선부 106에 권선되는 제1차코일과 제2차코일은 상기 권선부 106의 대략 중앙부분을 기준으로 하여 대칭되도록 상기 각각의 슬롯 150에 교대로 권선되고, 상기 제1차코일과 제2차코일의 리드선은 상기 보빈 101의 선택되는 접속단자 108에 접속된다.

이하 실시예에서 본 발명의 고주파 트랜스의 권선방법 및 작용 등에 대하여 상세히 설명한다.

실시예

도 5a, 도 5b와 같이 대략 평행하게 배치된 받침대 102a, 102b 사이에 코어의 지지부를 고정하는 고정부 103이 구비되고, 받침대 102a, 102b의 하면에는 복수개의 접속단자 108이 구비되고, 고정부 103의 상부에는 원통형의 권선부 106이 구비되고, 권선부 106의 상부에는 코어의 지지부를 고정하는 고정부 107이 구비되고, 상기 권선부 106에는 소정의 간격을 갖는 슬롯 150이 복수개 구비되고, 하부 고정부 103, 원통형의 권선부 106, 상부 고정부 107을 동시에 관통하는 관통홀 104가 구비되도록 하여 보빈 101이 형성된다.

보빈 101의 접속단자 108을 제외한 다른 부분은 절연재질의 플라스틱 재료를 사용하여 일체형으로 성형사출한다.

특히, 권선부 106에 구비되는 슬롯 150 사이의 격벽 151의 두께 및 높이는 각종 국제규격, 효율 등을 고려하여 결정된다.

보빈의 권선부 106 영역의 각각의 슬롯 150에 1차코일과 2차코일을 차례로 권선하고, 하나의 예로 EER형의 코어 200과 300을 보빈에 삽입장착하고 고정하여 도 7의 구조와 같이 구성한다. 상기 코어는 EER형에 한정되지 않고, 도 12와 같은 구조의 EE형 코어 등을 이용할 수 있으며 상기 EE형 코어 등을 이용할 경우에는 보빈의 권선부의 구조가 도 13의 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

도 13 구조의 보빈 101은 코일의 권선부 106 및 관통홀 104는 원통형이 아니고 사각형의 모양이 된다.

따라서, 코어의 형태에 따라 관통홀과 권선부의 형상은 바뀔 수 있다.

다시 도 7의 구조로 돌아가서 보빈의 관통홀 104의 중앙 부분에는 상하 코어의 돌출부 131의 단부가 서로 접촉되지 않고, 소정의 갭이 형성되어 있다.

보빈의 권선부에 형성된 각각의 슬롯 150에는 1차코일과 2차코일이 각각 교대로 권선되고, 코어의 돌출부 131 사이에 형성된 갭을 기준으로 하여 1개의 슬롯을 비워두고, 그 슬롯에 인접한 양쪽 슬롯에 1차코일이 권선되고, 1차코일이 권선된 슬롯에 인접한 다음 슬롯에 2차코일이 권선되는 식으로 코일이 권선되도록 한다. 즉, 상부코어 300 및 하부코어 200의 돌출부 131이 이루는 갭을 기준으로 하여 양쪽의 슬롯에 1차코일 P1과 P-1이 각각 권선되고, 상기 1차코일 P1의 외측 슬롯에 2차코일 S1이 권선되고, 1차코일 P-1외 외측 슬롯에 2차코일 S-1이 권선되고, 2차코일 S1의 외측 슬롯에 1차코일 P2가 권선되고, 2차코일 S-1의 외측 슬롯에 1차코일 P-2가 권선되고, 1차코일 P2의 외측 슬롯에 2차코일 S2가 권선되고, 1차코일 P-2의 외측 슬롯에 2차코일 S-2가 권선된다.

상기 슬롯을 최소 4개 혹은 5개를 구성하여 중앙 부분의 슬롯의 격벽을 두껍게 하고, 그 격벽을 경계로하거나 중앙부분의 1개의 슬롯을 경계로하여 양쪽에 1차코일을 권선하고 그 외측에 2차코일을 권선하여 본 발명의 고주파 트랜스를 구성할수도 있지만 되도록 슬롯 150의 수를 많이 구성하고 상기 권선 규칙에 따라 코일을 여러번 분할하여 권선하는 것이 트랜스의 성능면에서는 더 우수하다.

그러나 권선부의 크기가 한정될 경우에는 상기 슬롯의 개수도 한정되기 때문에 트랜스의 크기 및 특성 등을 고려하여 슬롯의 수를 결정하는 것이 바람직하다(실시예에서는 9개의 슬롯을 구성).

상기 권선된 1차코일과 2차코일은 돌출부 131의 중심축과 평행한 방향으로 배치되어 있기 때문에 종래의 권선 구조와는 달리 1차코일과 2차코일의 각각의 경계부 또는 돌출부 131의 갭 부분에서 리케이지 인덕턴스가 상대적으로 높게 나타날 수 있다. 따라서 1차코일과 2차코일의 결합계수를 적절한 수준으로 유지하기 위하여 슬롯의 격벽 151의 두께와 중앙부분의 2코일이 권선되지 않은 슬롯의 폭 및 코어의 돌출부 131이 이루는 갭 등을 적절히 배치한다.

특히, 상기 P1의 권선수와 P-1의 권선수는 동일하고, 상기 P2의 권선수와 P-2의 권선수는 동일하고, 상기 S1의 권선수와 S-1의 권선수는 동일하고, 상기 S2의 권선수와 S-2의 권선수는 동일하도록 코일을 권선하는 것이 바람직하고, 상기 P1의 권선비와 P2의 권선비는 비는 1.3:1 이상으로 권선하여 코일간의 쇄교자 속의 손실을 저감하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 슬롯 150의 격벽 151의 높이는 각각의 슬롯에 코일을 권선하였을 때 그 권선된 코일의 최종면의 권선 높이와 트랜스의 각 접속단자로 인출되는 코일과의 거리 등을 고려하여 적절한 공간거리를 유지할 수 있도록 설정한다.

도 7의 구조에서 피드백 코일 Nf를 가지는 스위칭 장치가 부착되는 경우에 1차코일과 2차코일이 원통형의 권선부의 중심축 방향으로 교대로 권선되어 있기 때문에 피드백 코일 Nf를 권선부의 중심축을 기준으로 대칭되도록 배치하거나 병렬 배치하여 권선하면 기하학적인 자기장의 불일치로 인하여 스위칭 장치가 안정되지 못한다.

따라서, 상기 스위칭 장치의 안정도를 유지하기 위하여 상기 피드백 코일은 권선부의 가장외측에 권선되어 있는 1차코일의 권선부 중 P2나 P-2의 어느 한 곳에 권선되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 1차코일의 권선부에 피드백 코일을 권선하는 이유는 피드백 코일과 2차코일 사이에 절연상태를 유지하기 위해서이다.

상기와 같은 이유로 인하여 도 7에서는 P-2의 1차코일 권선부에 피드백 코일 Nf가 권선되어 있다.

또 다른 형태의 피드백 코일 Nf의 권선 방법으로써 슬롯 개수가 적거나 코어의 갭과의 거리확보가 어려운 이유로 인하여 2차코일 위에 피드백 코일을 권선할 수 있다. 2차코일 위에 피드백 코일을 권선하는 경우에는 2차코일과 피드백 코일 Nf가 충분히 절연되도록 차단할 필요가 있기 때문에 3중절연막으로 피복된 피드백 코일을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 경우에도 되도록이면 코어의 갭에서 면쪽의 2차코일 권선부 위에 피드백 코일을 권선하는 것이 바람직하다.

상기 도 7의 구조를 등가회로로 구성하면 도 8a와 같다.

도 8에서 피드백 코일 Nf와 스위치 415, 제어회로 410등으로 이루어진 스위칭장치가 구비되고, 이 스위칭장치의 피드백 코일 Nf는 고주파 트랜스 500에 연결된다.

Np는 1차코일의 권선, Ns는 2차코일의 권선, 416은 출력전압을 정류하기 위한 정류기, 417은 평활용 케패시턴스를 나타낸다.

상기 1차코일의 권선 Np와 2차코일의 권선 Ns는 도 9와 같이 권선할 수 있다.

즉, 상부코어 300 및 하부코어 200의 돌출부 131이 이루는 갭을 기준으로 하여 양쪽의 슬롯에 1차 코일 P1과 P-1이 각각 권선되고, 상기 1차코일 P1이 외측 슬롯에 2차코일 S1이 권선되고, 1차코일 P-1의 외측 슬롯에 2차코일 S-1이 권선되고, 2차코일 S1의 외측 슬롯에 1차코일 P2가 권선되고, 2차코일 S-1의 외측 슬롯에 1차코일 P-2가 권선되고, 1차코일 P2의 외측 슬롯에 2차코일 S2가 권선되고, 1차코일 P-2의 외측 슬롯에 2차코일 S-2가 권선되어 있는 구조와 등가의 회로가 된다.

상기 1차코일 및 2차코일은 보빈의 선택되는 접속단자 108에 접속되고, 특히 1차코일은 입력 접속단자 2차코일은 출력 접속단자에 각각 접속된다.

상기 1차코일 간 및 2차코일 간의 배선 접속방법은 트랜스의 특성에 따라 다양하게 배선 접속할 수 있다. 하나의 예로 상기 제1차코일의 P1과 P-1은 병렬접속하고, P2와 P-2는 병렬접속하고, 상기 제2차코일의 S1과 S-1은 병렬접속하고, S2와 S-2는 병렬접속하고, 또 병렬접속된 1차코일 P1,P-1이 병렬접속된 1차코일 P2,P-2와 직렬접속되고, 병렬접속된 2차코일 S1,S-1이 병렬접속된 2차코일 S2,S-2와 직렬접속하도록 접속단자 108에 리드선을 이용하여 연결한다.

상기와 같이 구성되는 기본적인 플라이백 방식의 고주파 트랜스는 도 11과 같은 외형 구조를 갖는데 종래의 고주파 트랜스와 구별되는 가장 특징적인 점은 보빈의 권선부가 여러개의 슬롯으로 구분되고, 상기 슬롯에 1차코일과 2차코일이 보빈의 권선부의 중심축을 따라 교대로 배치되는 것이다.

도 8a의 기본적인 플라이백 방식의 고주파 트랜스의 구조에 2차보조코일을 2차코일이 권선된 위에 혹은 아래에 권선하여 2차보조코일을 보조출력전원으로 이용할 수 있다.

상기 2차보조코일이 권선되는 고주파 트랜스의 구조는 도 8b의 회로도와 등가이다.

도 8b의 회로도에서 Ns가 2차코일의 권선부이고 즉, 주출력전원으로 기능하고, Nsa,Nsb,Nsc...가 2차보조코일의 권선부이고 즉, 보조출력전원으로 기능한다.

상기 2차보조코일의 물리적인 권선구조는 도 8c의 구조를 하나의 예로들어 설명한다.

도 8c에서 2차코일권선 S1,S2 및 1차코일권선 P2가 보빈 101의 권선부의 슬롯에 각각 권선되어 있다. 여기서 2차코일 권선 S1+S2는 주출력전원을 구성하고, 1차코일권선 P2는 주입력전원을 구성한다.

2차코일 S2 위에 권선되는 S2'가 2차보조코일이다. 2차보조코일 S2'가 도 8b의 Nsa와 같은 보조출력전원 역할을 하게 된다. 상기 2차보조코일 S2'는 2차코일 S2를 권선하기 전에 먼저 권선할 수도 있으며 2차코일 S1에도 권선할 수 있다. 즉, 2차보조코일 S2'는 2차코일 S1,S2가 권선되는 슬롯의 영역 내에 고주파 트랜스의 기능에 따라 1곳 이상에 선택적으로 권선하여 보조출력전원으로 이용할 수 있다.

본 발명의 고주파 트랜스는 상기와 같은 구조를 갖도록 코일이 권선되더라도 최소한 종래의 고주파 트랜스와 같은 특성을 유지하거나 더 좋은 특성을 갖는다.

따라서 본 발명의 고주파 트랜스의 구조 변화로 인하여 종래 구조에서는 실행이 불가능하였던 코일의 권선과정을 자동화할 수 있고, 절연테이프나 베리어테이프를 별도로 권선할 필요가 없기 때문에 제품의 단가를 종래보다 30% 이상 절감할 수 있다.

상기 플라이백 방식의 고주파 트랜스와는 다르게 포워드 방식의 고주파 트랜스는 도 10과 같은 구조를 갖는다.

플라이백 방식과 포워드 방식의 가장 큰 구조적인 차이점은 도 7 및 도 10에서 보는 바와 같이 관통홀 104에 삽입 장착되는 코어의 돌출부 231은 관통홀 104의 내부에서 단절되지 않고, 일체형으로 연결되는 것이다.

포워드 방식의 고주파 트랜스의 코일의 권선 과정이나 조립과정은 플라이백 방식과 거의 동일하다.

본 발명의 고주파 트랜스는 도 5a, 도 5b와 같이 보빈의 권선부 106에 소정의 간격을 갖는 복수개의 슬롯 150을 구비하고, 상기 각각의 슬롯에 1차코일과 2차코일을 교대로 권선함으로써 절연테이프나 베리어테이프 배제하고, 코일의 권선과 정을 자동화할 수 있다.

또한, 종래 구조의 고주파 트랜스에 있어서는 코일을 권선한 후 코일의 단락을 방지하기 위하여 진공장치 내에서 바니쉬 함침공정이 필수 불가결하지만, 본 발명의 고주파 트랜스는 절연 테이프가 권선되지 않기 때문에 진공장치 없이 통상의 대기압에서도 함침공정이 가능하다.

따라서, 본 발명은 코일의 권선과정을 자동화하고, 권선부에 사용되는 절연테이프 등을 배제함으로써 제품의 단가를 획기적으로 절할 수 있고, 안정된 제품을 생산하여 공급할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

1. 권선부와, 상기 권선부의 양단부에 구비된 고정부와, 상기 권선부와 상기 고정부를 관통하는 관통홀과, 상기 양단부의 고정부 중 적어도 한쪽의 고정부에 구비된 복수개의 접속단자를 갖는 보빈과,

   지지부의 양단부에 각각 제1, 제2돌출부가 동일 방향으로 구비되고, 상기 지지부의 중앙부에 제3돌출부가 상기 제1, 제2돌출부와 동일 방향으로 구비된 상부코어 및 하부코어와,

   상기 권선부에 권선되는 제1차권선(P1...Pn,P-1...P-n)과 제2차권선(S1...Sn,S-1...S-n)을 갖는 고주파 트랜스에 있어서,

   상기 보빈의 권선부에는 복수개의 슬롯이 구비되고,

   상기 상부코어 및 하부코어의 각각의 지지부가 상기 보빈의 양단부의 고정부에 각각 고정되고, 상기 상부코어 및 하부코어의 제3돌출부가 상기 보빈의 관통홀 내에서 소정의 갭을 두고 서로 대향하고, 상기 상부코어 및 하부코어의 제1돌출부와 제2돌출부는 상기 보빈의 권선부 외측에서 서로 접촉되어 고정되고,

   상기 권선부에 권선되는 제1차권선과 제2차권선은 상기 제3돌출부가 이루는 갭을 기준으로 하여 양쪽으로 상기 각각의 슬롯에 교대로 권선되고, 상기 제1차권선과 제2차권선의 리드선은 상기 보빈의 선택되는 접속단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상부코어 및 하부코어의 제3돌출부가 이루는 갭을 기준으로 하여 양쪽의 상기 슬롯에 상기 제1차권선 P1과 P-1이 각각 권선되고, 상기 제1차권선 P1의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S1이 권선되고, 상기 제1차권선 P-1의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S-1이 권선되는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
3. 제1항에 있어서,

   상기 상부코어 및 하부코어의 제3돌출부가 이루는 갭을 기준으로 하여 양쪽의 상기 슬롯에 상기 제1차권선 P1과 P-1이 각각 권선되고, 상기 제1차권선 P1의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S1이 권선되고, 상기 제1차권선 P-1의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S-1이 권선되고, 상기 2차권선 S1의 외측 슬롯에 상기 제1차권선 P2가 권선되고, 상기 2차권선 S-1의 외측 슬롯에 상기 제1차권선 P-2가 권선되고, 상기 제1차권선 P2의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S2가 권선되고, 상기 제1차권선 P-2의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S-2가 적어도 권선되는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
4. 제3항에 있어서,

   상기 상부코어 및 하부코어의 제3돌출부가 이루는 갭을 기준으로 하여 가장 외측에 위치하는 상기 제1차권선 P2 또는 상기 제1차권선 P-2가 권선된 어느 하나의 선택되는 슬롯 권선부에 피드백코일을 권선하는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
5. 제3항에 있어서,

   상기 선택되는 어느 하나의 제2차권선 위에 3중절연막이 피복된 피드백 코일을 권선하는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
6. 제5항에 있어서,

   상기 피드백 코일은 상기 상부코어 및 하부코어의 제3돌출부가 이루는 갭을 기준으로 하여 가장 외측에 위치하는 상기 제2차권선에 권선되는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
7. 제3항에 있어서,

   상기 제1차권선 P1과 P-1 사이에 적어도 1개 이상의 슬롯이 비어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
8. 제7항에 있어서,

   상기 슬롯 사이의 격벽은 절연재이고, 상기 격벽의 높이는 권선면보다 높은 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
9. 제8항에 있어서,

   상기 P1의 권선수와 P-1의 권선수는 동일하고, 상기 P2의 권선수와 P-2의 권선수는 동일하고, 상기 S1의 권선수와 S-1의 권선수는 동일하고, 상기 S2의 권선수와 S-2의 권선수는 동일하고, 상기 P1의 권선비와 P2의 권선비의 비는 1.3:1 이상인 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
10. 제9항에 있어서,

    상기 제1차권선의 P1과 P-1은 병렬접속하고, P2와 P-2는 병렬접속하고,

    상기 제2차권선의 S1과 S-1은 병렬접속하고, S2와 S-2는 병렬접속하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
11. 제9항에 있어서,

    상기 제1차권선의 P1과 P-1은 병렬접속하고, P2와 P-2는 병렬접속하고,

    상기 제2차권선의 S1과 S-1은 병렬접속하고, S2와 S-2는 병렬접속하고, 또 상기 병렬접속된 1차권선 P1,P-1이 상기 병렬접속된 1차권선 P2,P-2와 직렬접속되고, 상기 병렬접속된 2차권선 S1,S-1이 상기 병렬접속된 2차권선 S,S-2와 직렬접속하는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
12. 제1항에 있어서,

    상기 제2차권선의 권선되는 1개 이상의 선택되는 슬롯에 2차보조권선이 권선되고, 상기 2차보조권선은 보조출력전원으로 기능하는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
13. 권선부와, 상기 권선부의 양단부에 구비된 고정부와, 상기 권선부와 상기 권선부를 관통하는 관통홀과, 상기 양단부의 고정부 중 적어도 한쪽의 고정부에 구비된 복수개의 접속단자를 갖는 보빈과,

    제1지지부의 양단부에 각각 제1, 제2돌출부가 동일 방향으로 구비되고, 상기 제1지지부의 중앙부에 제3돌출부가 상기 제1, 제2돌출부와 동일 방향으로 구비되고, 상기 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부와 접합되는 제2지지부를 갖는 코어와, 상기 권선부에 권선되는 제1차권선(P1...Pn,P-1...P-n)과 제2차권선(S1...Sn,S-1...S-n)을 갖는 고주파 트랜스에 있어서,

    상기 보빈의 권선부에는 복수개의 슬롯이 구비되고,

    상기 코어의 제1지지부 및 제2지지부가 상기 보빈의 양단부의 고정부에 각각 고정되고, 상기 코어의 제3돌출부가 상기 보빈의 관통홀을 관통하여 상기 제2지지부의 중앙부에 접속되어 고정되고, 상기 코어의 제1돌출부와 제2돌출부는 상기 보빈의 권선부 외측에서 상기 제2지지부의 양쪽 단부 부분에 각각 접촉되어 고정되고,

    상기 권선부에 권선되는 제1차권선과 제2차권선은 상기 권선부의 대략 중앙부분을 기준으로 하여 대칭되도록 상기 각각의 슬롯에 교대로 권선되고, 상기 제1차권선과 제2차권선의 리드선은 상기 보빈의 선택되는 접속단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
14. 제13항에 있어서,

    상기 권선부의 대략 중앙 부분을 기준으로 하여 양쪽의 상기 슬롯에 상기 제1차권선 P1과 P-1이 각각 권선되고, 상기 제1차권선 P1의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S1이 권선되고, 상기 제1차권선 P-1의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S-1이 권선되는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
15. 제13항에 있어서,

    상기 권선부의 대략 중앙 부분을 기준으로 하여 양쪽의 상기 슬롯에 상기 제1차권선 P1과 P-1이 각각 권선되고, 상기 제1차권선 P1의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S1이 권선되고, 상기 제1차권선 P-1의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S-1이 권선되고, 상기 2차권선 S1의 외측 슬롯에 상기 제1차권선 P2가 권선되고, 상기 2차권선 S-1의 외측 슬롯에 상기 제1차권선 P-2가 권선되고, 상기 제1차권선 P2의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S2가 권선되고, 상기 제1차권선 P-2의 외측 슬롯에 상기 제2차권선 S-2가 적어도 권선되는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.
16. 제14 또는 제15항에 있어서,

    상기 제1차권선 P1과 P-1 사이에 적어도 1개 이상의 슬롯이 비어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 트랜스.