KR20090005070U - 초크 코일 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 코어와, 상기 코어가 삽입될 수 있는 삽입공이 형성된 보빈과, 상기 보빈에 권선되는 와이어를 구비하는 초크 코일에 있어서, 상기 보빈은 제1 지지판부와, 상기 제1 지지판부와 마주하도록 배치된 제2 지지판부와, 상기 제1 지지판부와 제2 지지판부 사이에 배치되며 외주면에 상기 와이어가 권선되는 권선부와, 상기 권선부의 외주면으로부터, 상기 권선부에 권선된 최외곽 와이어보다 돌출되는 복수의 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 초크 코일은 보빈에 복수의 방열부를 구비하여, 외부 공기와의 접촉 면적을 넓힘으로써, 초크 코일이 동작하는 동안에 발생되는 열을 효과적으로 외부로 발산시킬 수 있다.

Description

초크 코일{Choke coil}

본 발명은 스위치모드형 전원공급장치(SMPS:switch mode power supply)의 PFC(Power Fcator Correction) 회로에 사용되는 초크 코일에 관한 것으로서, 더 구체적으로 초크 코일의 동작시 발생되는 초크 코일 내부의 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 초크 코일에 관한 것이다.

일반적으로 초크 코일은, 코어의 둘레에 와이어를 권선하고, 상기 권선된 와이어에 인가되는 전류와, 코어의 전기적, 자기적 특성에 의해 전류 특성을 제어하는 전자 제품을 말한다. 상기 초크 코일은, 일반적으로 많은 전자제품, 예를 들어 PDP(plasma display panel) 또는 LCD(liquid crystal display) TV 등에서, 직류출력회로에서 교류전류를 정류하거나 노이즈를 제거하는 스위치모드형 전원공급장치(SMPS:switch mode power supply)에 사용된다. 최근에는 많은 전자 제품이 역률을 보상하기 위해서 상기 스위치모드형 전원공급장치에 PFC(Power Fcator Correction) 회로를 탑재하고 있으며, 이러한 PFC 회로를 제어하기 위해서, 코일이나 콘덴서 등의 발열을 제어하는 것이 중요한 문제가 되었다.

이러한 SMPS에 사용되는 초크 코일은, 일반적으로 제1 와이어가 보빈에 권선 된 후에 그 위에 제2 와이어가 권선되는 구성을 가지며, 그 제1 와이어와 제2 와이어의 절연을 위해서 양 와이어 사이에 절연 테이프를 감아서 사용되고 있다. 초크 코일이 동작하는 동안에 발생되는 초크 코일 내부의 열은 외부로 노출되어 있는 와이어와, 보빈을 둘러싸고 있는 코어를 통하여 외부로 방출된다. 그러나, 상기 와이어와 코어를 통하여 충분히 열을 방출시킬 수 없어서, 초크 코일의 내부 온도가 상승되어 초크 코일의 안정성에 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 사항을 고려하여 안출된 것으로서, 초크 코일이 동작하는 동안 발생되는 초크 코일 내부의 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 초크 코일을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초크 코일은, 코어와, 상기 코어가 삽입될 수 있는 삽입공이 형성된 보빈과, 상기 보빈에 권선되는 와이어를 구비하는 초크 코일에 있어서, 상기 보빈은 제1 지지판부와, 상기 제1 지지판부와 마주하도록 배치된 제2 지지판부와, 상기 제1 지지판부와 제2 지지판부 사이에 배치되며 외주면에 상기 와이어가 권선되는 권선부와, 상기 권선부의 외주면으로부터, 상기 권선부에 권선된 최외곽 와이어보다 돌출되는 복수의 방열부를 포함한다.

또한 상기 와이어는 상기 권선부에 권선되는 제1 와이어와, 상기 제1 와이어가 권선된 후에, 상기 제1 와이어 위에 권선되는 제2 와이어를 포함하며, 상기 제1 와이어 및 제2 와이어 중 적어도 하나는 절연 소재로 피복된 와이어인 것이 바람직하다.

또한 상기 방열부에는 상기 권선부에 와이어를 권선할 때, 상기 와이어가 지나가도록 제공되는 홈부가 더 마련되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1 지지판부와 제2 지지판부 중 적어도 하나의 지지판부에 결합 된 복수의 리이드들을 더 구비하고, 상기 와이어의 양끝을 상기 리이드에 전기적으로 연결시키기 위해서 상기 와이어가 지나가도록 제공되는 복수의 홈부가 상기 적어도 하나의 지지판부에 더 마련되는 것이 바람직하다.

또한 상기 보빈의 제1 지지판부, 제2 지지판부, 권선부, 방열부는 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 방열부는 판형으로 형성되는 것이 바람직하며,

그리고 상기 제1 지지판부 및 상기 제2 지지판부에 상기 코어가 끼워지는 위치결정돌기들이 더 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 초크 코일은, 와이어가 권선되는 권선부의 외주면에 복수의 방열부를 구비하여, 초크 코일이 동작하는 동안 발생되는 초크 코일 내부의 열을 효과적으로 방출할 수 있는 효과를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초크 코일의 사시도이며, 도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절개한 단면도이다. 도3은 도2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절개한 단면도이다.

도1 내지 도3 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초크 코일(1)은, 상기한 바와 같은 종래의 초크 코일과 마찬가지로 스위치모드형 전원공급장치의 PFC 회로에 사용되는 것으로서, 코어(10)와, 보빈(20)과, 와이어(30)로 이루어져 있다.

상기 코어(10)는 자성을 갖는 상부 부재(11)와 하부 부재(12)를 포함하며, 그 각각은 대략 "E"자 형상으로 이루어진다. 상부 부재(11)와 하부 부재(12) 각각에 원통형의 돌출부(111,121)가 마련된다.

상기 보빈(20)은 절연성을 갖는 플라스틱 소재로 이루어진다. 이 보빈(20)은 코어(10)의 상부 부재(11) 및 하부 부재(12)가 삽입될 수 있도록 삽입공(24)을 구비한다. 삽입공(24)은 보빈(20)의 중앙부를 상하 방향으로 관통하도록 마련된다. 상부 부재(11)의 돌출부(111)는 보빈(20)에 마련되는 삽입공(24)의 상측으로부터 삽입되고, 하부 부재(12)의 돌출부(121)는 보빈(20)에 마련되는 삽입공(24)의 하측으로부터 삽입된다. 보빈(20)의 삽입공(24)에, 상부 부재(11)의 돌출부(111) 및 하부 부재(12)의 돌출부(112)가 삽입되면, 양 부재는 서로 접촉되어, 보빈(20)을 감싸게 되며, 그러한 상태로 본딩 등의 적절한 결합수단에 의해 양 부재가 상호 결합된다.

상기 보빈(20)은 권선부(21)와, 복수의 방열부(22)와, 제1 지지판부(23)와, 제2 지지판부(26)를 포함한다.

상기 권선부(21)는 파이프형으로 형성된다. 상기와 같이, 권선부(21)의 내측이 상기 코어(10)가 삽입되는 삽입공(24)이 된다.

상기 복수의 방열부(본 실시예에서는 3개의 방열부)(22) 각각은 상기 권선부(21)의 외주면으로부터, 상기 권선부(21)에 권선된 최외곽 와이어(30)보다 돌출되도록 형성된다. 다시 말해서, 권선부(21)의 외주면에는 복수회 와이어(30)가 감기게 되며, 이때 복수회 감긴 와이어(30) 중 최외곽 와이어(30)보다 돌출되도록 형 성된다. 상기 방열부(22)는 판형으로 형성된다.

상기 복수의 방열부(22) 각각에는 홈부(221)들이 마련된다.

상기 제1 지지판부(23)와 제2 지지판부(26)는 서로 마주하도록 배치되며, 상기 권선부(21)를 사이에 두고 서로 나란하게 배치되어 있다. 제1 지지판부(23)와 제2 지지판부(26)는 상기 권선부(21) 및 복수의 방열부(22)와 함께 일체로 형성되도록 사출성형된다.

상기 와이어(30)는 도전성을 가지며, 상기 권선부(21)의 외주면에 권선된다. 와이어(30)는 권선부(21)에 연속하여 감기도록 구성된다. 즉, 와이어(30)는 권선부(21)의 하단으로부터 상단까지 이어서 권선된다. 이때, 와이어(30)는 각 방열부(22)에 마련된 상기 홈부(221)를 지나가면서 권선된다. 와이어(30)가 상기 홈부(221)를 지나가도록 권선되므로, 권선된 와이어(30)는 그 위치를 안정적으로 유지하며, 상기 와이어(30)가 상기 홈부(221)에 수용되어 상기 방열부(22)는 상기 와이어(30) 밖으로 돌출된다.

상기 와이어(30)는 제1 와이어(31)와 제2 와이어(32)를 포함한다. 제1 와이어(31)는 입력측 또는 출력측 중 어느 하나에 연결되어 사용되며, 제2 와이어(32)는 다른 하나에 연결되어 사용된다. 도3에 있어서, 참조부호 a는 제1 와이어(31)들이 권선부(21)에 권선된 구간을 도시하고, 참조부호 b는 제2 와이어(32)들이 권선부(21)에 권선된 구간을 도시한다. 제1 와이어(31)가 권선부(21)에 먼저 권선되고, 그 후 상기 제1 와이어(31) 위에 제2 와이어(32)가 권선되어 있다. 제1 와이어(31)와 제2 와이어(32) 중 적어도 하나는 절연 소재로 피복된 와이어(30), 소위 절연 와이어를 사용한다. 따라서, 제1 와이어(31)를 권선한 후, 그 위에 제2 와이어(32)를 권선하더라도 양 와이어 사이의 전기적인 접촉을 차단시킬 수 있다. 따라서 종래의 초크 코일에서 제1 와이어와 제2 와이어를 절연시키기 위해서, 그 제1 와이어와 제2 와이어 사이에 별도로 사용되어야 하였던 테이프 등의 절연 소재를 사용할 필요가 없게 된다.

한편, 상기 제1 지지판부(23)와 제2 지지판부(26) 중 적어도 하나의 지지판부에는 복수의 리이드(232)들이 결합되고, 상기 제1 지지판부(23)와 제2 지지판부(26) 중 적어도 하나의 지지판부에는 복수의 홈부(231)들이 더 마련된다. 본 실시예에서는 제1 지지판부(23)에 복수의 리이드(232)와 복수의 홈부(231)가 마련되어 있다.

상기 복수의 리이드(232)들은 상기 제1 지지판부(23)의 하단에 배치되어 상기 와이어를 회로 기판(도시 안됨)과 전기적으로 연결시킨다. 권선부(21)에 권선된 와이어(30)의 양끝은 리이드(232)에 납땜에 의하여 전기적으로 연결된다.

상기 제1 지지판부(23)의 복수의 홈부(231)들은, 권선부(21)에 권선되는 와이어(30)의 양끝을 상기 리이드(232)와 전기적으로 연결시킬 때, 상기 와이어(30)가 지나갈 수 있도록 제공된다. 제1 와이어(31)의 양끝과 제2 와이어(32)의 양끝은 상기 제1 지지판부(23) 하단에 배치된 리이드(232)들 각각에 납땜에 의해 전기적으로 연결된다. 제1 와이어(31)의 양끝은 제1 지지판부(23) 일측에 구비된 리이드(232)들에 각각 연결되며, 제2 와이어(32)의 양끝은 제1 지지판부(23)의 타측에 구비된 리이드(232)들에 각각 전기적으로 연결된다.

또한 제1 지지판부(23)의 하단에는 상기 코어(10)의 하부 부재(12)의 돌출부(121)가 보빈(20)의 삽입공(24)에 삽입될 때, 그 하부 부재(12)가 끼워지는 위치결정돌기(25)들이 마련되고, 제2 지지판부(26)의 상단에는 상기 코어(10)의 상부 부재(11)의 돌출부(111)가 삽입공(24)에 삽입될 때, 그 상부 부재(11)가 끼워지는 위치결정돌기(27)들이 마련된다.

이하 상기와 같이 구성된 초크 코일(1)에 의하면, 보빈(20)의 권선부(21)의 외주면에 돌출된 복수의 방열부(22)가 초크 코일(1) 내부의 열을 발산하는데 주요한 역할을 한다. 즉, 초크 코일 내부의 열은 초크 코일이 외부 공기와 접촉하는 표면을 통하여 외부로 방출되는데, 방열부(22)를 구비하지 않은 종래의 초크 코일보다 외주면으로부터 돌출되어 있는 각 방열부(22)의 표면적 만큼 더 외부 공기와 접촉하게 되므로, 초크 코일(1)의 동작시 발생하는 초크 코일(1) 내부의 열이 각 방열부(22)를 통하여 외부로 방출되는데 더욱 효과적이다.

또한 본 실시예에서는 상기 방열부(22)들을 판형으로 제작하여, 외부 공기와 접촉하는 표면을 더욱 넓어지도록 하여, 초크 코일(1) 내부의 열을 방출하는데 더욱 효과적이다.

방열부(22)가 초크 코일(1) 내부의 열을 충분히 발산하는 역할을 수행하므로, 코어의 두께를 종래보다 얇게 제작하여 코어를 통하여 방출되는 열의 양을 감소시키더라도, 전체적으로 종래의 초크 코일보다 초크 코일 내부의 열을 방출하는데 효과적이다. 따라서, 전체 초크 코일(1)의 부피를 감소시키는데 기여할 수 있으며, 전체적으로 부피가 줄어든 초크 코일(1)은 전자 제품의 소형화에 크게 기여하 게 된다.

또한 본 실시예에서 제1 와이어(31)와 제2 와이어(32)를 권선하는 경우에, 제1 와이어(31)와 제2 와이어(32) 중 적어도 하나는 절연 소재로 피복된 와이어를 사용하므로, 제1 와이어(31)를 권선하고, 바로 그 위에 제2 와이어(32)를 권선하더라도 양 와이어 간의 절연을 유지할 수 있다. 이렇게 함으로써, 종래에 초크 코일의 동작시 발생되는 초크 코일 내부의 열이 절연테이프 때문에 외부로 용이하게 방출되지 못했던 것을 개선하여, 더욱 효과적으로 초크 코일(1) 내부의 열을 방출시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 상기와 같이 제1 와이어(31)와 제2 와이어(32)를 절연시키기 위해서 절연 테이프를 감아야 하는 별도의 작업을 생략할 수 있으므로, 작업 효율이 향상되고 생산성이 증대된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다.

예를 들어, 본 발명에 따르면, 도4에 도시된 바와 같이 제1 지지판부(43)와 제2 지지판부(46) 각각에 리이드(232)가 형성되어 수평형으로 배치되는 형태의 초크 코일(4)이 마련될 수 있다. 이 초크 코일(4)에서 제1 지지판부(43)와 제2 지지판부(46)에는 권선부(21)에 권선되는 와이어(30)의 양끝을 상기 리이드(232)와 전기적으로 연결시킬 때, 상기 와이어(30)가 지나갈 수 있도록 제공되는 복수의 홈부들(231)(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다. 이 초크 코일(4)에 있어서, 도1 내 지 도3에 도시된 초크 코일(1)과 동일한 참조번호를 가지는 부재나 부분들은 서로 동일한 참조번호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초크 코일의 사시도이다.

도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절개한 단면도이다.

도3은 도2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절개한 단면도이다.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크 코일의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10... 코어 11... 코어의 상부 부재

111.. 코어 상부부재의 돌출부 12... 코어의 하부 부재

121.. 코어 하부부재의 돌출부 20... 보빈

21... 권선부 22... 방열부

221.. 방열부의 홈부 23... 제1 지지판부

231.. 지지판부의 홈부 232.. 리이드

24... 삽입공 25... 위치결정돌기

26... 제2 지지판부 27... 위치결정돌기

31... 제1 와이어 32... 제2 와이어

Claims (7)

1. 코어와, 상기 코어가 삽입될 수 있는 삽입공이 형성된 보빈과, 상기 보빈에 권선되는 와이어를 구비하는 초크 코일에 있어서,

   상기 보빈은 제1 지지판부와,

   상기 제1 지지판부와 마주하도록 배치된 제2 지지판부와,

   상기 제1 지지판부와 제2 지지판부 사이에 배치되며 외주면에 상기 와이어가 권선되는 권선부와,

   상기 권선부의 외주면으로부터, 상기 권선부에 권선된 최외곽 와이어보다 돌출되는 복수의 방열부를 포함하는 초크 코일.
2. 제1항에 있어서,

   상기 와이어는 상기 권선부에 권선되는 제1 와이어와, 상기 제1 와이어가 권선된 후에, 상기 제1 와이어 위에 권선되는 제2 와이어를 포함하며,

   상기 제1 와이어 및 제2 와이어 중 적어도 하나는 절연 소재로 피복된 와이어인 초크 코일.
3. 제1항에 있어서,

   상기 방열부에는 상기 권선부에 와이어를 권선할 때, 상기 와이어가 지나가도록 제공되는 홈부가 더 마련되는 초크 코일.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1 지지판부와 제2 지지판부 중 적어도 하나의 지지판부에 결합된 복수의 리이드들을 더 구비하고, 상기 와이어의 양끝을 상기 리이드에 전기적으로 연결시키기 위해서 상기 와이어가 지나가도록 제공되는 복수의 홈부가 상기 적어도 하나의 지지판부에 더 마련되는 초크 코일.
5. 제1항에 있어서, 상기 보빈의 제1 지지판부, 제2 지지판부, 권선부, 방열부는 일체로 형성되는 초크 코일.
6. 제1항에 있어서, 상기 방열부는 판형으로 형성되는 초크 코일.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지판부 및 상기 제2 지지판부에 상기 코어가 끼워지는 위치결정돌기들이 더 구비되는 초크 코일.

Images