KR20100113969A

KR20100113969A - 변압기 및 변압기 회로

Info

Publication number: KR20100113969A
Application number: KR1020090112425A
Authority: KR
Inventors: 애드리아너스 아놀드스 마스 헨드라이커스; 호우 칭-유안; 창 춘-이; 란 치이-푸
Original assignee: 야오 쉥 일렉트로닉스 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2010-10-22
Also published as: JP3158030U; TWM366746U

Abstract

변압기(200)는 제1 권선 부품(11), 제2 권선 부품(12) 및 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)을 서로 떨어지게 고정시키는 통합 부품(13)을 포함하는 보빈 유닛(1); 제1 권선 부품(11)의 둘레에 권선된 일차 권선(31); 제2 권선 부품(12)의 둘레에 권선되며, 서로 이격되어 있으며, 일차 권선(31)에 전자기적으로 결합된 두 개의 이차 권선(32); 이차 권선들(32) 사이의 상기 제2 권선 부품(12) 둘레에 권선되며, 제1 단부(331), 제2 단부(332) 및 상기 제1 및 제2 단부(331, 332) 사이에 연장된 권선 세그먼트(333)를 포함하는 인덕션 권선(33); 및 상기 보빈 유닛(1)에 장착되며, 상기 일차, 이차 및 인덕션 권선(31, 32, 33)과 자기 회로 경로를 형성하는 코어 유닛(4)을 포함한다. 이차 접지 단자(127)는 코어 유닛(4)에 전기적으로 접속된다.

변압기, 전압 피드백, 인덕션 권선, 보빈 유닛, 피드백,

Description

변압기 및 변압기 회로{TRANSFORMER AND TRANSFORMER CIRCUIT}

본 발명은 2009년 4월 14일자 출원된 대만 출원 번호 098206104의 우선권을 주장한다. 본 발명은 변압기에 관한 것으로, 더욱 특히 변압기 및 이 변압기와 결합되어 변압기의 출력 상태를 검출할 수 있는 변압기 회로에 관한 것이다.

방전 램프를 포함하는 회로는 보통 액정 디스플레이 (LCD)용 백라이트를 제공하는 데에 이용된다. 예를 들어, 전력 공급의 중단 등에 따른 회로 보호는 방전 램프의 동작 상태를 모니터링하여 실행될 수 있다. 이런 것은 통상 회로를 설계할 때 고려되고 있다.

대만 특허 번호 I287214, M309184 및 I250340에 개시된 보호 회로는 모두 방전 램프에 직접 연결하기가 적합하며, 또한 모두 방전 램프의 동작 상태를 검출할 수 있다. 그러나 보호 회로가 방전 램프와 직접적으로 접속되게 구성되면, 그 회로 설계는 고전압 측에서의 연면 거리와 공간 거리를 고려해야 하기 때문에 더욱 복잡해진다.

한편, 대만 특허 번호 M244703에서, 방전 램프의 보호 회로가 개시되어 있는데, 여기에서 보호 회로는 방전 램프에 직접 접속되는 것이 아니고, 광다이오드와 같은 광검출기로 동작하는 광전기 소자가 방전 램프에 의해 방사되는 광을 검출하는 데에 이용된다. 그러나 광검출기의 개수는 방전 램프의 수가 증가함에 따라 증가하게 된다. 따라서, 이 보호 회로의 제조 비용은 대규모의 LCD에 적용하는 데에는 상대적으로 커지게 된다. 부가하여, 방전 램프의 동작 상태의 검출은 방전 램프에 의해 방사되는 광을 검출하여 실행되는 경우 상대적으로 부정확하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 단점을 해결할 수 있는 변압기 및 이 변압기와 결합된 변압기 회로를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 보빈 유닛, 일차 권선, 두 개의 이차 권선들, 인덕션 권선, 및 코어 유닛을 포함하는 변압기를 제공하고 있다. 보빈 유닛은 제1 권선 부품, 제2 권선 부품, 및 제1 및 제2 권선 부품을 서로 떨어지게 고정시키는 통합 부품을 포함한다. 일차 권선은 보빈 유닛의 제1 권선 부품의 둘레에 권선되어 있다. 이차 권선들은 보빈 유닛의 제2 권선 부품의 둘레에 권선되어 있으며, 서로 이격되어 있으며, 일차 권선에 전자기적으로 결합되어 있다. 인덕션 권선은 이차 권선들 사이의 제2 권선 부품의 둘레에 권선되어 있으며, 제1 단부, 제2 단부 및 제1 및 제2 단부 사이에 연장된 권선 세그먼트를 포함한다. 코어 유닛은 보빈 유닛에 장착되어, 일차, 이차 및 인덕션 권선과 자기 회로 경로를 형성한다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 변압기, 범용 피드백 유닛 및 스위치 유닛을 포함하는 변압기 회로를 제공하고 있다. 변압기는 보빈 유닛, 일차 권선, 두 개의 이차 권선들, 인덕션 권선 및 코어 유닛을 포함한다. 보빈 유닛은 일차 권선 부품, 이차 권선 부품 및 일차와 이차 권선 부품을 서로 떨어지게 고정시키는 통합 부품을 포함한다. 일차 권선은 보빈 유닛의 제1 권선 부품의 둘레에 권선된다. 이차 권선은 보빈 유닛의 제2 권선 부품의 둘레에 권선되며, 서로 이격되어 있으 며, 일차 권선에 전자기적으로 결합되어 있다. 인덕션 권선은 이차 권선들 사이의 제2 권선 부품의 둘레에 권선되며, 제1 단부, 제2 단부 및 제1 및 제2 단부 사이에 연장된 권선 세그먼트를 포함한다. 코어 유닛은 보빈 유닛에 장착되어, 일차, 이차 및 인덕션 권선과 자기 회로 경로를 형성한다. 범용 피드백 유닛은 변압기의 출력 상태, 특히 출력 전압을 검출하기 위해 인덕션 권선에 전기적으로 접속된다. 스위치 유닛은 변압기의 일차 권선에 전기적으로 접속되며, 범용 피드백 유닛에 의해 검출되어진 변압기의 출력 상태에 따라서 일차 권선과 전원 간의 접속 경로를 이루거나 차단하도록 동작한다.

범용 피드백 유닛과 스위치 유닛은 제1 및 제2 권선 부품 간의 연면 거리와 공간 거리에 따라 규정된 안전 표준을 따르기 위해서, 변압기의 보빈 유닛의 제1 권선 부품 측에, 제2 권선 부품 측과는 떨어뜨려 배치되어 있다.

변압기(200)의 동작 동안, 인덕션 권선(33)은 이차 권선(32)에 전자기적으로 결합되어 있다. 인덕션 권선(33)에서의 유도 신호의 변화를 검출하여, 변압기(200)의 출력 상태를 알 수 있다. 부가하여, 인덕션 권선(33)의 제1 및 제2 단부(331, 332)가 제1 권선 부품(11)으로 연장되기 때문에, 제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 간의 연면 및 공간 거리에 따라 규정된 안전 표준에 일치하는 것을 보장할 수 있다. 이와 같이, 범용 피드백 유닛(5), 전력 제어 유닛(6), 스위치 유닛(7) 및/또는 그 외 변압기 회로의 회로 구성 성분의 라우팅은 모두 제1 권선 부품(11) 측에, 제1 권선 부품(11) 보다 통상 더 고 전압인 제2 권선 부품(12)과는 떨어져 배치되고, 이로 인해 회로 설계 단계 동안 회로 레이아웃을 간략화할 수 있다.

본 발명의 다른 특성 및 장점들은 첨부한 도면들을 참조하여 다음의 바람직한 실시예의 상세한 설명에서 명확하게 될 것이다.

본 발명을 더욱 상세히 설명하기 전에, 동일한 요소는 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조 부호로 나타내었음에 먼저 유의해야 한다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 바람직한 실시예에 따른 변압기(200)는 보빈 유닛(1), 일차 권선(31), 두 개의 이차 권선들(32), 인덕션 권선(33), 및 코어 유닛(4)을 포함한다.

보빈 유닛(1)은 제1 권선 부품(11), 제2 권선 부품(12), 및 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)를 서로 떨어뜨려 고정시키는 통합 부품(13)를 포함한다.

일차 권선(310)은 보빈 유닛(1)의 제1 권선 부품(11)의 둘레에 권선된다.

이차 권선들(32)은 보빈 유닛(1)의 제2 권선 부품(12)의 둘레에 권선되며, 서로 이격되어 있으며, 일차 권선(31)에 전자기적으로 결합되어 있다.

인덕션 권선(33)은 이차 권선(32)들 사이의 제2 권선 부품(12)의 둘레에 권선되며, 제1 단부(331), 제2 단부(332), 및 제1 및 제2 단부(331, 332) 사이에 연장된 권선 세그먼트(333)를 포함한다. 이 실시예에서, 인덕션 권선(33)의 제1 및 제2 단부(331, 332)는 보빈 유닛(1)의 제1 권선 부품(11)으로 연장된다. 또한, 인덕션 권선(33)은 제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 사이의 연면 및 공간 거리에 따라 규정된 안전 표준을 따르는 절연층을 갖는다. 안전 표준은 예를 들어, 국제 전기기술 위원회 (IEC)에 규정된 표준, 예를 들어, IEC60065, IEC60950, IEC60664-1 표준, 또는 독일 전기, 전자 및 정보 기술 협회, 언더라이터즈 레버러토리 인코퍼레이티드 (UL) 또는 TUV Rheinland®와 같은 전기 안전 협회에 의해 규정된 표준일 수 있다. 본 실시예에서, 인덕션 권선(33)의 절연층은 적어도 3750볼트 까지의 전압의 절연을 제공한다. 더구나, 인덕션 권선(33)은 다수의 절연층으로 감싸인 도전성 와이어일 수 있다. 도전성 와이어는 구리로 만들어지며, 절연층은 폴리테트라플루오르에틸렌 (Teflon®) 또는 그 외 제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 간의 연면 및 공간 거리에 따라 정해진 안전 표준을 따르는 절연 물질로 만들어질 수 있다.

본 실시예에서, 보빈 유닛(1)의 제1 권선 부품(11), 제2 권선 부품(12) 및 통합 부품(13)은 개별의 부품이다. 통합 부품(13)은 길이축 (X)을 따라 연장된다. 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)은 각각 길이축 (X)에 수직인 가로축 (Y)을 따르는 대향하는 제1 및 제2 방향 (A, B)으로부터 통합 부품(13)과 맞물린다.

통합 부품(13)은 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)과 각각 맞물리기 위해 가로축(Y)을 따라 서로 대향하는 제1 및 제2 맞물림 절반부(131, 132)를 포함한다.

제1 권선 부품(11)은 길이축 (X)의 방향으로 연장된 제1 중공체(111), 길이축 (X)을 따르는 대향하는 제3 및 제4 방향 (C, D)으로 제1 중공체(111)로부터 연장된 두 개의 제1 코어 수용부들(112), 및 제1 중공체(111)에 배치된 복수의 제1 도전성 단자들(113)을 포함한다. 특히, 제1 권선 부품(11)의 제1 코어 수용부들(112) 각각은 상부 벽(114), 하부 벽(115) 및 외부 벽(116)을 포함한다. 제1 코 어 수용부들(112) 중 어느 하나의 외부 벽(116)을 도 1에 나타내었다. 상부 벽 및 하부 벽(114, 115)은 길이축과 가로축 (X, Y)에 수직인 수직축(Z)을 따른 방향으로 서로 대향한다. 외부 벽(116)은 상부 벽 및 하부 벽(114, 115)에 연결되며, 수직축 (Z)을 따른 방향으로 연장되므로, 제1 코어 수용부들(112) 각각이 제1 방향 (A) 및 제3 및 제4 방향 (C, D) 중 대응하는 것 쪽으로 개방되게 된다.

제2 권선 부품(12)은 길이축 (X)의 방향으로 연장된 제2 중공체(121), 대향하는 제3 및 제4 방향 (C, D)으로 제2 중공체(121)로부터 연장된 두 개의 제2 코어 수용부들(122), 및 제2 중공체(121)에 배치된 복수의 제2 도전성 단자들(123)을 포함한다. 특히, 제2 권선 부품(12)의 제2 코어 수용부들(122) 각각은 상부 벽(124), 하부 벽(125) 및 외부 벽(126)을 포함한다. 제2 코어 수용부들(122) 중 하나의 하부 벽(125)만을 도 1에 나타내었다. 상부 및 하부 벽(124, 125)은 수직축 (Z)을 따른 방향으로 서로 대향한다. 외부 벽(126)은 상부 및 하부 벽(124, 125)에 연결되며, 수직축 (Z)을 따른 방향으로 연장되므로, 제2 코어 수용부들(122) 각각이 제2 방향 (B) 및 제3 및 제4 방향 (C, D) 중 대응하는 것 쪽으로 개방되게 된다.

통합 부품(13)의 제1 맞물림 절반부(131)에는 제1 코어 수용부(122)의 상부 벽(114)과 각각 맞물리기 위한 두 개의 상부 슬릿들(133) (이들 중 하나만이 도 1에 도시됨) 및 제1 코어 수용부들(112)의 하부 벽(115)와 각각 맞물리기 위한 두 개의 하부 슬릿들(134) (이들 중 하나만이 도 1에 도시됨)이 형성되어 있다.

통합 부품(13)의 제2 맞물림 절반부(132)에는 제2 코어 수용부(122)의 상부 벽(124)과 각각 맞물리기 위한 두 개의 상부 슬릿들(135) (이들 중 하나만이 도 1에 도시됨) 및 제2 코어 수용부들(122)의 하부 벽(125)와 각각 맞물리기 위한 두 개의 하부 슬릿들(136) (이들 중 하나만이 도 1에 도시됨)이 형성되어 있다.

더욱, 통합 부품(13)은 상부 벽(137) 및 두 개의 하부 벽(138)을 더 포함한다. 상부 벽(137)에는 제1 및 제2 맞물림 절반부(131, 132)의 상부 슬릿(133, 135)이 형성되어 있다. 하부 벽(138) 각각에는 제1 맞물림 절반부(131)의 하부 슬릿(134) 중 대응하는 것과 제2 맞물림 절반부(132)의 하부 슬릿(136) 중 대응하는 것이 형성되어 있다. 상부 벽(137)은 수직축 (Z)을 따른 방향으로 하부 벽(138)에 대향한다. 하부 벽(138)은 길이축 (X)을 따른 제3 및 제4 방향 (C, D)으로 서로 대향한다.

제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 및 통합 부품(13)이 상부 및 하부 벽(114, 115, 124, 125) 및 상부 및 하부 슬릿(133, 135, 134, 136)을 포함하는 식으로 구성되어 있어, 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)과 통합 부품(13) 간의 맞물림 효과가 증대될 뿐만 아니라, 제1 및 제2 부품(11, 12) 간의 연면 거리가 또한 증가하게 된다.

더욱, 통합 부품(13)에는 제1 맞물림 절반부(131)로부터 제2 맞물림 절반부(132)로 연장되며, 제2 권선 부품(12)으로부터 제1 권선 부품(11)에 까지 인덕션 권선(33)의 제1 및 제2 단부(331, 332)의 연장을 가능하게 하는 권선 연장 슬롯(139)이 형성되어 있다. 인덕션 권선(33)의 제1 및 제2 단부(331, 332)는 각각 제1 도전성 단자들(113) 중 두 개에 연결되어 있다. 이렇게, 인덕션 권선(33)은 상부 및 하부 벽(137, 138) 사이에 정의되어지는 통합 부품(13)의 경계 내에 형성되어 있으며, 이로 인해 수직축 (Z)의 방향으로 변압기(200)의 전체 크기를 줄일 수 있다.

코어 유닛(4)은 보빈 유닛(1)에 장착되고, 일차, 이차 및 인덕션 권선(31, 32, 33)과 자기 회로 경로를 형성한다. 특히, 코어 유닛(4)은 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)의 제1 및 제2 코어 수용부(112, 122)에 수용된다. 본 실시예에서, 코어 유닛(4)은 도 1에 나타낸 바와 같이 두개의 U자형 코어(41)를 포함한다. 바람직하게, 제2 권선 부품(12)은 또한 접지의 목적으로 코어 유닛(4)에 전기적으로 접속된 이차 접지 단자(127)를 포함한다. 이차 접지 단자(127)의 존재로 인해, 변압기(200)의 이차 측으로부터 발원되는 코어 유닛(4)에서의 반사 전압의 제거로 인해 종래 기술과 비교하여 비교적 적은 전압 차가 변압기(200)의 일차 측과 이차 측 사이에 존재하는 것이 가능하게 되고, 이로 인해 변압기(200)의 전체 크기의 감소가 가능하게 되는데 이는 변압기(200)의 일차 측과 이차 측 간의 전압 차가 감소함에 따라 필요한 안전 거리가 작아지기 때문이다. 특히, 이차 접지 단자(127)와 코어 유닛(4) 간을 연결하도록 도전성 접착제를 사용한다.

도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 변압기(200)의 제조 중에, 먼저, 일차 권선(31)은 보빈 유닛(1)의 제1 권선 부품(11) 둘레에 권선되며, 이차 권선(32) 및 인덕션 권선(33)은 보빈 유닛(1)의 제2 권선 부품(12) 둘레에 권선된다. 이에 따라, 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)이 통합 부품(13)과 맞물린 후에, 인덕션 권선(33)의 제1 및 제2 단부(331, 332)는 통합 부품(13)의 권선 연장 슬 롯(139)을 통해 제1 권선 부품(11)으로 연장된 다음에, 제1 도전성 단자들(113) 중 두 개의 중간 것에 각각 납땜된다. 최종적으로, 코어 유닛 (14)은 보빈 유닛 (1) 에 결합된다.

도 2 및 도 5에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따르면, 변압기(200)는 변압기 회로에 적용된다. 제1 바람직한 실시예에 따르면, 변압기(200) 외에, 변압기 회로는 범용 피드백 유닛(5), 스위치 유닛(7), 및 전력 제어 유닛(6)을 포함한다.

변압기(200)의 이차 권선(32)은 방전 램프(100)를 구동하기 위해서, 각각 두 개의 방전 램프(100)에 연결되게 된다. 코어 유닛(4)에 연결되는 제2 권선 부품(12)의 이차 접지 단자(127)는 접지되어 있으므로, 코어 유닛(4)은 접지되게 된다. 여기에서, 이차 접지 단자(127) 대신에, 제1 권선 부품(11)은 접지의 목적으로 코어 유닛(4)에 전기적으로 접속된 일차 접지 단자(117)를 더 포함할 수 있다는 점에 주의해야 한다.

범용 피드백 유닛(5)은 변압기의 출력 상태, 특히 출력 전압을 검출하기 위해서 변압기(200)의 인덕션 권선(33)의 제1 및 제2 단부(331, 332)에 전기적으로 접속되는 전압 피드백 서브유닛(51)을 포함한다.

스위치 유닛(7)은 변압기(200)의 일차 권선(31)에 전기적으로 접속되어 있으며, 전압 피드백 서브유닛(51)에 의해 검출되어진 변압기(200)의 출력 상태에 따라서 일차 권선(31)과 전원(8) 간의 연결 경로를 이루거나 차단하도록 동작한다.

전압 피드백 서브유닛(51)은 스위치 유닛(7)에 전기적으로 접속되어 있어 전압 피드백 서브유닛(51)에 의해 검출되어지는 변압기(200)의 출력 전압에 따라 일 차 권선(31)과 전원(8) 간의 연결 경로를 이루거나 차단하도록 스위치 유닛(7)을 제어한다. 더욱 특히, 변압기(200)에서의 과전압이 인덕션 권선(33)을 통해 전압 피드백 서브유닛(51)에 의해 검출될 때, 스위치 유닛(7)은 일차 권선(31)과 전원(8) 간의 연결 경로를 차단하도록 제어된다.

전력 제어 유닛(6)은 전원(8)과 스위치 유닛(7) 간에 전기적으로 접속되어 있어 일차 권선(31)과 전원(8) 간의 연결 경로가 스위치 유닛(7)을 통해 설정될 때 변압기(200)의 일차 권선(31)에 공급되는 전력 양을 제어한다.

범용 피드백 유닛(5), 전력 제어 유닛(6) 및 스위치 유닛(7)은 제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 간의 연면 및 공간 거리에 따라 정해진 안전 표준을 따르기 위해서, 변압기(200)의 보빈 유닛(1)의 제1 권선 부품(11) 측에, 제2 권선 부품(12) 측과는 떨어뜨려 배치되어 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 바람직한 실시예에 따르면, 전압 범용 피드백 유닛(5')은 피드백 서브유닛(51)에 부가하여, 전류 피드백 서브유닛(52)을 더 포함한다. 전압 피드백 서브유닛(51)은 스위치 유닛(7)으로 다시 변압기(200)의 출력 전압을 공급하는 반면, 전류 피드백 서브유닛(52)은 스위치 유닛(7)으로 다시 변압기(200)의 출력 전류, 즉 램프(100)에서의 전체 전류를 공급하게 된다. 특히, 전류 피드백 서브유닛(52)은 전류 감지 회로(9) 및 전력 제어 유닛(6) 간에 전기적으로 접속되어 있다. 전류 감지 회로(9)는 변압기(200)의 출력 전류를 감지하기 위해 변압기(200)의 이차 권선(32)에 전기적으로 접속된다. 전력 제어 유닛(6)은 전류 피드백 서브유닛(52)에 의해 검출되어진 변압기(200)의 이차 측에서의 출력 전류를 전달받기 위해서, 그리고 일차 권선(31)과 전원(8) 간의 연결 경로가 스위치 유닛(7)을 통해 설정될 때 전류 감지 회로(9)에 의해 검출되어진 출력 전류에 따라 변압기(200)의 일차 권선(31)에 공급되는 전력 양을 제어하기 위해서, 전류 피드백 서브유닛(52)에 더욱 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같이, 전압 피드백 서브유닛(51)과 전력 제어 유닛(6) 둘 다는 스위치 유닛(7)이 변압기(200)의 출력 상태에 따라서 일차 권선(31)과 전원(8) 간의 연결 경로를 이루어가 차단할 지의 여부를 제어하게 된다 (전자는 변압기(200)의 출력 전압에 따라 스위치 유닛(7)을 제어하고 후자는 변압기(200)의 출력 전류에 따라 스위치 유닛(7)을 제어한다).

도 5 및 도 6을 참조하면, 두 변압기 회로 보호 체계가 본 발명에 의해 제공되는데, 그 중 하나는 전압 피드백 서브유닛(51)에 의해 검출되는 변압기(200)의 출력 전압에 따라 동작하는 스위치 유닛(7)을 이용하고 (도 5), 다른 하나는 변압기(200)의 출력 전압과 변압기(200)의 이차측에서의 전체 전류 둘 다에 따라서 스위치 유닛(7)의 동작을 제어하도록 전력 제어 유닛(6)과 전압 피드백 서브유닛(51) 둘 다를 이용한다 (도 6).

도 6을 참조하면, 변압기 회로는 변압기(200) 대신에, 복수의 변압기(200)를 포함할 수 있다. 제2 바람직한 실시예에 따르면, 변압기(200)의 인덕션 권선(33)은 서로 연결되며, 전압 피드백 서브유닛(51)과 병렬 연결되며, 네 개의 방전 램프(100)는 변압기 회로에 의해 구동되게 된다. 여기에서, 방전 램프(100)는 본 명세서에 첨부된 도면에서 나타낸 것과 다른 방식으로 연결되어 있음에 유의해야 한 다. 도 7은 트랜지스터 (T), 복수의 다이오드들 (D, ZD), 복수의 저항기들 (R), 및 복수의 커패시터들 (C)을 포함하는 전압 피드백 서브유닛(51)의 예시 회로를 나타내는 도면이다.

도 8을 더욱 참조하면, 전류 감지 회로(9)는 변압기 회로에 포함되는 변압기(200)와 개수가 대응하는 적어도 하나의 저항기(91) 및 광결합기(92)를 포함한다. 도 6에 나타낸 변압기 회로는 두 개의 변압기(200)를 포함하기 때문에, 전류 감지 회로(9)는 두 개의 저항기(91)를 포함하고, 이들 각각은 대응하는 변압기(200)로부터 출력 전류 (I₁, I₂)를 수신하기 위해 변압기(200) 중 대응하는 것의 이차 권선(32)에 전기적으로 접속된다. 광 결합기(92)는 변압기(200)의 이차측에서의 전체 출력 전류를 전류 피드백 서브유닛(52)에 알리면서 전기적 절연을 제공하기 위해 저항기(91)와 전류 피드백 서브유닛(52) 간에 전기적으로 결합되어 있다.

요약하면, 변압기(200)의 동작 동안, 인덕션 권선(33)은 이차 권선(32)에 전자기적으로 결합되어 있다. 인덕션 권선(33)에서의 유도 신호의 변화를 검출하여, 변압기(200)의 출력 상태를 알 수 있다. 부가하여, 인덕션 권선(33)의 제1 및 제2 단부(331, 332)가 제1 권선 부품(11)으로 연장되기 때문에, 제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 간의 연면 및 공간 거리에 따라 규정된 안전 표준에 일치하는 것을 보장할 수 있다. 이와 같이, 범용 피드백 유닛(5), 전력 제어 유닛(6), 스위치 유닛(7) 및/또는 그 외 변압기 회로의 회로 구성 성분의 라우팅은 모두 제1 권선 부 품(11) 측에, 제1 권선 부품(11) 보다 통상 더 고 전압인 제2 권선 부품(12)과는 떨어져 배치되고, 이로 인해 회로 설계 단계 동안 회로 레이아웃을 간략화할 수 있다.

본 발명이 가잘 실용적이며 바람직한 실시예인 것에 따라 기재되었지만, 본 발명은 개시된 실시예에만 제한되는 것은 아니고, 광범위한 해석의 정신과 영역 내에 포함되는 여러 구성을 포괄하여 이런 모든 변형과 등가의 구성도 포괄하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에 따른 변압기의 분해 사시도이다;

도 2는 제1 바람직한 실시예에 따른 변압기의 조립 사시도이다;

도 3은 도 2의 선 III-III을 따른 변압기의 부분 단면도이다;

도 4는 제1 바람직한 실시예에 따른 변압기의 저부도이다;

도 5는 제1 바람직한 실시예에 따른 변압기 회로를 설명하는 개략 회로도이다;

도 6은 본 발명의 제2 바람직한 실시예에 따른 변압기 회로를 설명하는 개략 회로도이다;

도 7은 변압기 회로의 범용 피드백 유닛의 전압 피드백 서브유닛의 예시 회로를 나타내는 회로도이다;

도 8은 예시의 전류 감지 회로를 나타내는 회로도이다.

Claims

변압기(200)에 있어서:

제1 권선 부품(11) 및 제2 권선 부품(12)을 포함하는 보빈 유닛(1);

상기 보빈 유닛(1)의 상기 제1 권선 부품(11)의 둘레에 권선된 일차 권선(31);

상기 보빈 유닛(1)의 상기 제2 권선 부품(12)의 둘레에 권선되며, 서로 이격되어 있으며, 상기 일차 권선(31)에 전자기적으로 결합된 두 개의 이차 권선들(32);

상기 이차 권선들(32) 사이의 상기 제2 권선 부품(12)의 둘레에 권선되고, 제1 단부(331), 제2 단부(332) 및 상기 제1 및 제2 단부(331, 332) 사이에 연장된 권선 세그먼트(333)를 포함하는 인덕션 권선(33)으로서, 상기 인덕션 권선(33)의 제1 및 제2 단부(331, 332)는 상기 보빈 유닛(1)의 상기 제1 권선 부품(11)으로 연장되는 상기 인덕션 권선 ; 및

상기 보빈 유닛(1)에 장착되며, 상기 일차, 이차 및 인덕션 권선(31, 32, 33)과 자기 회로 경로를 형성하는 코어 유닛(4)을 포함하는, 변압기(200).
제1항에 있어서,

상기 보빈 유닛(1)은 상기 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)을 서로 떨어지게 고정시키는 통합 부품(13)을 더 포함하는, 변압기(200).
제2항에 있어서,

상기 제1 권선 부품(11)은 복수의 제1 도전성 단자들(113)을 포함하고, 상기 인덕션 권선(33)의 상기 제1 및 제2 단부(331, 332)는 상기 제1 도전성 단자들(113) 중 두 개에 각각 연결되는, 변압기(200).
제1항에 있어서,

상기 인덕션 권선(33)은 상기 제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 간의 연면 및 공간 거리에 따라 정해진 안전 표준을 따르는 절연층을 갖는, 변압기(200).
제1항에 있어서,

상기 보빈 유닛(1)의 상기 제1 권선 부품(11), 상기 제2 권선 부품(12) 및 상기 통합 부품(13)은 개별적인 부품이고, 상기 통합 부품(13)은 길이축 (X)을 따라 연장되며, 상기 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)은 상기 길이축 (X)에 수직인 가로축 (Y)을 따른 대향하는 제1 및 제2 방향 (A, B)로부터 상기 통합 부품(13)과 각각 맞물리는, 변압기(200).
제5항에 있어서,

상기 통합 부품(13)은 상기 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)과 각각 맞물리기 위한 상기 가로축 (Y)을 따라 서로 대향하는 제1 및 제2 맞물림 절반부(131, 132) 을 포함하고;

상기 제1 권선 부품(11)은 상기 길이축 (X)의 방향으로 연장된 제1 중공체(111), 상기 길이축 (X)을 따른 대향하는 제3 및 제4 방향 (C, D)으로 상기 제1 중공체(111)로부터 연장된 두 개의 제1 코어 수용부들(112), 및 상기 제1 중공체(111) 상에 배치된 복수의 제1 도전성 단자들(113)을 포함하고;

상기 제2 권선 부품(12)은 상기 길이축 (X)의 방향으로 연장된 제2 중공체(121), 상기 대향하는 제3 및 제4 방향 (C, D)으로 상기 제2 중공체(121)로부터 연장된 두 개의 제2 코어 수용부들(122), 및 상기 제2 중공체(121) 상에 배치된 복수의 제2 도전성 단자들(123)을 포함하고;

상기 코어 유닛(4)은 상기 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)의 제1 및 제2 코어 수용부(112, 122)에 수용되는, 변압기(200).
제6항에 있어서,

상기 제1 권선 부품(11)의 상기 제1 코어 수용부(112) 각각은 상기 길이축 및 가로축 (X, Y)에 수직인 수직축 (Z)을 따른 방향으로 서로 대향하는 상부 및 하부 벽(114, 115) 및 상기 상부 및 하부 벽(114, 115)에 연결되며 상기 수직축 (Z)을 따른 방향으로 연장된 외부 벽(116)을 포함하여, 상기 제1 코어 수용부(112) 각각이 상기 제1 방향 (A) 및 상기 제3 및 제4 방향 (C, D) 중 대응하는 것 쪽으로 개방되고;

상기 제2 코어 수용부들(122) 각각은 상기 수직축 (Z)을 따른 방향으로 서로 에 대향하는 상부 및 하부 벽(124, 125) 및 상기 상부 및 하부 벽(124, 125)에 연결되며 상기 수직축 (Z)을 따른 방향으로 연장된 외부 벽(126)을 포함하여, 상기 제2 코어 수용부들(122) 각각이 상기 제2 방향 (B) 및 상기 제3 및 제4 방향(C, D) 중 대응하는 것 쪽으로 개방되는, 변압기(200).
제7항에 있어서,

상기 제1 맞물림 절반부(131)에는 상기 제1 코어 수용부(122)의 상기 상부 벽과 각각 맞물리기 위한 두 개의 상부 슬릿(133), 및 상기 제1 코어 수용부(112)의 상기 하부 벽(115)과 각각 맞물리기 위한 두 개의 하부 슬릿(134)이 형성되어 있고, 상기 제2 맞물림 절반부(132)에는 상기 제2 코어 수용부(122)의 상기 상부 벽(124)과 각각 맞물리기 위한 두 개의 상부 슬릿들(135) 및 상기 제2 코어 수용부(122)의 상기 하부 벽(125)과 각각 맞물리기 위한 두 개의 하부 슬릿들(136)이 형성되어 있는, 변압기(200).
제8항에 있어서,

상기 통합 부품(13)은 상기 제1 및 제2 맞물림 절반부(131, 132)의 상기 상부 슬릿(133, 135)이 형성된 상부 벽(137), 및 각각에 상기 제1 맞물림 절반부(131)의 상기 하부 슬릿들(134) 중 대응하는 것과 상기 제2 맞물림 절반부(132)의 상기 하부 슬릿들(136) 중 대응하는 것이 형성된 두 개의 하부 벽들(138)을 포함하고, 상기 상부 벽(137)은 상기 수직축 (Z)을 따른 방향으로 상기 하부 벽(138) 에 대향이고, 상기 하부 벽(138)은 상기 길이축 (X)을 따른 제3 및 제4 방향 (C, D)으로 서로 대향하고,

상기 통합 부품(13)은 상기 제1 맞물림 절반부(131)로부터 제2 맞물림 절반부(132)로 연장되며, 상기 하부 벽들(138) 사이에 배치되며, 상기 인덕션 권선(33)의 상기 제1 및 제2 단부(331, 332)가 상기 제2 권선 부품(12)으로부터의 연장을 가능하게 하는 권선 연장 슬롯(139)이 형성되는, 변압기(200).
제9항에 있어서,

상기 인덕션 권선(33)의 상기 제1 및 제2 단부(331, 332)는 각각 상기 제1 권선 부품(11)의 상기 제1 도전성 단자들(113) 중 두 개에 연결되는, 변압기(200).
제5항에 있어서,

상기 통합 부품(13)에는 상기 인덕션 권선(33)의 상기 제1 및 제2 단부(331, 332)가 상기 제2 권선 부품(12)으로부터 상기 제1 권선 부품(11)으로 연장되는 것을 가능하게 하는 권선 연장 슬롯(139)이 형성되는, 변압기(200).
제11항에 있어서,

상기 인덕션 권선(33)은 상기 제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 간의 연면 및 공간 거리에 따라 정해진 안전 표준을 따른 절연층을 갖는, 변압기(200).
제11항에 있어서,

상기 제1 권선 부품(11)은 복수의 제1 도전 단자들(113)을 포함하고, 상기 도전성 권선(33)의 상기 제1 및 제2 단부(331, 332)는 각각 상기 제1 도전성 단자들(113) 중 두 개에 접속되는, 변압기(200).
제5항에 있어서,

상기 제2 권선 부품(12)은 상기 코어 유닛(4)에 전기적으로 접속된 이차 접지 단자(127)를 포함하는, 변압기(200).
변압기 회로에 있어서:

제1 권선 부품(11) 및 제2 권선 부품(12)을 포함하는 보빈 유닛(1);

상기 보빈 유닛(1)의 상기 제1 권선 부품(11)의 둘레에 권선된 일차 권선(31);

상기 보빈 유닛(1)의 상기 제2 권선 부품(12)의 둘레에 권선되며, 서로 이격되어 있으며, 상기 일차 권선(31)에 전자기적으로 결합된 두 개의 이차 권선들(32);

상기 이차 권선들(32) 사이의 상기 제2 권선 부품(12)의 둘레에 권선되고, 제1 단부(331), 제2 단부(332) 및 상기 제1 및 제2 단부(331, 332) 사이에 연장된 권선 세그먼트(333)를 포함하는 인덕션 권선(33) - 상기 인덕션 권선(33)의 제1 및 제2 단부(331, 332)는 상기 보빈 유닛(1)의 상기 제1 권선 부품(11)으로 연장됨 - ;

상기 보빈 유닛(1)에 장착되며, 상기 일차, 이차 및 인덕션 권선(31, 32, 33)과 자기 회로 경로를 형성하는 코어 유닛(4);

상기 인덕션 권선(33)에 전기적으로 접속되어 상기 변압기(200)의 출력 상태를 검출하기 위한 범용 피드백 유닛(5); 및

상기 변압기(200)의 상기 일차 권선(31)에 전기적으로 접속되어, 상기 범용 피드백 유닛(5)에 의해 검출되어지는 상기 변압기(200)의 상기 출력 상태에 따라 상기 일차 권선(31)과 전원(8) 간의 연결 경로를 이루거나 차단하도록 동작하는 스위치 유닛(7)

를 포함하고, 상기 범용 피드백 유닛(5) 및 상기 스위치 유닛(7)은 상기 제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 간의 연면 및 공간 거리에 따라 정해진 안전 표준을 따르기 위해서 상기 변압기(200)의 상기 보빈 유닛(1)의 상기 제1 권선 부품(11) 측에, 상기 제2 권선 부품(12) 측과는 떨어져 배치되는, 변압기 회로.
제15항에 있어서,

상기 범용 피드백 회로(5)는 상기 변압기(200)의 출력 전압을 검출하기 위해 상기 변압기의 상기 인덕션 권선(33)에 그리고 상기 전압 피드백 서브유닛(51)에 의해 검출되어진 상기 변압기(200)의 출력 전압에 따라 상기 일차 권선(31)과 상기 전원(8) 간의 연결 경로를 이루거나 차단하도록 상기 스위치 유닛(7)을 제어하기 위해 상기 스위치 유닛(7)에 전기적으로 접속된 전압 피드백 서브유닛(51)을 포함 하는, 변압기 회로.
제15항에 있어서,

전력 제어 유닛(6)을 더 포함하고, 상기 범용 피드백 유닛(5')은 상기 변압기(200)의 상기 인덕션 권선(33)에 전기적으로 접속되어 상기 변압기(200)의 출력 전압을 검출하기 위한 전압 피드백 서브유닛(51) 및 상기 변압기(200)의 출력 전류를 검출하기 위해 상기 변압기(200)의 상기 이차 권선(32)에, 그리고 검출되어진 상기 변압기(200)의 상기 출력 전류를 상기 전력 제어 유닛(6)에 알리기 위해 상기 전력 제어 유닛(6)에 전기적으로 접속된 전류 피드백 서브유닛(52)을 포함하고, 상기 전력 제어 유닛(6)은 상기 전원(8)과 상기 스위치 유닛(7) 간에 전기적으로 접속되게 되고, 상기 전력 제어 유닛(6) 및 상기 범용 피드백 유닛(5')의 상기 전압 피드백 서브유닛(51)은 상기 스위치 유닛(7)에 전기적으로 접속되어 있어 상기 스위치 유닛(7)이 상기 전압 피드백 서브유닛(51) 및 상기 전류 피드백 서브유닛(52)에 의해 검출되어진 상기 출력 전압과 상기 출력 전류에 따라서 상기 일차 권선(310)과 상기 전원(8) 간의 상기 연결 경로를 이루거나 차단하는지의 여부를 제어하고, 상기 전력 제어 유닛(6)은 상기 일차 권선(31)과 상기 전원(8) 간의 연결 경로가 상기 스위치 유닛(7)을 통해 설정될 때 상기 변압기(200)의 상기 일차 권선(31)에 공급되는 전력 양을 제어하는, 변압기 회로.
제17항에 있어서,

상기 전력 제어 유닛(6)은 상기 제1 및 상기 제2 권선 부품(11, 12) 간의 연면 및 공간 거리에 따라 설정된 안전 표준을 따르기 위해서 상기 변압기(200)의 상기 보빈 유닛의 상기 제1 권선 부품(11) 측면에, 상기 제2 권선 부품(12)의 측면과는 떨어져 배치되어 있는, 변압기 회로.
제15항에 있어서,

상기 변압기(200)의 상기 인덕션 권선(33)은 상기 제1 및 제2 권선 부품(11, 12) 간의 연면 및 공간 거리에 따라 정해진 안전 표준을 따르는 절연층을 갖는, 변압기 회로.
제15항에 있어서,

상기 변압기(200)를 복수개 포함하고, 상기 변압기(200)의 상기 인덕션 권선(33)은 서로 연결되며 상기 피드백 유닛(5)에 병렬로 연결되는, 변압기 회로.
제15항에 있어서,

상기 변압기(200)의 상기 코어 유닛(4)은 접지되어 있는, 변압기 회로.
제15항에 있어서,

상기 보빈 유닛(1)의 상기 제2 권선 부품(12)은 상기 코어 유닛(4)에 전기적으로 접속된 이차 접지 단자(127)를 포함하는, 변압기 회로.
제22항에 있어서,

상기 이차 접지 단자(127)는 도전성 접착체로 상기 코어 유닛(4)에 전기적으로 접속되는, 변압기 회로.
제15항에 있어서,

상기 보빈 유닛(1)은 상기 제1 및 제2 권선 부품(11, 12)을 서로 떨어지게 고정시키는 통합 부품(13)을 더 포함하는, 변압기 회로.