KR200358032Y1

KR200358032Y1 - 인버터용 고압 변압기

Info

Publication number: KR200358032Y1
Application number: KR20-2004-0013924U
Authority: KR
Inventors: 우치-치
Original assignee: 타이완 딕-필름 인더스트리 코포레이션
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2004-08-02

Abstract

본 고안의 인버터용 고압 변압기는, 접속부와 접속 단부를 구비하는 제1 코어 시트와 제2 코어 시트를 포함하는 코어 시트 세트; 상기 제1 코어 시트의 상기 접속부를 수용하기 위해 상기 제1 권선 튜브 내에 배치된 제1 중공 영역, 및 상기 제1 권선 튜브 외부에 배치된 1차측 코일 권선 영역을 포함하는 제1 권선 튜브: 및 상기 제1 코어 시트의 상기 접속 단부를 수용하기 위해 상기 제2 권선 튜브 내에 배치된 제2 중공 영역, 및 상기 제2 권선 튜브 외부에 배치된 2차측 코일 권선 영역을 각각 포함하는 제2 권선 튜브를 포함하고, 단자는 전압을 출력시키기 위해 결합부로부터 연장되며, 제2 권선 튜브의 수는 고전력을 가진 부하의 수에 의존하여, 상기 제2 코어 시트는, 상기 제1 코어 시트 위에 배치되고 상기 접속부 및 상기 접속 단부에 접속되어, 상기 제1 코어 시트와 상기 제2 코어 시트 사이에 위치하는 서로 분리된 2개의 세트의 자력선을 발생시키며, 자기 손실을 감소시킨다.

Description

인버터용 고압 변압기{HIGH VOLTAGE TRANSFORMER FOR AN INVERTER}

본 고안은 변압기에 관한 것으로서, 특히 고전력을 가진 복수개의 부하를 구동하고 자기(磁氣) 손실(magnetic loss)을 감소시키기 위한 인버터용 고전압 변압기에 관한 것이다.

종래기술에 있어서, 액정 디스플레이(LCD) 내의 백라이트 모듈의 램프의 변압기 코일을 구동하기에 충분한 높은 전압이 있어야만 한다. 통상적으로, 전압이 구동 전압이 될 정도로 충분히 높지 않을 때, 백라이트 모듈을 구동하기 위한 구동 전압으로 되는 전압을 증가시키기 위해서 인버터 회로가 사용되어야만 한다. 변압기 코일은 도 1에 도시되어 있다. 변압기 코일은 코일 구조물(1)을 포함하는데, 코일 구조물(1)은 코일 베이스(11), 코일 베이스(11) 상에 배치된 1차측 코일 영역(110), 및 코일 베이스(11) 상에 배치된 2차측 코일 영역(111)을 구비한다. 코일 베이스(11)에는 복수개의 단자(112)가 제공되는데, 단자(112)는 도전성 와이어를 회로 기판에 접속시키고 납땜하기 위해 코일 베이스(11)의 양쪽 단부에 배치된다. 코어 시트 세트(10)는 접속부(100), 1차측 접속 단부(101), 및 2차측 접속 단부(102)로 구성된다. 1차측 접속 단부(101) 및 2차측 접속 단부(102)는 각각 1차측 코일 영역(110) 및 2차측 코일 영역(111)에 삽입된다. 그러나, 종래기술에서 변압기에 의해 발생된 자력선은 자력선의 교차 및 간섭으로 인해 자기 손실을 발생시킨다.

기술이 지속적으로 더욱 발전함에 따라, 액정 디스플레이에 대해 높은 휘도(brightness)가 요구되며, 몇몇 제조자에 의해 액정 디스플레이 내의 백라이트 모듈에 사용되는 램프의 수와 대응 변압기의 수가 증가되었다. 상기 이유로 인해, 액정 디스플레이의 부피가 확대되고, 대응 중량도 증가된다. 따라서, 몇몇 제조자는 의해 복수개의 램프를 구동하기 위해 단일 변압기를 사용할 수 있다. 복수개의 램프를 구동하기 위해 단일 변압기를 사용하면, 변압기의 전압은 고전력 출력을 제공하기 위해 증가되어야만 한다. 상기와 같이, 복수개의 램프를 구동하기 위해 단일 변압기가 사용될 때, 1차 코일 및 2차 코일은 둘 다 동일한 권선 랙(rack)에 권선되어 1차 코일의 권선 영역을 제한한다. 따라서, 전압 출력이 변압기의 요구사항에 따라 증가되면, 1차측 코일 영역 및 2차측 코일 영역의 권선의 수는 증가되어야만 하고, 또한 변압기의 두께는 증가된다. 따라서, 액정 디스플레이의 전체 부피는 증가된다.

또한, 부하 전력이 증가될 때, 1차측 코일 영역은 명백한 온도 상승의 문제를 가질 수 있어서 변압기를 과열시킬 수 있다. 1차측 코일의 와이어의 직경이 증가되면, 온도 상승의 문제는 해결될 수 있다. 그러나, 코일의 두께는 상기 이유로 인해 증가되어 변압기의 두께는 훨씬 증가될 수 있다. 또한, 상기 종래의 변압기에서, 1차측 코일과 2차측 코일이 동일한 권선 랙에 권선될 때, 안전한 분리의 문제를 고려하면, 고전압 권선이 고전압을 견디기 더욱 어렵게 되어 부품 제조자에게 악영향을 미치고 변압기의 비용에 악영향을 미친다.

상기 단점에 따라, 몇몇 제조자는 고안의 명칭이 "인버터용 변압기"인 대만 특허 제507,224호에 기술된 변압기를 설계한다. 이 변압기는 제1 철심부(iron core set)와 제2 철심부를 가진 철심 세트, 제1 철심부를 수용하기 위한 제1 중공부와 제1 권선부를 구비하는 제1 권선 랙, 및 제2 철심부를 수용하기 위한 제2 중공부와 제2 권선부를 구비하며 제1 권선 랙에 평행하게 배치된 제2 권선 랙을 포함하여, 온도 상승의 문제는 제1 권선 랙과 제2 권선 랙을 평행하게 배치함으로써 해결된다. 변압기의 두께가 증가되지 않는 상태에서, 변압기는 과열을 피하고 또한 고전력의 요구사항을 충족시킨다.

그러나, 인버터용 상기 변압기가 평행하게 배치된 제1 권선 랙과 제2 권선 랙을 포함할 때, 단자는 제조 동안에 부주의하게 설치되거나 산술적 비율(arithmetic ratio)을 갖기 때문에 단자의 드롭(drop) 높이가 달라서 회로 기판에 바람직하지 않게 접속된다. 더욱이, 변압기가 회로 기판에 설치될 때, 변압기는 납땜이 완전하게 수행되지 않음으로 인해서 회로 기판에 바람직하지 않게 접속될 수 있다. 또한, 단자와 회로 기판 사이에 배치되는 구리 박(copper foil) 및 주석은 변압기와 회로 기판 사이의 불안정한 설치로 인해 운반 동안에 균열될 수 있다.

따라서, 인버터용 고압 변압기가 상기 문제 및 단점을 해결할 필요가 있다.

본 고안의 목적은 고전력을 가진 복수개의 부하를 구동하고, 자력선의 교차 및 간섭이 없기 때문에 자기 손실을 감소시키는 인버터용 고전압 변압기를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 변압기에 의해 구동되는 고전력을 가진 부하의 수에 따라 제2 권선 튜브의 수가 증가될 수 있게 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 제1 코어 시트와 제2 코어 시트를 포함하는 코어 시트 세트로서, 상기 제1 코어 시트는 U자 형상이고, 접속부와 상기 접속부로부터 연장된 복수개의 접속 단부를 구비하는, 코어 시트 세트; 제1 권선 튜브로서, 상기 제1 코어 시트의 상기 접속부를 수용하기 위해 상기 제1 권선 튜브내에 배치된 제1 중공 영역, 상기 제1 권선 튜브 외부에 배치된 1차측 코일 권선 영역, 및 상기 제1 권선 튜브의 단부에 배치된 단자를 포함하는, 제1 권선 튜브; 및 복수개의 제2 권선 튜브로서, 복수개의 제2 권선 튜브는 각각, 상기 제1 코어 시트의 상기 접속 단부를 수용하기 위해 상기 제2 권선 튜브 내에 배치된 제2 중공 영역, 상기 제2 권선 튜브 외부에 배치된 2차측 코일 권선 영역, 및 상기 제2 권선 튜브의 단부에 배치된 단자를 포함하는, 복수개의 제2 권선 튜브를 포함하여, 상기 제2 코어 시트는, 상기 제1 코어 시트 위에 배치되고 상기 접속부 및 상기 제1 코어 시트의 상기 접속 단부에 접속되어, 상기 제1 코어 시트와 상기 제2 코어 시트 사이에 위치하는 서로 분리된 2개의 세트의 자력선을 발생시키며, 자기 손실을 감소시키고, 액정 디스플레이의 백라이트 모듈에 적용되는 것을 특징으로 하는 인버터용 고압 변압기를 제공한다.

본 고안의 상기 및 추가적인 목적, 특징, 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 쉽게 명백하게 될 것이다.

도 1은 종래기술의 고압 변압기의 분해 사시도이다.

도 2는 본 고안의 고압 변압기의 분해 사시도이다.

도 3은 고압 변압기의 조합을 도시하는 본 고안의 고압 변압기의 개략적 사시도이다.

도 4는 고압 변압기의 자력선의 배치를 도시하는 본 고안의 고압 변압기(2)의 평면도이다.

도 5는 고압 변압기의 자력선의 배치를 도시하는 본 고안의 고압 변압기(2)의 측면도이다.

도 6은 본 고안의 최적 모드의 실시예에 따른 고압 변압기의 분해 사시도이다.

본 고안은 인버터에 적용되는 고압 변압기를 주로 제공하며, 고전력을 가진 복수개의 부하를 구동하고, 자기 손실을 감소시킨다.

도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 인버터용 고압 변압기의 개략적 분해 사시도를 도시한다. 고압 변압기(2)는 인버터의 고압 코일에 적용된다. 고압 변압기(2)는 코어 시트 세트, 제1 권선 튜브(22), 및 복수개의 제2 권선 튜브(23)를 포함한다.

복수개의 철 시트 또는 실리콘 강철 시트를 연결하여 형성되는 코어 시트 세트는 제1 코어 시트(20)와 제2 코어 시트(21)를 포함한다. 제1 코어 시트(20)는 U자형 조합일 수 있고, 접속부(200)와 접속부(200)로부터 연장된 복수개의 접속 단부(201)에 의해 구성될 수 있다. 제2 코어 시트(21)는 주 본체(210)와 주 본체(210)로부터 연장된 제1, 제2, 및 제3 돌출부(211, 212, 213)(적어도 2개의 돌출부)에 의해 구성된다.

제1 권선 튜브(22)는 제1 코어 시트(20)의 접속부(200)를 수용하고 접속부(200)의 2개의 측부를 노출시키기 위해 제1 권선 튜브(22) 내에 배치된 제1 중공 영역(220), 저압을 출력시키기 위해 제1 권선 튜브(22) 외부에 배치되고 1차측 코일(30)(도 3에 도시됨)에 의해 감기는 1차측 코일 권선 영역(221)을 포함한다. 제1 결합부(222)와 제2 결합부(224)는 각각 제1 권선 튜브(22)의 2개의 단부에 장착되고, 제1 결합부(222)에는 제1 결합부(222)로부터 연장되고 제1 결합부(222)에 평행하게 배치되는 단자(223)가 제공된다. 단자(223)는 통상적인 직류(DC) 전압을 입력하기 위해 땜납에 의해 회로 기판(도시되지 않음) 상에 장착된다. 제2 결합부(224)에는 복수개의 스냅핑 홈(225)이 제공된다.

제2 권선 튜브(23)는 제1 코어 시트(20)의 접속 단부(201)를 수용하기 위해 제2 권선 튜브(23) 내에 배치된 제2 중공 영역(230), 및 고압을 출력하기 위해 제2 권선 튜브(23) 외부에 배치되고 2차측 코일(31)(도 3에 도시됨)에 의해 감기는 2차 코일 권선 영역(231)을 포함한다. 제3 결합부(232)와 제4 결합부(234)는 각각 제2 권선 튜브(23)의 2개의 단부에 장착되고, 제3 결합부(232)에는 상기 스냅핑홈(225) 내로 스냅핑되기 위한 복수개의 스냅핑 돌출부(233)가 제공되며, 제4 결합부(234)에는 제4 결합부(234)로부터 연장되고 제4 결합부(234)에 평행하게 배치되며 전압을 출력하기 위해 땜납에 의해 회로 기판 상에 장착되는 단자(235, 237)가 제공된다. 제2 권선 튜브(23)에는 또한 접속 단부(201)의 에지와 접속하기 위해 2차 코일 권선 영역(231)과 제4 결합부(234) 사이에 배치된 스토퍼 공간(236)이 제공된다.

도 3은 고압 변압기의 결합 상태를 도시하는 본 고안의 고압 변압기(2)의 개략적 사시도이고, 도 4는 고압 변압기(2)의 자력선의 배치를 도시하는 본 고안의 고압 변압기(2)의 평면도이며, 도 5는 고압 변압기(2)의 자력선의 배치를 도시하는 본 고안의 고압 변압기(2)의 측면도이다. 도 3을 참조하면, 본 고안은, 제1, 제2, 및 제3 돌출부(211, 212, 213)가 제1 코어 시트(20)의 접속부(200) 상에 차례로 배치되며, 제1 코어 시트(20)는 제1 중공 영역(220) 내에 수용되고 접속부(200)의 2개의 측부를 노출시키도록, 제2 코어 시트(21)가 제1 코어 시트(20) 위에 배치되고, 또한, 제2 코어 시트(21)가 2차 코일 권선 영역(231)과 제4 결합부(234) 사이에 배치된 스토퍼 공간(236) 상에 배치되어 제2 코어 시트(21)를 제1 코어 시트(20)에 연결하는 것을 특징으로 한다. 제1 권선 튜브(22)의 제1 결합부(222)에 통상적인 직류가 입력될 때, 1차측 코일 권선 영역(221) 상에 위치된 1차측 코일(30)은 2차측 코일(31)을 구동하기 위한 전기장을 발생시켜, 제1 코어 시트(20)와 제2 코어 시트(21) 사이에 위치되는 두 세트의 자력선(W1)(도 4 및 도 5에 도시됨)이 발생되어 제1 코어 시트(20)의 접속 단부(201)를 통과한다. 두 세트의 자력선(W1)은 서로 분리되어, 두 세트의 자력선(W1)은 자력선의 교차 및 간섭이 없기 때문에 자기 손실을 발생시키지 않는다.

더욱이, 본 고안의 고압 변압기(2)는 인버터가 형성될 수 있도록 인버터 회로에 부가된다. 따라서, 본 고안의 고압 변압기(2)는 인버터의 고압 변압기에 적용된다. 액정 디스플레이는 백라이트 모듈을 포함하는데, 백라이트 모듈은 그 안에 배치되고 고압으로 구동되며 영상을 디스플레이하기 위해 백라이트 모듈의 광원으로서 작용하는 램프를 구비한다. 상기 램프는 인버터 회로에 부가되는 본 고안의 고압 변압기(2)에 의해 구동될 수 있다. 또한, 본 고안의 복수개의 제2 권선 튜브(23)의 2차측 코일(31)은 전압 출력을 증가시키고 고전력으로 램프를 구동시키기 위해 직렬 접속될 수 있다. 또한, 고압 변압기(2)는 전압 출력을 증가시키기 위해 주파수 변환기에 접속될 수 있다.

결론적으로, 제2 권선 튜브(23)는 결합 모드에 의해 제1 권선 튜브(22) 상에 위치되어, 제1 권선 튜브(22), 제2 권선 튜브(23)는 제1 결합부(222)의 단자(223)와 제4 결합부(234)의 단자(235)를 거쳐 공통으로 전압을 출력한다. 제1 결합부(222)의 단자(223)와 제4 결합부(234)의 단자(235)는 확실하게 동일한 레벨에 있어서, 설치 동안에 납땜이 완전하게 수행되지 않음으로 인해 고압 변압기(2)가 회로 기판에 바람직하지 않게 접속되는 것을 방지하고, 변압기와 회로 기판 사이의 불안정한 설치로 인해 단자와 회로 기판 사이에 배치된 구리 박과 주석이 운반 동안에 균열되는 것을 방지한다.

도 6을 참조하면, 본 고안의 최적 모드의 실시예에 따른 변압기(2)를 도시한다. 변압기(2)는 액정 디스플레이에 적용되어 액정 디스플레이의 백라이트 모듈을 구동한다. 제1 코어 시트(20)의 접속 단부(201)의 수는 제2 권선 튜브(23)의 수의 요구사항에 따라 증가될 수 있다. 더욱이, 또 다른 스토퍼 공간(238)이 추가적 제2 권선 튜브(23a)에 배치되고, 인접 제2 권선 튜브(23)의 스토퍼 공간(236)에 대응하는 2개의 측부를 갖는다. 가장 바람직한 실시예에서의 변압기(2)는 고전력의 출력에 따라 복수개의 부하를 구동한다.

본 고안은 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 고안을 제한하는 목적을 위해 사용되는 것이 아니다. 많은 다른 수정 및 변경이 뒤에서 청구된 본 고안의 정신 및 범위로부터 이탈함이 없이 당업자에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 고안의 인버터용 고전압 변압기는 고전력을 가진 복수개의 부하를 구동하고 자기 손실을 감소시킬 수 있다.

Claims

제1 코어 시트와 제2 코어 시트를 포함하는 코어 시트 세트로서, 상기 제1 코어 시트는 U자 형상이고, 접속부와 상기 접속부로부터 연장된 복수개의 접속 단부를 구비하는, 코어 시트 세트,

제1 권선 튜브로서, 상기 제1 코어 시트의 상기 접속부를 수용하기 위해 상기 제1 권선 튜브 내에 배치된 제1 중공 영역, 상기 제1 권선 튜브 외부에 배치된 1차측 코일 권선 영역, 및 상기 제1 권선 튜브의 단부에 배치된 단자를 포함하는, 제1 권선 튜브, 및

복수개의 제2 권선 튜브로서, 복수개의 제2 권선 튜브는 각각, 상기 제1 코어 시트의 상기 접속 단부를 수용하기 위해 상기 제2 권선 튜브 내에 배치된 제2 중공 영역, 상기 제2 권선 튜브 외부에 배치된 2차측 코일 권선 영역, 및 상기 제2 권선 튜브의 단부에 배치된 단자를 포함하는, 복수개의 제2 권선 튜브

를 포함하여,

상기 제2 코어 시트는, 상기 제1 코어 시트 위에 배치되고 상기 접속부 및 상기 제1 코어 시트의 상기 접속 단부에 접속되어, 상기 제1 코어 시트와 상기 제2 코어 시트 사이에 위치하는 서로 분리된 2개의 세트의 자력선을 발생시키며, 자기 손실을 감소시키고, 액정 디스플레이의 백라이트 모듈에 적용되는 것을 특징으로 하는 인버터용 고압 변압기.
제1항에 있어서,

상기 제2 코어 시트는 주 본체와 상기 주 본체로부터 연장된 적어도 2개의 돌출부를 포함하고, 상기 제1 권선 튜브는 복수개의 스냅핑(snapping) 홈을 구비하는 제2 결합부와 제1 결합부를 더 포함하며, 상기 제2 권선 튜브는 상기 스냅핑 홈으로 스냅핑되기 위해 사용되는 복수개의 스냅핑 돌출부를 구비하는 제3 결합부와 제4 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터용 고압 변압기.
제1항에 있어서,

상기 복수개의 제2 권선 튜브의 상기 2차측 코일은 전압 출력을 증가시키고 고전력을 가진 부하를 구동하기 위해 직렬 접속된 것을 특징으로 하는 인버터용 고압 변압기.