KR20050123160A - 마그네트론 구동용 승압 트랜스 및 그것을 구비한 트랜스유닛 - Google Patents

Abstract

적어도 일차 권선 및 이차 권선이 감긴 보빈과, 상기 보빈의 중심에 삽입된 코어를 포함하는 마그네트론 구동용의 승압 트랜스로서, 이차 권선의 권선 영역이 격리벽을 사이에 두고 2분할 되어 있고, 이차 권선의 선재의 외경을 d, 분할된 각 권선 영역의 폭을 t1으로 했을 때 이들의 치수를 t1<11d로 설정하였다.

Description

마그네트론 구동용 승압 트랜스 및 그것을 구비한 트랜스 유닛{BOOSTER TRANSFORMER FOR DRIVING MAGNETRON AND TRANSFORMER UNIT HAVING THE BOOSTER TRANSFORMER}

본 발명은 마그네트론 구동용 승압 트랜스 및 그것을 구비한 트랜스 유닛에 관한 것이다, 본 발명은 특히 승압 트랜스를 소형화하는 기술에 관한 것이다.

예를 들면, 인버터 방식의 고주파 가열장치는 기판상에 승압 트랜스를 실장한 트랜스 유닛을 내장하고 있다. 이 트랜스 유닛의 회로에 대하여 도 9를 참조하여 설명한다.

상용 전원(51)은 다이오드 브리지 등의 정류 회로(53)에 의해 전파 정류되고 인버터(55)에 의해 고주파 전압으로 변환되어 승압 트랜스(57)의 일차 권선(59)에 인가된다. 이에 따라, 승압 트랜스(57)의 이차 권선(61)에 수 kV의 고주파의 고전압이 발생한다.

그리고, 이 고주파 고전압은 콘덴서(63)와 다이오드(65)를 포함하는 배전압 정류회로(67)에 의해 정류된다. 이에 따라, 마이크로파 발생기인 마그네트론(69)에 고전압이 인가된다. 또한, 승압 트랜스(57)의 히터 권선(71)은 마그네트론(69)의 필라멘트(73)에 접속되어 필라멘트(73)를 가열한다. 그리고, 마그네트론(69)은 필라멘트(73)의 가열과 고전압의 인가에 의해 마이크로파를 발진한다.

상기 마그네트론 구동용의 승압 트랜스(57)로서는 예를 들면 도 10에 도시한 바와 같이 일차 권선(59)과 이차 권선(61)과 히터 권선(71)이 하나의 보빈(bobbin;75)에 권선되고, U형 자성체(77,78)의 동일축 상에 병렬로 배치된 구성의 것이 있다. 이와 같은 승압 트랜스(57)는 실장하는 기판에 대하여 각 권선에 접속된 핀 단자를 기판의 단자홀에 삽입하여 고정되어 있다.

상기 구성의 마그네트론 구동용의 승압 트랜스로서는 예를 들면 일본 특개평 10-27720호 공보에 기재된 것이 있다.

이러한 종류의 마그네트론 구동용의 승압 트랜스에서는, 가열 조리기 등의 장치의 소형화와 장치의 고기능화에 수반하여 보다 고 부가가치의 부품 탑재가 추구되고 있고, 장치 각 부분의 다운 사이징이 적극적으로 도모되고 있다. 그 중에서 승압 트랜스는 특히 중량과 용적이 큰 부품으로서, 소형화가 특히 추구되고 있다.

또한, 승압 트랜스의 일차 권선(59)과 이차 권선(61)이 권선되는 보빈(75)은 금형 성형에 의해 제작되는데, 그 형상이 복잡해지면 금형이 고가가 되어 제조 비용이 증대된다. 특히 이차 권선(61) 측에서는 3층 이상의 복수층에 걸쳐 구성되는 경우도 있어서 보빈(75)의 형상을 복잡화하고 있다. 그래서, 보빈 형상의 단순화를 위해 단순히 권선 영역을 분할하기 위한 리브(79)를 생략하거나 층수를 적게 하거나 하면, 그 경우에는 선간 전압이 증대되어 코로나 방전을 유발하는 경우가 있어 트랜스의 수명이 대폭 단축되는 문제가 발생하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 승압 트랜스의 개략적인 구성도.

도 2는 도 1에 도시한 승압 트랜스의 이차 권선 부분의 개념도.

도 3은 코로나 방전이 발생하는 전압을 선간 거리에 대하여 구한 결과를 나타낸 그래프.

도 4a 내지 4c는 이차 권선의 권선 영역을 단층 및 다층 구조로 한 경우의 내전압성을 비교하기 위한 설명도로서, 도 4a는 단층 구조, 도 4b는 2층 구조, 도 4c는 격리벽을 2군데 설치한 3층 구조, 도 4d는 격리벽을 3군데에 설치한 4층 구조를 예시하는 도면.

도 5a 내지 5d는 인접하는 선간의 전위차가 최대가 되는 경우를 가정하는 설명도로서, 도 5a 내지 5c는 감는 순서를 나타내고, 도 5d는 최대 전위차가 발생하는 감는 모습을 도시한 도면.

도 6a 및 6b는 격리벽을 사이에 두고 권선을 행하는 모습을 개념적으로 나타낸 설명도로서, 도 6a는 하나의 권선 영역에 대하여 권선을 완료하고, 인접하는 권선 영역에서 권선이 개시된 모습, 도 6b는 최종턴 위치의 선재가 앞선 권선 영역의 최종턴 위치의 선재에 접근하여 배치된 모습을 나타낸 도면.

도 7a 및 7b는 트랜스 유닛의 일 구성예를 나타낸 외관도로서, 도 7a는 기판 탑재면을 하측으로 했을 때의 측면도이고, 도 7b는 도 7a에 나타낸 A방향의 절취도.

도 8a 내지 8c는 승압 트랜스의 권선에 이용하는 선재의 단면도로서, 도 8a는 리츠선, 도 8b는 오버코트 리츠선의 단면도.

도 9는 트랜스 유닛의 회로도.

도 10은 종래의 마그네트론 구동용의 승압 트랜스의 개략 구성도.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 행해진 것으로, 트랜스의 특성을 희생하지 않고 또한 권선 시간의 증대를 초래하지 않고 소형화를 도모하며 실장용 기판에서의 고유 스페이스를 작게 하여 트랜스 유닛의 소형화를 도모하는 것이 가능한 마그네트론 구동용의 승압 트랜스 및 그것을 구비한 트랜스 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 하기 구성에 의해 달성될 수 있다.

(1) 적어도 일차 권선 및 이차 권선이 감긴 보빈과, 상기 보빈의 중심에 삽입된 코어를 가지는 마그네트론 구동용 승압 트랜스로서, 상기 이차 권선의 권선 영역이 격리벽을 사이에 두고 2분할 되어 있고, 2차 권선의 선재의 외경을 d, 분할된 각 권선 영역의 폭을 t₁으로 했을 때, 이들의 치수가 t₁<11d로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론 구동용의 승압 트랜스.

이 마그네트론 구동용의 승압 트랜스에 따르면, 이차 권선의 권선 영역이 격리벽을 사이에 두고 2분할 되어 있고, 이차 권선의 외경(d), 분할된 각 권선 영역의 폭(t₁)의 각 치수가 t₁<11d로 설정됨으로써 코로나 방전의 발생이 방지되어 내구성이 향상되고, 또한 승압 트랜스 전체의 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.

(2) 상기 이차 권선이 선재를 비정렬 상태로 보빈에 감고 있는 것을 특징으로 하는 (1) 기재의 마그네트론 구동용의 승압 트랜스.

이 마그네트론 구동용의 승압 트랜스에 따르면, 선재를 비정렬상태로 보빈에 감아도 최(最) 인접선간의 최대 전위차가 코로나 방전 발생 전압을 밑돌기 때문에, 비교적 조잡한 고속 감기 기계를 이용하여 선재를 보빈에 감을 수 있고, 코로나 방전의 발생을 방지하면서 제조 비용을 억제할 수 있다.

(3) 상기 격리벽의 두께(t₂), 상기 분할된 각 권선 영역의 폭(t₁)의 각 치수가 0.8t₂<t₁으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2) 기재의 마그네트론 구동용의 승압 트랜스.

이 마그네트론 구동용의 승압 트랜스에 따르면, 이차 권선의 최외경이 커져서 승압 트랜스가 편평 형상이 되어 승압 트랜스를 실장하는 기판의 점유 면적이 증대되거나 승압 트랜스의 설치 높이가 증대되는 등의 설치 스페이스의 증대를 초래하는 경우가 없어진다.

(4) 상기 이차 권선의 선재가 심선의 주위에 절연 피복을 형성한 단선 또는 상기 단선을 복수개 서로 꼬았을 뿐인 리츠선인 것을 특징으로 하는 (1)~(3) 중 어느 한 항에 기재된 마그네트론 구동용의 승압 트랜스.

이 마그네트론 구동용의 승압 트랜스에 따르면, 보빈 형상에 의해 충분히 여유가 있는 내전압 설계가 행해지고 있으므로, 선재 자체의 내전압성이 낮아도 내구성이 저하되는 경우가 없기 때문에, 저가인 단선이나 리츠선을 이용한 저비용의 구성으로 할 수 있다.

(5) 상기 (1)~(4) 중 어느 한 항에 기재된 마그네트론 구동용의 승압 트랜스로서, 상기 승압 트랜스의 상기 이차 권선으로부터의 고주파 고전압을 정류하는 배전압 정류 회로를 구성하는 고전압 부품이 상기 보빈과 일체로 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 승압 트랜스.

이 트랜스에 따르면, 트랜스 유닛의 폭(L₁), 높이(L₂), 깊이(L₃)의 각 치수를 작게 할 수 있고, 트랜스 유닛 전체를 대략 입방체의 형상으로 할 수 있다. 이에 따라, 트랜스 유닛을 기판상에 실장한 경우에 기판상의 점유 면적을 작게 할 수 있어서 기판의 소형화에 기여할 수 있다. 또한, 높이 방향으로도 낮게 할 수 있고, 예를 들면 가열 조리기의 장치 내부에 기판을 탑재하기 위해 필요한 용적을 크게 저감시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 마그네트론 구동용의 승압 트랜스 및 그것을 구비한 트랜스 유닛의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 승압 트랜스의 개략적인 구성도, 도 2는 도 1에 도시한 승압 트랜스의 이차 권선 부분의 개념도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 승압 트랜스(100)는 주로 수지제의 절연 재료로 이루어진 보빈(11)과, 보빈(11)에 감긴 일차 권선(13), 이차 권선(15), 히터 권선(17)과, 페라이트 코어 등의 자성체(코어)(19)로 구성되어 있다.

자성체(19)는 2개의 U형 코어(19a,19b)의 일단측을 서로 보빈(11)의 중심에 삽입하여 대치시킨 상태로 배치되어 있다.

보빈(11)은 일단측으로부터 일차 권선(13), 이차 권선(15), 히터 권선(17)의 순으로 동심축 상에 병렬로 배치되고, 일차 권선(13)은 보빈(11)의 리브(21a와 21b)의 사이, 이차 권선(15)은 리브(21c와 21d)의 사이, 히터 권선(17)은 (21d와 21e)의 사이에 권선되어 있다. 이차 권선(15)은 리브(21c,21d)의 사이에서 격리벽(23)에 의해 권선 영역을 2층 구조로 하고 있다.

본 발명의 승압 트랜스(100)에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 이차 권선(15)의 권선 영역을 격리벽(23)에 의해 2층 구조로 하고, 이차 권선(15)의 선재의 선지름을 d, 이차 권선(15)의 각 권선 영역의 폭을 t₁, 격리벽(23)의 두께를 t₂로 했을 때 (1)식의 범위에 들어가도록 각 치수를 설정하고 있다.

0.8t₂<t₁<11d …(1)

상기 범위에 들어가도록 승압 트랜스(100)를 설계함으로써 코로나 방전의 발생이 방지되고 내구성이 향상되며, 또한 승압 트랜스(100)의 전체 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.

이하, 상기 범위로 설정하는 이유를 상세히 설명한다.

마그네트론 구동용으로서 이용하는 승압 트랜스는 이차 권선의 선간 전압을 2kV~3kV로 하여 인가하고, 배전압 회로의 출력측에 접속된 마그네트론으로 4kV~5kV의 구동 전압을 공급하고 있다. 또한, 전자렌지용의 인버터 장치에 이용하는 승압 트랜스로서는, 일차 권선은 15 내지 20턴 정도, 이차 권선은 250 내지 350턴 정도의 권선수로 설정되어 있다.

여기서 승압 트랜스를 설계에는 데에 있어 중요한 주의사항으로서, (1) 인접하는 권선끼리의 선간 내전압을 확보하는 것, (2) 격리벽을 설치하여 권선 영역을 다층 구조로 한 경우에 층간의 내전압을 확보하는 것을 들 수 있다. (1)의 선간 내전압의 확보에 대해서는 선재 자체의 내전압성을 향상하는 것은 물론, 코로나 방전(부분 방전)의 발생을 피하는 것이 중요해진다.

도 3에 코로나 방전이 발생하는 전압을 선간 거리에 대하여 구한 결과를 나타낸다. 또한, 환경 온도는 180℃인 경우로 했다.

인접하는 선재끼리의 거리인 선간 거리가 0인 경우, 즉 선재끼리 접촉하고 있는 경우에는 약 800V의 전위차가 발생했을 때에 코로나 방전이 발생하여 선재의 절연 피복층 등에 손상을 입힌다. 이와 같은 코로나 방전을 반복하면, 손상이 축적되어 결국 선간의 절연 파괴에 의해 누설 전류가 발생하여 승압 트랜스의 성능을 유지할 수 없게 된다.

코로나 방전 발생 전압은 선간 거리가 1mm인 경우에는 930V, 2mm인 경우에는 1100V, 3mm인 경우에는 1900V가 되고, 선간 거리의 증가에 대응하여 내압성도 증가한다. 즉, 선간 거리가 짧을수록 코로나 방전 발생 전압이 낮아져 코로나 방전이 발생하기 쉬운 환경이 된다.

여기서, 도 4에 도시한 바와 같이, 이차 권선(15)의 권선 영역을 단층 및 다층 구조로 한 경우의 내전압성을 각각 비교한다.

도 4에서, (a)는 단층 구조이고, (b)는 격리벽(23)을 1군데 설치한 2층 구조, (c)는 격리벽(23)을 2군데 설치한 3층 구조, (d)는 격리벽(23)을 3군데 설치한 4층 구조를 예시하고 있다. 각 구조에 있어서 인접하는 선간의 단위차가 최대가 되는 경우를 생각하면, 예를 들면 (c)의 구조를 일례로서 들면, 도 5에 도시한 바와 같이 된다. 즉, 도 5a와 같이 권선 영역에 선재(24)를 순차적으로 감을 때, 권선 영역(26)의 폭과 선재(24)의 외경과의 관계에 따라 3턴째에서 1단째가 묻히게 된다. 그리고, 다음 4턴째는 3턴째의 선재의 바로 위에 감기고, 5턴째는 2턴째의 선재의 바로 위에 감긴다.

또한, 6턴째가 4턴째의 선재의 바로 위에 감기고, 3각형상으로 권선되는 등의 기울어진 권선 패턴이 되는 것이 최악의 케이스로서 가정된다. 이 기울어진 권선 패턴으로 다음의 7번째를 감을 때, 6턴째와 5턴째의 선재의 바로 위에서는 불안정해지고, 1턴째의 선재의 바로 위에 감기는 것이 안정적인 감김법이 된다. 따라서, 이 경우에는 1턴째와 7턴째가, 전위차가 최대가 되는 인접하는 선재끼리의 관계가 된다.

이 이차 권선이 예를 들면 합계 300턴으로, 인가되는 전압이 3kV가 되면 1턴째와 7턴째의 선재간의 전위차는 다음과 같이 계산된다.

도 5c의 구조에서는 이차 권선(15)이 3층 구조이므로, 1층당 권선수는 약 100턴이 된다. 또한, 인가 전압도 1층당 1kV가 된다. 따라서, 1턴당 전위차는 약 10V가 되고 1턴째와 7턴째의 차인 6턴분의 전위차는 약 60V가 된다.

이 때문에, 도 3의 코로나 방전 발생 전압의 그래프에 따르면, 선간 거리가 0인 경우의 코로나 방전 발생 전압 800V를 크게 밑돌고 있고, 도 5d의 상태에 있어서의 최대의 전위차가 발생하는 경우에도 인접 선간의 코로나 방전의 문제는 해소될 수 있다.

동일하게 하여 다른 구조도 4a,b,d에 대한 최대 전위차를 구하면, (a) 단층 구조에서는 1.71kV, (b) 2층 구조에서는 210V, (d) 4층 구조에서는 60V가 된다.

층 내에서 일단마다 발생하는 선간 전압은 그 층 내에 일렬로 늘어서는 턴 수를 n으로 하면, n(n+1)/2로 부여된다. 앞서 설명한 바와 같이, 이차 권선(15)의 감는 수는 250 내지 350턴이고 그에 인가되는 전압은 2 내지 3kV 이므로, 최악의 경우에 감는 수 250턴이고 인가 전압이 3kV인 경우가 된다. 그 경우의 선간 전압을 800V 이하로 하기 위해서는 최하단에는 11턴 이하의 권선이 필요해진다.

다음, 격리벽(23)을 설치하여 권선 영역을 다층 구조로 한 경우의 층간의 내전압을 확보하는 점에 대하여 설명한다.

여기서도 도 4c의 3층 구조를 일예로 하여 들고, 도 6에 격리벽을 사이에 두고 권선을 행하는 모습을 개념적으로 도시했다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 1개의 권선 영역에 대하여 권선을 완료하면, 최종 턴 위치의 선재(25)는 격리벽(23)에 설치된 슬릿을 통과하여 인접하는 권선 영역에서 권선이 개시된다. 이 인접하는 권선 영역에서도 순차적으로 권선이 행해지고, 예를 들면 최종 턴 위치의 선재(27)가 앞선 최종 턴 위치의 선재(25)에 근접하여 배치되는 경우가 있다. 이와 같이 최대의 전위차를 발생하는 선재(25 및 27) 끼리가 근접하면, 그 근접 거리는 가장 짧고 격리벽(23)의 두께(t₁)가 된다.

상기의 경우에 격리벽(23)을 사이에 두고 발생하는 최대 전위차는 3층 구조인 경우에 다음과 같이 구할 수 있다. 상술한 바와 같이, 1층당 약 100턴의 권선이 존재하게 되고 각 권선 영역 내에서 선재가 3열 배치됨으로써, 실제로는 도 6에 도시한 상태(4층 구조)와는 달리 직경 방향(도면 중간 종방향)으로 약 34턴분이 적층된 34단 구조가 된다. 따라서, 상술한 최대 전위차를 발생하는 선재(25 및 27)는 약 100턴분의 전위차를 가지고 있고, 대략 1kV의 전위차가 발생하게 된다.

동일하게 하여 다른 구조도 도 4b,d에 대한 격리벽간의 최대 전위차를 구하면, (b) 2층 구조에서는 1.5kV, (d) 4층 구조에서는 750V가 된다.

이상의 결과를 표 1에 정리하여 나타냈다.

	권선영역폭[mm]	격리벽 두께[mm]	최(最)인접선간의 최대 전위차[v]	격리벽을 사이에 둔 최대 전위차 [v]
단층	9.0	-	1,710	-
2층	3.0*2	3.0	210	1,500
3층	1.67*3	2.0	60	1,000
4층	1.5*4	1.0	60	750

표 1을 참조하면, 단층의 경우에는 최인접선간의 최대 전위차가 선간 거리 0인 경우의 코로나 방전 발생 전압을 크게 넘고 있고, 따라서 정렬 감기가 코로나 방전 방지를 위해 대단히 필요하다.

2층 이상의 다층 구조인 경우에는 최인접선간의 최대 전위차가 코로나 방전 발생 전압을 밑돌기 때문에, 비교적 조잡한 감기 상태가 되는 고속 감기 기계를 이용하여 선재를 보빈(11)에 비정렬상태(선재의 감기 위치가 이전 턴의 위치에 인접하도록 순차적으로 감겨져 있지 않은 랜덤의 감기 상태)로 감더라도, 코로나 방전의 발생이 방지되어 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

또한, 격리벽(23)을 사이에 둔 최대 전위차는, 2층에서는 격리벽의 두께를 3mm로 설정하고 있기 때문에, 1.5kV의 전위차가 있어도 코로나 방전이 발생하는 경우는 없다. 3층의 경우에는 최대 전위차가 1kV가 되는데, 격리벽(23)의 두께가 2.0mm 이므로 코로나 방전이 방지되고, 또한 4층의 경우에는 최대전위차가 750V가 되고 격리벽(23)의 두께가 1mm 이므로 이 경우에도 코로나 방전이 방지된다.

한편, 이차 권선(15)이 형성되는 보빈의 형상은 단층 구조에서는 단순해져서 낮은 비용으로 제조할 수 있다. 또한, 다층 구조인 경우의 보빈 형상은 층수의 증가에 수반하여 복잡화되고, 4층 이상에서는 실질적으로 가공성에 문제가 발생하여 가공 비용이 크게 증가하는 경향이 있다.

이상으로부터 이차 권선(15)의 층 수는 고속 기계 감기로 제작 가능한 2층 이상으로 하고, 또한 보빈의 가공성이 좋은 3층 이하로 억제하는 것이 필요해진다. 여기서, 2층 구조와 3층 구조를 비교하면 상술한 바와 같이 트랜스 유닛의 소형화를 고려한 경우, 2층 구조 쪽이 보다 소형화할 수 있는 장점을 가지고 있다.

이상으로부터 이차 권선(15)의 층 수는 2층으로 설정하는 것이 바람직하다.

여기서 이차 권선(15)의 층 수를 2층으로 했을 때, 이차 권선(15)의 선재의 외경(d)과 권선 영역의 폭(t₁)은 코로나 방전의 발생을 방지할 수 있는 정도의 두께의 관계로 설정한다. 구체적으로는, (2)식을 만족시키는 치수로 설정한다.

t₁<11d …(2)

또한, 2차 권선(15)의 최(最)외경이 커지면, 승압 트랜스가 편평 형상이 되어 승압 트랜스를 실장하는 기판의 점유 면적이 증대되거나 승압 트랜스의 설치 높이가 증대되는 등의 설치 스페이스의 증대를 초래하는 요인이 된다. 예로서 이차 권선을 300턴으로 하면, 1층당 150턴 권선할 필요가 있고, 최하단에 5열 감은 경우에는 반경 방향으로 30턴 감을 필요가 있다. 격리벽의 두께를 이층의 경우에 적합한 3mm, 이차 권선(15)의 선재의 외경을 0.5mm으로 하면, (30 ×0.5):(5 ×0.5 ×2+3) = (15:8)로 약 2:1이 되고, 반경 방향으로는 이 외에도 코어나 코어와 이차 권선간의 절연층의 두께를 고려하면, 이 이상 반경 방향의 사이즈를 크게 하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 이차 권선(15)의 격리벽(23)의 두께(t₂)와 권선 영역(t₁)은 (3)식을 만족시키는 치수로 설정한다.

0.8t₂<t₁ …(3)

상기한 (2)식 및 (3)식을 정리하면 상술한 (1)식이 된다. 이와 같이 (1)식을 만족시키도록 t₁, t₂, 및 d의 각 치수를 설정함으로써 코로나 방전의 발생이 방지되고 또한 승압 트랜스(100) 전체 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.

그리고, 상기 (1)식을 만족시키는 승압 트랜스(100)에 대하여 이차 권선(15)으로부터 고주파 고전압을 정류하는 배전압 정류 회로를 구성하는 고전압 부품을 보빈(11)과 일체로 유지시켜서 트랜스 유닛을 구성하면, 이 트랜스 유닛을 사용한 전원 유닛의 사이즈를 대폭 컴팩트화 할 수 있다.

도 7에 트랜스 유닛의 일 구성예를 나타낸다. 도 7a는 기판 탑재면을 하측으로 했을 때의 측면도이고, 도 7b는 (a)에 나타낸 A 방향으로 절취한 도면이다.

도 7a,b에 도시한 바와 같이, 트랜스 유닛(200)의 고압 부품의 콘덴서(31)와 다이오드(33)를 보빈(11)의 한쪽 측면에 부착한 구성으로 했을 때, 폭(L₁), 높이(L₂), 깊이(L₃)의 각 치수를 각각 작게 할 수 있고, 트랜스 유닛(200)의 전체를 대략 입방체의 형상으로 할 수 있는 (1)식의 범위로 설정함으로써, 트랜스 유닛(200)을 기판상에 실장한 경우에 기판상의 점유 면적이 작아져서 기판의 소형화에 기여할 수 있다. 또한, 높이 방향으로도 낮게 할 수 있고, 예를 들면 가열 조리기의 장치 내부에 기판을 장착하기 위해 필요한 용적을 크게 저감시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 보빈(11)의 측면에 고압부품을 설치한 구성예를 나타냈는데, 이 구성에 한정되지 않고 기판상에 고압 부품을 설치하는 구성으로 하여도 트랜스 유닛(200)의 소형화가 한층 더 달성된다.

여기서 상기한 승압 트랜스(100)의 권선에 이용하는 선재로는 단선, 리츠선, 오버코트 리츠선 등을 들 수 있는데, 이들 모두를 적절히 적용할 수 있다. 도 8에 이들 각 선재의 단면도를 도시하였다. 도 8a는 단선, 도 8b는 리츠선, 도 8c는 오버코트 리츠선의 단면을 나타내고 있다.

일반적으로 내전압성이 우수한 선재로서는 심선(35)의 주위에 에나멜 등의 절연 피복(37)을 실시한 선재를 복수개 함께 묶고 단면 원형으로 한 구성의 오버코트 리츠선을 들 수 있는데, 고가라는 단점이 있다. 한편, 리츠선으로는 저가로서 저비용이 되는 반면 내전압성에서는 오버코트 리츠선보다 떨어지기 때문에, 내구성이 부족해지는 단점이 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 승압 트랜스(100)에서는 보빈(11)의 형상에 따라 충분히 여유가 있는 내전압 설계가 행해지고 있기 때문에, 선재 자체의 내전압성이 낮아도 내구성이 저하되는 경우는 없다. 그 결과, 저가의 단선이나 리츠선을 이용해도 코로나 방전 발생에 따른 내구성 저하를 초래하지 않고, 낮은 비용의 구성으로 할 수 있다. 즉, 복수개가 묶인 리츠선을 절연재(39)에 의해 외주를 단면원형으로 오버코트한 구성이 아니라, 심선(35)의 주위에 절연 피복(37)을 형성했을 뿐인 단선, 또는 이와 같은 단선을 복수개 서로 꼬았을 뿐인 비 오버코트 타입의 리츠선을 이용하는 것으로 충분하다.

또한, 리츠선의 직경(d)에 대해서는 각 심선(35)의 절연 피복(37)의 외표면의 최소경 d(min)으로부터 각 심선(35)의 절연 피복(37)의 외표면과의 외접원경이 되는 최대경d(max)까지의 직경 치수를 얻을 수 있는데, 어떠한 경우에도 상술한 (1)식 및 (2)식의 조건을 만족시키도록 설정한다.

이와 같이 본 발명의 승압 트랜스 및 트랜스 유닛에 따르면, 트랜스의 성능을 희생하지 않고 소형화와 저비용화가 도모되며, 가열 조리기의 마그네트론 구동용으로서 뿐만 아니라, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 타용도의 트랜스로서도 이용할 수 있어 범용적인 구성으로 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 마그네트론 구동용의 승압 트랜스에 따르면, 이차 권선의 권선 영역이 격리벽을 사이에 두고 2분할 하고, 이차 권선의 선재 외경을 d, 분할된 각 권선 영역의 폭을 t₁으로 했을 때, 이들의 치수가 t₁<11d를 만족하도록 설정함으로써, 코로나 방전의 발생이 방지되어 내구성이 향상되고 또한 승압 트랜스 전체의 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.

또한, 이 승압 트랜스를 구비한 트랜스 유닛에 따르면, 트랜스 유닛의 폭, 높이, 깊이의 각 치수를 각각 작게 할 수 있고, 트랜스 유닛 전체를 대략 입방체의 형상으로 할 수 있다. 이에 따라, 트랜스 유닛을 기판상에 실장한 경우에, 기판상의 점유 면적을 작게 할 수 있어 기판의 소형화에 기여할 수 있다. 또한, 높이 방향으로도 낮게 할 수 있어 필요로 하는 탑재 용적도 저감할 수 있다.

Claims (5)

1. 일차 권선 및 이차 권선이 감긴 보빈; 및

   상기 보빈의 중심에 삽입된 코어를 포함하고,

   상기 이차 권선의 권선 영역이 격리벽을 사이에 두고 2분할 되어 있고, 상기 이차 권선의 선재의 외경을 d, 분할된 각 권선 영역의 폭을 t ₁ 으로 했을 때, 이들의 치수가 t₁<11d로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론 구동용 승압 트랜스.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이차 권선이 선재를 비정렬 상태로 상기 보빈에 감고 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론 구동용 승압 트랜스.
3. 제 1항에 있어서, 상기 격리벽의 두께 t₂, 상기 분할된 각 권선 영역의 폭 t₁의 각 치수가 0.8t₂<t₁으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론 구동용 승압 트랜스.
4. 제 1항에 있어서, 상기 이차 권선의 선재가 심선의 주위에 절연 피복을 형성한 단선 또는 상기 단선을 복수개 서로 꼬았을 뿐인 리츠선인 것을 특징으로 하는 마그네트론 구동용 승압 트랜스.
5. 제 1항에 있어서, 상기 승압 트랜스의 상기 이차 권선으로부터의 고주파 고전압을 정류하는 배전압 정류 회로를 구성하는 고전압 부품이 상기 보빈과 일체로 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론 구동용 승압 트랜스.