KR20120100606A

KR20120100606A - 초크코일

Info

Publication number: KR20120100606A
Application number: KR1020110019611A
Authority: KR
Inventors: 원재선; 한상규; 백미란; 김희승; 주재철; 김돈식; 김종해; 이동진; 노정욱; 홍성수
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2012-09-12
Also published as: CN102655044A; US20120223797A1; CN102655044B; KR101193269B1

Abstract

본 발명은 초크코일에 관한 것으로, 일차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부; 일차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부; 이차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및 이차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부; 를 포함하며, 상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하도록 하여 구성될 수 있다.

Description

초크코일{A CHOKE COIL}

본 발명은 초크코일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 EMI 필터의 커먼 모드 필터(Common Mode Filter) 등으로 사용될 수 있는 초크코일에 관련된다.

최근, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 유기 발광 다이오드(OLED) 등과 같은 플랫 패널 디스플레이(FPD, Flat Panel Display) 시장에서는 제품 외관의 전체 크기를 소형화, 슬림화하고, 제품의 처리속도를 고속화하는 추세에 따라 전자기파 노이즈로 인한 다양한 문제가 발생하고 있는 실정이다.

특히, 플랫 패널 디스플레이 장치는 스위칭 방식에 의한 전력 컨버터, 영상보드, 반도체 소자 등에 의하여 야기되는 전자기파 노이즈가 큰 편이어서, 각종 EMI 필터를 사용하여 전자기파 노이즈를 억제하고 있다.

전자기기의 전자기파 노이즈의 종류는 크게 전도성 전파(Conducted Emission)와 전파성 전파(Radiated Emission)로 나뉠 수 있으며, 각각은 다시 차동모드 노이즈와 공통모드 노이즈로 분류될 수 있다. 이때, 차동모드 노이즈 저감을 위한 EMI 필터는 주로 노멀 모드 초크(Normal Mode Choke)　및 X-커패시터(X-capacitor)를 사용하며, 공통모드 노이즈 저감을 위해서는 공통모드 초크(Common Mode Choke) 및 Y-커패시터(Y-capacitor)를 사용한다.

한편, EMI 필터용으로 사용되는 초크코일은 자화 인덕턴스(Lm) 특성으로 공통모드 노이즈를 감소시키고, 누설 인덕턴스(Lk) 특성으로 차동모드 노이즈를 감소시킬 수 있다.

그런데, 종래의 UU 타입 초크코일은 자화 인덕턴스 특성에 대비하여 누설 인덕턴스 특성이 상대적으로 큰 편이기 때문에, 공통모드 노이즈 감소에 최적화된 조건에서 확보되는 누설 인덕턴스의 값은 충분하지만, 누설 인덕턴스 특성이 과다하여 초크코일 주변의 소자나 백 커버 등에 마그네틱 플럭스(Magnetic Flux)가 충돌하면서 소음을 유발하기 때문에 슬림화에 한계가 있다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 일반적인 토로이덜 타입(Toroidal type) 초크코일은 자화 인덕턴스 특성에 대비하여 누설 인덕턴스 특성이 상대적으로 낮은 편이기 때문에, 공통모드 노이즈 감소에 최적화된 조건에서는 누설 인덕턴스 값이 차동모드 노이즈를 감소시키기에 부족함이 있었으며, 이로 인하여 차동모드 노이즈의 추가 저감을 위한 별도의 수단이 필요하다는 문제점이 있었다.

한편, 평판디스플레이 장치의 경우 외관 디자인의 슬림화 추세에 따라, 공통모드 초크코일의 높이를 낮게 구현할 필요가 있다., 종래의 일반적인 초크코일은 토로이덜 타입(Toroidal type) 코어에 일차코일 및 이차코일이 함께 권선되어 있는 구조를 가지고 있었는데, 이러한 토로이덜 타입 초크코일은 권선의 자동화가 어려워 일일이 수작업으로 권선작업을 수행하여야 했기 때문에, 제조효율이 낮고, 제품원가가 상대적으로 높다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 외부로 누설되는 자속의 양을 감소시킬 수 있는 초크코일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가, 누설 인덕턴스를 독립적으로 조절할 수 있는 초크코일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 자동권선방식으로 제조할 수 있는 초크코일을 제공하여 제조원가 절감을 통한 경쟁력 확보가 가능한 초크코일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 초크코일은, 일차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부; 일차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부; 이차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및 이차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부; 를 포함하며, 상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하도록 하여 구성될 수 있다.

또한, 일차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부; 일차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부; 이차코일이 M턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및 이차코일이 m턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부;를 포함하며, 상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하고, 상기 m, M은 m ≤ M 조건을 만족하도록 하여 구성될 수도 있다.

이때, 상기 제1일차권선부, 제2일차권선부, 제1이차권선부, 제2이차권선부의 내부에서 각 권선부들과 이격되어 구비되는 코어를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 코어는 일체로 연결되는 것일 수 있다.

또한, 상기 제1일차권선부와 제2일차권선부를 형성하는 일차코일은 직렬로 연결되고, 상기 제1이차권선부와 제2이차권선부를 형성하는 이차코일은 직렬로 연결되는 것일 수 있다.

또한, 상기 코어는 두 개의 레그를 포함하며, 상기 제1일차권선부 및 제1이차권선부가 같은 레그에 위치하고, 상기 제2일차권선부 및 제2이차권선부가 같은 레그에 위치하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 초크코일은, 일차코일, 이차코일, 코어를 포함하는 것에 있어서, 일차코일이 권선되는 제1일차권선영역, 이차코일이 권선되는 제1이차권선영역, 및 제1일차권선영역과 제1이차권선영역 내측면에 형성되는 코어삽입부를 포함하는 제1보빈; 일차코일이 권선되는 제2일차권선영역, 이차코일이 권선되는 제2이차권선영역, 및 제2일차권선영역과 제2이차권선영역 내측면에 형성되는 코어삽입부를 포함하는 제2보빈; 을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 제1일차권선영역에 일차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부; 상기 제2일차권선영역에 일차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부; 상기 제1이차권선영역에 이차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및 상기 제2이차권선영역에 이차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부; 를 포함하며, 상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하도록 하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1일차권선영역에 일차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부; 상기 제2일차권선영역에 일차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부; 상기 제1이차권선영역에 이차코일이 M턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및 상기 제2이차권선영역에 이차코일이 m턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부;를 포함하며, 상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하고, 상기 m, M은 m ≤ M 조건을 만족하도록 하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1보빈 및 제2보빈은, 일차권선영역과 이차권선영역의 경계지점에 돌출 형성되는 격벽을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1보빈 및 제2보빈은, 상기 일차코일 및 이차코일의 단부와 각각 전기적으로 접속되는 복수개의 단자를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1보빈 및 제2보빈은, 상기 일차코일 및 이차코일을 권선영역에서 외부로 인출하는 복수개의 코일 인출홈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1보빈 및 제2보빈은, 상기 제1보빈과 제2보빈이 마주보는 측면에 돌기부 및 홈부를 각각 구비하여, 제1보빈의 돌기부가 제2보빈의 홈부에 삽입되고, 제2보빈의 돌기부가 제1보빈의 홈부에 삽입되어 고정되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 코일 인출홈은, 상기 권선영역의 외주면 외측에서 시작되어, 상기 권선영역에서 멀어지는 방향으로 형성되는 것일 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 코일 인출홈은, 상기 권선영역에서 시작되어 상기 권선영역으로 멀어지는 방향으로 권선영역의 외주면 외측을 향하도록 경사지게 형성되는 경사부를 포함하는 것일 수 있다.

이때, 상기 경사부로부터 상기 제1보빈 또는 제2보빈의 외측면 사이가 개방될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, UU타입의 초크코일에서도 외부로 누설되는 자속의 양을 감소시킬 수 있으므로, 초크코일 외부 누설 자속에 의한 회로 오작동 및 소음 문제를 해결할 수 있다는 유용한 효과를 제공한다.

더 나아가, 본 발명은 누설 인덕턴스를 독립적으로 조절할 수 있는 초크코일을 제공하여 상황에 따라 노이즈 억제에 최적화 되는 동시에 회로 오동작 및 소음 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 요구되는 조건을 만족하는 초크코일을 최소의 원자재 만으로 제조할 수 있으므로 제조원가가 더욱 절감되며, 슬림화에 더욱 유리한 초크코일을 제공할 수 있다는 유용한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 초크코일 구조의 전기적 결선도,
도 2는 본 발명에 따른 초크코일의 구성을 보인 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 보인 사시도,
도 4는 도 3의 분해사시도,
도 5(a)는 도 3의 평면도,
도 5(b)는 도 3의 저면도,
도 5(c)는 도 3의 일부의 측면 구성을 보인 측면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저면 구성을 보인 저면도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저면 구성을 보인 저면도,
도 8은 본 발명의 제3의 실시예에 따른 구성 및 사용예을 보인 사시도,
도 9는 본 발명의 제3의 실시예에 따른 구성을 보인 저면도,
도 10은 본 발명의 사용예를 보인 도면,
도 11(a)는 본 발명이 적용된 EMI 필터의 EMI 실측결과를 보인 그래프,
도 11(b)는 종래기술의 초크코일이 적용된 EMI 필터의 EMI 실측결과를 보인 그래프이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작동을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 초크코일(100) 구조의 전기적 결선도, 도 2는 본 발명에 따른 초크코일의 구성을 보인 도면이다. 도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 초크코일(100)은, 일차코일(1)이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부(10); 일차코일(1)이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부(11); 이차코일(2)이 N턴 권선되어 이루어지는 제2차권선부(20); 및 이차코일(2)이 n턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부(21); 를 포함하며, 상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하도록 하여 구성될 수 있다.

예를 들면, n = N = 5(도 2(a) 참조)가 되거나 n = 3, N = 5(도 1 참조)가 되도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 제1일차권선부(10)와 제2일차권선부(11)는 전술한 바와 동일하고, 제1이차권선부(20)는 이차코일(2)이 M턴 권선되며, 제2이차권선부(21)는 이차코일(2)이 m턴 권선되어 구성될 수도 있다.

예를 들면, n = 3, N = 5, M = 4.5, m = 2.5 가 될 수도 있다.

한편, 상기 제1일차권선부(10), 제2일차권선부(11), 제1이차권선부(20), 제2이차권선부(21)의 내부에서 각 권선부들과 이격되어 구비되는 코어(30)를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 코어(30)는 일체로 연결되는 것일 수 있다.

즉, 권선부를 형성한 이후에 U 타입 코어(30) 2개를 삽입하여 각 코어(30)가 일체로 연결되도록 구성할 수 있다.

또한, 수작업으로 권선할 경우를 고려하면, 'ㅁ'자 형상의 일체형 코일에 일차코일(1)과 이차코일(2)을 각각 권선하여 권선부를 형성할 수도 있다.

또한, 상기 제1일차권선부(10)와 제2일차권선부(11)를 형성하는 일차코일(1)은 직렬로 연결되고, 상기 제1이차권선부(20)와 제2이차권선부(21)를 형성하는 이차코일(2)은 직렬로 연결되는 것일 수 있다.

이때, 상기 초크코일(100)이 EMI 필터에 적용될 경우, 상기 일차코일(1)과 이차코일(2)은 EMI 필터의 라이브(Live)측 또는 뉴트럴(Neutral)측에 연결될 수 있다.

또한, 상기 코어(30)는 두 개의 레그(Leg)를 포함하며, 상기 제1일차권선부(10) 및 제1이차권선부(20)가 같은 레그에 위치하고, 상기 제2일차권선부(11) 및 제2이차권선부(21)가 같은 레그에 위치하여 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 초크코일(100)의 구성을 보인 도면이다. 도 2를 참조하면, 도 2(a)는 모든 권선부의 턴수가 동일한 경우를 예시한 것이고, 도 2(b)는 권선부의 턴수가 각기 다른 경우를 예시한 것이다.

도 2(a)에서 예시한 바와 같은 구조에서는, 각 레그의 일차와 이차 권선부에서 상쇄하는 방향으로 자속이 발생하는 영역이 있기 때문에, 종래의 일반적인 UU 타입 초크코일 보다 외부로 누설되는 자속이 감소되므로, 종래보다 소음 및 오작동 등의 문제가 개선될 수 있다.

도 2(b)에서 예시한 바와 같은 구조에서는 일차측과 이차측이 비대칭적으로 권선됨으로써 커플링에 따른 외부 누설 자속이 증가되는 원리를 보여주고 있다.

또한, 도 2(b)에서 예시한 바와 같은 구조에서는 일차측과 이차측의 턴비 n : N을 가변함으로써 커플링에 따른 외부 누설 자속을 컨트롤 할 수 있다. 이때, 초크코일의 자화 인덕턴스 특성 변화를 최소화 하면서, 상기와 같은 외부로 누설되는 누설 자속의 컨트롤을 구현할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 초크코일(100)이 EMI 필터의 구현을 위하여 각종 제품에 적용될 경우, 자화 인덕턴스 특성에 따라 기본적인 물성들이 결정된 이후에, 감소가 필요한 차동모드 노이즈의 특성을 고려하여 누설 자속을 조정할 수 있으므로, 공통모드 및 차동모드 노이즈 제거에 최적화된 초크코일(100)을 구성할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 보인 사시도, 도 4는 도 3의 분해사시도, 도 5(a)는 도 3의 평면도, 도 5(b)는 도 3의 저면도, 도 5(c)는 도 3의 일부의 측면 구성을 보인 측면도로써, 이하에서는 상기 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일(200)의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 초크코일(200)은, 일차코일(1), 이차코일(2), 코어(30)를 포함하는 것에 있어서, 일차코일(1)이 권선되는 제1일차권선영역(213), 이차코일(2)이 권선되는 제1이차권선영역(214), 및 제1일차권선영역(213)과 제1이차권선영역(214) 내측면에 형성되는 코어삽입부(215)를 포함하는 제1보빈(210); 일차코일(1)이 권선되는 제2일차권선영역(223), 이차코일(2)이 권선되는 제2이차권선영역(224), 및 제2일차권선영역(223)과 제2이차권선영역(224) 내측면에 형성되는 코어삽입부(225)를 포함하는 제2보빈(220); 을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 제1일차권선영역(213)에 일차코일(1)이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부(10); 상기 제2일차권선영역(223)에 일차코일(1)이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부(11); 상기 제1이차권선영역(214)에 이차코일(2)이 N턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부(20); 및 상기 제2이차권선영역(224)에 이차코일(2)이 n턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부(21); 를 포함하며, 상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하도록 하여 구성될 수 있다.

예를 들면, n = N = 5(도 2(a) 참조)가 되거나 n = 3, N = 5(도 2(b) 참조)가 되도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 제1일차권선부(10)와 제2일차권선부(11)는 전술한 바와 동일하고, 제1이차권선부(20)는 이차코일(2)이 M턴 권선되며, 제2이차권선부(21)는 이차코일(2)이 m턴 권선되고, 상기 m, M은 m ≤ M 조건을 만족하도록 하여 구성될 수 있다.

예를 들면, n = 3, N = 5, M = 4.5, m = 2.5 가 될 수도 있다.

이때, 상기 제1보빈(210) 및 제2보빈(220)은 절연재질로 이루어질 수 있다.

도 4를 참조하면, 제1보빈(210)의 제1일차권선영역(213)에 일차코일(1)이 권선되어 제1일차권선부(10)가 형성되고, 제1보빈(210)의 제1이차권선영역(214)에 이차코일(2)이 권선되어 제1이차권선부(20)가 형성되며, 제2보빈(220)의 제2일차권선영역(223)에 일차코일(1)이 권선되어 제2일차권선부(11)가 형성되고, 제2보빈(220)의 제2이차권선영역(224)에 이차코일(2)이 권선되어 제2이차권선부(21)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1보빈(210) 및 제2보빈(220)은 병렬로 배치되어 결합될 수 있으며, 상기 제1보빈(210) 및 제2보빈(220)의 내측면에 형성되는 코어삽입부(215, 225)에 코어(30)가 삽입될 수 있다.

한편, 상기 제1보빈(210) 및 제2보빈(220)의 외주면에는 격벽(211, 221)이 구비될 수 있다. 상기 격벽(211, 221)은 일차권선영역(213, 223)과 이차권선영역(214, 224)의 경계지점에 돌출 형성될 수 있으며, 일차코일(1)과 이차코일(2)이 전기적으로 접속되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제1보빈(210)과 제2보빈(220)이 인접하게 될 경우 제1일차권선부(10)와 제2일차권선부(11) 사이 및 제1이차권선부(20)와 제2이차권선부(21) 사이가 접촉되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제1보빈(210) 및 제2보빈(220)은, 상기 일차코일(1) 및 이차코일(2)의 단부와 각각 전기적으로 접속되는 복수개의 단자(217, 227)를 더 포함할 수 있다. 상기 복수개의 단자가 없더라도 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일(200)을 기판 등에 연결설치할 수 있겠지만, 제1보빈(210) 및 제2보빈(220)에 견고하게 결합되는 단자(217, 227)를 구비하여 코일의 단부를 접속시킬 경우 초크코일(200)을 기판에 결합하는 공정의 효율이 개선될 수 있다.

한편, 도 3에서 400'는 단자를 전기적으로 연결하는 단자접속수단(400, 400')이다.

본 발명에 따른 초크코일(200)은 제1일차권선부(10) 및 제2일차권선부(11)를 형성하는 일차코일(1)이 직렬로 연결되고, 제1이차권선부(20) 및 제2이차권선부(21)를 형성하는 일차코일(1)이 직렬로 연결될 수 있다. 이때, 상기 일차코일(1)과 이차코일(2)들이 상기 단자와 연결될 수 있고, 상기 단자접속수단(400, 400')을 이용하여 단자(217, 227)들을 전기적으로 연결할 수 있다. 이때, 상기 단자접속수단은 주지의 납땜 등으로 구현될 수 있다.

또한, 상기 제1보빈(210) 및 제2보빈(220)은, 상기 제1보빈(210)과 제2보빈(220)이 마주보는 측면에 돌기부(218, 228) 및 홈부(219, 229)를 각각 구비하여, 제1보빈(210)의 돌기부(218)가 제2보빈(220)의 홈부(229)에 삽입되고, 제1보빈(210)의 홈부(219)에 제2보빈(220)의 돌기부(228)가 삽입되어 고정되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1보빈(210) 및 제2보빈(220)은, 상기 일차코일(1) 및 이차코일(2)을 권선영역에서 외부로 인출하는 복수개의 코일 인출홈(216)을 더 포함할 수 있다. 상기 코일 인출홈(216)을 구비하지 않을 경우 권선영역에 권선된 코일이 외부로 연결되기 위하여 권선부로부터 인출되거나, 전술한 복수개의 단자와 연결되기 위하여 권선부로부터 인출될 경우 코일의 직경 만큼에 해당하는 두께가 별도로 필요하게 된다.

또한, 코일 인출홈(216)이 없다면, 초크코일(100)의 하부면 즉 기판과 접촉되는 면으로 코일이 인출될 경우 기판의 다른 배선과 접촉될 우려가 발생할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에서 예시한 바와 같은 코일 인출홈(216)을 구비함으로써 초크코일(100)이 더 슬림화 될 수 있으며, 기판 배선과의 접속문제도 해결될 수 있는 것이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저면 구성을 보인 저면도로써, 도 6 및 도 7을 참조한 하기의 설명을 통하여, 코일 인출홈(216)의 위치와 방향을 최적화하여 초크코일(100)의 슬림화 및 소형화가 가능해지는 원리를 이해할 수 있을 것이다.

도면에서 예시한 바와 같이, 상기 제1보빈(210) 및 제2보빈(220)에는 권선영역(213, 214, 223, 224)에서 외측 방향으로 리드프레임(212)이 형성되어 단자(217, 227)를 고정함과 동시에 코일 인출홈(216)이 구비될 수 있다.

상기 코일 인출홈(216)은 상기 리드프레임(212) 상에서 자유롭게 형성될 수 있겠지만, 리드프레임(212)의 두께를 최소화하여 원재료 비용을 감소시키기 위해서는, 상기 단자가 고정되는 부분과 일정 거리를 이격시켜 코일 인출홈(216)을 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 코일 자체도 소정의 직경을 갖기 때문에, 도 5(b)에서 예시한 바와 같이 코일 인출홈(216)을 구비할 경우 코일 한가닥 만큼 이상의 두께가 필요하게 된다.

예를 들면, 권선영역(213, 223, 214, 224)에 권선되어야 하는 코일의 턴수가 많고, 권선영역(213, 223, 214, 224)이 좁은 경우에는 코일은 2겹 내지 3겹으로 권선되어야 하며, 코일의 일단부에서 시작되는 권선은 상기 권선영역(213, 223, 214, 224)과 접촉될 것이고, 권선의 종료점인 코일의 타단부는 2겹 내지 3겹으로 권선된 영역(213, 223, 214, 224)에 위치할 것이므로, 코일의 일단부와 타단부는 수직방향의 높이가 코일 직경의 1배 이상의 거리 만큼 차이가 있게 된다. 따라서, 도 5(b)에서 예시한 바와 같이 코일 인출홈(216)을 구비할 경우 코일 한 가닥 이상의 두께가 추가로 필요하게 되는 것이다.

그러나, 도 6에서 예시한 바와 같이, 코일 인출홈(216)이 리드프레임(212) 상에서 상기 권선영역(213, 223, 214, 224)의 외주면 외측에서 시작되면, 권선의 종료점인 코일의 타단부는 초크코일(200)의 저면부로 가지 않고, 직접 코일 인출홈(216)를 통하여 외부로 인출될 수 있게 된다. 따라서 초크코일(200) 전체적으로 볼 때, 코일 한 가닥 만큼의 두께가 감소될 수 있는 것이다.

한편, 상기 단자(217, 227, 217', 227')가 리드프레임(212)에 결합된 부분에 인접하여 코일 인출홈이 형성되면, 상기 단자(217, 227, 217', 227')와 리드프레임(212)을 견고하게 고정할 수 없게 되는 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 단자(217, 227, 217', 227')가 리드프레임(212)에 결합된 부분에서 소정의 거리를 이격시켜 코일 인출홈(216)을 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 단자(217, 227, 217', 227')가 보빈(210, 220)의 외측면에서 충분하게 이격되지 않고 리드프레임(212)에 결합된 경우에는 상기 코일 인출홈(216)은 상기 단자(217, 227, 217', 227')와 보빈(210, 220)의 중심축 사이에 형성될 수 있다.

또한, 상기 단자(217, 227, 217', 227')가 보빈(210, 220)의 외측면에서 충분하게 이격되어 리드프레임(212)에 결합된 경우에는 상기 코일 인출홈(216)은 상기 단자(217, 227, 217', 227')와 보빈(216)의 외측면 사이에 형성될 수 있다.

또한, 도 7에서 예시한 바와 같이, 모든 코일 인출홈(216)이 리드프레임(212) 상에서 상기 권선영역(213, 223, 214, 224)의 외주면 외측에서 시작될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 제3의 실시예에 따른 구성 및 사용예을 보인 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제3의 실시예에 따른 구성을 보인 저면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3의 실시예에 따른 초크코일(300)은, 상기 권선영역(313, 323, 314, 324)에서 시작되어 상기 권선영역(313, 323, 314, 324)으로 멀어지는 방향으로 권선영역(313, 323, 314, 324)의 외주면 외측을 향하도록 경사지게 형성되는 경사부를 포함하는 코일 인출홈(316a, 326a)을 적어도 하나 이상 구비할 수 있다.

이때, 상기 경사부로부터 상기 제1보빈(310) 또는 제2보빈(320)의 외측면 사이는 개방될 수 있다.

도 8 및 도 9에서 예시한 바와 같은 코일 인출홈(316a, 326a)을 구비할 경우, 코일 권선 후 단자와 연결하는 과정에서 작업 효율이 향상될 수 있다.

한편, 도 8에서는 본 발명의 제3의 실시예에 따른 초크코일(300)이 기판(400)에 실장되는 일 예를 예시하고 있는데, 도 8을 참조하면, 기판(400)에 요홈(410)을 구비하고, 상기 요홈(410)으로 초크코일 전체 또는 일부를 삽입하여 단자를 연결함으로써 초크코일이 적용된 각종 장치에서 초크코일에 의한 두께 증가를 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 초크코일을 적용할 경우, 각종 전자장치의 슬림화에 이바지할 수 있다. 한편, 도 8에서 예시한 바와 같이 초크코일을 뒤집어서 기판(400)에 실장시킬 수도 있다.

도 10은 본 발명의 사용예를 보인 도면으로써, 2개의 초크코일(100, 200, 300)을 포함하는 EMI 필터 구조를 예시하고 있으며, 도 11(a)는 본 발명이 적용된 EMI 필터의 EMI 실측결과를 보인 그래프이고, 도 11(b)는 종래기술의 초크코일(100)이 적용된 EMI 필터의 EMI 실측결과를 보인 그래프이다.

도 11(a) 및 도 11(b)에서 EMI 노이즈 레벨을 비교해보면, 본 발명에 따른 초크코일(100)이 적용된 EMI 필터에서 전체 주파수 대역에서의 EMI 노이즈가 충분히 감쇄되고 있는 것을 확인할 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 일차코일
2 : 이차코일
10 : 제1일차권선부
11 : 제2일차권선부
20 : 제1이차권선부
21 : 제2이차권선부
30 : 코어
50, 60 : EMI 필터용 초크
100, 200 : 초크코일
210 : 제1보빈
220 : 제2보빈
211, 221 : 격벽
212, 222 : 리드프레임
213 : 제1일차권선영역 223 : 제2일차권선영역
214 : 제1이차권선영역 224 : 제2이차권선영역
215, 225 : 코어삽입부
216, 226, 216', 226' : 코일 인출홈
217, 227, 217', 227' : 단자
218, 228 : 돌기부
219, 229 : 홈부

Claims

일차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부;
일차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부;
이차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및
이차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부;
를 포함하며,
상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하도록 하여 구성되는
초크코일.
일차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부;
일차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부;
이차코일이 M턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및
이차코일이 m턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부;
를 포함하며,
상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하고,
상기 m, M은 m ≤ M 조건을 만족하도록 하여 구성되는
초크코일.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1일차권선부, 제2일차권선부, 제1이차권선부, 제2이차권선부의 내부에서 각 권선부들과 이격되어 구비되는 코어를 더 포함하는
초크코일.
제 3 항에 있어서,
상기 코어는 일체로 연결되는 것인
초크코일.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1일차권선부와 제2일차권선부를 형성하는 일차코일은 직렬로 연결되고,
상기 제1이차권선부와 제2이차권선부를 형성하는 이차코일은 직렬로 연결되는 것인
초크코일.
제 3 항에 있어서,
상기 코어는 두 개의 레그를 포함하며,
상기 제1일차권선부 및 제1이차권선부가 같은 레그에 위치하고,
상기 제2일차권선부 및 제2이차권선부가 같은 레그에 위치하여 구성되는
초크코일.
일차코일, 이차코일, 코어를 포함하는 것에 있어서,
일차코일이 권선되는 제1일차권선영역,
이차코일이 권선되는 제1이차권선영역, 및
제1일차권선영역과 제1이차권선영역 내측면에 형성되는 코어삽입부,
를 포함하는 제1보빈;
일차코일이 권선되는 제2일차권선영역,
이차코일이 권선되는 제2이차권선영역, 및
제2일차권선영역과 제2이차권선영역 내측면에 형성되는 코어삽입부,
를 포함하는 제2보빈;
을 포함하는
초크코일.
제 7 항에 있어서,
상기 제1일차권선영역에 일차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부;
상기 제2일차권선영역에 일차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부;
상기 제1이차권선영역에 이차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및
상기 제2이차권선영역에 이차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부;
를 포함하며,
상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하도록 하여 구성되는
초크코일.
제 7 항에 있어서,
상기 제1일차권선영역에 일차코일이 n턴 권선되어 이루어지는 제1일차권선부;
상기 제2일차권선영역에 일차코일이 N턴 권선되어 이루어지는 제2일차권선부;
상기 제1이차권선영역에 이차코일이 M턴 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및
상기 제2이차권선영역에 이차코일이 m턴 권선되어 이루어지는 제2이차권선부;
를 포함하며,
상기 n, N은 n ≤ N 조건을 만족하고,
상기 m, M은 m ≤ M 조건을 만족하도록 하여 구성되는
초크코일.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1보빈 및 제2보빈은,
일차권선영역과 이차권선영역의 경계지점에 돌출 형성되는 격벽을 더 포함하는
초크코일.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1보빈 및 제2보빈은,
상기 일차코일 및 이차코일의 단부와 각각 전기적으로 접속되는 복수개의 단자를 더 포함하는
초크코일.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1보빈 및 제2보빈은,
상기 일차코일 및 이차코일을 권선영역에서 외부로 인출하는 복수개의 코일 인출홈을 더 포함하는
초크코일.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1보빈 및 제2보빈은,
상기 제1보빈과 제2보빈이 마주보는 측면에 돌기부 및 홈부를 각각 구비하여, 제1보빈의 돌기부가 제2보빈의 홈부에 삽입되고, 제1보빈의 홈부에 제2보빈의 돌기부가 삽입되어 고정되는 것인
초크코일.
제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 코일 인출홈은,
상기 권선영역의 외주면 외측에서 시작되어, 상기 권선영역에서 멀어지는 방향으로 형성되는 것인
초크코일.
제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 코일 인출홈은,
상기 권선영역에서 시작되어 상기 권선영역으로 멀어지는 방향으로 권선영역의 외주면 외측을 향하도록 경사지게 형성되는 경사부를 포함하는 것인
초크코일.
제 15 항에 있어서,
상기 경사부로부터 상기 제1보빈 또는 제2보빈의 외측면 사이가 개방된 것인
초크코일.