KR20100082741A - 인덕터 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인덕터 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LCD TV 또는 LCD 모니터용 LED 백라이트 유닛 컨버터(Backlight Unit DC/DC Converter)에 사용되는 인덕터 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인덕터 모듈은, 중앙부에 형성된 중코어삽입부 외주면에 코일이 권선되는 보빈과, 상기 보빈의 일측으로부터 삽입되어 보빈의 상부를 감싸는 상부코어와, 상기 보빈의 타측으로부터 상기 상부코어와 마주보게 삽입되어 상기 보빈의 하부를 감싸는 하부코어를 포함하여 구성되는 인덕터 모듈에 있어서, 상기 상, 하부코어는, 상기 보빈의 중코어삽입부에 삽입되는 중코어와 상기 중코어의 양측에 단차진 형상으로 형성된 외부코어로 이루어지고; 상기 보빈은, 상기 중코어삽입부 양측 상단에 상기 외부코어의 양 단부를 지지하도록 형성된 외부코어 지지대와 상기 보빈의 중코어삽입부 양측 하단에 일체로 형성되어 다수개의 단자를 구비한 단자기판으로 이루어진다. 이와 같이 구성한 본 발명은, 경박단소(輕薄短小)화 추세에 부응하면서 종래 수직형 인덕터 대비하여 보빈의 외주면에 권선되는 코일의 권회수와 길이를 증가시켜서 원하는 출력 전압을 얻는 것이 가능하다.

Description

인덕터 모듈{Inductor Module}

본 발명은 인덕터 모듈(Inductor Module)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LCD TV 또는 LED 모니터용 백라이트 유닛 컨버터(converter)에 사용되는 수직형 인덕터 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 가전제품의 파워 모듈이나 LED 램프의 구동회로의 내부에는 인덕터(Inductor)가 장착되는데 종래에 사용하는 인덕터는 드럼(Drum)형의 인덕터를 주로 사용한다.

도 12는 종래의 파워 인덕터 사시도이고 도 13은 종래의 파워 인덕터 측단면도이다. 도면에 도시되어 있는 바와 같이 인덕터의 가운데 중심에는 드럼 코어(A)가 설치되어 있고 드럼 코어(A)의 외각에는 캡(B)이 씌워져 있다. 이와 같은 구조의 종래 인덕터는 다음과 같은 문제점을 안고 있다.

종래의 파워 인덕터는 적은 권선수로 비교적 큰 인덕턴스(Inductance) 특성을 갖추기 위하여 드럼 코어에 권선 한 후 캡(Cap) 또는 디스크(DSC) 코어를 씌운 구조로 되어 있다. 또한, 기존의 EE/EFD/EER 코어를 사용한 파워 인덕터는 코어에서의 권선 실장 면적이 제한되어 있어 높이와 부피에 문제가 있었다.

한편, 현재 전자제품들은 그 기능이 다양해지고 성능도 좋아지고 있는데 특히, 소형 경량화되는 방향으로 발전하고 있다. 소형 경량화를 이루기 위해서는 전자제품에 장착되는 부품들의 크기나 부피를 감소시켜야 가능하다. 특히 반도체 집적회로의 발달로 어느 정도의 회로를 소형 경량화하는 것이 가능해졌지만 전자제품의 내부에 장착되는 인덕터의 부피를 줄이는 것은 어려운 문제점이다. 이로 인하여 전자제품에 장착되는 인덕터를 소형 경량화하는 연구가 계속되고 있다.

예를 들어, 최근 LCD 패널의 백라이트 유닛의 광원용으로 전력효율이 높고, 광원제어가 용이한 LED를 주로 사용하고 있다. TFT LCD용 LED는 친환경적이고 색 재현율이 높은 방향으로 기술이 더욱 발전하고 있으며, 시장에서는 이러한 LED을 요구하고 있다. LCD 패널용 LED의 색을 제어하기 위한 드라이버의 경우, 현재 슬림화, 소형화가 가속되고 있다. LED 드라이버의 PCB 상에 부품들을 배치하는데 있어서 공간 활용의 극대화를 많이 고려하여야 한다.

본 발명의 인덕터 모듈은 LCD TV의 LED 백라이트(Backlight)시스템을 구동하도록 사용될 수 있다. 종래의 형광 튜브를 사용하는 백라이트는 형광 튜브의 크기가 크기 때문에 인덕터 모듈의 크기가 중요하지 않았다. 그러나 최근에 개발된 LED TV에서는 형광 튜브 구동이 아닌 LED 구동에 따른 직류(DC) 전압이 사용되기 때문에 이에 따른 새로운 형태의 인덕터가 필요하다.

즉, 교류 전원을 이용하여 고출력 LED를 구동하려면, LED에 적당한 전류와 전압으로 변환하는 것이 필요하다. 그리고 전자파(EMI Noise)의 영향을 최소화하기 위한 수직형 인덕터가 요구된다. 또한, LED 백라이트가 슬림화됨에 따라 더욱 슬림화된 인덕터가 요구된다. 종래의 수직형 인덕터는 드럼 코어를 사용하기 때문에 파워를 높이는데 한계가 있었다.

이와 같이 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 경박단소(輕薄短小)화 추세에 부응하면서 종래 수직형 인덕터 대비 크기와 두께를 줄여서 실림화가 가능한 인덕터 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 인덕터 모듈의 높이를 최소화하면서 그 권선을 늘려서 파워를 최대화할 수 있는 인덕터 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한, 보빈의 외주면에 권선 되는 코일의 권회수를 증가시켜서 고출력을 얻는 것이 가능한 인덕터 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 외부코어와 외부코어 지지대 사이에 형성된 공간부에 코일을 권선 할 수 있도록 함으로써, 고출력을 도모할 수 있는 인덕터 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인덕터 모듈은, 중앙부에 형성된 중코어삽입부 외주면에 코일이 권선되는 보빙과, 상기 보빈의 일측으로부터 삽입되어 보빈의 상부를 감싸는 상부코어와, 상기 보빈의 타측으로부터 상기 상부코어와 마주보게 삽입되어 상기 보빈의 하부를 감싸는 하부코어를 포함하여 구성되는 인덕터 모듈에 있어서,

상기 상, 하부코어는, 상기 보빈의 중코어삽입부에 삽입되는 중코어와 상기 중코어의 양측에 단차진 형상으로 형성된 외부코어로 이루어지고;

상기 보빈은, 상기 중코어삽입부 양측 상단에 상기 외부코어의 양단부를 지지하도록 형성된 외부코어 지지대와 상기 보빈의 중코어삽입부 양측 하단에 일체로 형성되어 다수개의 단자를 구비한 단자기판으로 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 보빈의 중코어삽입부는, 서로 마주보는 양 중앙부의 두께를 양 측부의 두께보다 작게 형성한 타원형 단면을 구비한다.

상기 외부코어 지지대의 내면에는 외부코어와의 결합 및 중량 감소를 위한 다각 형상의 가공부가 요입(凹入) 형성된다.

따라서 상기 외부코어와 외부코어 지지대 사이에 형성된 공간부에 코일이 권선 될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 중앙부에 형성된 중코어삽입부 외주면에 코일이 권선되는 보빈과, 상기 보빈의 일측으로부터 삽입되어 보빈의 상부를 감싸는 상부코어와, 상기 보빈의 타측으로부터 상기 상부코어와 마주보게 삽입되어 상기 보빈의 하부를 감싸는 하부코어를 포함하여 구성되는 인덕터 모듈에 있어서,

상기 보빈의 중코어삽입부는, 서로 마주보는 양 중앙부의 두께를 양 측부의 두께보다 작게 형성하여 전체적으로 타원형의 단면을 갖도록 함으로써, 상기 중코어삽입부 외주면에 권선되는 코일의 권회수를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

상기 상, 하부코어는, 상기 보빈의 중코어삽입부에 삽입되는 중코어와 상기 중코어의 양측에 형성된 외부코어 사이에 단차부를 형성함으로써, 상기 중코어삽입부와 외부코어 사이에 권선되는 코일의 권회수를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

상기 보빈의 양측 상단에는, 상기 상, 하부코어의 외부코어를 지지하기 위한 외부코어 지지대가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인덕터 모듈은, 경박단소화 추세에 부응하면서 종래 드럼형 인덕터 대비 크기와 파워 용량을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인덕터 모듈은, 표면적이 증가한 보빈의 외주면에 권선되는 코일의 수를 증가시켜서 고출력을 얻는 것이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 인덕터 모듈은, 외부코어와, 외부코어 지지대 사이에 형성된 공간부에 코일을 권선하여 드럼 코어 인덕터 대비 권선수를 늘려서 고출력을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터 모듈의 상부측 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 인덕터 모듈의 분리 사시도,
도 3은 도 1의 A-A선 단면도,
도 4는 도 1의 B-B선 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 인덕터 모듈의 하부측 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 인덕터 모듈의 우측면도,
도 7은 본 발명에 따른 인덕터 모듈의 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 인덕터 모듈에 있어서 상부코어가 제거된 상태에서의 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 인덕터 모듈에 있어서 하부코어가 제거된 상태에서의 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 인덕터 모듈에 있어서 보빈의 상부측 횡단면도,
도 11은 본 발명에 따른 인덕터 모듈에 있어서 보빈의 하부측 사시도,
도 12는 종래의 파워 인덕터를 보여주는 사시도,
도 13은 도 13에 도시된 종래 파워 인덕터의 측단면도이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 인덕터 모듈의 바람직한 실시 예에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터 모듈의 상부측 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 인덕터 모듈의 분리 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A선 단면도이다.

또한, 도 4는 도 1의 B-B선 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 인덕터 모듈의 하부측 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 인덕터 모듈의 우측면도이다.

또한, 도 7은 본 발명에 따른 인덕터 모듈의 정면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 인덕터 모듈에 있어서 상부코어가 제거된 상태에서의 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 인덕터 모듈에 있어서 하부코어가 제거된 상태에서의 사시도이다.

또한, 도 10은 본 발명에 따른 인덕터 모듈에 있어서 보빈의 상부측 횡단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 인덕터 모듈에 있어서 보빈의 하부측 사시도이다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 수직형 인덕터 모듈(100)(이하 '인덕터 모듈'이라 함)은, 코일(140)이 권선되는 보빈(110)과, 상기 보빈(110)의 일측으로부터 삽입되는 상부코어(120)와, 상기 보빈(110)의 타측으로부터 상기 상부코어(120)와 마주보게 삽입되는 하부코어(130)를 포함한다.

상기 보빈(110)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 중공의 링(ring) 형태를 갖는 중코어삽입부(112) 양측 하단에 다수개의 단자(118)를 구비한 단자기판(116)이 일체형으로 형성되고, 상기 중코어삽입부(112) 양측 상단에 후술하는 상부코어(120)의 외부코어(124) 양단부를 지지하는 외부코어 지지대(114)가 형성되며, 상기 외부코어 지지대(114)의 내면에는 중량 감소를 위한 다각 형상의 가공부(114a)가 소정 깊이로서 요입(凹入) 형성되어 있다.

상기 단자기판(116)은 중코어삽입부(112) 양측 하단에서 일정 길이와 높이를 갖는 판 형태로서 일체형으로 형성된다.

이때, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 중코어삽입부(112)는 서로 마주보는 양 중앙부(112a)의 두께를 양 측부(112b)의 두께보다 작게 형성함으로써, 종래 원형 단면 대비 타원형 단면을 구비하고 있다.

이에 따라 상기 중고아삽입부(112)와 상, 하부코어의 외부코어(124,134)와의 사이에 형성되는 코일 권선부의 공간이 양 중앙부(112a)의 두께가 얇아진 만큼 커지게 되므로 종래의 원형 단면의 중코어삽입부에 비해서 중코어삽입부(112) 외주면에 권선되는 코일(140)의 수를 증가시켜서 고출력을 얻는 것이 가능하다.

이어, 상기 상부코어(120)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 원통 형상을 갖는 중코어(122) 양측에 외부코어(124)가 각각 일체로 형성되되, 상기 외부코어(124)는 상기 보빈(110)의 외부코어 지지대(114) 형상에 대응하여 단차(段差)진 형상을 구비하고, 상기 상부코어(120)는 상기 중코어(122)를 통해 상기 보빈(110)의 중코어삽입부(112) 일측으로부터 삽입되어 상기 보빈(110)의 상부를 감싼다. 이때 중코어(122)는 상기 중코어삽입부(112) 내부의 약 1/2부위를 차지하게 된다.

상기 하부코어(130)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부코어(120)의 중코어(122)와 동일한 형상을 갖는 중코어(132) 양측에 외부코어(134)가 각각 일체로 형성되고, 상기 외부코어(134) 또한 상기 보빈(110)의 외부코어 지지대(114) 형상에 대응하여 단차진 형상을 구비하며, 상기 하부코어(130)는 상기 중코어(132)를 통해 상기 보빈(110)의 중코어삽입부(112) 타측으로부터 삽입되어 상기 보빈(110)의 하부를 감싼다. 이때 중코어(132)는 상기 중코어삽입부(112) 내부의 나머지 1/2부위를 차지한다.

즉, 상기 상,하부코어(120)(130)는 중코어(122)(132)를 통해 상기 보빈(110)의 중코어삽입부(112)에 삽입된 상태에서 상기 중코어(122)(132)가 중코어삽입부(112) 내부에서 서로 마주보도록 면 접촉되어 있다.

이에 따라 본 발명에 따른 인덕터 모듈(100)은 경박단소화 추세에 부응하면서 종래 수직형 인덕터 대비 크기와 두께를 줄여서 콤팩트화된 구성이 가능하다.

또한, 상기 단차진 형상을 갖는 외부코어(124)(134)와 상기 외부코어 지지대(114) 사이에 형성된 공간부(S)(도3참조)에도 코일(140)을 권선하는 것이 가능하므로 종래 수직형 인덕터 대비 권선수를 늘려서 고출력을 도모할 수 있게 된다. 그리고 도 5, 도 9, 도 11에서 미설명 부호 119는 단자기판 연결대, 119a는 중량 감소를 위한 가공부이다.

이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

100 : 인덕터 모듈 110 : 보빈
112 : 중코어삽입부 114 : 외부코어 지지대
116 : 단자기판 118 : 단자
120 : 상부코어 122,132 : 중코어
124,134 : 외부코어 130 : 하부코어
140 : 코일

Claims (7)

1. 중앙부에 형성된 중코어삽입부 외주면에 코일이 권선되는 보빈과, 상기 보빈의 일측으로부터 삽입되어 보빈의 상부를 감싸는 상부코어와, 상기 보빈의 타측으로부터 상기 상부코어와 마주보게 삽입되어 상기 보빈의 하부를 감싸는 하부코어를 포함하여 구성되는 인덕터 모듈에 있어서,
   상기 상부코어와 하부코어는, 상기 보빈의 중코어삽입부에 삽입되는 중코어와 상기 중코어의 양측에 단차진 형상으로 형성된 외부코어로 이루어지고;
   상기 보빈은, 상기 중코어삽입부 양측 상단에 상기 외부코어의 양 단부를 지지하도록 형성된 외부코어 지지대와 상기 보빈의 중코어삽입부 양측 하단에 일체로 형성되어 다수개의 단자를 구비한 단자기판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕터 모듈.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 보빈의 중코어삽입부는,
   서로 마주보는 양 중앙부의 두께를 양 측부의 두께보다 작게 형성한 타원형 단면을 구비한 것을 특징으로 하는 인덕터 모듈.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 외부코어 지지대의 내면에는 외부코어와의 결합 및 중량 감소를 위한 다각 형상의 가공부가 요입(凹入) 형성된 것을 특징으로 하는 인덕터 모듈.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 외부코어와 외부코어 지지대 사이에 형성된 공간부에 코일이 권선되는 것을 특징으로 하는 인덕터 모듈.
5. 중앙부에 형성된 중코어삽입부 외주면에 코일이 권선되는 보빈과, 상기 보빈의 일측으로부터 삽입되어 보빈의 상부를 감싸는 상부코어와, 상기 보빈의 타측으로부터 상기 상부코어와 마주보게 삽입되어 상기 보빈의 하부를 감싸는 하부코어를 포함하여 구성되는 인덕터 모듈에 있어서,
   상기 보빈의 중코어삽입부는, 서로 마주보는 양 중앙부의 두께를 양 측부의 두께보다 작게 형성하여 전체적으로 타원형의 단면을 갖도록 함으로써, 상기 중코어삽입부 외주면에 권선되는 코일의 권회수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 인덕터 모듈.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 상, 하부코어는, 상기 보빈의 중코어삽입부에 삽입되는 중코어와 상기 중코어의 양측에 형성된 외부코어 사이에 단차부를 형성함으로써, 상기 중코어삽입부와 외부코어 사이에 권선되는 코일의 권회수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 인덕터 모듈.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 보빈의 양측 상단에는, 상기 상, 하부코어의 외부코어를 지지하기 위한 외부코어 지지대가 형성된 것을 특징으로 하는 인덕터 모듈.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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