KR20100009381A - 소음제거구조를 갖는 인덕터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저가의 자기코어를 사용하면서 소음을 최소화할 수 있는 소음제거구조를 갖는 인덕터에 관한 것이다.

상기 본 발명은 케이스; 상기 케이스에 수납되는 자기코어; 상기 자기코어를 상기 케이스에 비접촉하도록 상기 자기코어와 케이스 사이에 배치되어 자기코어의 진동이 케이스로 전달되는 것을 차단하기 위한 진동흡수부재; 및, 상기 케이스의 외주에 권선된 코일;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 있어서는, 자기코어를 케이스와 직접 접촉하지 않도록 진동흡수부재로 자기코어를 감싸줌으로써, 자기변형의 정도가 큰 저가의 자기코어를 사용하더라도 자기변형 시 발생하는 진동을 흡수하여 케이스로 전달되는 것을 차단하여 소음을 현저히 줄일 수 있는 이점이 있다.

인덕터, 자기코어, 자기변형, 진동, 소음, 흡음, 차음

Description

소음제거구조를 갖는 인덕터{Inductor Having Noise Reduction Structure}

본 발명은 인덕터에 관한 것으로, 특히 자기변형 또는 자기력에 의해 발생하는 진동 및 소음을 제거하기 위한 소음제거구조를 갖는 인덕터에 관한 것이다.

전기/전자회로에는 기본적인 수동 소자로 커패시터, 저항 및 인덕터 등이 있으며 이들 수동소자는 회로를 구성하기 위한 필수구성 부품으로 사용된다.

상기 수동소자 중 인덕터(inductor)는 전류의 변화량에 비례하여 전압을 유도하는 회로소자로서, 회로에서 전류의 급격한 변화를 억제하거나 전기적 노이즈를 필터링하는 역할을 한다. 인덕터는 용도에 따라 동조 코일, 초크 코일, 발진 코일, 트랜스포머 등으로 분류된다.

특히, 인덕터는 전원장치용으로 DC-DC 컨버터의 PFC(power factor correction) 및 SMPS(Switching Mode Power Supply)의 출력 초크(Output Choke)로 사용되고 있다.

상기 전원장치에 사용되고 있는 인덕터는 예를 들어, 자성재료로 이루어진 토로이달 코어의 외주에 동선이 권선된 토로이달 코일로서, 토로이달 코일은 자기회로를 형성하는 코어가 환형으로 이루어져 있으므로 주위 물체의 영향을 받지 않 고 누설 자속이 적어 잡음방지 및 정류회로의 리플 제거에 이용된다.

최근 상기 SMPS 전원장치 용도에 사용되는 연자성 코어는 SMPS 전원장치의 소형화, 집적화, 고신뢰성화의 경향에 따라 그 요구 특성이 더욱 더 까다로워지고 있다. SMPS의 평활 초크 코일용 코어에 요구되는 특성은 적절한 인덕턴스(L), 낮은 코어 손실 및 우수한 직류중첩특성 등이다. SMPS의 평활 초크 코어로는 비정질 연자성 코어가 광범위하게 활용되고 있다.

이와 같은 종래의 인덕터는 자기적 특성을 이용한 소자로 자성재료를 이용한 자기 코어가 주로 사용되고 있으며, 전기/전자 회로의 특성을 결정하는 인덕턴스를 갖게 하기 위해서 코일이 일정한 권선수로 자기 코어에 권선된다.

한편, 모든 자성재료는 외부에서 자기장이 인가되면 자성체가 자화되면서 인가 자기장의 세기에 따라 자기변형(또는, 자왜)(Magnetostriction)이 발생한다.

그런데, 토로이달 코일과 같이 자기 코어의 외주에 코일이 권선된 인덕터는 코일에 전원이 인가되는 경우 자기 코어의 진행방향으로 자기장(H)이 형성된다. 이 경우, 대부분 사용자는 저렴한 단가와 소형화로 인해 자기 코어의 사용 영역을 일반적으로 자기적 포화 영역까지 극한적으로 사용하기를 원하고 있다.

그러나, 도 8과 같이 외부 자기장이 증가하여 자성체가 포화되기 시작하면, 즉 포화 영역까지 자기 코어를 사용하면 자기변형이 발생하면서 자기변형에 따라 진동이 발생하게 되며, 이러한 진동은 자기 코어 주위의 코일이나 케이스 등과 마찰하면서 고주파 영역의 마찰 소음(Noise)이 급격히 증가하는 문제가 있었다.

한편, SMPS의 평활 초크 코어로 사용되는 비정질 연자성 코어로서, Fe-Si-B 인 경우 자기코어의 자기변형은 +27 ppm, 50wt% Ni인 경우 +25 ppm 인데 반해, 80wt% Ni과 70wt% Co인 경우에는 +1.0 ppm 이하 정도로 자성 재료에 따라 큰 차이가 있다. 이와 같이 Fe계 자기코어는 재료비가 저렴한 반면 자기변형 정도는 다른 합금에 비하여 상대적으로 큰 것으로 알려져 있다.

따라서, 전자/전기장비에 사용되는 인덕터는 장비의 특성상 주로 실내 공간에 설치되어 작동되기 때문에 소음(즉, 자기변형)이 큰 Fe계 또는 50wt% Ni계 자성 재료로 이루어진 인덕터는 채용이 이루어지지 못하였고, 소음이 작은 고가의 합금(연자성 코어)으로 이루어진 인덕터를 사용하지 않으면 않되었다.

한편, 자기코어의 외주에 코일이 권선된 경우는 비정질 연자성 코어에 관계없이 일반적인 자성재료에 대하여도 자기변형이 발생할 수 있으며, 더욱이, 자기변형 이외에 로렌쯔 힘과 같은 자기력에 의해 진동이 발생할 수 있다.

이러한 자기 코어의 소음 문제를 해결하기 위하여 일본국 특개소 61-55242에는 자기 코어중의 갭 근방의 부품이 고정되는 시스템이 제공되어 있다. 그러나 상기한 종래기술은 갭 근방에 고정되는 부품을 갖는 자기코어의 경우에는 그 기계적 고정강도에 관계되는 소음감소효과에 방해가 생겨 갭 근방의 소음이 나중에 억제되므로 그 효과에는 한계가 있다.

또한, 일본국 특개소 62-224909호 기재되어 있는 것과 같이 케이스 내에 자기코어를 수납할 경우에 자기코어와 케이스간의 틈에 접착제를 사용하여 자기코어를 고정시켜 본체로부터 소음이 새어나가는 것을 방지하는 시스템이 개시되어 있다. 그러나, 이 종래기술은 그 동작에 개량의 여지가 있으며 소음 감소가 더 요망 된다.

또한, 한국 공개특허공보 제1992-7012호에는 비정질 리본을 권선하여 제조된 자기코어 중에 슬리트 홈을 형성하거나, 케이스 내에 지지용 돌기를 형성하여 소음을 감소하는 저소음형 자기코어를 개시하고 있다. 상기 종래기술에서는 슬리트 홈을 형성하지 않은 자기코어에 비하여 약 10dB 정도의 소음 레벨이 감소한 것을 나타내고 있으나, 이러한 소음 레벨 감소는 충분하지 못한 문제가 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 자기코어를 포화영역에서 사용할 때 자기변형 또는 자기력에 따른 자기코어의 진동이 케이스로 전달되어 소음이 발생되는 것을 차단할 수 있는 소음제거구조를 갖는 인덕터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 자기코어에 권선된 코일에서 발생된 진동이 케이스로 전달되어 소음이 발생되는 것을 차단함과 동시에 소음을 흡음하여 케이스를 통하여 외부로 누설되는 것을 최소화할 수 있는 소음제거구조를 갖는 인덕터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자기코어로부터 발생된 진동 또는 소음을 차단 또는 흡음할 수 있는 진동흡수부재를 케이스 내부에 충진함에 의해 간단하게 해결할 수 있는 소음제거구조를 갖는 인덕터를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 케이스; 상기 케이스에 수납되는 자기코어; 상기 자기코어를 상기 케이스에 비접촉하도록 상기 자기코어와 케이스 사이에 배치되어 자기코어의 진동이 케이스로 전달되는 것을 차단하기 위한 진동흡수부재; 및, 상기 케이스의 외주에 권선된 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터를 제공한다.

이 경우, 상기 진동흡수부재는 폴리우레탄, 스펀지, 발포 성형된 멜라민 수지 및 실리콘 계열 고무 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한 상기 케이스는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PBT(PolyButylene Terephthalate)로 이루어질 수 있다.

더욱이, 상기 자기코어는 토로이달 타입 또는 컷 코어 타입으로 이루어지며, 이때 상기 진동흡수부재 및 상기 케이스는 상기 자기코어에 대응하는 링형상으로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 진동흡수부재는 띠형상으로 형성하며, 상기 자기코어를 따라 권선되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 진동흡수부재는 각각 상기 자기코어의 상/하부면과 내/외측면의 일부 만을 커버하는 제1부재 및 제2부재로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 케이스; 상기 케이스에 수납되는 자기코어; 상기 자기코어에 권선된 코일; 및, 상기 자기코어 및 코일과 상기 케이스 사이에 배치되어 상기 자기코어 및 코일의 진동과 소음이 케이스로 전달되는 것을 차단하기 위한 진동흡수부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터를 제공한다.

이 경우, 상기 진동흡수부재는 폴리우레탄, 스펀지, 발포 성형된 멜라민 수지 및 실리콘 계열 고무 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 케이스는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PBT(PolyButylene Terephthalate)로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 자기코어는 토로이달 타입 또는 컷 코어 타입으로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 상기 진동흡수부재는 상기 자기코어에 대응하는 링형상 또는 타원형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 자기코어는 컷 코어 타입으로 이루어지는 것도 물론 가능하며, 이 경우, 상기 진동흡수부재는 상기 자기코어가 삽입되는 박스형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 진동흡수부재는 상기 자기코어의 상/하부면과 외측면을 커버하는 제1 내지 제3 부재로 구성되는 것도 가능하다.

상기한 본 발명에 있어서는, 자기코어를 케이스와 직접 접촉하지 않도록 진동흡수부재로 자기코어를 감싸줌으로써, 자기변형의 정도가 큰 저가의 자기코어를 사용하더라도 자기변형 시 발생하는 진동을 흡수하여 케이스로 전달되는 것을 차단하여 종래의 인덕터에 비해 소음을 현저히 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 코일이 자기코어의 외주에 권선된 경우는 진동흡수부재가 케이스로 전달되는 진동을 차단함과 동시에 소음이 케이스 외부로 누설되는 것을 차단하여 소음을 억압할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 소음저감구조를 갖는 인덕터의 구성을 설명한다.

제1 실시예의 인덕터(10)는 토로이달 타입으로서 자기코어(11), 진동흡수부재(13), 케이스(15) 및 코일(17)을 포함한다.

자기코어(11)는 폐루프를 이루는 링형상으로 이루어지며, 일반적인 자성재료, 바람직하게는 아모르퍼스 자성합금으로 Fe-B, Fe-C, Fe-B-Si, Fe-B-Si-C, Fe-B-Si-Cr, Fe-Co-B-Si, 및 Fe-Ni-Mo-B 등의 Fe 합금계와, Co-B, Co-Fe-Si-B, Co-Fe-Ni-Mo-B-Si, Co-Fe-Ni-B-Si, Co-Fe-Mn-B-Si, Co-Fe-Mn-Ni, Co-Mn-Ni-B-Si, 및 Co-Fe-Mn-Ni-B 등의 CBo-계가 있다.

또한, 아모르퍼스 자성합금 이외에도 Fe-Si-B-Cu-Nb 합금 등이 Fe계 나노 크리스탈 연자성 재료(Fe based nanocrystalline soft magnetic material)를 사용할 수 있다.

이러한 자성재료 중에서 특히 바람직한 재료는 자기변형이 크게 이루어지나 저가의 Fe계 비정질 연자성 코어로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 자기코어(11)는 특히 예를 들어, 직류중첩특성이 우수한 비정질 연자성 코어를 사용하며, 이는 급속응고방법(RSP)으로 제조된 Fe계 비정질 금속 리본을 이용한다. 상기 Fe계 비결정질 합금은 기본조성으로서 Fe와 준금속으로 P, C, B, Si, Al, Ge 중의 적어도 하나 이상을 함유하는 비결정질 자성합금이다.

상기 비정질 연자성 자기코어는 예를 들어, Fe₇₈-Si₁₃-B₉와 같은 Fe계 비결정질 합금을 사용하여 급속응고방법(RSP)으로 제조된 비정질 금속 리본을 비정질 리본을 대기 분위기 하에서 300℃, 1시간 열처리하여 예비 열처리하고, 상기 비정질 금속 리본을 분쇄기로 분쇄하여 비정질 금속 분말을 얻은 후, 상기 비정질 금속 분말을 분급한 후 최적의 조성 균일성을 갖는 분말 입도 분포로 혼합한다.

그후, 상기 혼합된 비정질 금속 분말에 바인더, 예를 들어, 페놀, 폴리이미드 혹은 에폭시를 혼합한 후, 프레스기를 이용하여 링형 코어를 성형하고 성형된 코어를 450℃의 온도로 30분 동안 유지하는 소둔 처리한 후 얻어진 자기코어(11)를 절연수지로 코팅한다.

흡음재(13)는 자기코어(11)의 내/외측을 전체적으로 감싸도록 자기코어(11)에 대응하는 링형상으로 이루어진 제1부재(13a) 및 제2부재(13b)를 포함한다. 제1부재(13a)는 케이스(15)의 수납부(15a)와 같이 자기코어(11)의 하측면과 내/외부 측면을 둘러싸는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며 상측의 개방부를 통해 자기코어(11)가 삽입되며, 제2부재(13b)는 제1부재(13a)의 개방부를 폐쇄한다. 이에 따라, 진동흡수부재(13)는 자기코어(11)가 케이스(15)의 내면과 직접 접촉하는 것을 방지하여 자기코어(11)의 자기변형에 따라 발생하는 진동이 케이스(15)로 전달되는 것을 차단한다. 이러한 진동흡수부재(13)는 폴리우레탄, 스펀지, 발포 성형된 멜라민 수지 및 실리콘 계열 고무 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

그러나, 인덕터(10)는 자기코어(11) 및 케이스(15)의 외경을 요구되는 스펙 에 맞추기 위하여, 상기 제1부재(13a) 및 제2부재(13b)는 도 2와 같이 자기코어(11)의 내/외측면 전체를 커버하는 대신에 도 3과 같이 자기코어(11)의 상/하부면과 내/외측면의 일부만을 커버하는 형상으로 구현되어도 자기코어(11)의 자기변형에 따라 발생하는 진동이 케이스(15)로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

이 경우, 상기 진동흡수부재(13)를 형성하는 제1부재(13a) 및 제2부재(13b)는 예를 들어, 진동흡수 기능을 갖는 시트를 링형상으로 재단하여 제작되며, 제1부재(13a) 및 제2부재(13b) 각각의 외경은 자기코어(11)의 외경보다 약간 더 크게 설정되고, 내경은 자기코어(11)의 내경보다 약간 더 작게 설정된다.

이렇게 제작된 제1부재(13a) 및 제2부재(13b)를 사용하여 자기코어(11)와 함께 케이스(15) 내부에 조립하게 되면, 자기코어(11)의 외경보다 더 큰 부분과 자기코어(11)의 내경보다 더 작은 부분이 각각 절곡되어 자기코어(11)의 외주면과 내주면의 일부를 커버하게 된다.

본 실시예에서는 진동흡수부재(13)가 자기코어(11)가 수납될 수 있는 케이싱 형상으로 이루어지지만, 이에 제한되지 않고, 진동흡수부재(13)를 소정의 두께를 갖는 띠형상으로 형성하여 자기코어(11)를 따라 권선하도록 구성하는 것도 물론 가능하다.

케이스(15)는 자기코어(11)가 진동흡수부재(13)에 감싼 채로 삽입되는 수납부(15a) 및 커버부(15b)를 포함한다. 이 경우, 케이스(15)는 자기코어(11)에 대응하는 링형상으로 이루어진다. 상기 수납부(15a)는 내부에 링형상의 자기코어(11)를 수용하도록 링형상으로 이루어진 밑판의 내주부와 외주부에 각각 원통형상의 측벽 이 수직으로 돌출된 구조를 이루고 있다. 또한 케이스(15)는 플라스틱 재료, 예를 들면, PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PBT(PolyButylene Terephthalate)로 이루어질 수 있다.

코일(17)은 예를 들어, 절연처리된 동선을 원하는 인덕턴스 값을 갖도록 권선한 것으로 링형상의 케이스(15)를 따라 권선된다.

상기 제1 실시예에 따른 인덕터(10)는 자기코어(11)와 케이싱(15) 사이에 진동흡수부재(13)를 배치시킴으로써, 자기코어(11) 특히, 자기변형 정도가 큰 저가의 Fe계 비정질 연자성 자기코어를 사용하더라도 자기코어(11)로부터 발생하는 진동이 케이스(15)로 전달되는 것을 근본적으로 차단시킬 수 있어 소음발생을 억제할 수 있다.

이하, 도 4 및 도 5를 참고하여 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 소음저감구조를 갖는 인덕터의 구성을 설명한다. 후술하는 제2 및 제3 실시예의 인덕터(20,30)는 구성면에서 코일(23,33)이 직접 자기코어에 권선되는 점에 있어서 제1 실시예의 인덕터(10)와 상이하다.

먼저, 제2 실시예의 인덕터(20)는, 도 4와 같이, 토로이달 타입으로서 자기코어(21), 코일(23), 진동흡수부재(25) 및 케이스(27)를 포함한다.

자기코어(21)는 제1 실시예와 마찬가지로 폐루프를 이루는 링형상으로 이루어지며, 예를 들어, 저가의 Fe계 비정질 연자성 자성재료를 사용하는 것이 바람직하나, 다른 자성재료를 사용하는 것도 가능하다.

코일(23)은 절연처리된 동선을 원하는 인덕턴스 값을 갖도록 직접 자기코 어(21)를 따라 권선된다.

진동흡수부재(25)는 외측에 코일(23)이 권선된 상태의 자기코어(21)의 내/외측을 전체적으로 감싸도록 자기코어(21)에 대응하는 링형상으로 이루어진 제1부재(25a) 및 제2부재(25b)를 포함한다. 제1부재(25a)는 케이스(27)의 제1부재(27a)와 유사한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며 일측의 개방부를 통해 자기코어(21)가 삽입되며, 제2부재(25b)는 제1부재(25a)의 개방부를 폐쇄하는 형상으로 이루어진다.

그러나, 제1부재(25a) 및 제2부재(25b)를 포함하는 진동흡수부재(25)는 외측에 코일(23)이 권선된 자기코어(21)의 내/외측을 전체적으로 감싸는 대신에 코일이 권선된 자기코어(21)의 상/하부면과 내/외측면의 일부만을 커버하는 형상으로 구현되어도 자기코어(21)의 자기변형 또는 자기력에 따라 발생된 진동이 케이스(27)로 전달되는 경로를 차단할 수 있다. 단지, 진동흡수부재(25)가 코일(23)이 권선된 자기코어(21)의 내/외측면의 일부만을 커버하는 경우는 소음이 케이스(27) 외부로 누설되는 것을 완전하게 차단할 수 없게 된다.

이러한 진동흡수부재(25)는 제1 실시예와 마찬가지로 폴리우레탄, 스펀지, 발포 성형된 멜라민 수지 및 실리콘 계열 고무 중 어느 하나로 사용할 수 있으며, 또한 진동흡수부재(25)가 케이싱형상 이외에, 진동흡수부재(25)를 소정의 두께를 갖는 띠형상으로 형성하여 코일이 권선된 자기코어(23)를 따라 전 표면을 권선하도록 구성하는 것도 물론 가능하다.

케이스(27)는 진동흡수부재(25)로 감싼 자기코어(21)를 수용하는 수납 부(27a) 및 커버부(27b)를 포함한다. 이 경우, 케이스(27)는 자기코어(21)에 대응하는 링형상으로 이루어진다. 상기 수납부(27a)는 내부에 코일(23)이 권선된 자기코어(21)를 수용하도록 링형상으로 이루어진 밑판의 내주부와 외주부에 각각 원통형상의 측벽이 수직으로 돌출된 구조를 이루고 있다. 또한, 케이스(27)는 제1 실시예와 마찬가지로 플라스틱 재료 예를 들면, PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PBT(PolyButylene Terephthalate)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 제2 실시예에 따른 인덕터(20)는 자기코어(21)에 권선된 코일(23)에 전원이 인가되어 자기코어(21)의 자기변형 또는 자기력에 따라 진동 및 소음이 발생할지라도 상기 진동흡수부재(25)는 진동과 소음을 흡수하여 진동이 케이스(27)로 전달되거나 소음이 케이스(27) 외부로 누설되는 것을 차단하여 소음발생을 억압한다.

따라서, 상기한 제2 실시예에 따른 인덕터(20)에서 상기 진동흡수부재(25)는 진동의 전달 차단과 소음의 누설을 방지하도록 자기코어(21)에 권선된 코일(23) 전체를 충분히 둘러싸는 것이 바람직하다.

또한, 제3 실시예에 따른 인덕터(30)는 도 5와 같이, 자기코어(31), 코일(33), 진동흡수부재(35) 및 케이스(37)를 포함한다.

상기 자기코어(31)는 제2 실시예와 달리 C-타입의 2개 코어를 조합하여 이루어지는 컷 코어(cut-core) 타입 또는 1피스로 자기회로에 갭(gap)을 포함하는 갭 코어로 이루어질 수 있다. 이 경우 자기코어(31)는 Fe계 비정질 리본을 권선하여 제작된 것이나, 상기한 제1실시예와 같이 Fe계 비정질 리본을 분쇄한 파우더를 사 용하여 제작된 파우더 코어일 수 있다.

코일(33)은 자기코어(31)의 외주에 권선되어 있으며 양단부가 케이스(37)의 외부로 인출되어 있다.

진동흡수부재(35)는 외측에 코일(33)이 권선된 상태의 자기코어(31)의 외측을 전체적으로 감싸도록 자기코어(31)에 대응하는 제1부재(35a), 제2부재(35b) 및 제3부재(35c)를 포함한다. 제1부재(35a)는 코일(33)이 권선된 자기코어(31)의 외측면을 둘러싸며, 제2 및 제3 부재(35b,35c)는 제1부재(35a)의 상부와 하부를 폐쇄하도록 조립된다. 이 경우, 상기 진동흡수부재(35)를 형성하는 제1부재(35a), 제2부재(35b) 및 제3부재(35c)는 제1부재(35a)와 제2부재(35b), 또는 제1부재(35a)와 제3부재(35c)가 일체로 형성되는 것도 가능하다.

이러한 진동흡수부재(35)는 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로 폴리우레탄, 스펀지, 발포 성형된 멜라민 수지 및 실리콘 계열 고무 중 어느 하나로 사용할 수 있다.

케이스(37)는 박스타입으로 진동흡수부재(35)로 감싼 자기코어(31)를 수용하는 수납부(37a) 및 커버부(37b)를 포함한다. 또한 케이스(27)는 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로 플라스틱 재료 예를 들면, PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PBT(PolyButylene Terephthalate)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 제3 실시예에 따른 인덕터(30)에서도 자기코어(31)에 권선된 코일(33)에 전원이 인가되어 자기코어(31)의 자기변형 또는 자기력에 따라 진동 및 소음이 발생할지라도 상기 진동흡수부재(35)는 진동과 소음을 흡수하여 진동 이 케이스(37)로 전달되거나 소음이 케이스(37) 외부로 누설되는 것을 차단하여 소음발생을 억압한다.

따라서, 상기한 제3 실시예에 따른 인덕터(30)에서 상기 진동흡수부재(35)는 진동의 전달 차단과 소음의 누설을 방지하도록 자기코어(31)에 권선된 코일(33)을 충분히 둘러싸는 것이 바람직하다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 인덕터(10,20,30)와 종래기술에 따른 인덕터에 대하여 인가 전류 및 주파수 변화에 따른 소음을 각각 측정한 그래프이다.

도 6과 같이, 종래의 인덕터는 인가되는 전류(즉, 인가 자기장)가 15A를 넘어서면서부터 현격히 증가하여 20A에 이를 때 소음(Noise) 레벨이 약 67dB을 나타내는 반면, 본 발명의 인덕터(10,20,30)는 전류가 15A를 넘어서면서부터 다소 증가하여 20A에 이를 때 약 40dB을 나타냈다. 즉, 소음저감구조를 갖는 본 발명의 인덕터(10,20,30)는 종래의 인덕터에 비해 발생하는 소음이 27dB까지 현저히 줄어든다는 것을 알 수 있다.

또한, 도 7과 같이, 종래의 인덕터는 주파수가 5000Hz 대역 이후부터 소음(Noise) 레벨이 급격히 증가하면서 6000∼7000Hz 대역 사이에서는 약 40dB에 이르는 반면, 본 발명의 인덕터(10,20,30)는 주파수 4000∼7000Hz 대역 사이에서 소음 레벨이 약 10dB 내외로 유지되면서 큰 변화가 없었으며, 6000∼7000Hz 대역 사이에서는 소음이 약 5dB 정도로 종래의 인덕터에 비해 약 1/8 정도 낮게 나타났다.

이러한 비교 실험을 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 인덕터(10,20,30)는 자기코어(11,21,31)와 케이스(15,27,37) 사이에 진동흡수부 재(13,25,35)를 각각 설치함으로써, 자기코어(11,21,31)의 자기변형 시 발생하는 진동 또는 소음이 케이스(15,27,37)로 전달되는 것을 차단함에 따라 종래의 인덕터에 입해 소음을 현저히 줄일 수 있는 이점이 있다.

상기한 실시예 설명에서는 자기코어가 링형상 코어 또는 컷 코어인 것을 예를 들어 설명하였으나, 자기코어의 외주에 코일이 권선된 인덕터라면 어떤 형상의 자기코어도 사용 가능하다.

본 발명은 자기코어 또는 코일이 권선된 자기코어를 케이스와 직접 접촉하지 않도록 진동흡수부재로 자기코어 또는 코일을 감싸줌으로써, 자기변형의 정도가 큰 저가의 자기코어를 사용하더라도 자기변형 시 발생하는 진동을 흡수하여 소음을 현저히 줄일 수 있는 인덕터에 적용된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소음저감구조를 갖는 인덕터를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 소음저감구조를 갖는 인덕터를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소음저감구조를 갖는 인덕터를 나타내는 분해사시도,

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 소음저감구조를 갖는 인덕터를 나타내는 분해사시도,

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 소음저감구조를 갖는 인덕터를 나타내는 분해사시도,

도 6 및 도 7은 본 발명과 종래기술의 인덕터의 인가 전류 및 주파수 변화에 따른 소음을 각각 측정한 그래프이다.

*도면 내 주요부분에 대한 부호설명*

10,20,30: 인덕터 11,21,31: 자기코어

13,25,35: 진동흡수부재 15,27,37: 케이스

17,23,33: 코일

Claims (15)

1. 케이스;

   상기 케이스에 수납되는 자기코어;

   상기 자기코어를 상기 케이스에 비접촉하도록 상기 자기코어와 케이스 사이에 배치되어 자기코어의 진동이 케이스로 전달되는 것을 차단하기 위한 진동흡수부재; 및,

   상기 케이스의 외주에 권선된 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터.
2. 제1항에 있어서, 상기 진동흡수부재는 폴리우레탄, 스펀지, 발포 성형된 멜라민 수지 및 실리콘 계열 고무 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕터.
3. 제1항에 있어서, 상기 케이스는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PBT(PolyButylene Terephthalate)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕터.
4. 제1항에 있어서, 상기 자기코어는 토로이달 타입 또는 컷 코어 타입으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕터.
5. 제4항에 있어서, 상기 진동흡수부재 및 상기 케이스는 상기 자기코어에 대응 하는 링형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕터.
6. 제4항에 있어서, 상기 진동흡수부재는 띠형상으로 형성하며, 상기 자기코어를 따라 권선되는 것을 특징으로 하는 인덕터.
7. 제4항에 있어서, 상기 진동흡수부재는 각각 상기 자기코어의 상/하부면과 내/외측면의 일부 만을 커버하는 제1부재 및 제2부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 인덕터.
8. 케이스;

   상기 케이스에 수납되는 자기코어;

   상기 자기코어에 권선된 코일; 및,

   상기 자기코어 및 코일과 상기 케이스 사이에 배치되어 상기 자기코어 및 코일의 진동과 소음이 케이스로 전달되는 것을 차단하기 위한 진동흡수부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터.
9. 제8항에 있어서, 상기 진동흡수부재는 폴리우레탄, 스펀지, 발포 성형된 멜라민 수지 및 실리콘 계열 고무 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕터.
10. 제8항에 있어서, 상기 케이스는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PBT(PolyButylene Terephthalate)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕터.
11. 제7항에 있어서, 상기 자기코어는 토로이달 타입 또는 컷 코어 타입인 것을 특징으로 하는 인덕터.
12. 제10항에 있어서, 상기 진동흡수부재는 상기 자기코어에 대응하는 링형상 또는 타원형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕터.
13. 제8항 또는 제12항에 있어서, 상기 진동흡수부재는 상기 자기코어의 상/하부면과 외측면을 커버하는 제1 내지 제3 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 인덕터.
14. 제12항에 있어서, 상기 진동흡수부재는 상기 자기코어가 삽입되는 박스형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕터.
15. 제1항 또는 제8항에 있어서, 상기 자기코어는 Fe계 비정질 자성재료와 Fe계 나노 크리스탈 연자성 재료 중에서 선택한 1종으로 제조된 것을 특징으로 하는 인덕터.

Images