KR20060004266A

KR20060004266A - 플라이백 트랜스포머의 고압코일 권선방법

Info

Publication number: KR20060004266A
Application number: KR1020040053320A
Authority: KR
Inventors: 최성윤
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-01-12

Abstract

본 발명은 플라이백 트랜스포머의 고압보빈에 코일을 권선하는 방법에 관한 것으로, 외부면에 저압코일이 다수회 권선되는 저압보빈과, 상기 저압보빈이 중앙공내에 중첩배치되고, 상,하부단에 상,하부핀단자가 복수개 구비되는 고압보빈을 갖추어 고전압을 출력하는 플라이백 트랜스포머의 고압보빈에 고압코일을 권선하는 방법에 있어서, 상기 고압보빈의 외부면에 절연필름을 권취하여 필름층을 형성하고, 상기 상부핀단자에 일단이 전기적으로 연결되는 적어도 2가닥 이상의 복선코일부재로 이루어진 고압코일을 상기 절연필름의 외부면에 복수회 권선하고, 상기 고압코일의 타단은 상기 하부핀단자에 전기적으로 연결하여 코일층을 형성하며, 상기 필름층사이에 상기 코일층이 외주방향으로 적층된다.

본 발명에 의하면, 코일권선수가 적은 코일층에서 권선폭을 크게 유지하여 양호한 분포용량을 확보하고, 코일피치를 좁게 형성하여 절연수지의 함침불량을 예방하고, 전원인가시 코일을 통한 전류부담을 줄여 대형TV의 해상도를 높일 수 있다.

FBT, 고압보빈, 절연필름, 고압코일, 복선코일부재, 권선폭

Description

플라이백 트랜스포머의 고압코일 권선방법{A method for winding the high voltage coil in fly back transformer}

도 1은 일반적인 플라이백 트랜스포머를 도시하는 분해사시도이다.

도 2는 일반적인 플라이백 트랜스포머에서 고압코일이 권선되는 고압보빈의 정면도이다.

도 3는 본 발명에 따른 플라이백 트랜스포머의 고압코일 권선방법으로 코일이 권선되는 고압보빈의 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : FBT 110 : 저압보빈

120 : 고압보빈 122,124 : 상,하부핀단자

125 : 다이오드 130 : 포커스부

140 : 절연필름 142,144 : 상,하부걸림턱

221 : 고압코일 P : 코일피치

W,W1 : 코일권선폭 T,T1 : 미권선폭

본 발명은 플라이백 트랜스포머의 고압보빈에 고압코일을 권선하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 코일권선수가 적은 코일층에서 권선폭을 크게 유지하여 양호한 분포용량을 확보하고, 코일피치를 좁게 형성하여 절연수지의 함침불량을 예방하고, 전원인가시 코일을 통한 전류부담을 줄여 대형TV의 해상도를 높일 수 있는 플라이백 트랜스포머의 고압코일 권선방법에 관한 것이다.

일반적으로 플라이백 트랜스포머(Fly Back Transformer; 이하, FBT이라함.)는 TV세트의 브라운관이나 모니터내부에 장착되어 수평출력회로에서 출력되는 펄스전압을 수십배로 배가하여 직류고전압을 발생시키는 장치이다.

도 1은 일반적인 플라이백 트랜스포머를 도시한 분해사시도로서, 도시한 바와같이, 상기 FBT(100)는 1차권선을 형성하도록 저압코일(미도시)이 보빈본체(112)에 감겨지는 저압보빈(110)과, 이를 내부중앙공에 끼워 중첩배치하고, 2차권선을 형성하도록 고압코일(121)이 보빈본체(122)에 다층으로 감겨지는 고압보빈(120)과, 상기 고압보빈(120)의 고압코일(121)과 직렬로 연결되는 복수개의 고압정류다이오드(125)와, 상기 고압보빈(120)의 고압출력단과 전기적으로 연결되고, 브리더저항(135)이 내부수용되어 브라운관의 포커스,스크린전압을 가변시켜주도록 복수개의 노브를 갖는 포커스부(130) 및 상기 저,고압보빈(110)(120)을 내부수용하는 FBT케이스(미도시)를 갖추어 구성한다.

이러한 구성을 갖는 FBT(100)의 고압보빈(120)에 고압코일(121)을 원주방향으로 권선함과 동시에 외주방향으로 다수의 코일층이 적층되도록 권선하는 방법은, 중공원통형으로 이루어진 보빈본체(122)의 외부면에 절연성 소재로 이루어진 첫번째 절연필름(140)을 감은 상태에서 첫번째 다이오드(125)와 관련된 첫번째 상부핀단자(123)에 일단이 연결된 첫번째 고압코일(121)은 상기 절연필름(140)의 상부테두리에 형성된 상부걸림턱(142)에 걸려 방향이 전환된다.

상기 첫번째 고압코일(121)은 미도시된 코일와인딩기에 의해서 사전에 설정된 코일턴수로 코일권선폭을 갖도록 보빈본체(122)의 상부에서 하부로 권선되고, 코일권선종료시점에 상기 절연필름(140)의 하부걸림턱(144)에 걸려 방향이 전환된 다음 해당하는 하부핀단자(124)에 전기적으로 연결된다.

연속하여 두번째 고압코일(121)의 권선작업은 첫번째 고압코일(121)의 권선작업이 종료된 다음, 권선완료된 고압코일에 두번째 절연필름(140)을 감고, 그 외부면에 상기와 동일한 방법으로 두 번째 고압코일(121)을 권선하며, 이러한 코일권선및 필름권취작업을 외주방향으로 다수회 반복하면서 다수의 필름층을 형성하고, 이들사이에 다수의 코일층을 적층하게 되는 한편, 최종 코일층의 외부면에도 최종 절연필름(140)을 감아 외부와 절연하도록 한다.

또한, 상기 고압코일의 권선작업이 완료된 고압보빈은 고전압의 발생에 따른 아아크의 누설을 차단시키고, 크랙발생을 억제하기 위하여 절연수지인 에폭시수지를 주입하여 함침하게 된다.

이에 따라, 상기한 구성을 갖는 FBT(100)에 전원이 인가되면, 각 코일층에 권선된 고압코일(121)의 전위차에 의해서 고전압을 발생하게 되고, 발생된 고전압은 아노드출력단을 통해 CRT에 공급하게 된다.

한편, 29인치이상 대형TV의 해상도를 높이기 위해서는 수평주파수 출력이 15.7㎑ 인 1H방식에서 수평주파수 출력이 31.5㎑ 로 2배 증가된 2H방식의 FBT의 채용이 증가하고 있는 추세이다.

그러나, 하기 표1과 같은 사양을 갖는 2H방식의 채용에 의해 불가피하게 고압변동율이 높아지고, 이러한 고압변동율은 CRT의 화면이 밝거나 어두울때 빔(beam)전류량이 변화하면서 아노드출력 전압이 변화되는 것으로, 이때의 변화되는 전압의 양이 최소화되어야 좋은 화질을 유지할 수 있는 것이다.

이에 따라, 2H방식 FBT의 설계시 고압변동율을 낮추기 위해 고압측 코일권선 수, 권선폭및 저압측 권선위치및 코일권선수에 의해 분포용량(Co)및 인덕턴스 값에 영향을 적게 주고, CRT의 로드변화시 콜렉터(collector)파형에 영향을 적게 주는 구조를 갖도록 고압보빈에 코일을 권선하는 방법을 찾아야 한다.

즉, 고압측 고압코일(121)이 고압보빈(122)에 권선되는 권선폭(W1)을 최대한 넓게 유지함으로서, 분포용량을 높여 최적의 공진조건으로 설계함과 동시에 고압코일에 인가되는 전류부담을 줄여 고압측에서의 빔전류의 변화를 최소화하고, 이로 인하여 콜렉터파형의 변화를 최소화한다.

	1H방식	2H방식	비고
수평주파수(㎑)	15.7	31.5
저압측 L값(mH)	3.0	1.0
저압측 저압코일권선횟수	123	94
고압측 고압코일권선횟수	3200	2000
고압보빈 코일피치	0.056	0.11

그러나, 상기 표 1과 같은 사양을 갖는 2H방식의 FBT에서 발생되는 전압변동율을 낮추기 위해서, 도 2에 도시한 바와같이, 고압측 코일권선폭(W1)을 넓게 유지한 상태로 고압보빈(120)에 고압코일(121)을 권선하게 되면, 분포용량(Co)은 확보되는 반면에 2H방식에서 고압코일(121)의 권선수는 1H방식에서 고압코일(121)의 권선수보다 1200턴수정도 적기 때문에 권선완료된 고압코일(121)간의 코일피치(P)가 0.056mm 에서 0.11mm로 넓어지게 된다.

이러한 경우, 절연수지의 함침시 절연수지는 코일피치(P)가 좁을수록 모세관현상에 의하여 절연수지가 전체로 고르게 퍼져 침투되지만 피치가 넓을 경우 모세관현상의 악화로 인하여 고압코일 권선면 전체로 절연수지가 고르게 침투하지 못하는 함침불량이 발생된다.

또한, 절연수지의 필러(Filler)성분이 브롬(Br),안티몬(Sb)에서 환경친화형 재질인 반면 침투성이 약한 수산화알루미늄(Al₂O₃)으로 변경되면서 코일층에 절연수지의 함침시 불량을 가중시키게 되었다.

그리고, 함침불량을 방지하기 위해서 좁은 코일피치(P)를 기준으로 하여 고압보빈(120)에 고압코일(121)을 동일한 권선수로 권선하게 되면, 절연필름의 (140)의 상하양단과 권선완료된 코일양단간의 미권선폭(T1)이 넓어지는 대신에 고압코일(121)이 실제로 권선되는 권선폭(121)이 좁아지기 때문에, 분포용량이 작아지고, 절연수지의 함침시 수지주입이 이루어지는 절연필름(140)의 양단으로부터 코일층양단사이에 이르는 거리가 길어져 수지함침이 제대로 이루어지기 곤란한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것 으로서, 그 목적은 코일권선수로 적은 코일층에서 양호한 분포용량을 확보하도록 권선폭을 크게 유지함과 동시에 절연수지의 함침불량을 예방하고, 전원인가시 코일을 통한 전류부담을 줄일 수 있는 플라이백 트랜스포머의 고압코일 권선방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,

외부면에 저압코일이 다수회 권선되는 저압보빈과, 상기 저압보빈이 중앙공내에 중첩배치되고, 상,하부단에 상,하부핀단자가 복수개 구비되는 고압보빈을 갖추어 고전압을 출력하는 플라이백 트랜스포머의 고압보빈에 고압코일을 권선하는 방법에 있어서,

상기 고압보빈의 외부면에 절연필름을 권취하여 필름층을 형성하고, 상기 상부핀단자에 일단이 전기적으로 연결되는 적어도 2가닥 이상의 복선코일부재로 이루어진 고압코일을 상기 절연필름의 외부면에 복수회 권선하고, 상기 고압코일의 타단은 상기 하부핀단자에 전기적으로 연결하여 코일층을 형성하며, 상기 필름층사이에 상기 코일층이 외주방향으로 적층됨을 특징으로 하는 플라이백 트랜스포머의 고압코일 권선방법을 제공한다.

바람직하게는 상기 고압코일로서 권선되는 코일층의 권선폭은 33.5mm 이다.

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 3는 본 발명에 따른 플라이백 트랜스포머의 고압코일 권선방법으로 고압코일이 권선된 고압보빈의 정면도이다.

본 발명은 도 3에 도시한 바와같이, 수평출력회로에서 출력되는 펄스전압을 수십배로 배가하여 직류고전압을 발생시키는 FBT(1)에 적용되어 이에 권선되는 고압코일(221)의 권선폭(W)을 최대한으로 유지하여 분포용량(Co)을 확보하고, 이와 동시에 2H방식에 맞추어 수평주파수를 올릴 수 있도록 코일권선수가 감소됨에도 불구하고 코일피치(P)의 간격을 좁혀 절연수지의 함침불량을 방지할 수 있는 것이다.

상기 플라이백 트랜스포머(FBT)(1)는 도 1에 도시한 바와같이, 저압코일이 보빈본체(112)의 외부면에 다수회 감겨지는 저압보빈(110)과, 상기 저압보빈(110)이 중앙공내로 삽입되어 중첩배치되는 또다른 보빈본체(122)의 상,하부단에 상,하부핀단자(123)(124)가 복수개 구비되는 고압보빈(120)과, 상기 고압보빈(120)의 고압출력단과 전기적으로 연결되는 포커스부(130) 및 상기 저,고압보빈(110)(120)을 내부수용하는 FBT케이스를 갖추어 구성된 종래의 FBT(100)의 구성과 동일하며, 이들에 대한 구성및 상세한 설명은 이하 생략한다.

상기 저압보빈(110)이 중앙공내에 중첩배치되는 고압보빈(120)은 중공원통형 의 보빈본체(122)로 구성되고, 그 외부면에는 상,하부테두리에 상,하부걸림턱(142)(144)을 각각 형성한 절연필름(140)을 권취하여 형성되는 필름층과, 상기 필름층의 외부면에 고압코일(221)을 권선하여 형성되는 코일층이 교대로 외주방향으로 적층된다.

즉, 상기 고압보빈(120)에 필름층을 형성하는 절연필름(140)은 일단을 보빈본체(122)의 외부면에 고정한 상태에서 원주방향으로 타단을 감아 중첩되면서 상기 보빈본체(122)의 외부면에 감싸지는 절연부재이다.

그리고, 상기 고압보빈(120)을 감싸는 필름층의 외부면에 권선되어 코일층을 형성하는 고압코일(221)은 전원인가시 전류가 동시에 흐르고, 코일외경이 동일한 2가닥이상의 코일로 이루어진 복선코일부재로 구비된다.

이러한 고압코일(221)은 0.03 내지 0.04mm의 외경을 갖는 가는 세선의 복선코일부재로 이루어져 일단이 상기 고압보빈(120)의 상부단에 복수개 구비되는 상부핀단자(123)중 어느 하나에 전기적으로 연결된 다음 중공원통형 보빈본체(122)에 권취된 절연필름(140)의 상부걸림턱(142)에 의해서 방향이 전환된 다음, 필름층의 외부면에 하기 표2와 같이 33.5mm의 코일권선폭(W)을 갖도록 일정권선횟수로 권선된다.

		코일권선폭(W)
		33.5mm	23.5mm
HV(KV)	빔(Ib=0mA)	32	32.3
HV(KV)	빔(Ib=0mA)	30.5	30.5
고압변동율(KV)		1.5	1.8

상기 표 2는 코일권선폭의 변화에 따른 고압변동율을 측정한 것으로써, 코일권선폭을 33.5mm로 넓게 유지하면, 23.5mm의 코일권선폭에서 발생되는 고압변동율보다 0.3KV정도 낮게 발생됨을 알수 있다.

상기 보빈본체(122)의 필름층에 권선되는 고압코일(221)은 코일와인딩기에 의해 300회미만의 권선수로 권선되어 코일층을 형성하도록 상기 보빈본체(122)의 상부에서 하부로의 권선방향으로 권선되어 하나의 코일층을 형성한다.

그리고, 권선완료된 고압코일(221)의 타단은 상기 절연필름(140)의 하부걸림턱(144)에 의해서 방향이 전환된 다음 상기 고압보빈(120)의 하부단에 형성되는 복수개의 하부핀단자(124)중 어느 하나에 전기적으로 연결된다.

상기와 같이 첫번째 고압코일(221)의 권선작업이 종료되면, 권선완료된 첫번째 코일층의 외부면에 두번째 절연필름(140)을 감아 필름층을 형성하고, 그 상기와 동일한 방법으로 복선코일부재로 이루어진 두번째 고압코일(221)을 권선하여 두번째 코일층을 형성한다.

이러한 코일권선및 필름권취작업을 외주방향으로 다수회 반복하면서 다수의 코일층과 필름층을 번갈아 적층하여 적어도 6층이상의 코일층을 형성하고, 최종 코일층의 외부면에도 최종 절연필름(140)을 감아 외부와 절연하도록 한다

상기한 바와같이, 고압코일(221)을 이용하여 상기 고압보빈(120)의 필름층에 권선되면, 2H방식 FBT의 설계요건에 맞추어 상기 표 1과 같이 층당 300권선수 미만으로 전체 코일권선수가 2000회 정도로 감소하여도 상기 고압보빈(120)에 권선되는 고압코일(221)이 적어도 2가닥이상의 복선코일부재로 이루어져 있기 때문에, 권선폭을 33.5mm로 1H방식에서 권선폭(W)과 동일하게 형성함과 동시에 코일피치(P)의 간격도 좁게 형성할 수 있다.

이러한 경우, 고압코일(221)의 권선폭이 33.5mm로 최대한 넓게 형성됨으로써, 분포용량을 높여 최적의 공진조건으로 제품을 설계할 수 있고, 인덕턴스값에 영향을 적게 줌과 동시에 CRT의 밝기를 조절할때 콜렉터(collector)파형에 영향을 적게 주게 되어 아노드에서 출력되는 고전압의 변동율을 낮출수 있는 것이다. 이로 인하여 고압변동율의 염려없이 2H방식의 FBT(1)를 채용한 대형TV의 해상도를 높일 수 있는 것이다.

또한, 제한된 코일권선폭(W)내에서 적어도 2가닥 이상의 복선코일부재로 이루어진 고압코일(221)이 복수회 권선되기 때문에, 코일층에서의 코일피치(P)는 좁 게 형성되어 절연수지의 함침시 모세관 현상에 의하여 절연수지가 코일층 전체로 고르게 침투하게 된다.

그리고, 상기 코일층의 양단과 절연필름(140)이 상하양단간의 미권선폭(T)도 1.0mm 로 좁게 형성되기 때문에 절연수지의 함침시 상기 절연필름(140)의 상하양단으로부터 코일층까지 이르는 거리가 짧아져 절연수지의 함침작업을 원활하고, 신속하게 수행할 수 있는 것이다.

또한, 상,하부핀단자(122)(124)사이를 전기적으로 연결하는 고압코일(221)이 적어도 2가닥이상의 복선코일로 구성되어 이를 통하여 전류가 병렬로 흐르기 때문에 단일 코일을 통하여 직류로 흐르는 것에 비하여 전류부담을 상대적으로 줄여 고압변동율에 영향을 주는 콜렉터파형의 변화를 최소화할 수 있다.

상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 고압보빈에 권선되는 필름층사이마다 적층되는 코일층을 형성하도록 권선되는 고압코일을 적어도 2가닥이상의 복선코일부재로 구성함으로써, 고압코일의 권선수가 적은 2H방식의 권선조건에서도 코일권선폭을 최대한 넓게 확보하여 분포용량을 높여 최적의 공진조건으로 설계할 수 있고, 복선코일을 통하여 흐르는 전류의 부담을 줄여 아노드를 통해 출력되는 고전압의 변동율을 최소화하고, 이로 인하여 수평주파수의 출력을 높인 2방식의 TV에서 해상 도를 높일 수 있는 것이다.

또한, 코일권선폭을 넓게 확보한 상태에서 코일피치를 좁게 형성할 수 있기 때문에, 절연수지를 코일층 전체면에 고르게 함침시켜 함침불량을 예방하고, 제품신뢰도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims

외부면에 저압코일이 다수회 권선되는 저압보빈과, 상기 저압보빈이 중앙공내에 중첩배치되고, 상,하부단에 상,하부핀단자가 복수개 구비되는 고압보빈을 갖추어 고전압을 출력하는 플라이백 트랜스포머의 고압보빈에 고압코일을 권선하는 방법에 있어서,

상기 고압보빈의 외부면에 절연필름을 권취하여 필름층을 형성하고, 상기 상부핀단자에 일단이 전기적으로 연결되는 적어도 2가닥 이상의 복선코일부재로 이루어진 고압코일을 상기 절연필름의 외부면에 복수회 권선하고, 상기 고압코일의 타단은 상기 하부핀단자에 전기적으로 연결하여 코일층을 형성하며, 상기 필름층사이에 상기 코일층이 외주방향으로 적층됨을 특징으로 하는 플라이백 트랜스포머의 고압코일 권선방법.
제 1항에 있어서,

상기 고압코일로서 권선되는 코일층의 권선폭은 33.5mm 임을 특징으로 하는 플라이백 트랜스포머의 고압코일 권선방법.