KR20130002746A

KR20130002746A - 초크코일

Info

Publication number: KR20130002746A
Application number: KR1020110063904A
Authority: KR
Inventors: 홍성수; 원재선; 이영민; 박근영; 주재철; 백미란; 한상규; 김희승; 김덕훈; 김종해
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2013-01-08

Abstract

본 발명은 초크코일에 관한 것으로, 제1레그와 제2레그를 구비하는 코어; 상기 제1레그에 일차코일이 권선되어 이루어지는 제1일차권선부; 제2레그에 일차코일이 권선되어 이루어지는 제2일차권선부; 상기 제1일차권선부의 외면에 이차코일이 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및 상기 제2일차권선부의 외면에 이차코일이 권선되어 이루어지는 제2이차권선부;를 포함할 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.

최근들어 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 발광다이오드(LED) 등과 같은 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display; FPD) 시장에서는 제품 외관의 전체 크기를 소형화 및 슬림화하고, 제품의 처리속도를 고속화하려는 노력이 계속되고 있다.

이에 따라, 전자기파 노이즈로 인한 다양한 문제가 발생하고 있는 실정이다.

일반적으로 디스플레이 장치나 프린터 및 기타 전기·전자기기에는 전원공급을 위하여 SMPS(Switching Mode Power Supply)가 사용되고 있다.

SMPS는 외부로부터 공급되는 전기를 컴퓨터, TV, 무선통신기기 등 각종 전기·전자기기에서 사용 가능하도록 변환시키는 모듈형 전원공급장치로써, 상용전원을 반도체 소자의 스위칭 및 트랜스의 전력변환 기능을 이용하여, 각종 전자제품에서 요구하는 고효율/고품질의 전력으로 변환하여 공급하는 역할을 수행한다.

그러나 SMPS는 스위칭 동작시 발생되는 전자기 간섭(ElectroMagnetic Interference; EMI) 현상에 의하여 다양한 노이즈를 발생한다.

한편, 평판 디스플레이 장치(Flat Panel Display : FPD)의 경우는 고조파 규제에 따라서 입력전력 75W를 기준으로 낮은 용량(32인치 이하의 화면크기)에는 PFC가 필요없고 높은 용량에는 PFC가 필요하다.

이렇게 PFC가 적용되지 않는 경우, SMPS의 DC/DC 컨버터 단의 고주파 스위칭 동작에 의한 급격한 전류, 전압의 변화에 의하여 전자기 장애(Electro Magnetic Interference ; EMI)가 크게 발생하게 되며, 이러한 전자기 장애의 발생으로 인한 다양한 문제가 유발될 수 있다.

상기 전력품질부는 커먼모드(Common Mode) 및 차동모드(Differential Mode) 노이즈를 감소시키기 위한 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터로 이루어지는데, 이때 커먼모드 노이즈를 감소시키기 위하여 초크코일을 사용한다.

또한, 플랫 패널 디스플레이 장치는 SMPS 외에도 영상보드, 반도체 소자 등에 의하여 야기되는 전자기파 노이즈가 큰 편이어서, 도 1에서 예시한 바와 같이 각종 EMI 저감용 부품으로 이루어지는 전력품질부를 구비하여 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.

또한, 종래의 일반적인 초크코일은 토로이덜 타입(Toroidal type) 코어에 절연 보빈을 조립하고, 보빈 상에 일차코일 및 이차코일이 상호 반대방향으로 권선되어 있는 구조를 가지고 있었는데, 이러한 토로이덜 타입 초크코일은 권선의 자동화가 어려워 일일이 수작업으로 권선작업을 수행하여야 했기 때문에, 생산속도가 느려서 제조효율이 낮고, 제품원가가 상대적으로 높다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은 기존의 초크코일 보다 고주파 특성이 개선된 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 발명의 일실시예에 따른 초크코일은, 제1레그와 제2레그를 구비하는 코어; 상기 제1레그에 일차코일이 권선되어 이루어지는 제1일차권선부; 제2레그에 일차코일이 권선되어 이루어지는 제2일차권선부; 상기 제1일차권선부의 외면에 이차코일이 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및 상기 제2일차권선부의 외면에 이차코일이 권선되어 이루어지는 제2이차권선부;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1일차권선부와 상기 제2일차권선부에 권선되는 상기 일차코일이 전기적으로 연결되고, 상기 제1이차권선부와 상기 제2이차권선부에 권선되는 상기 이차코일이 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 일차코일 및/또는 이차코일은 절연체로 피복된 것일 수 있다.

또한, 상기 일차코일 및/또는 이차코일은 적어도 3층의 절연체로 피복된 것일 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일은, 내부에 관통공이 구비된 관 형상의 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에서 외부로 돌출되는 플랜지부를 구비하는 제1보빈과 제2보빈; 상기 관통공에 삽입되어 자로를 형성하는 코어; 일차코일이 상기 제1보빈과 상기 제2보빈에 각각 권선되어 이루어지는 제1일차권선부와 제2일차권선부; 및 이차코일이 상기 제1일차권선부와 제2일차권선부의 외면에 각각 권선되어 이루어지는 제1이차권선부와 제2이차권선부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 일차코일 및 이차코일은 적어도 3층의 절연체로 피복된 것일 수 있다.

또한, 상기 제1보빈의 플랜지부와 상기 제2보빈의 플랜지부가 서로 접촉되도록 상기 제1보빈과 상기 제2보빈이 결합될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일은, 내부에 관통공이 구비된 관 형상의 제1몸체부와, 상기 제1몸체부의 일단에서 외부로 돌출되는 제1플랜지부와, 상기 제1몸체부의 타단에서 외부로 돌출되는 제2플랜지부를 구비하는 제1보빈; 내부에 관통공이 구비된 관 형상의 제2몸체부와, 상기 제2몸체부의 일단에서 외부로 돌출되는 제3플랜지부와, 상기 몸체부의 타단에서 외부로 돌출되는 제4플랜지부를 구비하는 제2보빈; 상기 관통공에 삽입되어 자로를 형성하는 코어; 일차코일이 제1보빈과 제2보빈에 각각 권선되어 이루어지는 제1일차권선부와 제2일차권선부; 및 이차코일이 상기 제1일차권선부와 제2일차권선부의 외면에 각각 권선되어 이루어지는 제1이차권선부와 제2이차권선부;를 포함하며, 상기 제1플랜지부, 제2플랜지부, 제3플랜지부 및 제4플랜지부에는 각각 적어도 두 개의 외부접속단자가 구비되는 것일 수 있다.

이때, 상기 제1보빈에 권선되는 일차코일의 일단은 제1플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되고, 상기 제1보빈에 권선되는 일차코일의 타단은 제2플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되며, 상기 제2보빈에 권선되는 일차코일의 일단은 제3플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되고, 상기 제2보빈에 권선되는 일차코일의 타단은 제4플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되며, 상기 제1일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 일단은 제1플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되고, 상기 제1일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 타단은 제2플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되며, 상기 제2일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 일단은 제3플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되고, 상기 제2일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 타단은 제4플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결될 수 있다.

또한, 상기 제1플랜지부와 상기 제3플랜지부가 서로 접촉되고, 상기 제2플랜지부와 상기 제4플랜지부가 서로 접촉되도록 상기 제1보빈과 상기 제2보빈이 결합되는 것일 수 있다.

또한, 상기 일차코일의 타단이 연결되는 제2플랜지부의 외부접속단자와 상기 일차코일의 타단이 연결되는 제4플랜지부의 외부접속단자가 전기적으로 연결되고, 상기 이차코일의 타단이 연결되는 제1플랜지부의 외부접속단자와 상기 이차코일의 타단이 연결되는 제3플랜지부의 외부접속단자가 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크코일은, 코어에 일차코일이 권선되어 이루어지는 일차권선부; 및 상기 일차권선부의 외면에 이차코일이 권선되어 이루어지는 이차권선부;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 일차코일 및/또는 이차코일은 절연체로 피복된 것일 수 있다.

상기 일차코일 및/또는 이차코일은 적어도 3층의 절연체로 피복된 것일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크코일은, 내부에 관통공이 구비된 관 형상의 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에서 외부로 돌출되는 플랜지부를 구비하는 보빈; 상기 관통공에 삽입되는 제1코어와 상기 제1코어의 양단부에 접촉되는 제2코어로 이루어져 자로를 형성하는 코어부; 일차코일이 상기 보빈에 권선되어 이루어지는 일차권선부; 및 이차코일이 상기 일차권선부에 권선되어 이루어지는 이차권선부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1코어는 I형 코어이고, 상기 제2코어는 U형 코어일 수 있다.

또한, 상기 제1코어와 제2코어는 ㄱ형 코어일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크코일은, 내부에 관통공이 구비된 관 형상의 몸체부와, 상기 몸체부의 일단에서 외부로 돌출되는 제1플랜지부와, 상기 제1몸체부의 타단에서 외부로 돌출되는 제2플랜지부를 구비하는 보빈; 상기 관통공에 삽입되는 제1코어와 상기 제1코어의 양단부에 접촉되는 제2코어로 이루어져 자로를 형성하는 코어부; 일차코일이 보빈에 권선되어 이루어지는 일차권선부; 및 이차코일이 상기 일차권선부의 외면에 권선되어 이루어지는 이차권선부;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1플랜지부와 제2플랜지부에는 각각 적어도 두 개의 외부접속단자가 구비될 수 있다.

또한, 상기 보빈에 권선되는 일차코일의 일단은 제1플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되고, 상기 보빈에 권선되는 일차코일의 타단은 제2플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되며, 상기 일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 일단은 제1플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되고, 상기 일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 타단은 제2플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결될 수 있다.

또한, 상기 제1코어와 제2코어는 ㄱ형 코어일 수 있다.

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

도 1은 일반적인 전원부를 개략적으로 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일이 적용된 EMI필터를 개략적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일의 권선구조를 개략적으로 보인 도면으로써,
도 3 (a)는 일차코일의 권선구조를 개략적으로 예시한 도면,
도 3 (b)는 일차코일을 생략한 상태에서 이차코일의 권선구조를 개략적으로 예시한 도면,
도 3 (c)는 일차코일 및 이차코일이 권선된 구조를 개략적으로 예시한 도면,
도 3 (d)는 일차코일 및 이차코일이 권선된 구조의 단면을 개략적으로 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일을 개략적으로 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크코일의 권선구조를 개략적으로 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크코일의 권선타입을 개략적으로 보인 도면이다.
도 7은 도 6에 따른 초크코일의 임피던스 특성을 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 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일이 적용된 EMI필터를 개략적으로 보인 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일은 일차측이 라이브(Live)단에 연결되고 이차측이 뉴트럴(Neutral)단에 연결될 수 있으며, 주로 고주파 대역의 노이즈를 억제하는 용도로 활용될 수 있다. 이때, 저주파 대역의 노이즈를 억제하기 위하여 별도의 저주파용 공통모드 초크코일이 추가될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일의 권선구조를 개략적으로 보인 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일은 코어(150, 151), 일차권선부(161, 162) 및 이차권선부(171, 172)를 포함할 수 있다.

상기 코어는 U형으로 절곡된 2개의 자성체(150, 151)를 말단이 서로 접하도록 결합하여 패자로가 형성되도록 할 수 있다.

상기 코어의 마주보는 두 변에 코일이 권선될 수 있으며, 이때 코일이 권선되는 두 변을 각각 제1레그(152) 및 제2레그(153)라고 정의할 수 있다.

상기 제1레그(152)에 일차코일(110)이 권선되어 제1일차권선부(161)를 이루고, 상기 제2레그(153)에 일차코일(111)이 권선되어 제2일차권선부(162)를 이룰 수 있다.

이때, 상기 일차코일(110, 111)은 제1일차권선부(161)와 제2일차권선부(162) 전체에 걸쳐 일체로 연결되도록 할 수 있다.

또한, 제1일차권선부(161)와 제2일차권선부(162)를 각각 권선한 후 중간에서 일차코일(110, 111)을 전기적으로 연결할 수도 있다.

도 3 (a)는 일차코일(110, 111)의 권선구조를 개략적으로 예시한 도면이다.

도 3 (a)에 따르면, 제1레그(152)의 상부에서 일차코일(110)의 권선이 시작되며 제1레그(152)의 하부까지 일차코일(110)이 권선되어 제1일차권선부(161)가 형성된다.

또한, 상기 일차코일(110, 111)이 끊어지지 않은 상태로 제2레그(153)의 하부로 연결되어 일차코일(110, 111)의 권선이 시작되며, 제2레그(153)의 상부까지 일차코일(110, 111)이 권선되어 제2일차권선부(162)가 형성된다.

한편, 상기 제1일차권선부(161)의 외측면에 이차코일(120)이 권선되어 제1이차권선부(171)를 이루고, 상기 제2일차권선부(162)의 외측면에 이차코일(121)이 권선되어 제2이차권선부(172)를 이룰 수 있다.

이때, 상기 이차코일(120, 121)은 제1이차권선부(171)와 제2이차권선부(172) 전체에 걸쳐 일체로 연결되도록 할 수 있다.

또한, 제1이차권선부(171)와 제2이차권선부(172)를 각각 권선한 후 중간에서 이차코일(120, 121)을 전기적으로 연결할 수도 있다.

도 3 (b)는 이차코일(120, 121)의 권선구조를 개략적으로 예시한 도면인데, 이해를 돕기 위하여 일차코일(110, 111)이 권선되어 이루어지는 제1일차권선부(161)와 제2일차권선부(162)는 도시하지 않았다.

도 3 (b)에 따르면, 제1레그(152)의 하부에서 이차코일(120)의 권선이 시작되며 제1레그(152)의 상부까지 이차코일(120)이 권선되어 제1이차권선부(171)가 형성된다.

또한, 상기 이차코일(120, 121)이 끊어지지 않은 상태로 제2레그(153)의 상부로 연결되어 이차코일(120, 121)의 권선이 시작되며, 제2레그(153)의 하부까지 이차코일(120, 121)이 권선되어 제2이차권선부(172)가 형성된다.

도 3 (c)는 일차코일(110, 111) 및 이차코일(120, 121)이 권선된 구조를 개략적으로 예시한 도면이고, 도 3 (d)는 일차코일(110, 111) 및 이차코일(120, 121)이 권선된 단면 구조를 개략적으로 예시한 도면이다.

도 3 (c) 및 도 3 (d)를 참조하면, 코어(150, 151)에 일차코일(110, 111)이 권선되어 제1일차권선부(161) 및 제2일차권선부(162)가 형성되며, 상기 제1일차권선부(161) 및 제2이차권선부(162)의 외면에 이차코일(120, 121)이 권선되어 제1이차권선부(171) 및 제2이차권선부(172)가 형성됨으로써 초크코일이 구현될 수 있다.

이때, 상기 일차코일(110, 111)의 일단과 타단은 코어(150, 151)의 상방향 쪽에 위치하고, 상기 이차코일(120, 121)의 일단과 타단은 코어(150, 151)의 하방향 쪽에 위치할 수 있다.

또한, 상기 일차코일(110, 111)이 제1레그(152)에서 제2레그(153)로 연결되는 부분은 코어(150, 151)의 하방향 쪽에 위치하고, 상기 이차코일(120, 121)이 제1레그(152)에서 제2레그(153)로 연결되는 부분은 코어(150, 151)의 상방향 쪽에 위치할 수 있다.

한편, 상기 코어(150, 151), 일차코일(110, 111), 이차코일(120, 121) 사이는 절연되어야 하므로 일차코일(110, 111)을 절연체로 피복하거나, 코어(150, 151) 표면에 절연체(예로써 보빈 등)를 구비하여 일차코일(110, 111)을 권선하고 상기 이차코일(120, 121)을 절연체로 피복할 수 있다. 물론, 상기 일차코일(110, 111)과 이차코일(120, 121) 모두를 절연체로 피복할 수도 있다.

또한, 상기 일차코일(110, 111) 및 이차코일(120, 121)의 피복은 충분한 절연성 확보를 위하여 적어도 3층의 절연체로 피복될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일(100)을 개략적으로 보인 도면이다.

본 도면에서 예시한 초크코일(100)은 도 3에서 예시한 개념을 대부분 포함하며, 보빈을 포함하여 좀더 구체화된 초크코일(100)이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 초크코일(100)은 코어가 삽입되는 보빈, 코어 및 권선부를 포함할 수 있다.

상기 보빈은 제1보빈과 제2보빈으로 구분될 수 있다.

상기 제1보빈은 내부에 관통공이 구비된 관 형상의 제1몸체(131)부와 상기 제1몸체(131)부의 양단에서 외부로 돌출되는 제1플랜지부(131-1) 및 제2플랜지부(131-2)를 구비할 수 있다.

상기 제2보빈 또한 내부에 관통공이 구비된 관 형상의 제2몸체(132)부와 상기 제2몸체(132)부의 양단에서 외부로 돌출되는 제3플랜지부(132-1) 및 제4플랜지부(132-2)를 구비할 수 있다.

상기 코어는 상기 제1몸체(131)부 및 제2몸체(132)부의 관통공에 삽입되어 자로를 형성할 수 있으며, U타입의 자성체 2개로 이루어질 수 있다.

상기 제1보빈과 제2보빈에는 일차코일(110, 111)이 각각 권선되어 제1일차권선부 및 제2일차권선부를 이룰 수 있다.

또한, 상기 제1일차권선부와 제2일차권선부의 외면에는 이차코일(120, 121)이 각각 권선되어 제1이차권선부 및 제2이차권선부를 이룰 수 있다.

또한, 상기 제1플랜지부(131-1), 제2플랜지부(131-2), 제3플랜지부(132-1) 및 제4플랜지부(132-2)에는 각각 적어도 두 개의 외부접속단자가 구비될 수 있다.

상기 권선부들이 모두 형성된 상태에서 상기 제1보빈과 제2보빈을 결합함으로써 초크코일(100)을 완성할 수 있으므로 권선과정의 자동화가 가능하게 되어 생산효율이 증가되고 제작비용이 절감될 수 있다.

한편, 일차코일(110, 111)과 이차코일(120, 121)이 상기 제1보빈 및 제2보빈에 모두 권선된 상태에서 상기 제1보빈과 제2보빈이 결합되는데, 이때, 상기 제1플랜지부(131-1)와 제3플랜지부(132-1)가 서로 접촉되고, 상기 제2플랜지부(131-2)와 제4플랜지부(132-2)가 서로 접촉되도록 하면서 제1보빈과 제2보빈이 결합될 수 있다.

이때, 설명의 편의를 위하여 제1보빈과 제2보빈이 접하는 면에 가깝게 위치하는 외부접속단자를 내측 외부접속단자(135, 136, 139, 139)라고 정의하고, 멀게 위치하는 외부접속단자를 외측 외부접속단자(133, 134, 137, 138)라고 정의한다.

또한, 상기 일차코일(110)은 제1플랜지부(131-1)의 외측 외부접속단자(134)에 일단이 연결되고, 제2플랜지부(131-2)의 내측 외부접속단자(135)에 타단이 연결되도록 하여 권선될 수 있다.

또한, 상기 이차코일(120)은 제1플랜지부(131-1)의 내측 외부접속단자(136)에 일단이 연결되고, 제2플랜지부(131-2)의 외측 외부접속단자(133)에 타단이 연결되도록 하여 권선될 수 있다.

또한, 상기 일차코일(111)은 제3플랜지부(132-1)의 외측 외부접속단자(138)에 일단이 연결되고, 제4플랜지부(132-2)의 내측 외부접속단자(139)에 타단이 연결되도록 하여 권선될 수 있다.

또한, 상기 이차코일(121)은 제3플랜지부(132-1)의 내측 외부접속단자(140)에 일단이 연결되고, 제4플랜지부(132-2)의 외측 외부접속단자(137)에 타단이 연결되도록 하여 권선될 수 있다.

이에 따라, 상기 제2플랜지부(131-2)와 제4플랜지부(132-2) 각각의 내측 외부접속단자(135, 139)를 직접 연결하거나 PCB 기판 상의 배선패턴으로 연결하는 방법으로 제1보빈에 권선되는 일차코일(110)과 제2보빈에 권선되는 일차코일(111)을 손쉽게 연결할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1플랜지부(131-1)와 제3플랜지부(132-1) 각각의 내측 외부접속단자(136, 140)를 직접 연결하거나 PCB 기판 상의 배선패턴으로 연결하는 방법으로 제1일차권선부에 권선되는 이차코일(120)과 제2일차권선부에 권선되는 이차코일(121)을 손쉽게 연결할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크코일의 권선구조를 개략적으로 보인 도면이다.

도 5을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크코일은 코어(250, 251), 일차권선부(260) 및 이차권선부(270)를 포함할 수 있다.

상기 코어는 I형으로 절곡된 자성체로 이루어지는 제1코어(250)와, U형으로 절곡된 자성체로 이루어지는 제2코어(251)를 말단이 서로 접하도록 결합하여 패자로를 형성할 수 있다.

도 5 (a)는 일차코일(210)의 권선구조를 개략적으로 예시한 도면이고, 도 3 (b)는 일차코일(210)을 생략한 상태에서 이차코일(220)의 권선구조를 개략적으로 예시한 도면이다.

도 5 (a) 및 도 5 (b)를 참조하면, 일차코일(210)은 제1코어(250)에 권선되어 일차권선부(260)를 이루고, 이차코일(220)은 상기 일차권선부(도시않음)의 외면에 권선되어 이차권선부(270)를 이룬다.

도 5 (c)는 일차코일(210) 및 이차코일(220)이 권선된 구조를 개략적으로 예시한 도면이고, 도 5 (d)는 일차코일(210) 및 이차코일(220)이 권선된 구조의 단면을 개략적으로 예시한 도면이다.

도 5 (c) 및 도 5 (d)를 참조하면, 제1코어(250)에 일차코일(210)이 권선되어 일차권선부(260)가 형성되며, 상기 일차권선부(260)의 외면에 이차코일(220)이 권선되어 이차권선부(270)가 형성됨으로써 초크코일이 구현될 수 있다.

한편, 상기 제1코어(250), 일차코일(210), 이차코일(220) 사이는 절연이 필요하므로 일차코일(210)을 절연체로 피복하거나, 제1코어(250) 표면에 절연체(예로써 보빈 등)를 구비하여 일차코일(210)을 권선하고 상기 이차코일(220)을 절연체로 피복할 수 있다. 물론, 상기 일차코일(210)과 이차코일(220) 모두를 절연체로 피복할 수도 있다.

또한, 상기 일차코일(210) 및 이차코일(220)의 피복은 충분한 절연성 확보를 위하여 적어도 3층의 절연체로 피복될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 초크코일은 코어가 삽입되는 보빈, 코어 및 권선부를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 구성은 도 4에 예시된 구성과 유사하므로 별도의 도시는 생략한다.

상기 보빈은 내부에 관통공이 구비된 관 형상의 몸체부와 상기 몸체부의 양단에서 외부로 돌출되는 제1플랜지부 및 제2플랜지부를 구비할 수 있다.

상기 코어는 상기 몸체부의 관통공에 삽입되는 제1코어와 상기 제1코어의 양단부에 접촉되는 제2코어로 이루어져 자로를 형성할 수 있다.

이때, 상기 제1코어는 I형 코어이고, 제2코어는 U형 코어일 수 있다.

또한, 상기 제1코어와 제2코어는 ㄱ형 코어일 수 있다.

상기 보빈에는 일차코일이 권선되어 일차권선부를 이룰 수 있다.

또한, 상기 일차권선부의 외면에는 이차코일이 권선되어 이차권선부를 이룰 수 있다.

또한, 상기 제1플랜지부 및 제2플랜지부에는 각각 적어도 두 개의 외부접속단자가 구비될 수 있다.

상기 일차권선부와 이차권선부가 형성된 상태에서 보빈 몸체부의 삽입공으로 제1코어를 삽입하고 제2코어를 상기 제1코어에 연결함으로써 초크코일을 완성할 수 있으므로 권선과정의 자동화가 가능하게 되어 생산효율이 증가되고 제작비용이 절감될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크코일의 권선타입을 개략적으로 보인 도면이고, 도 7은 도 6에 따른 초크코일의 임피던스 특성을 보인 그래프이다.

도 6을 참조하면, A타입은 일차코일(210)을 제1코어(250)에 권선하여 일차권선부를 이루고, 상기 일차권선부 외면에 이차코일(220)을 권선하여 이차권선부를 이루는 방식이다.

B타입은 일차코일(210)과 이차코일(220)이 번갈아가며 위치하도록 권선하는 방식이며, C타입은 격벽(280)을 구비하여 격벽(280)의 일측에는 일차코일(210)을 권선하고, 격벽(280)의 타측에는 이차코일(220)을 권선하는 방식이다.

상기 A 내지 C타입의 권선수를 모두 동일하게 할 경우 자화 인덕턴스는 모두 유사하게 나타나지만, 권선 방식에 따라 코일과 코일 사이에 발생하는 기생커패시턴스가 A타입 : B타입 : C타입 = 1 : 4 : 10 정도의 비율로 차이가 있다.

한편, 기생커패시턴스 C는 하기의 수학식1에 따라 초크코일의 공진주파수를 결정하는데 영향을 미친다.

즉, 기생커패시턴스 C가 작을 수록 공진주파수 f가 커지게 되므로, 상기 A타입의 공진주파수가 가장 크다는 점을 이해할 수 있다.

도 7을 참조하면 A타입이 2MHz 부근의 고주파 영역에서 임피던스가 최대가 된다. A타입의 임피던스 특성 곡선은 종래의 일반적인 토로이덜 타입 고주파용 공통모드 초크코일의 임피던스 특성 곡선과 유사하거나 더 좋은 특성을 보여준다.

한편, B타입의 경우에는 임피던스 특성 곡선의 전체적인 형상은 A타입 등과 유사하지만, 공진점이 저주파 영역에서 형성되므로 고주파 노이즈를 저감하는데 한계가 있다.

C타입은 종래의 저주파용 공통모드 초크코일의 임피던스 특성과 유사한 특성을 갖는다.

이와 같이 권선방식에 따라 기생커패시턴스의 조절이 가능하므로, 특정 노이즈 억제를 위하여 필요한 임피던스 특성을 만족하는 적절한 권선 방식을 도출할 수 있으며, 도출된 권선 방식으로 초크코일을 구현할 수 있게 된다.

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.

10 : 저주파용 초크코일
100 : 초크코일
110, 111 : 일차코일
120, 121 : 이차코일
131 : 제1몸체
131-1 : 제1플랜지부
131-2 : 제2플랜지부
132 : 제2몸체
132-1 : 제3플랜지부
132-2 : 제4플랜지부
133, 134, 137, 138 : 외측 외부접속단자
135, 136, 139, 140 : 내측 외부접속단자
150, 151 : 코어
152 : 제1레그
153 : 제2레그
161 : 제1일차권선부
162 : 제2일차권선부
171 : 제1이차권선부
172 : 제2이차권선부
210 : 일차코일
220 : 이차코일
250 : 제1코어
251 : 제2코어
260 : 일차권선부
270 : 이차권선부
280 : 격벽

Claims

제1레그 및 제2레그가 구비되는 코어;
상기 제1레그에 일차코일이 권선되어 이루어지는 제1일차권선부;
상기 제2레그에 일차코일이 권선되어 이루어지는 제2일차권선부;
상기 제1일차권선부의 외면에 이차코일이 권선되어 이루어지는 제1이차권선부; 및
상기 제2일차권선부의 외면에 이차코일이 권선되어 이루어지는 제2이차권선부;
를 포함하는
초크코일
제1항에 있어서,
상기 제1일차권선부와 상기 제2일차권선부에 권선되는 상기 일차코일이 전기적으로 연결되고,
상기 제1이차권선부와 상기 제2이차권선부에 권선되는 상기 이차코일이 전기적으로 연결되는 것인
초크코일.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 일차코일 및/또는 이차코일은 절연체로 피복된 것인
초크코일.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 일차코일 및/또는 이차코일은 적어도 3층의 절연체로 피복된 것인
초크코일.
내부에 관통공이 구비된 관 형상의 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에서 외부로 돌출되는 플랜지부를 구비하는 제1보빈과 제2보빈;
상기 관통공에 삽입되어 자로를 형성하는 코어;
일차코일이 상기 제1보빈과 상기 제2보빈에 각각 권선되어 이루어지는 제1일차권선부와 제2일차권선부; 및
이차코일이 상기 제1일차권선부와 제2일차권선부의 외면에 각각 권선되어 이루어지는 제1이차권선부와 제2이차권선부;
를 포함하는
초크코일.
제5항에 있어서,
상기 제1일차권선부와 상기 제2일차권선부에 권선되는 상기 일차코일이 전기적으로 연결되고,
상기 제1이차권선부와 상기 제2이차권선부에 권선되는 상기 이차코일이 전기적으로 연결되는 것인
초크코일.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 일차코일 및/또는 이차코일은 절연체로 피복된 것인
초크코일.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 일차코일 및/또는 이차코일은 적어도 3층의 절연체로 피복된 것인
초크코일.
제5항에 있어서,
상기 제1보빈의 플랜지부와 상기 제2보빈의 플랜지부가 서로 접촉되도록 상기 제1보빈과 상기 제2보빈이 결합되는 것인
초크코일.
내부에 관통공이 구비된 관 형상의 제1몸체부와, 상기 제1몸체부의 일단에서 외부로 돌출되는 제1플랜지부와, 상기 제1몸체부의 타단에서 외부로 돌출되는 제2플랜지부를 구비하는 제1보빈;
내부에 관통공이 구비된 관 형상의 제2몸체부와, 상기 제2몸체부의 일단에서 외부로 돌출되는 제3플랜지부와, 상기 몸체부의 타단에서 외부로 돌출되는 제4플랜지부를 구비하는 제2보빈;
상기 관통공에 삽입되어 자로를 형성하는 코어;
일차코일이 제1보빈과 제2보빈에 각각 권선되어 이루어지는 제1일차권선부와 제2일차권선부; 및
이차코일이 상기 제1일차권선부와 제2일차권선부의 외면에 각각 권선되어 이루어지는 제1이차권선부와 제2이차권선부;
를 포함하며,
상기 제1플랜지부, 제2플랜지부, 제3플랜지부 및 제4플랜지부에는 각각 적어도 두 개의 외부접속단자가 구비되는 것인
초크코일.
제10항에 있어서,
상기 제1보빈에 권선되는 일차코일의 일단은 제1플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되고, 상기 제1보빈에 권선되는 일차코일의 타단은 제2플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되며,
상기 제2보빈에 권선되는 일차코일의 일단은 제3플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되고, 상기 제2보빈에 권선되는 일차코일의 타단은 제4플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되며,
상기 제1일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 일단은 제1플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되고, 상기 제1일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 타단은 제2플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되며,
상기 제2일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 일단은 제3플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되고, 상기 제2일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 타단은 제4플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되는 것인
초크코일.
제11항에 있어서,
상기 제1플랜지부와 상기 제3플랜지부가 서로 접촉되고, 상기 제2플랜지부와 상기 제4플랜지부가 서로 접촉되도록 상기 제1보빈과 상기 제2보빈이 결합되는 것인
초크코일.
제11항에 또는 제12항에 있어서,
상기 일차코일의 타단이 연결되는 제2플랜지부의 외부접속단자와 상기 일차코일의 타단이 연결되는 제4플랜지부의 외부접속단자가 전기적으로 연결되고,
상기 이차코일의 타단이 연결되는 제1플랜지부의 외부접속단자와 상기 이차코일의 타단이 연결되는 제3플랜지부의 외부접속단자가 전기적으로 연결되는 것인
초크코일.
코어에 일차코일이 권선되어 이루어지는 일차권선부; 및
상기 일차권선부의 외면에 이차코일이 권선되어 이루어지는 이차권선부;
를 포함하는
초크코일
제14항에 있어서,
상기 일차코일 및/또는 이차코일은 절연체로 피복된 것인
초크코일.
제14항에 있어서,
상기 일차코일 및/또는 이차코일은 적어도 3층의 절연체로 피복된 것인
초크코일.
내부에 관통공이 구비된 관 형상의 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에서 외부로 돌출되는 플랜지부를 구비하는 보빈;
상기 관통공에 삽입되는 제1코어와 상기 제1코어의 양단부에 접촉되는 제2코어로 이루어져 자로를 형성하는 코어부;
일차코일이 상기 보빈에 권선되어 이루어지는 일차권선부; 및
이차코일이 상기 일차권선부에 권선되어 이루어지는 이차권선부;
를 포함하는
초크코일.
제17항에 있어서,
상기 일차코일 및/또는 이차코일은 절연체로 피복된 것인
초크코일.
제17항에 있어서,
상기 일차코일 및/또는 이차코일은 적어도 3층의 절연체로 피복된 것인
초크코일.
제17항에 있어서,
상기 제1코어는 I형 코어이고, 상기 제2코어는 U형 코어인
초크코일.
제17항에 있어서,
상기 제1코어와 제2코어는 ㄱ형 코어인
초크코일.
내부에 관통공이 구비된 관 형상의 몸체부와, 상기 몸체부의 일단에서 외부로 돌출되는 제1플랜지부와, 상기 제1몸체부의 타단에서 외부로 돌출되는 제2플랜지부를 구비하는 보빈;
상기 관통공에 삽입되는 제1코어와 상기 제1코어의 양단부에 접촉되는 제2코어로 이루어져 자로를 형성하는 코어부;
일차코일이 보빈에 권선되어 이루어지는 일차권선부; 및
이차코일이 상기 일차권선부의 외면에 권선되어 이루어지는 이차권선부;
를 포함하며,
상기 제1플랜지부와 제2플랜지부에는 각각 적어도 두 개의 외부접속단자가 구비되는 것인
초크코일.
제22항에 있어서,
상기 보빈에 권선되는 일차코일의 일단은 제1플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되고, 상기 보빈에 권선되는 일차코일의 타단은 제2플랜지부의 외부접속단자 중 어느 하나에 연결되며,
상기 일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 일단은 제1플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되고, 상기 일차권선부의 외면에 권선되는 이차코일의 타단은 제2플랜지부의 외부접속단자 중 다른 하나에 연결되는 것인
초크코일.
제22항에 있어서,
상기 제1코어는 I형 코어이고, 상기 제2코어는 U형 코어인
초크코일.
제22항에 있어서,
상기 제1코어와 제2코어는 ㄱ형 코어인
초크코일.