KR200395749Y1 - 중간주파 트랜스포머 - Google Patents

Abstract

본 고안은 트랜스포머(Transformer)에 관한 것으로서, 특히 외경이 5.0mm인 보빈의 내주면에 6선의 조절라인을 형성하고 스크류 페라이트 코어의 외경과 피치를 각각 2.18mm와 0.25mm로 형성함으로써, 퀄리티가 우수하면서도 미세조정이 가능하고 열, 충격에 의한 코어의 위치변화를 최소화하여 제품의 신뢰성이 확보되는 중간주파 트랜스포머(IFT)에 관한 것이다.

본 고안은 외면에 코일이 권취되며 하부에 다수의 핀이 배열되는 보빈과 이 보빈의 중심에 결합되는 페라이트 코어로 이루어지는 중간주파 트랜스포머에 있어서, 상기 보빈은 리플로우 조건인 245±10℃, 20초에서 견딜 수 있는 재질로서 그 외경은 3.5mm~6.5mm이며, 이 보빈의 내주면에는 일정한 간격을 두고 길이방향으로 가늘고 길게 돌출된 6선의 조절라인이 형성되고, 상기 페라이트 코어의 외경은 2.0mm~3.0mm인 스크류 코어가 사용된다.

Description

중간주파 트랜스포머{INTERMEDIATE FREQUENCY TRANSFORMER}

본 고안은 트랜스포머에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제품의 퀄리티가 우수하고 미세조정이 가능하며 코어의 위치변화를 최소화하여 전체적으로 신뢰성이 향상된 중간주파 트랜스포머에 관한 것이다.

일반적으로 트랜스포머(Transformer)는 TV나 VTR 등의 전자기기에 사용되는 각종 튜너의 주파수 변환 또는 주파수 여과용으로 사용되는 전자부품으로서, 중간주파 트랜스포머(IFT:Intermediate Frequency Transformer), 밸룬(Balun) 트랜스포머 등으로 분류된다.

상기 중간주파 트랜스포머(IFT)는 슈퍼헤테로다인 수신기의 중간주파 증폭회로에 사용되는 수동소자인 변성기로서, 복동조 또는 단동조 회로구조로 만들어지며 대역폭이 비교적 넓고 선택도 특성이 양호해야 한다.

이러한 중간주파 트랜스포머에서 인덕턴스를 형성하는 물질은 와이어 및 페라이트 코어인데, 제품의 퀄리티를 높이기 위해서 하나의 트랜스포머에 스크류(Screw) 코어와 포트(Pot) 코어를 같이 사용하기도 한다.

그러나, 이런 제품은 와이어가 구리(Cu)로만 구성되어 있고 페라이트 코어는 5가지 이상의 비철이 혼합되어 있기 때문에 열에 의한 물리적 변화에 있어 페라이트 코어가 와이어보다 훨씬 더 심하므로 제품의 신뢰성이 확보되지 않는다.

따라서, 페라이트 코어에 의한 인덕턴스 획득보다는 와이어에 의한 인덕턴스 획득이 유리하며, 중간주파 트랜스포머는 가변 코일이므로 포트 코어의 사용을 자제하고 스크류 코어를 선택하면서 부피가 작으며 열에 강한 재질을 사용하는 것이 안정적이다.

한편, 일반적인 제조공정에서 리플로우(Reflow) 솔더링(Soldering) 조건은 245±10℃, 20초(Sec)이고, 이런 고온 조건하에서는 보빈(Bobbin) 형태를 띄는 사출물은 액정폴리머(LCP) 이상의 재질을 사용하여야 하며, 이 액정폴리머는 고온에서 강한 반면 경도가 강해서 회전시 기존의 재질보다 토크(Torque)가 강하다.

현재 5mm 중간주파 트랜스포머에서는 스크류 코어의 외경이 2.6mm 내지는 2.18mm가 사용되며, 도 2에 도시된 바와 같이 리플로우 조건 이하에서는 종래 내경이 2.6mm인 보빈(1)에서 보빈라인(조절라인)(2)을 4선으로 형성한다.

그런데, 4선으로 사용시에 스크류 코어(3)의 피치(P1)를 작게 하는 경우 스크류 코어(3) 삽입시 약 5°정도 기울어져서 삽입이 되기 때문에 조절라인(2) 중 어느 하나가 손실되어 스크류 코어(3)를 제대로 직립시킬 수가 없었다.

따라서, 스크류 코어가 보빈 내에서 기울어진 상태로 결합되어 리플로우 조건에서 고열에 의한 보빈의 팽창으로 인하여 인덕턴스가 불안정하게 변하므로써 제품의 신뢰성에 치명적인 문제를 초래한다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보빈에서 조절라인을 6선으로 채택하고 스크류 코어의 토크를 줄여서 인덕턴스를 안정적으로 변화시켜 전기적인 신뢰성을 확보할 수 있는 중간주파 트랜스포머를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 중간주파 트랜스포머는 외면에 코일이 권취되며 하부에 다수의 핀이 배열되는 보빈과 이 보빈의 중심에 결합되는 페라이트 코어로 이루어지는 중간주파 트랜스포머에 있어서,

상기 보빈은 리플로우 조건인 245±10℃, 20초에서 견딜 수 있는 재질로서 그 외경은 3.5mm~6.5mm이며, 이 보빈의 내주면에는 일정한 간격을 두고 길이방향으로 가늘고 길게 돌출된 6선의 조절라인이 형성되고,

상기 페라이트 코어의 외경은 2.0mm~3.0mm인 스크류 코어가 사용되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 페라이트 코어의 스크류는 그 피치가 0.15~0.30mm인 것을 특징으로 하고, 상기 보빈의 조절라인은 보빈의 상단에서 0.3~0.5mm 이격된 지점부터 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 보빈의 외경은 5.0mm이고, 페라이트 코어의 외경은 2.18mm이되 스크류의 피치가 0.25mm인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 중간주파 트랜스포머를 나타내는 단면도인데, (a)는 전체적인 횡단면도, (b)는 스크류 코어의 종단면도, (c)는 보빈의 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 중간주파 트랜스포머(IFT)는 보빈(10)과 페라이트 코어(20)로 이루어진다.

보빈(10)은 보빈은 리플로우 조건인 245±10℃, 20초에서 견딜 수 있도록 액정폴리머(LCP) 이상의 재질을 사용하고, 그 외경은 페라이트 코어(20)가 삽입되기 위해 중심축을 따라 내경이 약 2.18mm(2.0mm~3.0mm) 정도로 원형으로 관통되거나 홈이 형성된다.

그리고, 외면에는 인덕턴스를 조절하는 코일(미도시)이 권취되기 위해 폭방향으로 돌출되는 여러 개의 권취라인(11)이 미세한 간격을 두고 형성된다.

또한, 하부에는 인쇄회로기판에 고정되는 다수의 핀(12)이 배열되며, 외경은 3.5mm~6.5mm(바람직하게는 5.0mm)이고 내주면에는 60°의 간격을 두고 길이방향으로 조절라인(13)이 가늘고 길게 6선으로 돌출 형성된다.

이 때, 상기 보빈(10)에 형성된 6선의 조절라인(13)은 페라이트 코어(20)의 삽입이 용이하도록 보빈(10)의 상단에서 0.3~0.5mm 이격된 지점(바람직하게는 0.4mm)에서부터 시작된다.

페라이트 코어(20)는 상기 보빈(10)의 중심에 형성된 홀 또는 홈에 삽입되는 원통형태로서, 그 재질이 고온에서 강하고 강도가 우수한 액정폴리머(LCP:Liquid Crystal Polymers)이며, 외주면을 따라 나사산이 형성된 스크류(Screw) 타입이다.

특히, 상기 페라이트 코어(20)는 회전시 토크를 줄이기 위해 외경이 2.0mm~3.0mm(바람직하게는 2.18mm)이며, 미세조정이 가능하도록 그 피치(P2)가 0.15~0.30mm(바람직하게는 0.25)이다.

그리고, 페라이트 코어(20)의 상부면과 하부면에는 인덕턴스 변환시 드라이버를 삽입하여 회전시킬 수 있도록 일자형태의 조절홈(21)이 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 중간주파 트랜스포머는 다음과 같이 작용한다.

먼저, 본 고안의 중간주파 트랜스포머(IFT)의 조립과정을 살펴보면, 보빈(10)의 외면에 형성된 권취라인(11)의 사이에 원하는 인덕턴스를 얻을 수 있을 만큼 적당한 회수로 코일을 감고, 이 코일의 양 끝단을 보빈(10)의 하부에 형성된 핀(12)에 연결한다.

그리고, 보빈(10)의 내부 중심에 스트류 타입의 페라이트 코어(20)를 삽입하는데, 삽입이 용이하도록 페라이트 코어(20)를 약간 기울인 상태(5°정도)에서 보빈(10)의 상단 입구로 밀어넣는다.

이 때, 보빈(10)의 내부에 형성된 조절라인(13)은 보빈(10)의 상단으로부터 약 0.4mm만큼 이격된 지점으로부터 아래로 가늘고 길게 형성되어 있기 때문에, 상단으로부터 0.4mm 거리까지는 무리없이 원활하게 삽입이 된다.

계속해서, 페라이트 코어(20)에 힘을 가하여 보빈(10) 내부 깊숙히 밀어 넣으면, 페라이트 코어(20)의 기울어진 단부에 의해 보빈의 조절라인(13) 중 어느 하나가 다소 손상된다 하더라도, 보빈(10) 내부의 조절라인(13)이 4선이 아닌 6선으로 이루어져 있어서 완전히 삽입된 페라이트 코어(20)가 나머지 5선의 조절라인(13)에 의해 직립할 수 있게 되어 전기적인 신뢰성이 확보된다.

이와 같이 하여 보빈(10)에 페라이트 코어(20)의 삽입이 완료되면, 원하는 최종적인 임피던스를 설정하기 위해 드라이버를 페라이트 코어(20)에 형성된 조절홈(21)에 삽입하여 회전시킨다.

이 때, 플라스틱 재질의 포트코어(Pot Core)가 사용되지 않으며, 페라이트 코어(20)가 스크류 타입이고 특히 그 피치가 약 0.25mm로 작게 형성되므로, 보빈(10) 내면의 넓은 면적에 걸쳐서 미세하게 접촉하여 인덕턴스의 정밀한 조정이 가능해지고 열, 충격에 의한 페라이트 코어(20)의 위치와 인덕턴스의 변화가 최소화된다.

또한, 큰 외경(약 5mm)을 가진 보빈(10)에 고온강도가 우수한 액정폴리머(LCP) 재질의 페라이트 코어(20)를 사용하면서도 페라이트 코어(20)의 직경을 작게(약 2.18mm) 구성함으로써, 페라이트 코어(20) 회전시 토크를 감소시켜 인덕턴스의 조절이 매우 용이해짐은 물론 조절라인(13)이 쉽게 손상되지 않는다.

이와 같이 구성된 본 고안의 중간주파 트랜스포머는 페라이트 코어를 완전히 직립시킴과 아울러 그 토크를 감소시켜서 인덕턴스를 안정적으로 변화시키고, 퀄리티가 우수하면서도 미세조정이 가능하며, 열, 충격에 의한 코어의 위치변화를 최소화하여 제품의 전기적인 신뢰성이 확보되는 유용한 효과를 발휘한다.

본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 실용신안등록청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 중간주파 트랜스포머를 나타내는 단면도,

도 2는 종래의 중간주파 트랜스포머를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 보빈 2: 조절라인

3: 스크류 코어 4: 핀

5: 권취라인 6: 조절홈

10: 보빈 11: 권취라인

12: 핀 13: 조절라인

20: 페라이트 코어 21: 조절홈

P1,P2: 피치

Claims (4)

1. 외면에 코일이 권취되며 하부에 다수의 핀이 배열되는 보빈과 이 보빈의 중심에 결합되는 페라이트 코어로 이루어지는 중간주파 트랜스포머에 있어서,

   상기 보빈은 리플로우 조건인 245±10℃, 20초에서 견딜 수 있는 재질로서 그 외경은 3.5mm~6.5mm이며, 이 보빈의 내주면에는 일정한 간격을 두고 길이방향으로 가늘고 길게 돌출된 6선의 조절라인이 형성되고,

   상기 페라이트 코어의 외경은 2.0mm~3.0mm인 스크류 코어가 사용되는 것을 특징으로 하는 중간주파 트랜스포머.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 페라이트 코어의 스크류는 그 피치가 0.15~0.30mm인 것을 특징으로 하는 중간주파 트랜스포머.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 보빈의 조절라인은 보빈의 상단에서 0.3~0.5mm 이격된 지점부터 형성되는 것을 특징으로 하는 중간주파 트랜스포머.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 보빈의 외경은 5.0mm이고, 페라이트 코어의 외경은 2.18mm이되 스크류의 피치가 0.25mm인 것을 특징으로 하는 중간주파 트랜스포머.