KR20060136016A - 인버터 트랜스포머 - Google Patents

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KR20060136016A
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Abstract

본 발명은, 인버터 트랜스포머에 관한 것으로, 트랜스캡에 1, 2차 보빈을 격리시킬 수 있는 격리 슬릿과 절연 이격슬릿을 형성하고, 2개의 출력부를 가진 2차 보빈과 좌우가 동일한 "U" 자형 코어를 사용함으로써, 1차 보빈과 2차 보빈간의 전기적 절연이 보다 확실히 이루어 질 수 있을 뿐 아니라, 트랜스포머 효율의 증가 및 트랜스포머에서 발생되는 열을 줄일 수 있으며, 코어의 생산수율 향상 및 코어가 잘못된 위치에 결합되는 것을 방지함으로써 변압기 제조 공정의 작업성이 향상되는 이점이 있다.
본 발명에 의한 인버터 트랜스포머는, 복수개의 절연 슬릿이 형성되고, 상기 복수개의 절연 슬릿사이에 1차 코일이 권선되는 1차 보빈; 복수개의 절연 슬릿이 형성되고, 상기 복수개의 절연 슬릿사이에 2차 코일이 권선되는 2개의 출력부를 가지는 2차 보빈; 상기 1, 2차 보빈이 각각 삽입되도록 격리 슬릿을 중앙에 두고 형성된 제 1, 2 보빈 결합부를 포함하는 트랜스캡; 및 상기 트랜스캡의 양측부를 관통하여 상기 1, 2차 보빈 내에 형성된 삽입홀에 각각 삽입되는 한쌍의 "U" 자형 코어;를 포함한다.
1차 보빈, 2차 보빈, 격리 슬릿, "U" 자형 코어, 절연 이격거리

Description

인버터 트랜스포머{INVERTER TRANSFORMER}
도 1은 종래 기술에 의한 인버터 트랜스포머의 분해사시도
도 2는 종래 기술에 의한 인버터 트랜스포머의 평면도
도 3은 종래 기술에 의한 코어와 제 1 코일 권선부 및 제 2 코일 권선부 사이의 연면거리를 나타낸 도면
도 4a는 본 발명에 의한 인버터 트랜스포머의 분해사시도
도 4b는 본 발명에 의한 인버터 트랜스포머의 결합사시도
도 5a 및 도 5b는 코어와 권선된 1차 보빈 사이의 연면거리를 나타낸 도면
도 6a 및 도 6b는 코어와 권선된 2차 보빈 사이의 연면거리를 나타낸 도면
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
401 : 1차 보빈 402 : 2차 보빈
403 : 트랜스캡 404 : "U" 자형 코어
405 : 1차 코일 406 : 2차 코일
407 : 절연 슬릿 407a: 1차 보빈의 가장자리 슬릿
407b: 2차 보빈의 가장자리 슬릿 408a~408d : 제 1, 2, 3, 4 조립홈
409a~409d : 제 5, 6, 7, 8, 조립홈 410 : 핀
411 : 제 1 보빈 결합부 412 : 제 2 보빈 결합부
413 : 격리 슬릿 414a~414d : 제 1, 2, 3, 4 조립돌기
415a~415d : 제 5, 6, 7, 8 조립돌기
416a~416d : 제 1, 2, 3, 4 절연 이격슬릿
417 : 코어 관통홀 418, 419 : 제 1, 2 코일 방열홀
420 : 1, 2차 보빈 내에 형성된 삽입홀
421 : 출력부 분리단 422 : 출력부
423 : 출력 단자 424 : 입력 단자
a1 : 제 1, 3 조립돌기의 폭 a2 : 제 5, 7 조립돌기의 폭
b1 : 제 1, 2 절연 이격슬릿의 폭 b2 : 제 3, 4 절연 이격슬릿의 폭
c : 제 1, 2, 3, 4 절연 이격슬릿의 두께
d : 가장자리 슬릿과 1, 2차 보빈의 양측면 사이의 폭
본 발명은, 인버터 트랜스포머에 관한 것으로, 트랜스캡에 1, 2차 보빈을 격리시킬 수 있는 격리 슬릿과 절연 이격슬릿을 형성하고, 2개의 출력부를 가진 2차 보빈과 좌우가 동일한 "U" 자형 코어를 사용함으로써, 1차 보빈과 2차 보빈간의 전기적 절연이 보다 확실히 이루어 질 수 있을 뿐 아니라, 트랜스포머 효율의 증가 및 트랜스포머에서 발생되는 열을 줄일 수 있으며, 코어의 생산수율 향상 및 코어가 잘못된 위치에 결합되는 것을 방지함으로써 변압기 제조 공정의 작업성이 향상 되는 이점이 있다.
표시장치의 기술의 발달로 액정 표시장치(LCD)인 모니터가 컴퓨터 또는 기타 표시장치분야에서 점차 널리 사용되는 추세이다. CRT 모니터와 비교할 때, 상기 LCD 모니터는 종단면이 슬림화 되고 깜박임이 줄어드는 장점을 가진다. 상기 LCD 모니터는, 백라이트(back-light) 모듈을 필요로 하는 백라이트 시스템을 위해 고압으로 구동되는 형광램프를 가진다.
한편, 구동회로가 있는 인버터는 상기 형광램프를 구동시키는데 사용되며, 이 인버터는 고압의 트랜스포머를 가지는데, 이를 인버터 트랜스포머라고 한다.
인버터 트랜스포머는, 낮은 교류 입력전압으로 높은 교류 출력전압을 발생시켜, LCD 판넬(PANEL)을 구성하는 램프에 전압을 공급하는 역할을 한다.
인버터 트랜스포머는, 트랜스포머 1차 측에 인가되는 주파수로 램프 및 판넬의 캐패시턴스와 공진하여 1, 2차 턴비 이상으로 트랜스포머 2차 전압을 상승시킬 수 있으므로, 인버터 트랜스포머를 공진형 트랜스포머로 부르기도 한다.
종래의 인버터(공진형)트랜스포머는, 1개의 트랜스포머를 구동하여 램프 1개에 전원을 공급하지만, 외부전극 형광램프(EEFL: External Electrode Fluorescent Lamp) 또는 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp)을 병렬로 구동하는 경우, 수개의 트랜스포머를 구동하여 여러개의 램프에 전원을 공급한다. .
도 1은 종래 기술에 의한 인버터 트랜스포머를 도시한 분해사시도를 나타내고, 도 2는 종래 기술에 의한 인버터 트랜스포머의 평면도를 나타내며, 도 3은 종 래 기술에 의한 코어(103)와 제 1 코일 권선부(101a) 및 제 2 코일 권선부(101b) 사이의 연면거리를 나타낸 도면이다. 도 1에서 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 인버터 트랜스포머는, 1, 2차 코일이 권선되는 제 1 코일 권선부(101a) 및 제 2 코일 권선부(101b)를 포함하는 1개의 보빈(101)과, 상기 보빈(101)이 삽입되는 트랜스캡(102), 및 상기 트랜스캡(102)의 양측부를 관통하여 상기 보빈(101) 내에 형성된 삽입홀(104)에 각각 삽입되는 한쌍의 "E" 자형 코어(103)를 포함하고 있다.
또한, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 보빈(101)은, 중앙에 위치한 제 1 코일 권선부(101a)와 상기 제 1 코일 권선부(101a) 양쪽에 각각 1개씩 위치한 제 2 코일 권선부(101b)로 구성되어 있으며, 상기와 같이 구성된 인버터 트랜스포머는, 절연에 필요한 연면거리를 확보하기 위하여 일정 이격거리를 두어야 하며, 이로 인해 코일이 권선되는 면적은 좁아지게 되고, 이에 따라 트랜스포머의 출력용량은 한계를 가지게 되어 상기 트랜스포머의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
상기 도 3에서, 연면거리(creepage distance)라 함은, 두 도전 부분 사이의 최단 거리로, 이들 사이에 개재하는 절연물의 표면 혹은 그 잇는 부분을 따라서 잰 거리를 의미한다. 종래의 인버터 트랜스포머에서는, 코어(103)와 제 1 코일 권선부(101a) 및 코어(103)와 제 2 코일 권선부(101b) 사이의 거리가 1㎜ 이상 확보되었을 경우, 절연을 위해서 20㎜ 이상의 연면거리가 요구된다. 따라서, 코어(103)와 제 1 코일 권선부(101a) 사이의 연면거리(ℓA) 및 코어(103)와 제 2 코일 권선부(101b) 사이의 연면거리(ℓB)는 각각 10㎜ 이상의 연면거리가 확보되어야 한다.
따라서, 종래의 인버터 트랜스포머의 경우, 연면거리 20㎜를 확보하기 위하여, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 제 1 코일 권선부(101a)와 제 2 코일 권선부(101b) 사이의 일정 이격거리(S)를 두어야 한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 인버터 트랜스포머에 있어서는, 1개의 보빈에 1차와 2차 코일을 권선하여 사용함으로써, 절연에 필요한 연면거리를 확보하기 위해 일정 이격거리를 두어야 하므로, 1차측 권선면적이 일부 낭비되는 문제점이 있었다.
또한, 1차측 권선면적의 일부가 낭비되어 1차측에 코일을 많이 감을 수가 없게됨에 따라, 부하 손실이 많아지게 되어 1차측의 발열량이 많아지고, 이에 따라 변환 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.
또한, 1차측 권선면적의 일부가 낭비되어 코일 권선수가 작아짐에 따라, 트랜스포머의 출력용량은 한계를 가지게 되며, 이에 따라 트랜스포머의 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
아울러, 종래의 "E" 자형 코어는 단면적이 좁아 많은 자로가 형성될 수 없으므로, 트랜스포머의 효율이 떨어지며, 코어의 형상이 복잡하여 코어의 생산수율이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 트랜스캡에 1, 2차 보빈을 격리시킬 수 있는 격리 슬릿과 절연 이격슬릿을 형성하고, 2개 의 출력부를 가진 2차 보빈과 좌우가 동일한 "U" 자형 코어를 사용함으로써, 1차 보빈과 2차 보빈간의 전기적 절연이 보다 확실히 이루어 질 수 있을 뿐 아니라, 트랜스포머 효율의 증가 및 트랜스포머에서 발생되는 열을 줄일 수 있으며, 코어의 생산수율 향상 및 코어가 잘못된 위치에 결합되는 것을 방지함으로써 변압기 제조 공정의 작업성이 향상될 수 있는 인버터 트랜스포머를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 인버터 트랜스포머는, 복수개의 절연 슬릿이 형성되고, 상기 복수개의 절연 슬릿사이에 1차 코일이 권선되는 1차 보빈; 복수개의 절연 슬릿이 형성되고, 상기 복수개의 절연 슬릿사이에 2차 코일이 권선되는 2개의 출력부를 가지는 2차 보빈; 상기 1, 2차 보빈이 각각 삽입되도록 격리 슬릿을 중앙에 두고 형성된 제 1, 2 보빈 결합부를 포함하는 트랜스캡; 및 상기 트랜스캡의 양측부를 관통하여 상기 1, 2차 보빈 내에 형성된 삽입홀에 각각 삽입되는 한쌍의 "U" 자형 코어;를 포함한다.
여기서, 상기 트랜스캡의 상부에는, 상기 1, 2차 코일에서 발생하는 열을 방출할 수 있는 제 1, 2 코일 방열홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트랜스캡의 제 1 보빈 결합부에는, 상기 1차 보빈을 고정하고, 상기 1차 보빈의 삽입 방향을 결정하기 위하여 제 1, 2, 3, 4 조립돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1, 3 조립돌기는 상기 트랜스캡의 격리 슬릿에 형성되고, 상기 제 2, 4 조립돌기는 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 트랜스캡의 제 1, 3 조립돌기는, 상기 격리 슬릿으로부터 1.5㎜~2.0㎜ 범위 내에서 돌출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트랜스캡의 제 2 보빈 결합부에는, 상기 2차 보빈을 고정하고, 상기 2차 보빈의 삽입 방향을 결정하기 위하여 제 5, 6, 7, 8 조립돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 5, 7 조립돌기는 상기 트랜스캡의 격리 슬릿에 형성되고, 상기 제 6, 8 조립돌기는 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 트랜스캡의 제 5, 7 조립돌기는, 상기 격리 슬릿으로부터 1.5㎜~2.0㎜ 범위 내에서 돌출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 절연 이격거리를 확보하기 위해 상기 제 1, 2 보빈 결합부에 제 1, 2, 3, 4 절연 이격슬릿이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 트랜스캡의 제 1, 2 절연 이격슬릿은, 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트랜스캡의 제 1, 2 절연 이격슬릿은, 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면으로부터 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내에서 돌출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트랜스캡의 제 3, 4 절연 이격슬릿은, 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 트랜스캡의 제 3, 4 절연 이격슬릿의 폭은, 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면으로부터 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내에서 돌출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트랜스캡의 제 1, 2, 3, 4 절연 이격슬릿의 두께는, 0.3㎜~0.8㎜ 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 권선된 1, 2차 코일을 고정할 수 있는 복수개의 핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1, 2차 보빈의 상기 복수개의 절연 슬릿 중 가장자리의 두개의 슬릿과 상기 1, 2차 보빈의 양측면 사이에는, 상기 1, 2차 코일이 권선되지 않은 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 1, 2차 보빈의 상기 복수개의 절연 슬릿 중 가장자리의 두개의 슬릿과 상기 1, 2차 보빈의 양측면 사이의 폭은, 1.0㎜~1.2㎜ 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 2차 보빈은, 입력 단자가 형성된 출력부 분리단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 2개의 출력부에는, 각각 한개의 출력 단자가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 보빈의 외면에는, 상기 제 1, 2, 3, 4 조립돌기가 삽입되는 제 1, 2, 3, 4 조립홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 2차 보빈의 외면에는, 상기 제 5, 6, 7, 8 조립돌기가 삽입되는 제 5, 6, 7, 8 조립홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4a는 본 발명에 의한 인버터 트랜스포머를 도시한 분해 사시도이며, 도 4b는 본 발명에 의한 인버터 트랜스포머의 결합사시도를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 인버터 트랜스포머는, 복수개의 절연 슬릿(407) 사이에 1, 2차 코일(405, 406)이 권선된 1, 2차 보빈(401, 402)과, 상기 1, 2차 보빈(401, 402)이 각각 삽입되도록 격리 슬릿(413)을 중앙에 두고 제 1, 2 보빈 결합부(411, 412)과 상기 제 1, 2 보빈 결합부(411, 412)에 형성된 제 1, 2, 3, 4 절연 이격슬릿(416a~416d)을 포함하는 트랜스캡(403), 및 상기 트랜스캡(403)의 양측부를 관통하여 상기 1, 2차 보빈(401, 402) 내에 형성된 삽입홀(420)에 각각 삽입되는 한쌍의 "U" 자형 코어(404)를 포함하고 있다.
여기서, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)은, 1차 보빈(401)과 2차 보빈(402) 사이를 격리 시킴으로써 1차 보빈(401)과 2차 보빈(402)간의 전기적 절연이 보다 확실히 이루어 짐에 따라, 1, 2차 보빈의 절연을 위해 따로 일정 이격거리를 확보할 필요가 없게 되므로 권선면적의 일부가 낭비되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 트랜스캡(403)의 양측부에는, 상기 코어(404)가 관통되도록 코어 관통홀(417)이 형성되어 있으며, 상기 트랜스캡(403)의 상부에는, 상기 1, 2차 코일(405, 406)에서 발생하는 열을 방출하는 제 1, 2 코일 방열홀(418, 419)이 형성되어 있다.
또한, 상기 트랜스캡(403)의 제 1 보빈 결합부(411)에는, 상기 1차 보빈(401)을 고정하고, 상기 1차 보빈(401)의 삽입 방향을 결정할 수 있는 제 1, 2, 3, 4 조립돌기(414a~414d)가 형성되는데, 상기 제 1, 3 조립돌기(414a, 414c)는 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)에 형성되며, 상기 제 2, 4 조립돌기(414b, 414d)는 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면에 형성된다.
이때, 연면거리 적용을 받기위한 이격거리인 1㎜를 확보하기 위하여, 상기 제 1, 3 조립돌기(414a, 414c)의 폭(a1)은, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)에서 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면방향으로 측정하였을 때, 1.5㎜~2.0㎜ 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 즉, 다시 말하면, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)으로부터 1.5㎜~2.0㎜ 범위 내에서 돌출되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 필요한 이격거리인 1㎜보다 약간 더 큰 폭(a1)을 확보해야 상기 제 1차 보빈 결합부(411)에 상기 1차 보빈(401)을 삽입할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 트랜스캡(403)의 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b)은, 상기 트랜스캡(403)의 제 1 보빈 결합부(411)에 포함되는 면 중에서, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면에 형성되며, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면에서 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413) 방향으로 형성된다.
이때, 상기 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b)의 폭(b1)은, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면에서 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413) 방향으로 측정하였을 때, 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 즉, 다시 말하면, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면으로부터 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내에서 돌출되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 범위 내에 있어야만 절연에 필요한 연면거리를 확보할 수 있기 때문이다. 상기 범위가 확보되었을 때, 절연에 요구되는 연면거리를 만족하는지에 대해서는 후술하는 도면에서 설명하기로 한다.
한편, 상기 트랜스캡(403)의 제 2 보빈 결합부(412)에는, 상기 2차 보빈(402)을 고정하고, 상기 2차 보빈(402)의 삽입 방향을 결정할 수 있는 제 5, 6, 7, 8 조립돌기(415a~415d)가 형성되는데, 상기 제 5, 7 조립돌기(415a, 415c)는 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)에 형성되며, 상기 제 6, 8 조립돌기(415b, 415d)는 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면에 형성된다.
이때, 상기 트랜스캡(403)의 제 1 보빈 결합부(411)와 마찬가지로, 연면거리 적용을 받기위한 이격거리인 1㎜를 확보하기 위하여, 상기 제 5, 7 조립돌기(415a, 415c)의 폭(a2)은, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)에서 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면방향으로 측정하였을 때, 1.5㎜~2.0㎜ 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 즉, 다시 말하면, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)으로부터 1.5㎜~2.0㎜ 범위 내에서 돌출되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 트랜스캡(403)의 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)은, 상기 트랜스캡(403)의 제 2 보빈 결합부(412)에 포함되는 면 중에서, 상기 트랜스캡(403) 의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면에 형성되며, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면에서 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413) 방향으로 형성된다.
이때, 상기 트랜스캡(403)의 제 1 보빈 결합부(411)와 마찬가지로, 상기 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 폭(b2)도, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면에서 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413) 방향으로 측정하였을 때, 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 즉, 다시 말하면, 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면으로부터 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내에서 돌출되는 것이 바람직하다.
연면거리를 확보하기 위해서 또 한가지 필요한 것은, 상기 트랜스캡(403)의 제 1, 2, 3, 4 절연 이격슬릿(416a~416d)의 두께(c)가 0.3㎜~0.8㎜ 범위 내에 있어야 한다는 것이다. 상기 두께(c)의 범위가 확보되었을 때, 절연에 요구되는 연면거리를 만족하는지에 대해서도 후술하는 도면에서 설명하기로 한다.
한편, 1, 2차 보빈(401, 402)에는, 1, 2차 코일(405, 406)을 권선할 수 있는 복수개의 절연 슬릿(407)과 권선된 1, 2차 코일(405, 406)을 고정할 수 있는 복수개의 핀(410)이 형성되어 있다.
이때, 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 복수개의 절연 슬릿(407) 중 가장자리의 두개의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이에는 1, 2차 코일(405, 406)이 권선되지 않으며, 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 상기 복수개의 절연 슬릿(407) 중 가장자리의 두개의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈 (401,402)의 양측면 사이의 폭(d)은, 1.0㎜~1.2㎜ 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이 또한, 상기 범위가 확보되었을 때 절연에 요구되는 연면거리를 만족하는지에 대해서는 후술하는 도면에서 설명하기로 한다.
또한, 상기 1차 보빈(401)의 외면에는, 제 1, 2, 3, 4 조립홈(408a~408d)이 형성되어 있어, 인버터 트랜스포머 조립 과정에서 상기 트랜스캡(403)의 제 1, 2, 3, 4 조립돌기(414a~414d)에 각각 삽입된다.
1차 보빈(401)과 마찬가지로, 상기 2차 보빈(402)의 외면에도, 제 5, 6, 7, 8 조립홈(409a~409d)이 형성되어 있어, 인버터 트랜스포머 조립 과정에서 상기 트랜스캡(403)의 제 5, 6, 7, 8 조립돌기(415a~415d)에 각각 삽입된다.
또한, 상기 2차 보빈(402)은, 입력 단자(424)가 형성된 출력부 분리단(421)을 중앙에 두어 2차 코일(406)이 권선되는 출력부(422)를 2개로 분리함으로써, 1개의 트랜스포머로 2개의 출력을 낼 수 있으며, 좁은 면적에 2개의 트랜스포머를 사용하는 것과 같은 결과를 가져오게 되어 트랜스포머의 제작 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
그리고 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 외면에는, 상기 권선된 1, 2차 코일(405, 406)을 고정할 수 있는 복수개의 핀(410)도 형성되어있어, 인버터 트랜스포머를 조립한 후에 생길 수 있는 흔들림을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 한쌍의 코어(404)는, 좌우 동일한 "U" 자 형상으로 된 것을 사용한다. 상기 "U" 자 형상은 종래의 "E" 자형 코어보다 형상이 단순하여 코어의 생산수율을 향상시킬 수 있으며, 단면적 또한 크기 때문에 종래 코어보다 더 많은 자로 를 형성할 수 있다. 또한 좌우가 동일하여 코어가 잘못된 위치에 결합될 위험성이 전혀 없으므로 인버터 트랜스포머를 제조하는 공정의 작업성을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 5a 및 도 5b는 코어(404)와 권선된 1차 보빈(401) 사이의 연면거리를 나타낸 도면이며, 도 6a 및 도 6b는 코어(404)와 권선된 2차 보빈(402) 사이의 연면거리를 나타낸 도면이다.
본 발명의 인버터 트랜스포머에서는, 코어(404)와 권선된 1차 보빈(401) 사이, 코어(404)와 권선된 2차 보빈(402) 사이, 권선된 1차 보빈(401)과 2차 보빈(402) 사이의 거리가 1㎜ 이상이 확보되었을 경우, 절연을 위해서 22㎜ 이상의 연면거리가 요구된다. 따라서, 코어(404)와 권선된 1차 보빈(401) 사이의 연면거리 및 코어(404)와 권선된 2차 보빈(402) 사이의 연면거리는 각각 11㎜ 이상의 연면거리가 확보되어야 한다.
통상적으로 1, 2차 보빈의 양측면의 두께는 1.1㎜, 그리고 1, 2차 보빈의 가장자리 슬릿의 두께는 0.5㎜, 가장자리 슬릿의 격리 슬릿 쪽 부분에서부터 1, 2차 보빈 내의 삽입홀에 이르는 수직거리 및 1, 2차 보빈 내의 삽입홀에서부터 상기 1, 2차 보빈 양측면의 격리 슬릿 쪽 부분에 이르는 수직거리는 4.0㎜, 1, 2차 보빈 양측면의 격리 슬릿 쪽 부분에서부터 1, 2차 보빈의 삽입홀 입구에 이르는 수직거리는 5.06㎜인 1, 2차 보빈이 가장 많이 사용된다. 따라서, 본 발명에 있어서의 1, 2차 보빈(401, 402)도 양측면의 두께(ℓa5 ,ℓb5)는 1.1㎜, 가장자리 슬릿(407a, 407b)의 두께(ℓa1, ℓb1)는 0.5㎜, 가장자리 슬릿(407a, 407b)의 격리 슬릿(413) 쪽 부분에서부터 1, 2차 보빈(401, 402) 내의 삽입홀(420)에 이르는 수직거리(ℓa2, ℓb2) 및 1, 2차 보빈(401, 402) 내의 삽입홀(420)에서부터 상기 1, 2차 보빈(401, 402) 양측면의 격리 슬릿(413) 쪽 부분에 이르는 수직거리(ℓa4, ℓb4)는 4.0㎜, 1, 2차 보빈(401, 402) 양측면의 격리 슬릿(413) 쪽 부분에서부터 1, 2차 보빈(401, 402)의 삽입홀(420) 입구에 이르는 수직거리(ℓa6, ℓb6)는 5.06㎜인 1, 2차 보빈(401, 402)을 사용하는 것으로 가정하고 후술하기로 한다.
도 5a 및 도 6a는, 상기 1, 2차 보빈(401, 402) 중 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 가까운 부분의 연면거리를 나타낸 도면으로써, 연면거리는 가장자리 슬릿(407a, 407b)의 두께(ℓa1, ℓb1), 가장자리 슬릿(407a, 407b)의 격리 슬릿(413) 쪽 부분에서부터 1, 2차 보빈(401, 402) 내의 삽입홀(420)에 이르는 수직거리(ℓa2, ℓb2), 가장자리의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이의 폭(ℓa3, ℓb3), 1, 2차 보빈(401, 402) 내의 삽입홀(420)에서부터 상기 1, 2차 보빈(401, 402) 양측면의 격리 슬릿(413) 쪽 부분에 이르는 수직거리(ℓa4, ℓb4), 1, 2차 보빈(401, 402) 양측면의 두께(ℓa5, ℓb5), 1, 2차 보빈(401, 402) 양측면의 격리 슬릿(413) 쪽 부분에서부터 1, 2차 보빈(401, 402)의 삽입홀(420) 입구에 이 르는 수직거리(ℓa6, ℓb6)의 합으로 나타낸다.
특히, 가장자리의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이의 폭(ℓa3, ℓb3)은, 상기 도 4a에서 도시한 바와 같이, 1.0㎜~1.2㎜ 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 만약, 가장자리의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이의 폭(ℓa3, ℓb3)이 0.9㎜ 라면, 상기 가장자리의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이의 폭(ℓa3, ℓb3)이 1㎜에 미치지 못하게 되므로, 상기 1, 2차 보빈(401, 402) 중 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 가까운 부분의 연면거리는, ℓa1, ℓa3, ℓa5, ℓa6의 합 또는 ℓb1, ℓb3, ℓb5, ℓb6의 합이 되어 모두 7.56㎜가 되므로, 코어(404)와 권선된 1, 2차 보빈(401, 402) 사이의 연면거리인 11㎜를 확보하지 못하게 된다.
하지만, 상기 가장자리의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이의 폭(ℓa3, ℓb3)을 1㎜로 할 경우 , 상기 1, 2차 보빈(401, 402) 중 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 가까운 부분의 연면거리는, ℓa1, ℓa2, ℓa3, ℓa4, ℓa5, ℓa6의 합 또는 ℓb1, ℓb2, ℓb3,ℓb4,ℓb5, ℓb6의 합이 되어 모두 15.66㎜가 되므로 코어(404)와 권선된 1, 2차 보빈(401, 402) 사이의 연면거리인 11㎜를 확보할 수 있게 된다. 그러나, 상기 가장자리의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이의 폭(ℓa3, ℓb3)을 1.2㎜보다 크게 한다면, 11㎜ 이상의 연면거리는 확보되지만, 상기 가장자리의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이에는 1차 코일(405)을 권선하지 않으므로 권선면적이 지나치게 낭비되는 문제가 발생하므로, 상기 가장자리의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이의 폭(ℓa3, ℓb3)은, 1.0㎜~1.2㎜ 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 5b 및 6b는 상기 1, 2차 보빈(401, 402) 중 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 쪽 부분의 연면거리를 나타낸 도면으로써, 연면거리는 가장자리 슬릿(407a, 407b)의 두께(ℓa1, ℓb1), 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 면에서 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413) 방향으로 측정한 제 1 ,2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d) 폭(ℓa2, ℓb2), 제 1 ,2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 두께(ℓa3, ℓb3), 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)에서 상기 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413) 마주보는 방향으로 측정한 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 폭(ℓa4, ℓb4), 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면의 두께(ℓa5, ℓb5), 1, 2차 보빈(401, 402) 양측면의 격리 슬릿(413) 쪽 부분에서부터 1, 2차 보빈(401, 402)의 삽입홀(420) 입구에 이르는 수직거리(ℓa6, ℓb6)의 합으로 나타낸다.
특히, 상기 도 4a에서 도시한 바와 같이, 상기 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 폭(ℓa2, ℓb2)은 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내에 있는 것이 바람직하며, 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 두께(ℓa3, ℓb3)는, 0.3㎜~0.8㎜ 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 도 5a 및 도 6a에서와 마찬가지로, 만약, 상기 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 상기 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 폭(ℓa2, ℓb2)을 2.5㎜로, 상기 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 상기 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 두께(ℓa3, ℓb3)를 0.5㎜로 할 경우, 상기 1, 2차 보빈(401, 402) 중 트랜스캡(403)의 격리 슬릿(413)과 마주보는 쪽 부분의 연면거리는, ℓa1, ℓa2, ℓa3, ℓa4, ℓa5, ℓa6의 합 또는 ℓb1, ℓb2, ℓb3,ℓb4,ℓb5, ℓb6의 합이 되어 모두 12.16㎜가 되므로 코어(404)와 권선된 1, 2차 보빈(401, 402) 사이의 연면거리인 11㎜를 확보할 수 있게 된다.
그러나, 상기 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 상기 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 폭(ℓa2, ℓb2)을 3.5㎜보다 크게 한다면, 트랜스캡(403) 내에 형성된 코어 관통홀(417)까지 상기 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 상기 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)이 형성되어 트랜스캡(403) 내에 코어(404) 관통을 방해할 수 있다. 또한 상기 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 상기 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 두께(ℓa3, ℓb3)를 0.8㎜보다 크게 한다면, 1, 2차 코 일(405, 406)이 권선되지 않은, 상기 가장자리의 슬릿(407a, 407b)과 상기 1, 2차 보빈(401, 402)의 양측면 사이의 폭이 넓어지게 되어 권선면적이 낭비되는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 상기 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 상기 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 폭(ℓa2, ℓb2)은 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내로, 상기 제 1, 2 절연 이격슬릿(416a, 416b) 및 상기 제 3, 4 절연 이격슬릿(416c, 416d)의 두께(ℓa3, ℓb3)는, 0.3㎜~0.8㎜ 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인버터 트랜스포머에 의하면, 트랜스캡에 1, 2차 보빈을 격리시킬 수 있는 격리 슬릿과 절연 이격슬릿을 형성함으로써, 1차 보빈과 2차 보빈간의 전기적 절연이 보다 확실히 이루어 질 뿐 아니라, 권선된 2차 코일의 누설 인덕턴스의 값이 권선수에만 비례하게 되며, 또한 종래와 같이 1, 2차 보빈의 절연을 위해 일정 이격거리를 따로 확보할 필요가 없음에 따라 권선면적이 넓어지게 되어 트랜스포머 효율의 증가 및 트랜스포머에서 발생되는 열을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 좌우가 동일한 "U" 자형 코어를 사용함에 따라, 종래의 "E"자형 코어에 비해 더 넓은 단면적을 가짐으로써 많은 자로가 형성되어 트랜스포머의 효율을 향상시킬 수 있고, 코어의 형상이 단순하여 코어의 생산수율을 향상시킬 수 있으며, 좌우 형상이 동일함에 따라 코어가 잘못된 위치에 결합되는 것을 방지함으로써 변압기 제조 공정의 작업성이 향상되는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 의한 인버터 트랜스포머는, 2차 보빈의 출력부를 2개로 분리함으로써, 1개의 트랜스포머로 2개의 출력을 낼 수 있으며, 좁은 면적에 2개의 트랜스포머를 사용하는 것과 같은 결과를 가져오게 되어 트랜스포머의 제작 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (21)

  1. 복수개의 절연 슬릿이 형성되고, 상기 복수개의 절연 슬릿사이에 1차 코일이 권선되는 1차 보빈;
    복수개의 절연 슬릿이 형성되고, 상기 복수개의 절연 슬릿사이에 2차 코일이 권선되는 2개의 출력부를 가지는 2차 보빈;
    상기 1, 2차 보빈이 각각 삽입되도록 격리 슬릿을 중앙에 두고 형성된 제 1, 2 보빈 결합부를 포함하는 트랜스캡; 및
    상기 트랜스캡의 양측부를 관통하여 상기 1, 2차 보빈 내에 형성된 삽입홀에 각각 삽입되는 한쌍의 "U" 자형 코어;를 포함하는 인버터 트랜스포머.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스캡의 상부에는, 상기 1, 2차 코일에서 발생하는 열을 방출할 수 있는 제 1, 2 코일 방열홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 트랜스캡의 제 1 보빈 결합부에는,
    상기 1차 보빈을 고정하고, 상기 1차 보빈의 삽입 방향을 결정하기 위하여 제 1, 2, 3, 4 조립돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1, 3 조립돌기는 상기 트랜스캡의 격리 슬릿에 형성되고, 상기 제 2, 4 조립돌기는 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 트랜스캡의 제 2 보빈 결합부에는,
    상기 2차 보빈을 고정하고, 상기 2차 보빈의 삽입 방향을 결정하기 위하여 제 5, 6, 7, 8 조립돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 5, 7 조립돌기는 상기 트랜스캡의 격리 슬릿에 형성되고, 상기 제 6, 8 조립돌기는 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 트랜스캡의 제 1, 3 조립돌기는, 상기 격리 슬릿으로부터 1.5㎜~2.0㎜ 범위 내에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 트랜스캡의 제 5, 7 조립돌기는, 상기 격리 슬릿으로부터 1.5㎜~2.0㎜ 범위 내에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  9. 제 1항에 있어서,
    절연 이격거리를 확보하기 위해 상기 제 1, 2 보빈 결합부에 제 1, 2, 3, 4 절연 이격슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 트랜스캡의 제 1, 2 절연 이격슬릿은, 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 트랜스캡의 제 3, 4 절연 이격슬릿은, 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 트랜스캡의 제 1, 2 절연 이격슬릿은, 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마주보는 면으로부터 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 트랜스캡의 제 3, 4 절연 이격슬릿은, 상기 트랜스캡의 격리 슬릿과 마 주보는 면으로부터 2.5㎜~3.5㎜ 범위 내에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 트랜스캡의 제 1, 2, 3, 4 절연 이격슬릿의 두께는, 0.3㎜~0.8㎜ 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 1, 2차 보빈의 외면에는,
    상기 권선된 1, 2차 코일을 고정할 수 있는 복수개의 핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 1, 2차 보빈의 상기 복수개의 절연 슬릿 중 가장자리의 두개의 슬릿과 상기 1, 2차 보빈의 양측면 사이에는, 상기 1, 2차 코일이 권선되지 않은 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 1, 2차 보빈의 상기 복수개의 절연 슬릿 중 가장자리의 두개의 슬릿과 상기 1, 2차 보빈의 양측면 사이의 폭은, 1.0㎜~1.2㎜ 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 2차 보빈은, 입력 단자가 형성된 출력부 분리단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 2개의 출력부에는, 각각 한개의 출력 단자가 형성된 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  20. 제 3항에 있어서, 상기 1차 보빈의 외면에는,
    상기 제 1, 2, 3, 4 조립돌기가 삽입되는 제 1, 2, 3, 4 조립홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
  21. 제 5항에 있어서, 상기 2차 보빈의 외면에는,
    상기 제 5, 6, 7, 8 조립돌기가 삽입되는 제 5, 6, 7, 8 조립홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스포머.
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