KR200386286Y1 - 고전압 트랜스포머 - Google Patents

Abstract

본 고안은 트랜스포머에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LCD TV 또는 LCD 모니터용 백라이트 유닛 인버터(inverter)에 사용되는 고전압 트랜스포머에 관한 것이다.

본 고안에 따른 고전압 트랜스포머는, 양측으로 저압 단자기판과 고압 단자기판을 형성하고 코일격벽을 중심으로 저압과 고압 코일권선부로 구획되는 보빈몸체부와 코아 삽입중공부를 형성한 보빈과 코아의 결합으로 이루어지는 트랜스포머 모듈에 있어서, 고압 코일권선부 후단에 위치하는 고압 단자기판의 일측으로 접속단자측에 가깝도록 코아 지지대홈과 코아 지지대를 일체로 형성하여 상기 고압 코일권선부의 크기가 커짐으로 보빈의 전체 폭과 전체 코아의 단면적을 크게 구성함으로써 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 고안은 보빈의 코아 지지대가 코일과 코아와 접속단자간의 전자장 영향을 최소화시켜 고압 단자기판의 크기를 작게 하고, 고압 코일권선부의 폭이 커짐으로 고압 코일권선수를 많게 하여 동일 크기에 비해 더 높은 출력전압을 얻을 수 있으며, 전체 코아의 단면적을 크게 하여 트랜스포머의 특성값을 우수하게 하고 커진 코아와 보빈과의 공차에 의해 코아가 좌·우로 치우치는 것을 방지하여 전류편차가 커짐을 방지한다.

또한, 코아의 단면적이 커짐으로 발열 및 전력 손실을 개선하여 트랜스포머의 효율성을 향상시켰으며, 한 종류의 보빈으로 다른 종류의 코아를 사용가능케 하여 보빈 금형 가격을 절감하고 동일 출력을 가지는 트랜스포머에 비해 높이를 작게 함으로써 박판화하여 효율성을 증대시킨다.

Description

고전압 트랜스포머{High-voltage Transformer}

본 고안은 트랜스포머 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LCD TV 또는 LCD 모니터용 백라이트 유닛 인버터(inverter)에 사용되는 고전압 트랜스포머에 관한 것이다.

최근 들어 디스플레이 디바이스의 발전으로 LCD 모니터 및 LCD TV가 널리 보급되고 있다. LCD에서는 백라이트(backlight) 시스템을 위해 고압으로 구동되는 형광 튜브를 가지는데, 일반적으로 구동 회로가 있는 인버터는 상기 형광 튜브를 구동하도록 사용되며 상기 인버터는 고전압 트랜스포머를 가진다. 따라서, 크기를 최소화하기 위하여 사용되는 트랜스포머는 박판타입의 구조를 가질 필요가 있다.

트랜스포머는 교류 전류의 전압을 증가시키거나 감소시키는 장치로서, 일반적으로 저압측과 고압측의 1차 코일과 2차 코일이 코아(core)가 보빈(bobbin)의 중공 부분에 삽입된 보빈 주위에 와인딩됨으로써 제조된다. 1차 코일이라 불리는 하나의 코일은 전압을 변경해야 할 입력회로에 연결되고 2차 코일이라 불리는 나머지 코일은 상기 변경(변환)된 전압이 사용되는 출력회로에 연결되며, 입력회로의 교류전류가 1차 코일을 통과할 때 상기 교류전류에 응답하여 세기와 방향이 변화되는 자계가 발생된다. 자속 변화는 2차 코일에서의 교류전압을 유도하고 각 코일에서의 권선비가 변압비를 결정한다.

이러한 박판타입의 소형 고전압 트랜스포머의 경우 고압측 코일의 권취수가 저압측 코일 권취수에 비해 대단히 크기 때문에, 고압 코일에 흐르는 전류는 저압 코일에 흐르는 전류에 비하여 매우 적고, 따라서 코일의 굵기도 고압 코일이 저압 코일에 비하여 훨씬 가늘다. 또한, 보빈의 고압 코일 권취 부분은 코일에서 발생하는 열의 발산이 용이하도록 몇 개의 슬릿에 의하여 연속적인 1개의 코일이 공간적으로 분리되어 권취되는데, 이로 인해 코일의 양단(兩端)은 공간적으로 어느 정도 떨어질 수 밖에 없고, 보빈의 일측에 형성된 트랜스포머의 고압 단자에 코일을 연결함에 있어서는 코일의 양단(兩端) 중 1단은 코일의 1단에서 연장된 인출선에 의하여 고압 단자 중 1단자에 연결된다. 이때, 인출선은 고압 권취 코일로부터 단자기판의 길이만큼 일정 간격 이격하여 고압 권취 코일의 일부와 단락되는 것을 방지한다.

이와 같은 종래 기술에 따른 박판타입의 고전압 트랜스포머를 도 1(a)(b)와 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도시한 바와 같이, 도 1(a)를 참조하면 종래의 트랜스포머(1)는 양측으로 저압단자(11a)와 고압단자(11b)를 구비한 저압 단자기판(12a)과 고압 단자기판(12b)을 형성하고 상기 단자기판(12a, 12b) 사이에 일체형으로 그 내부에 단자기판(12a, 12b)의 가로 길이와 동일 폭의 "E"형 코아(20)를 양방향에서 삽입할 수 있도록 코아 삽입중공부(13)를 형성한 보빈몸체부(18)와 상기 보빈몸체부(18)의 외주면을 저압 코일권선부(14)와 고압 코일권선부(15)로 나누는 코일격벽(16) 및 상기 고압 코일권선부(15)를 일정한 간격으로 분할하는 다수개의 슬릿(17)으로 구성된 보빈(10)과 상기 보빈(10)의 코아 삽입중공부(13)에 삽입되는 중코아(21)와 상기 중코아(21)와 일체형의 외부코아(22)로 형성되는 "E"형 코아(20)의 결합으로 이루어진다.

또한, 도 1(b)를 참조하면, 도시한 바와 같이 다른 방식의 종래의 트랜스포머(1')는 양측으로 저압과 고압의 단자(11'a, 11'b)를 구비한 저압·고압단자기판 (12'a, 12'b)을 형성하고 저압과 고압 코일이 감기는 코일권선부(14',15')를 형성하는 보빈(10')에 중코아(21')로서 "I"형 코아를 삽입하고 외부코아(22')로서 "U"형 코아를 끼워 파지시키는 방식으로 장착하여 구성되며 상기 보빈(10')의 양 측 단자기판 중 한 측의 단자기판(12'b)에 일정 높이로 돌출된 지지대(19)를 일체로 형성하여 상기 보빈(10')에 삽입되는 중코아(21')가 고정되어 지지될 수 있도록 이루어진다.

상기와 같은 종래의 트랜스포머(1, 1')의 결합을 살펴보면, 저압 코일권선부(14,14')에서 받은 전류를 코일에서 자속으로 변환하여 자속을 코아(20,20')를 통해서 고압 코일권선부(15,15')로 전달하여 상호유도작용에 의해 고압측 코일에서 자속을 전류로 만들어주게 된다. 상기 코아(20,20')는 중간 다리역할을 하는데 저압측이 교류로 바뀌는 동안 코아(20,20')내부의 자속 또한 그 방향으로 바뀌게 된다.

그러나, 이러한 상기와 같은 종래의 트랜스포머(1)는 상기 코아(20)가 보빈(10) 위에 안착하여 설계가 된 것으로 상기 보빈(10)과 코아(20)와의 사이에는 생산공정에서 소정 크기로 공차(F)가 존재하여 상기 코아(10)가 좌·우로 치우쳐 전류편차가 생기는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 실제로 미비할 수도 있으나 다수개의 트랜스포머(1)가 생산되는 과정에서 생산되는 제품마다 약간의 차이가 나는 것을 방지할 수가 없으며 트랜스포머(1)의 특성값이 낮아져 안정적인 효율성을 주지 못한다. 또한, 코일권선부(14, 15)에서 인출된 코일을 리드하고 일정거리 이격시켜 단락과 전자장의 영향을 방지하는 단자기판(12a, 12b)의 경우에 고압단자기판(12b)의 길이(b)는 저압단자기판(12a)의 길이(a)에 비해 길어 전체 트랜스포머(1)의 크기를 크게 한다.

더하여, 트랜스포머(1')의 경우에 보빈(10')의 형상이 복잡하여 금형에 의한 사출 작업시 코아 삽입중공부(13)의 형성에 사용되는 슬라이더 진입시에 슬라이더가 높이 위치 상 지지대(19)에 걸리게 되는 중첩 간섭의 영향에 의해 상하 금형의 2단 금형으로 사출이 불가능하고, 결국에는 별도의 슬라이더를 삽입하기 위해 중간 금형이 더 사용된다.

따라서, 코아(20,20')의 단면적이 상대적으로 작게 되며 교류 전류의 전압을 증가시키거나 감소시키는 트랜스포머(1,1')의 효율성이 상대적으로 떨어지게 되고, 사용되는 코아(20,20')의 형상에 따라 보빈(10,10')의 금형이 달라 각기 다른 보빈(10,10')의 금형을 제작하여야 함으로 전체 트랜스포머 모듈(1,1')의 단가가 높아지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 고전압 트랜스포머에 있어서 보빈의 고압 코일권선부 후단에 위치하는 고압단자기판의 일측으로 접속단자측에 가깝게 코아 지지대홈과 코아 지지대를 일체로 형성하여 고압 코일권선부의 크기와 전체 코아의 단면적을 크게 구성하는 것을 목적으로 한다.

또한, 저압코일 및 고압코일간의 내전압 특성을 크게 할 수 있는 구조의 고전압 트랜스포머를 제공하고 보빈의 크기와 코아의 단면적을 크게 하여 발열에 의한 열변형을 최소화하며 동일 크기의 제품에 비해 출력전압이 높고 생산성을 향상시킬 수 있는 구조의 고전압 트랜스포머를 제공하는데 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 코일 격벽을 중심으로 저압 코일권선부와 고압 코일권선부로 구획되어 각각 코일을 권취하고 양측에 다수개의 접속단자를 구비하며 충분히 돌출된 판형상의 저압 단자기판과 고압 단자기판을 일체로 형성한 보빈과 상기 보빈의 보빈몸체부 중앙에 형성된 코아 삽입중공부에 삽입되는 중코아와 동시에 보빈의 외부를 감싸는 외부코아로 구성되는 코아와의 결합으로 구성되는 트랜스포머에 있어서, 상기 보빈의 고압 코일권선부 후단에 위치하는 고압 단자기판 일측으로 접속단자측에 가깝도록 소정 깊이와 길이를 가지며 형성되는 코아 지지대홈과 상기 코아 지지대홈에 결합되는 소정 크기의 코아 지지대를 일체로 포함하여 구성한다.

상기 코아는 고압 코일권선부 측의 전면부가 코아 지지대에 밀착될 수 있도록 크기가 같은 두개의 "E"형 코아나 "UI"형 코아가 사용되며 상기 보빈의 측면부를 완전히 감싼다. 또한, 코아 지지대의 위치까지 중코아와 외부코아의 길이가 확장된 코아를 상기 보빈에 결합함으로써 결합시 코아 지지대는 코아의 후면측에 위치하여 간격을 최소화함으로 코아의 좌·우 치우침을 방지하고 코일과 코아와 접속단자에서 발생하는 전자장의 영향을 최소화시킨다.

그리고, 상기 보빈은 코아 지지대가 형성됨으로써 단자기판의 길이를 줄일 수 있으며, 이에 따라 단자기판의 줄어든 길이만큼 전체 보빈몸체부의 크기를 원하는 출력전압에 따라 선택하여 제작할 수 있다.

상기 양측의 단자기판 중 고압 단자기판은 그 크기가 저압 단자기판의 크기와 동일한 크기로 형성되거나 전자장의 영향을 최소화할 수 있는 크기로 구성이 되는데 바람직하게는 상기 저압 단자기판의 크기와 동일한 크기로 형성한다.

또한, 상기 코아 지지대의 위치까지 보빈의 코일권선부의 폭을 조절가능하므로 상기 코일권선부에 권취되는 코일 수와 넓어진 코아의 단면적에 의해 동일한 크기의 트랜스포머에 비해 높은 출력전압을 얻는다.

더하여, 코아 지지대를 구성하고 상기 코아 지지대와 더불어 코아를 절연테잎과 같은 절연체를 이용하여 테이핑을 같이 함으로써 별도 모양의 보빈을 사용하지 않고도 사용되는 코아의 형상에 관계없이 보빈은 하나의 형태로 제작가능하다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 고전압 트랜스포머의 분해사시도이고, 도 4(a)(b)는 본 고안에 따른 고전압 트랜스포머의 결합과정 공정도이며, 도 5는 본 고안에 따른 고전압 트랜스포머의 결합사시도이고, 도 6은 본 고안의 실시예에 따른 코아 지지대를 나타낸 평면도 및 사시도이며, 도 7(a)(b)는 종래 기술과 본 고안에 따른 고전압 트랜스포머의 비교 단면도이고, 도 8은 본 고안의 실시예에 따른 접속단자를 포함하는 평면도이며, 도 9는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 "UI"형 코아를 사용한 고전압 트랜스포머의 분해사시도이다.

도시한 바와 같이, 도 3을 참조하면 본 고안에 따른 고전압 트랜스포머는 코아 삽입중공부(113)를 형성한 보빈몸체부(118)와 단자기판(112a, 112b)으로 구성된 보빈(110)과 상기 보빈(110)과 결합하는 "E"형 코아(120)와 상기 코아와 접면하여 좌·우로 치우침이 없이 지지하고 코아 지지대홈(130)에 결합되는 코아 지지대(140)로 구성된다.

상기 보빈(110)의 보빈몸체부(118)는 사각의 관형상으로 중심에는 상기 보빈몸체부(118)를 관통하는 코아 삽입중공부(113)를 형성하고 외주면상에는 일측으로 소정 크기와 두께를 가지는 코일격벽(116)을 구성하여 상기 코일격벽(116)을 중심으로 한 측으로는 저압 코일권선부(114)를 다른 한 측으로는 고압 코일권선부(115)로 구획하는데, 상기 고압 코일권선부(115)에는 일정한 간격으로 고압 코일권선부(115)를 분할하는 다수개의 슬릿(117)을 형성하여 원하는 전압에 따라 코일(도시하지 않음.)의 감는 횟수를 결정하여 전압을 얻는다.

또한, 상기 보빈(110)의 단자기판(112a, 112b)은 소정 크기로 상기 보빈(110)의 저압 코일권선부(114)와 고압 코일권선부(115)의 후단에 소정 길이와 크기를 가지는 판형상으로 상기 저압 코일권선부(114) 측에는 다수개의 저압 접속단자(111a)를 구비한 저압 단자기판(112a)을 구성하고 고압 코일권선부(115) 측에는 다수개의 고압 접속단자(111a)를 구비한 고압 단자기판(112b)을 상기 보빈몸체부(118)와 일체형으로 양측에 형성한다.

상기 저압 단자기판(112a)과 고압 단자기판(112b)은 상기 코아(120)가 안착하여 보빈과 결합할 수 있도록 저면 받침대의 역할과 동시에 상기 보빈에 권취된 코일(150)과 코아(120)와 접속단자(111a, 111b) 사이에 발생하는 전자장의 영향을 최소화하며 생산공정을 원할히 할 수 있도록 길이(c)와 크기를 동일하게 한다.

그리고, 상기 보빈(110)의 고압 단자기판(112b)의 일측에는 고압 접속단자(111b) 측에 가깝도록 소정 깊이와 길이를 가지는 코아 지지대홈(130)을 형성하는데, 상기 코아 지지대홈(130)에는 완전히 결착되어 결합될 수 있는 소정 크기의 코아 지지대(140)를 포함하여 구성한다.

상기 코아(120)는 상기 코아 삽입중공부(113)에 꽉차게 삽입가능한 중코아(121)와 상기 중코아(121)와 일체형의 외부코아(122)로 형성된 "E"형 코아(120)로서 상기 보빈(110)의 양 측면에 각각 결합되어 상기 보빈(110)을 완전히 감싸며, 상기 보빈(110)과 결합하였을 때 상기 코아 삽입중공부(113) 내에서 상기 중코아(121)의 양측이 접면하게 되고 상기 보빈몸체부(118)의 외면에서는 외부코아(122)가 서로 접면하게 된다.

또한, 상기 외부코아(122)는 상기 양측의 단자기판(112a, 112b)에 안착되어 상기 단자기판의 일부가 결합된 외부코아(122)의 전면부로 일부 돌출되도록 구성하며, 돌출된 단자기판(112a, 112b)은 상기 코아(120)와 단자(111a, 111b)를 격리하여 전자장이 영향하여 트랜스포머(100)의 특성값이 저하되는 것을 막고, 고압 단자기판(112b)에 안착된 외부코아(122)의 전면부는 상기 보빈(110)의 코아 지지대홈(130)에 결합된 코아 지지대(140)에 완전히 밀착되어 좌·우 치우침이 없도록 형성된다.

도시한 바와 같이, 상기 고전압 트랜스포머(100)는 원하는 전압을 얻을 수 있도록 코일을 권선하는 코일 권취과정(50)과 코아 결합과정(70) 그리고 절연 테잎 테이핑과정(60, 80)을 거쳐 이루어지며 상기 결합된 고전압 트랜스포머(100)는 PCB에 납땜과정을 통해 회로연결(90)되어 그 효능을 발휘하는데 필요에 따라 그 과정은 순서를 달리 하여 보다 나은 제품을 생산한다.

상기 트랜스포머(100)는 우선 입력전력과 출력전력을 설정하고 전력에 따른 트랜스포머(100)의 크기 또는 코아의 부피를 결정한 후에 저압측 전류와 고압측 전류에 따라 코일(150)의 굵기를 결정하며 전압에 따른 턴수를 계산한 다음 그에 따라 감는 수를 결정한다.

따라서, 상기 보빈(110)의 양측 저압 코일권선부(114)와 고압 코일권선부(115)에 원하는 전압을 얻을 수 있을 정도로 계산된 양 만큼의 코일(150)을 권취하고 소정 길이의 인출선을 리드하여 상기 단자기판(112a, 112b)의 하부측을 통해 단자기판(112a, 112b)에 형성된 양측 접속단자(111a, 111b)와 전기적으로 연결되게 한 후, 1차적으로 상기 보빈에 권선된 코일(150)과 후에 결합될 코아(120)와의 절연을 위하여 절연테잎(160)으로 1차 테이핑(60)을 한다.

이때, 사용되는 절연테잎(160)은 그 두께가 얇은 것으로 전자장의 영향을 최소한으로 하여 효과적으로 절연할 수 있으며 권취된 코일(150)과 보빈(110)의 외주면을 한번에 감아 테이핑(60)한다.

그리고, 상기 "E"형 코아(120)의 중코아(121)를 상기 보빈의 중코아삽입부(113)에 삽입하여 결합하는데 상기 보빈(110)과 결합하였을 때 상기 코아 삽입중공부(113) 내에서 상기 중코아(121)의 양측이 접면하게 되고 상기 보빈몸체부(118)의 외면에서는 외부코아(122)가 서로 접면하게 되어 외부코아(122)는 상기 보빈(110)의 측면부를 완전히 감싸는 형태로 결합된다.

이때, 상기 코아(120)의 중코아(121)와 외부코아(122)의 측면길이는 상기 보빈(110)의 보빈몸체부(118) 길이보다 길어 일정부분 상기 중코아(121)가 보빈(110)의 외부로 노출되어 형성되는데, 상기 고압 단자기판(112b)에 형성된 코아 지지대(140) 측에 상기 외부코아(122)의 전면부가 완전히 밀착되도록 보빈(110)과 결합되어 반대측의 외부코아(122)에서 힘을 가해도 상기 코아(120)가 좌·우로 치우침이 없다. 그리고, 상기 코아의 외부코아(122)와 상기 코아 지지대(140)를 한번에 일체형으로 절연 테잎(160)을 사용하여 감아 2차 테이핑(80)을 한다.

따라서, 상기 코아 지지대(140)와 절연테잎(160)에 의하여 일체형으로 형성되는 트랜스포머(100)는 코아(120)의 양측 어디에서 힘을 가해도 한쪽으로 치우침이 없이 고정되며 상기와 같은 과정을 거친 고전압 트랜스포머(100)는 외부코아(122)와 코아지지대(140) 사이의 틈이 없이 형성되어 항상 같은 정도의 밀착을 유지할 수 있으므로 다수의 트랜스포머(100) 생산과정에서 생길 수 있는 생산공정의 공차를 줄이는 효과를 얻는다.

또다른 방법으로, 상기 고전압 트랜스포머(100)는 코일(150)을 권취하고 코아 지지대(140)와 코아(120)를 결합한 다음으로 상기 결합된 코아 지지대(140)와 코아(120)를 한번에 테이핑(80')하는 과정을 거쳐 PCB회로기판에 연결(90)하는 과정을 거치기도 한다.

이러한, 결합 과정은 상기 보빈(110)에 권취된 코일(150)과 코아(120)와 접속단자(111a, 111b) 사이에 발생하는 전자장의 영향을 최소화하기 위해 절연지와 같은 절연체를 상기 보빈(110)과 코아(120)의 중간에 삽입하는 등 생산공정의 필요에 따라 적절하게 변화되어 적용가능하다.

도 6을 참조하면, 상기 코아 지지대(140)는 코아 지지대홈(130)의 형상에 따라 다양한 형태를 지닐 수 있는데. 가장 손쉬운 형태가 소정크기와 길이를 갖는 판형상(140a)이다. 이때, 상기 코아 지지대홈(130)은 코아 지지대(140)가 결합할 수 있도록 소정 깊이와 같은 길이를 갖는 수로형상의 홈으로 일자로 형성된다.

그러나, 이러한 일정한 판형상의 코아 지지대(140a)는 하부의 지탱능력이 현저히 낮으므로 이를 보완하기 위하여 하부 중앙에 소정길이로 돌출된 "T"자 형상의 코아지지대(140b)를 구성한다. 이때, 상기 코아 지지대홈(130)은 돌출된 코아 지지대(140b)가 결합되는 위치로 같은 길이를 가지며 소정 깊이를 구성해 결합될 수 있게 하여 상기 코아지지대(140b)가 코아(120)를 완전히 지탱할 수 있도록 한다.

이러한 돌출된 형상을 가지는 코아 지지대(140)는 형상에 따라 "T"자형 코아지지대(140b)와 "ㄷ"자형 코아지지대(140c), "E"자형 코아지지대(140d)를 구성할 수 있고, 상기 코아 지지대홈(130)은 상기 코아 지지대(140)의 형상에 맞게 하부로 소정깊이를 구성하여 구성된다. 또한, 코아(120)의 외면을 감싸 안는 "ㄷ"자형 코아 지지대(140e)도 구성할 수 있는데 이러한 코아 지지대(140)는 상기 보빈의 단자기판(112b)의 형상과 코아 지지대홈(130)의 형상에 따라 선택되어진다.

본 고안에 따른 고전압 트랜스포머(100)는 상기 고압 단자기판(112b)의 일측으로 코아 지지대홈(130)을 형성하고 코아 지지대(140)를 사용함으로써 종래의 트랜스포머(1, 1')보다 나은 효율성을 얻는다.

상기 트랜스포머의 전체길이(L)가 동일한 종래의 트랜스포머(1)와 본 고안에 따른 트랜스포머(100)를 도 7(a)(b)를 참조하여 살펴보면, 트랜스포머(1, 100)의 전체길이(L)는 저압 단자기판의 길이(A)와 저압 코일권선부의 길이(B), 고압 코일권선부의 길이(C) 그리고 고압 단자기판의 길이(D)의 합으로 이루어진다.

상기 저압 단자기판(112a)과 고압 단자기판(112b)은 코아(120)와 보빈(110)과의 결합시 코아(120)가 안착되는 저면받침대의 역할과 더불어 접속단자(112a, 112b)와 코아(120)와의 전자장 영향을 최소화할 수 있도록 일정거리 이격되게 구성되는데 고압 단자기판(112b)의 일측에 형성된 코아 지지대(140)가 차단효과를 늘리게 되어 고압 단자기판의 길이(D)를 고안길이(D')만큼 줄여도 충분한 효과를 볼 수 있다.

따라서, 상기 고압 단자기판(112b)은 D'의 길이를 가지며 상기 고압 코일권선부의 길이(C)는 d길이만큼 늘어나고 상기 코아(120)는 전면부가 코아 지지대(140)에 밀착되도록 구성하여 소정 길이(e)만큼 크기가 커져 전체 단면적이 증가하게 된다.

따라서, 고압 코일권선부(115)의 폭이 넓어져 권선되는 고압 코일의 수가 증가하게 되고, 전체 코아(120)의 단면적이 커짐으로써 동일 크기의 고전압 트랜스포머(1)에서 보다 높은 출력전압을 얻게 된다.

또한, 도 7(b)를 참조하면 상기 보빈(110)의 높이를 소정길이(f) 줄여도 종래의 트랜스포머(1)와 동일한 출력을 가지는 고전압 트랜스포머(100)를 생산할 수 있기 때문에 더 작게 박판화시킬 수 있어 그 효율성을 높인다.

본 고안에 따른 고전압 트랜스포머(100)의 접속단자(111a, 111b)는 도 8을 참조하면 양측의 폭이 넓은 접속단자(111a, 111b)를 사용하는데 접속단자(111)에 소정 크기의 홀(170)이 형성된다. 상기 접속단자(111a, 111b)의 홀(170)은 트랜스포머(100)를 PCB기판에 납땜(soldering)할 때 땜납(solder)이 접속단자(111a, 111b)를 통과하여 기판과 완전히 연결될 수 있도록 한다. 따라서, 접속단자(111a, 111b)의 폭이 커짐으로써 단자 중간까지 땜납의 흐름이 좋지 않음을 개선하고 땜납이 홀(170)을 통과하여 중간까지 형성되어 환류(reflow) 진행시 단자에 가지고 있던 땜납이 솔더 크림과 만나 융합하면서 납땜을 더 좋게 한다.

이에 따라, 접속단자(111a, 111b)를 더 굵게 가져갈 수 있으며, 접속단자(111a, 111b)의 홀(170)은 1개 뿐만 아니라 폭에 따라 여러개 형성할 수 있다.

도 9는 본 고안의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로 "UI"형 코아(120')를 사용한 고전압 트랜스포머(100)이며, 상기 고전압 트랜스포머(100)는 코아 삽입중공부(113)를 형성한 보빈몸체부(118)와 단자기판(112a, 112b)으로 구성된 보빈(110)과 상기 보빈(110)과 결합하는 "I"형 중코아(121')와 "U"형 외부코아(122')로 구성되는 "UI"형 코아(120')의 결합으로 이루어진다.

상기 "I"형 중코아(121')는 상기 보빈(110)의 코아 삽입중공부(113)에 꽉차게 삽입하며 상기 외부코아(122')에 의해 움직이지 않도록 고정되며, 상기 "U"형 외부코아(122')는 상기 중코아(121')가 삽입된 보빈(110)의 양측 단자기판(112a, 112b)위에 안착되어 결합되며 상기 단자기판(112a, 112b)이 외부측으로 일부가 돌출되어 나오도록 구성하고 상기 보빈(110)을 완전히 감쌀 수 있는 크기와 형태를 갖는다.

상기 보빈(110)은 본 고안에 따른 일실시예에서의 보빈(110)과 같은 형상으로 고압 단자기판(112b)에 형성된 코아 지지대(140)에 외부코아(122')가 완전히 밀착되도록 안착된다.

이상에서 설명한 본 고안은, 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이 본 고안에 의하면, 보빈의 고압 코일권선부 후단에 위치하는 고압 단자기판의 일측으로 코아 지지대홈과 코아 지지대를 형성하여 보빈의 고압 코일권선부 폭과 전체 코아의 단면적을 넓힌다.

또한, 보빈의 코아 지지대가 코일과 코아와 접속단자간의 전자장 영향을 최소화시켜 고압 단자기판의 크기를 작게 하고, 고압 코일권선부의 폭이 커짐으로 고압 코일권선수를 많게 하여 동일 크기에 비해 출력전압이 더 높아지며, 코아의 단면적을 크게 하여 트랜스포머의 특성값을 우수하게 하고 커진 코아가 좌·우로 치우쳐 전류편차가 커짐을 방지한다.

더하여, 코아의 단면적이 커짐으로 발열 및 전력 손실을 개선하여 트랜스포머의 효율성을 향상시켰으며, 한 종류의 보빈으로 다른 종류의 코아를 사용가능케 하여 보빈 금형 가격을 절감하고 동일 출력을 가지는 트랜스포머에 비해 높이를 작게 함으로써 박판화하여 효율성을 증대시킨다.

도 1(a)(b)는 종래 기술에 따른 "E"형 코아와 "UI"형 코아를 사용한 트랜스포머의 분해 사시도.

도 2(a)(b)는 종래 기술에 따른 트랜스포머의 결합단면도.

도 3은 본 고안에 따른 고전압 트랜스포머의 분해사시도.

도 4(a)(b)는 본 고안에 따른 고전압 트랜스포머의 결합과정 공정도.

도 5는 본 고안에 따른 고전압 트랜스포머의 결합사시도.

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 코아 지지대를 나타낸 평면도 및 사시도.

도 7(a)(b)는 종래 기술과 본 고안에 따른 고전압 트랜스포머의 비교 단면도.

도 8은 본 고안의 실시예에 따른 접속단자를 포함하는 평면도.

도 9는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 "UI"형 코아를 사용한 고전압 트랜스포머의 분해사시도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100 : 고전압 트랜스포머 110 : 보빈

111a, 111b : 접속단자 112a : 저압 단자기판

112b : 고압 단자기판 114 : 저압 코일권선부

115 : 고압 코일권선부 120 : 코아

121 : 중코아 122 : 외부코아

130 : 코아 지지대홈 140 : 코아 지지대

150 : 권취 코일 160 : 절연 테잎

L : 전체 트랜스포머의 길이

Claims (13)

1. 코일 격벽을 중심으로 저압 코일권선부와 고압 코일권선부로 구획되어 각각 코일을 권선하고 양측에 다수개의 접속단자를 구비하며 충분히 돌출된 판형상의 저압 단자기판과 고압 단자기판을 일체로 형성한 보빈과 상기 보빈의 보빈몸체부 중앙에 형성된 코아 삽입중공부에 삽입되는 중코아와 동시에 보빈의 외부를 감싸는 외부코아로 구성되는 동일 크기로 2개의 "E"형 코아와의 결합으로 이루어지는 트랜스포머에 있어서,

   상기 보빈의 고압 코일권선부 후단에 위치하는 고압 단자기판 일측으로 접속단자측에 가깝도록 소정 깊이와 길이를 가지며 형성되는 코아 지지대홈과;

   상기 코아 지지대홈에 완전히 결착될 수 있는 소정 크기의 코아 지지대를 포함하여;

   상기 코아 지지대와 접면하는 위치까지 중코아와 외부코아가 확장된 "E"형 코아를 상기 보빈에 결합함으로써 결합시 상기 코아 지지대는 코아의 후면측에 위치하여 간격을 최소화함으로 코아의 좌·우 치우침을 방지하고 코일과 코아와 접속단자에서 발생하는 전자장의 영향을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보빈의 고압 단자기판의 길이는 안착되는 상기 코아의 외부코아와 일측에 형성되는 코아 지지대의 두께를 포함할 수 있는 최소한의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 코아는 동일 크기의 "U"형 코아와 같은 길이를 가지는 중코아로 구성되는 "UI"형 코아로 대체 가능한 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 코아 지지대는 상기 단자기판의 가로 길이와 동일 길이이며 상기 코아의 높이와 동일 높이인 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 코아 지지대는 일자의 판형상인 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
6. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 코아 지지대는 중심이 상기 단자기판의 두께와 동일하거나 작도록 소정 크기로 돌출된 "T"자 형상인 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
7. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 코아 지지대는 양측이 상기 단자기판의 두께와 동일하거나 작도록 소정 크기로 돌출된 "ㄷ"자 형상인 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
8. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 코아 지지대는 양측과 중심이 상기 단자기판의 두께와 동일하거나 작도록 소정 크기로 돌출된 "E"자 형상인 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
9. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 코아 지지대는 "ㄷ"자 형상으로 상기 코아의 외부를 감쌀 수 있는 형태인 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
10. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

    상기 보빈의 저압 단자기판과 고압 단자기판의 길이와 크기가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
11. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

    상기 코아를 결합한 후 상기 코아의 외부코아 면을 따라 코아 지지대와 일체로 절연테잎 등의 절연체를 사용하여 테이핑하는 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
12. 제 1항에 있어서,

    상기 단자기판의 접속단자는 폭이 넓은 것으로 일측에 소정크기의 홀이 뚫려 있어 PCB기판에 납땜 결합할 때 땜납이 상기 홀을 통과하여 접속단자와 PCB기판의 결합과 흐름을 더 좋게 하는 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 접속단자의 폭에 따라 상기 홀은 하나 또는 그 이상이 형성되는 것을 특징으로 하는 고전압 트랜스포머.