KR20000068219A - 인터페이스 트랜스포머 컴포넌트 - Google Patents

인터페이스 트랜스포머 컴포넌트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터페이스 트랜스포머에 관한 것이다. 본 발명에 의해, IEC 950에 따라 더 안전한 전기적 분리를 갖는 SMD가 구현된 ISDN-인터페이스 트랜스포머가 제공된다. 상기 컴포넌트는 하우징 및 그 안에 포함된 트랜스포머로 이루어지며, 상기 트랜스포머는 자기 코어상에 적어도 2개의 서로 겹쳐진 트랜스포머 권선을 포함하며, 트랜스포머 권선의 권선 단부는 하우징으로부터 나오는 접속부와 접속된다. 자기 코어로 고투과성의 비정질 또는 나노 결정 합금으로 이루어진 링형 권자심(1)이 제공되며, 상기 링형 권자심(1)은 기상 증착된 중합체 박막으로 감싸진다. 그 위에 제 1 트랜스포머 권선(3)이 감긴다. 제 1 트랜스포머 권선(3)은 제 2 절연층(4)으로 감싸지고, 상기 제 2 절연층(4)은 각각의 추가 트랜스포머 권선으로 감긴다.

Description

인터페이스 트랜스포머 컴포넌트 {INTERFACE TRANSFORMER}
상기 방식의 컴포넌트는 독일 특허 출원 공개 제 421 35 314 A1호에 공지되어 있다. 디지털 커뮤니케이션 시스템의 데이터 라인에 트랜스포머를 사용함으로써 갈바닉 분리가 가능하다.
또한 유럽 특허 제 0 378 823 B1호에는 이러한 ISDN-인터페이스 트랜스포머의 제조 시 평평한 히스테리시스 연마(Hysteresis loop)를 한 비정질 또는 나노 결정 합금의 사용이 공지되어 있으며, 이것에 의해 교류 전류 바이어스를 갖는 비교적 작은 트랜스포머가 얻어질 수 있다. 이러한 특별한 특성은, ISDN-단말 장치에 대한 상세 설명서에서도 설명되듯이, 소위 판톰 파워링(Phantom powering)이 통신 회사의 접속 라인을 통해 단말 장치에 작동 에너지를 공급할 경우 필수적이다. 상기 전류는 자기 코어의 교류 전류 자기 바이어스로 유도되며, 상기 자기 코어는 이러한 조건에서 중첩된 디지털 정보의 전달을 위해 충분한 투과성을 가져야한다.
본 발명은 하우징 및 그 안에 포함된 트랜스포머로 이루어진 컴포넌트에 관한 것이며, 상기 트랜스포머는 자기 코어 상에 적어도 2개의 겹쳐진 트랜스포머 권선을 포함하며, 트랜스포머 권선의 권선 단부는 하우징으로부터 나오는 접속부와 접속된다.
도 1은 절연 덮개가 있는 절연 함지를 갖는 컴포넌트의 횡단면도이고,
도 2는 도 1의 절연 함지의 평면도이며,
도 3은 절연 박막을 갖는 컴포넌트의 부분 단면도이며,
도 4는 2개의 절연 절반 셸의 횡단면도이다.
본 발명의 목적은, 공지된 인터페이스 트랜스포머와 비교해서 동일한 전자기적 특성을 보유하면서 크기는 더 작아진, 전술한 선행 기술로부터 크게 발전된 트랜스포머를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 자기 코어로 고투과성의 비정질 또는 나노 결정 합금으로 이루어진 링형 권자심이 제공되고, 상기 링형 권자심이 제 1 절연층으로 감싸지며, 제 1 절연층으로 기상 증착된 중합체 박막이 제공되며, 제 1 절연층으로 감싸진 링형 권자심을 제 1 트랜스포머 권선이 감고, 제 1 트랜스포머 권선이 제 2 절연층으로 감싸지고 또한 각각의 추가 트랜스포머 권선이 제 2 절연층을 감는 것에 의해 달성된다.
고투과성의 비정질 또는 나노 결정의 합금으로 이루어진 링형 권자심을 사용함으로써, 페라이트로 이루어진 자기 코어와 반대로 더 높은 포화 유도, 일반적으로, 직접 허용 교류 전류 바이어스를 결정하는 펙터 2 내지 펙터 4의 높은 포화 유도의 사용이 가능하다. 또한 고투과성의 비정질 또는 나노 결정 합금을 사용하는 것은, 매우 높은 투과성에 의해 회선수가 감소하고 그 결과 더 작은 와류 용량에 의해 전달 특성이 향상된다. 이 결과로 공지된 컴포넌트에 비해 더 작아진 코어 내부 홀이 생긴다.
기상 증착된 중합체 박막으로 링형 권자심을 절연함으로써 링형 권자심을 고정함과 동시에 얇은 층의 절연이 이루어진다. 특히 링형 권자심의 자기 특성이 손상되지 않는다. 다른 중합체 코팅, 예를 들어 함침, 드롭핑(droping), 회전 소결 등을 할 때 자기 코어의 자기 특성이 매우 심하게 변한다. 이것은 중합체화 단계 동안 또는 중합체화 단계 후의 중합체의 체적변화 때문이다. 이 때 발생하는 수축력 및 압축 변형력 그리고 인장 응력은 연자기 테이프의 자기 변형으로 인해 테이프 코어 특성의 변형을 일으킨다. 기상 증착된 중합체 박막에 의한 절연으로 공지된 컴포넌트에 비해 전체적으로 현저한 추가 소형화가 이루어진다.
본 발명의 추가 장점은, 기존의 인터페이스 트랜스포머보다 높이를 작게 하는 것이 가능하다는 것이다.
중합체 박막은 통상적으로, 우선, 저압력, 즉 일반적으로 진공에서 단량체를 자기 코어 표면에 응축하고, 중합체화하는 것에 의해 제조된다. 단량체 제조를 위해 소중합체가 증발되고, 그 다음, 광학적으로 및/또는 열적으로 및/또는 플라즈마를 통해 분해된다.
상기 방법으로 증착된 중합체 박막의 특별한 장점은 한편으로 이미 몇 ㎛ 두께부터 완전히 밀봉된 층에 있다. 또한 중합체 박막은 높은 유연성 및 팽창성 그리고 낮은 균일 발생 가능성을 특징으로 한다. 단량체는 링형 권자심에서 가장 미세한 공동부에 침투할 수 있다. 왜냐 하면 단량체가 가스 형태의 중간 단계에 존재하기 때문이다. 예를 들어 래커 코팅 싱에서와 같이 표면력에 의한 효과는 나타나지 않는다. 즉, 에지 탈 교차결합(edge decrosslinking) 또는 브릿지 형성이 나타나지 않는다. 또한 기상 증착된 중합체 박막은 매우 양호하게 매끄러운 밑면에 접착된다.
본 발명의 개선예에서 중합체 박막으로 폴리-파릴렌-박막이 증착된다. 상기 폴리-파릴렌-박막은 통상적으로 폴리-파라-크실렌-박막이다. 파릴렌은 표면에 형성되는 동일족의 유기 중합체에 대한 일반명이며, 상기 표면은 저압력 시 희석된 활성 가스로 처리된다. 이 경우 선형의, 결정 중합체가 형성되고, 상기 중합체는 층 두께와 관련된 뛰어난 물리적 특성을 포함하고 화학 물질에 대한 내구성이 매우 강하고 공극이 없다.
본 발명의 실시예에서 제 2 절연층으로 덮개가 있는 절연 함지가 제공되고, 절연 함지에는 통상적으로 가로 방향 스페이서가 제공되며, 이것에 의해 1차 접속부의 리드에 대해 최소한의 간격이 유지될 수 있다.
본 발명의 대안적인 실시예에서는 제 2 절연층으로 적어도 하나의 절연 박막이 제공되고 제 1 트랜스포머 권선은 적어도 제 2 박막층에 의해 모든 점에서 제 2 트랜스포머 권선으로부터 분리된다.
본 발명의 제 3 실시예에서 제 2 절연층은 2개의 절연 절반 셸로 구성된다.
트랜스포머의 하우징에 통상적으로 밀봉제가 부어진다.
하우징은 본 발명에 따라 그 하부면에 접속핀을 포함하며, 트랜스포머 권선의 권선 단부는 접속핀과 접속된다. 이 경우 권선의 접속 단부는 서로 필요한 간격을 유지하며 하우징핀에 유도되고 콘택된다.
하우징은 통상적으로 표면 조립된 하우징(SMD-컴포넌트)으로 구현되어, 특히 저렴한 실시예 같은 상기 하우징과 관련된 장점이 이용된다.
첨부한 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 자세히 살펴보면 하기와 같다.
컴포넌트(13)는 도면에 따라 하우징(10)과 트랜스포머(12)로 이루어진다. 트랜스포머는 여기서 링형 권자심 형태를 갖는 자기 코어로 이루어지며, 상기 링형 권자심 상에는 2개의 겹쳐진 트랜스포머 권선(3 및 5)이 감긴다.
트랜스포머 권선(3 및 5)의 권선 단부는 하우징(10)으로부터 나오는 접속부와 접속된다. 상기 접속부는 여기서 하우징의 하부면에 배치된 접속 핀(6)으로 구현된다. 트랜스포머 권선(3 및 5)의 권선 단부는 상기 접속핀(6)과 접속된다(도시되지 않음).
링형 권자심(1)은 고투과성의 비정질 또는 나노 결정 합금으로 제조되고 상기 링형 권자심(1)에 얇은 제 1 절연층(2)이 제공된다. 에나멜 구리선으로 이루어진 제 1 트랜스포머 권선(3)은 제 1 절연층(2)으로 감싸진 링형 권자심(1)을 감는다.
상기 제 1 트랜스포머 권선(3)은 플라스틱으로 이루어진 제 2 절연층(4)으로 감싸진다. 그 결과 안전한 전기적 분리의 의미에서 높은 작동 안전성이 보장된다. 플라스틱으로 이루어진 제 2 절연층(4)은 장치 전위로부터 접속부 전위를 전기적으로 분리하는 역할을 한다.
제 2 트랜스포머 권선(5)이 제 2 절연층(4)을 감는다. 추가 트랜스포머 권선이 제 2 절연층(4)을 감을 수 있다.
도 1에서는 2개의 절연층이 절연 덮개(10)를 갖는 절연 함지(4) 형태로 구현된다.
도 3에서 2개의 절연층은 절연 박막(9)으로 구현되며, 제 1 트랜스포머 권선(3)은 제 2 트랜스포머 권선(5)으로부터 적어도 2개의 박막층에 의해 모든 점에서 분리된다.
도 4는 마지막으로, 상부 절연 절반 셸(16) 및 하부 절연 절반 셸(17)로 구성되는 2개의 절연층(4)에 대한 실시예를 도시한다.
모든 실시예에서 트랜스포머(12)의 하우징(10)에 밀봉제가 부어진다.]
하우징(10)은 표면 조립된 하우징(SMD-컴포넌트)으로 구현된다. 본 발명에 따라 구현된 컴포넌트는 13.2 × 14 mm의 면적 및 8 mm의 높이를 가지며, 9.3 × 5.6 × 2.9 mm의 치수를 가지며 비정질 합금으로 이루어진 링형 권자심이 사용된다.
도 1 및 도 3에 도시된 링형 권자심(1)은 그것의 외부 표면에 폴리-파라-크실렌-코팅을 포함한다.
상기 폴리-파라-프실렌-코팅은 링형 권자심 상에서 기상 증착된다. 처음에는 코팅 공정이 분말 형태의 이중-파라-크실렌-2량체의 가열로 이루어지기 때문에 분말 형태의 이중-파라-크실렌-2량체가 직접 가스 상태로 분해, 즉 승화된다. 이 경우 공정 패러미터로 약 150℃의 온도 및 약 1 토르의 압력이 특히 적합하다는 것이 증명되었다.
그 다음, 가스 형태의 이중-파라-크실렌-2량체는 약 690℃의 온도 및 약 0.5토르의 압력시 파라-크실렌-단량체로 열분해된다(Pyrolysis).
상기 가스 형태의 파라-크실렌-단량체는 프로세스 챔버, 일반적으로 진공 챔버로 유도되고 거기서 균일하게 배분되고 링형 권자심(1)의 표면(5 및 6) 및 링형 권자심 테이프 층 사이의 공동부로 응축된다. 그 다음, 중합 반응 및 중합체 박막 형성이 이루어진다.
이 경우 중합체 박막의 두께는 파라-크실렌-단량체를 첨가함으로써 의도한 대로 결정될 수 있다. 링형 권자심에서는 5 내지 60㎛의 중합체 박막층 두께가 특히 적합하다는 것이 증명되었다.
이렇게 형성된 폴리-파라-크실렌-박막이 〉 275℃의 용융점을 갖기 때문에 온도에 안정적인 절연층이 형성되어, 이렇게 코팅된 링형 권자심에 유도 컴포넌트의 구성 요소로서 납땜 공정에 상응하는 요구 사항에 따라 컴포넌트의 용융 또는 손상없는 표면 조립된 컴포넌트(SMD)가 형성된다.
특히 2 내지 15㎛의 외경을 갖는 링형 권자심에 저렴한 드럼 방법으로 주어지는 권선 보호물이 제공될 수 있다.
본 발명에 설명된 중합체는 이탈리아 Technipol 사의 표기 상표 Galxyl및 영국의 Novatran 사의 상호명 Parylene 그리고 독일의 Loetsysteme GmbH의 Alpha와의 거래로 구입할 수 있다.
본 발명에 따라, 트랜스포머가 자기 코어 상에 겹쳐진 적어도 2개의 트랜스포머 권선을 포함하며, 트랜스포머 권선의 권선 단부는 하우징으로부터 나오는 접속부와 접속될 수 있다.

Claims (10)

  1. 하우징 및 그 안에 포함된 트랜스포머로 이루어지며, 상기 트랜스포머가 자기 코어상에 겹쳐진 적어도 2개의 트랜스포머 권선을 포함하며, 트랜스포머 권선의 권선 단부가 하우징으로부터 나오는 접속부와 접속되는, 컴포넌트에 있어서,
    자기 코어로 링형 권자심(1)이 제공되고, 상기 링형 권자심(1)이 고투과성의 비정질 또는 나노 결정 합금으로 이루어지며, 상기 링형 권자심(1)이 제 1 절연층(2)으로 감싸지고, 제 1 절연층으로 기상 증착된 중합체 박막이 제공되며, 제 1 절연층(2)에 의해 감싸진 링형 권자심(2)을 제 1 트랜스포머 권선(3)이 감고, 제 1 트랜스포머 권선(3)이 제 2 절연층(4)으로 감싸지며 각각의 추가 트랜스포머 권선(5)이 제 2 절연층(4)을 감는 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
  2. 제 1항에 있어서, 중합체 박막으로 폴리-파릴렌 박막이 제공되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
  3. 제 2항에 있어서, 폴리-파릴렌-박막으로 폴리-파라-크실렌-박막이 제공되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 절연층(4)으로, 절연 덮개(7)가 있는 절연 함지(14)가 제공되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
  5. 제 4항에 있어서, 절연 함지(14)에 가로 방향 스페이서(8)가 제공되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 절연층(4)으로 적어도 하나의 절연 박막(9)이 제공되고, 제 1 트랜스포머 권선(3)이 제 2 트랜스포머 권선(5)으로부터 2개의 박막층에 의해 모든 점에서 분리되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 절연층(4)이 2개의 절연 절반 셸(16, 17)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 트랜스포머(12)의 하우징(10)에 밀봉제(11)가 부어지는 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(10)이 그것의 하부면(15)에 접속핀(6)을 포함하며, 트랜스포머 권선의 권선 단부가 접속핀(6)과 접속되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(10)이 표면 조립된 하우징(SMD-컴포넌트)인 것을 특징으로 하는 컴포넌트.
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