KR20130138455A

KR20130138455A - 전기적 잡음을 상쇄시키는 자기에너지전달소자 및 전원장치

Info

Publication number: KR20130138455A
Application number: KR1020120062041A
Authority: KR
Inventors: 박찬웅
Original assignee: 박찬웅
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2013-12-19

Abstract

본 발명은 생산하기 좋은 간단한 권선의 턴 수와 간단한 구조의 트랜스포머로 트랜스포머의 권선간의 용량성의 결합에 의한 전도 노이즈 혹은 전도 노이즈 및 복사 노이즈를 상쇄시켜 제거함으로써, 대량 생산 시에도 Conducted EMI 및 Radiated EMI의 편차가 적고 충분한 마진을 제공하여, 트랜스포머의 단가를 인하시키고, EMI 필터의 비용을 절감할 수 있게 하는 트랜스포머 및 전원장치에 관한 것이다.

Description

전기적 잡음을 상쇄시키는 자기에너지전달소자 및 전원장치 {Magnetic energy transfer element and power supply which cancels electrical noise}

본 발명은 생산하기 좋은 가닥 수의 권선으로 간단하게 구성된 트랜스포머를 사용하여 트랜스포머의 권선간의 용량성의 결합에 의해 전도 노이즈 혹은 전도 노이즈와 복사 노이즈를 상쇄시켜 제거함으로써, 대량 생산 시에도 EMI의 편차가 적고 충분한 마진을 제공하여, 트랜스포머의 단가를 인하시키고, EMI 필터의 비용을 절감할 수 있게 하는 트랜스포머 및 전원장치에 관한 것이다.

종래에도 자기에너지전달소자의 권선에 의한 상쇄작용을 이용하여 전원장치에서 전기적인 접지로 흐르는 변위전류를 낮추도록 구성한 자기에너지전달소자나 전원장치가 있었다. 그러나, 상쇄를 위해 작은 턴(T: Turn) 수로 빈틈없이 한 권선층을 채우기 위해 5~6가닥의 가는 선을 펼쳐서 감아야 했다. 따라서, 권선 작업이 어렵고 트랜스포머의 생산성이 낮아 단가가 올라가며, 낮은 높이의 형태를 갖는 트랜스포머의 경우에는 여러가닥의 선을 핀에 접속할 수 없는 등의 많은 단점을 가진다. 또한, 낮은 높이의 형태를 갖는 트랜스포머의 높이의 제한으로부터 벗어나기 위하여 변형된 형태의 방식이 사용되었다. 이 경우에는 전원장치에서 전기적인 접지로 흐르는 변위전류를 낮추는 효과의 편차가 커서 대량 생산 시 EMI의 규격을 만족시키기 어려운 단점이 있었다.

종래의 기술을 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 플라이백 컨버터에서 트랜스포머(13)와 입력선로(16)과 출력선로(17)가 트랜스포머 내부의 분포용량에 의해 결합하여 대지의 전기적인 접지로 변위전류를 발생시키는 원리를 설명한다. 이하 제시된 모든 도면에서 트랜스포머의 각 권선에 표시된 검은 점은 권선의 시작이나 혹은 끝을 표시한다.

도 1에 있어서, 교류 입력 전압은 정류되고 캐패시터(11)에 의해 평활된다. 출력전압의 피드백에 대응하여 스위칭소자(12)가 단속되어 트랜스포머(13)의 입력권선(131)의 에너지의 축적과 방출이 일어나며, 출력정류기(14)와 캐패시터(15)는 출력권선(133)의 전압을 정류하여 부하에 전력을 공급한다.

통상적으로 트랜스포머(13)의 입력권선(131)의 일단과 스위칭소자(12)의 접속점은 스위칭소자(12)가 턴 온 혹은 턴 오프될 때 전압의 변화속도가 대단히 빠르고 최대 500~600볼트의 전위의 변동이 발생된다. 이 전위의 변동은 입력권선(131)과 출력권선(133)과의 사이의 분포용량(Cps)을 통한 경로나 입력권선(131)과 트랜스포머 코어와의 분포용량(Cpc)과 트랜스포머 코어와 출력권선(133)과의 분포용량(Csc)를 통한 경로로 출력권선(133)에 전달되어 출력 선로(17)가 노이즈의 전위를 갖게 한다. 또한, 전위의 변동은 입력권선(131)과 입력선로(16) 사이의 분포용량(Cpi)을 통해 입력선로(16)가 노이즈의 전위를 갖게 한다. 또한, 전위의 변동은 입력권선(131)과 트랜스포머 코어(136)와의 분포용량(Cpc)을 통해 트랜스포머 코어가 노이즈의 전위를 갖게 한다. 이들 노이즈의 전위는 각각 입력선로(16)와 접지와의 분포용량(Cig)과 출력선로(17)와 접지와의 분포용량(Cog)와 트랜스포머의 코어와 접지와의 분포용량(Ccg)를 통해 전류가 흐르게 하여 공통 모드 노이즈(Common mode noise)를 생성하며, 이 노이즈 전류는 법 규정에서 정한 레벨 이하로 관리되어야 한다.

또한, 스위칭소자(12)에 흐르는 전류의 변동에 의해 입력권선(131)에는 상당히 넓은 주파수 대역의 노이즈가 생성되며, 이 노이즈는 권선 간의 분포용량을 통해 출력권선(133)에 전달되고 출력선로(17)를 통해 노이즈를 방사시킨다. 이러한 방사노이즈의 억제를 위해 많은 노력과 비용을 감수하고 있다. 방사 노이즈가 심한 전원장치는 장치에 연결되는 휴대전화기의 FM 라디오의 수신이나 DMB TV의 수신 감도를 떨어뜨리기도 하며, 이를 방지하기 위해 장치 내에 고가의 필터를 사용해야 하는 단점을 가진다.

도 2는 종래 기술에서 입력권선(131)의 전위에 의해 출력권선(133)이 용량성으로 결합하는 것을 상쇄시키는 원리도이다.

도 2에서, 입력권선(131)은, 출력권선(133)을 향하는 방향으로 전기장을 생성시켜 출력권선(133)과 서로 마주보는 면의 분포용량을 통해 용량성의 결합 전류를 생성시키고, 출력권선(133)을 향하는 반대 방향으로 전기장을 생성시켜 입력권선(131)과 트랜스포머 코어(136)와의 분포용량과 트랜스포머 코어(136)와 출력권선(133)과의 분포용량을 통해 용량성의 결합 전류를 생성시킨다.

도 2에서, 도 1에서 보인 출력선로(17)를 통해 대지의 전기적인 접지로 흐르는 변위전류를 허용치 이하로 유지 하기 위해, 입력권선(131)과 출력권선(133) 사이의 용량성의 결합 전류를 낮게 유지해야 한다. 도 2에서는, 이를 위해, 입력권선(131)에서 출력권선(133)을 향하는 방향으로 생성되는 전기장은 상쇄권선(132)에 의해 차폐시키고, 입력권선(131)에서 출력권선(133)을 향하는 방향과 반대 방향으로 생성되는 전기장은 차폐권선(134)에 의해 차폐시킨다.

또한, 차폐에도 불구하고 생성되는 용량성의 결합을, 차폐권선(134)은 입력권선(131)의 전위과 반대의 극성의 전위로 전기장을 형성시켜 제거한다. 또한, 상쇄권선(132)은, 상쇄권선(132)과 출력권선(133) 사이에 역극성의 용량성을 결합을 생성시켜, 차폐에도 불구하고 생성되는 입력권선(131)과 출력권선(133) 사이의 용량성의 결합을 상쇄시켜 제거한다.

높은 전위의 변동을 갖는 입력권선(131)으로부터 동일한 극성에 낮은 전위의 변동을 갖는 출력권선(133)으로 생성되는 용량성의 결합을 상쇄시킬 역극성의 전류를 생성시키기 위해, 상쇄권선(132)은 출력권선(133)의 전위의 변동보다 더 낮은 전위의 변동을 가져야 하며, 이를 위해 단위면적 당 감기는 상쇄권선(132)의 턴(T: Turn) 수는 단위면적 당 감기는 출력권선(133)의 턴 수보다 작다.

실례로써, 220V의 상용전압을 입력으로 하고 5V를 출력으로 하는 휴대폰 충전기용 전원에 주로 사용되는 권선 폭이 8mm인 트랜스포머를 예로 든다. 출력권선(133)의 턴 수가 8턴(T: Turn)인 경우, 도 2의 방식에서는 입력권선(131)이 출력권선(133)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차폐시키면서 결합을 상쇄시키기 위해, 출력권선(133)이 감기는 권선 구간에 감아야 하는 상쇄권선(132)의 턴 수는 6T 내지 7T이다. 출력권선(133)은 외부의 절연층을 포함하여 두께가 0.7mm에 이르는 선재를 사용하는데, 상쇄권선(132)의 경우에는 결합도의 저하를 막기위해 0.15mm 직경의 얇은 선을 5 ~ 6가닥을 가지런히 펼쳐서 빈틈없이 병렬로 감아야 하므로, 권선을 감기가 어려워 생산성이 낮아지고 가격이 상승하는 단점을 가진다.

도 3에 도 2의 트랜스포머의 실례를 보이며, 도 4는 도 3의 트랜스포머에서 10V 내외의 보조전원을 인출하기 위한 3 가닥 가량의 바이어스권선(135)를 더 포함하는 예이다. 3가닥의 바이어스권선(135)과 6가닥의 상쇄권선(132)이 연결되어야 하는 공통 접지용 단자(5a와 7a)에는 총 9가닥이 결선되어야 하는데, 납땜된 부품의 높이가 제한받는 소형 제품에서는 이러한 방법을 사용할 수 없게 된다.

도 5는 권선의 작업성을 개선하기 위하여 변형된 트랜스포머의 구조를 보인다. 입력권선(131)과 출력권선(133)의 사이에 상쇄를 위한 턴 수보다 훨씬 많은 턴 수를 가지는 바이어스권선(135)을 위치시키고, 입력권선(131)과 출력권선(133)의 사이와 바이어스권선(135)과 출력권선(133)의 사이에서 생성되는 용량성의 결합을 상쇄시키기 위해 출력권선(133)의 일부분과 용량성으로 결합하는 한 가닥의 상쇄권선(137)을 추가한 구조이다. 그런데, 상쇄권선(137)의 위치를 잡아주기 위한 베리어테이프(138)가 폭의 편차가 크고, 상쇄권선(137)의 물리적인 위치가 일정하지 않아 상쇄권선(137)과 출력권선(133) 사이의 결합은 큰 편차가 발생된다. 이 편차는 제품에 따라 EMI가 크게 발생되게 하는 단점을 가진다.

한편, 도 2 내지 도 5의 종래의 기술에서는 차폐권선(134)이 입력권선(131)의 권선 층 중에서 가장 높은 전위의 변동을 갖는 층과 인접하여 감긴다. 차폐권선(134)과 입력권선(131)의 가장 높은 전위의 변동을 갖는 층 사이에는 수 많은 분포용량이 존재한다. 두 권선의 각 부분에는 빠르고 큰 전위차의 변동이 발생되며, 큰 전위차의 변동은 각 부분의 인덕턴스와 분포용량에 의해 공진을 일으켜 고주파의 노이즈 레벨이 급증하여, 방사노이즈의 양을 크게 증가시키는 단점을 가진다.

이와같이 도 2 내지 도 5의 종래의 기술은 스위칭소자(12)에 흐르는 전류의 변동에 의해 입력권선(131)에서 생성되는 노이즈를 각 권선 및 코어를 통해 선로에 전달하여 방사시키는 단점을 가지며, 또한 차폐권선(134)과 입력권선(131) 사이의 분포정수에 의한 공진에 의해 추가적인 노이즈를 생성시켜 방사시키는 단점을 가진다.

이는 전원 장치에 연결되거나 근접하게 위치하는 FM 라디오나 DMB TV의 수신 감도를 떨어뜨리는 등 전자기기의 성능을 저하시키기도 하고, 법규에서 정한 허용치 이하로 방사 노이즈의 레벨을 낮추기 위해 많은 노력과 비용의 지불을 요구한다.

종래의 기술은, 전위의 변동에 의한 용량성의 결합을 상쇄시키기 위해 권선을 6가닥씩이나 병렬로 감아야 하므로 자동화가 어렵고 생산성이 저하되며, 높이가 제한을 받는 소형제품에서는 많은 수의 선을 단자에 납땜하는 것이 높이 제한을 만족시키기 어렵고, 선의 가닥 수를 줄이기 위해 바이어스권선과 균형권선으로 상쇄를 시키는 경우, 상쇄의 편차가 심해서 전도성 EMI의 마진 관리가 어려워지는 단점을 가진다.

또한 종래의 기술은, 스위칭 소자의 스위칭에 따라 입력권선에서 생성되는 노이즈와 차폐권선에 의해 추가로 생성되는 노이즈에 의한 방사 EMI의 억제를 위한 노력과 비용이 요구되는 단점을 가진다.

본 발명은 종래 기술의 이러한 단점들을 모두 해결하기 위한 것이다.

이 발명은 비절연형의 Buck 컨버터와 Buck-boost 컨버터와 Boost 컨버터, 절연형의 포워드 컨버터와 플라이백 컨버터에 적용되나, 실시예에 따른 설명은 플라이백 컨버터에 대하여 주로 설명한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 제1전압입력단자와, 제2전압입력단자와, 스위칭소자와, 스위칭소자의 구동부와, 자기에너지전달소자와, 출력정류기와, 출력 선로를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 자기에너지전달소자는,

자기에너지전달소자의 코어와; 상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 입력권선과; 상기 입력권선의 한쪽 측면과 마주하여 감겨져 상기 입력권선과 자기적으로 결합하여 에너지를 인출하여 부하에 공급하며, 상기 출력정류기에 접속되는 단자의 전위의 변동이 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 반대인 출력권선과; 그리고 상기 입력권선과 상기 출력권선 사이의 서로 마주하는 면의 분포용량을 통한 용량성의 결합을 차폐하고, 상기 출력권선 이외의 권선들과 상기 출력권선 이외의 권선들에 연결되는 선로들과 소자들 및 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합의 합을 상쇄시켜 낮추기 위하여 상기 출력권선으로 용량성의 결합을 생성시키는 상쇄권선을 포함하되,

상기 자기에너지전달소자의 코어에 연결되어 가해지는 전위의 극성 및 크기에 의해 상기 자기에너지전달소자의 코어와 상기 출력권선 사이에서 생성되는 용량성의 결합의 극성 및 크기를 결정시키며, 상기 출력권선 이외의 권선들과 상기 출력권선 이외의 권선들에 연결되는 선로들과 소자들 및 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합의 합을 상쇄시켜 낮추기 위하여 상기 상쇄권선과 상기 출력권선 사이의 용량성의 결합을 생성시키는데 필요한 한 권선 층의 단위 면적당 감기는 상기 상쇄권선의 턴 수가 한 권선 층의 단위 면적당 감기는 상기 출력권선의 턴 수보다 크게 되는 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 목적을 달성하기 위한 제1전압입력단자와; 제2전압입력단자와; 스위칭소자와; 스위칭소자의 구동부와, 그리고 자기에너지전달소자를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 자기에너지전달소자는,

자기에너지전달소자의 코어와; 상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제1전압입력단자와 상기 스위칭소자의 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제1입력권선과; 그리고 상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제2전압입력단자와 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제2입력권선을 포함하되,

상기 자기에너지전달소자의 코어에 연결되어 가해지는 전위에 의해 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 외부로 생성되는 용량성의 결합의 극성 및 크기를 설정하며, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제1입력권선 및 상기 제1입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동 및 상기 제1입력권선에서 발생된 노이즈에 의해 외부로 미치는 영향과 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제2입력권선 및 상기 제2입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동 및 상기 제2입력권선에서 발생된 노이즈에 의해 외부로 미치는 영향이 역 극성이어서 상쇄되는 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 목적을 달성하기 위한 제1전압입력단자와, 제2전압입력단자와, 스위칭소자와, 스위칭소자의 구동부와, 자기에너지전달소자와, 출력정류기와, 출력 선로를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 자기에너지전달소자는,

자기에너지전달소자의 코어와; 상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제1전압입력단자와 상기 스위칭소자의 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제1입력권선과; 상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제2전압입력단자와 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제2입력권선과; 그리고 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선에 자기적으로 결합하여 에너지를 인출하는 출력권선을 포함하되,

상기 자기에너지전달소자의 코어에 가해지는 전위에 의해 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성의 결합의 극성 및 크기가 설정되며, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제1입력권선 및 상기 제1입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동 및 상기 제1입력권선에서 발생된 노이즈가 상기 출력권선에 미치는 영향과 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제2입력권선 및 상기 제2입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동 및 상기 제2입력권선에서 발생된 노이즈가 상기 출력권선에 미치는 영향이 역 극성이어서 상쇄되는 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 목적을 달성하기 위한 제1전압입력단자와, 제2전압입력단자와, 스위칭소자와, 스위칭소자의 구동부와, 스위칭소자의 구동부와, 자기에너지전달소자와, 출력정류기와, 출력 선로를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 자기에너지전달소자는,

자기에너지전달소자의 코어와; 상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제1전압입력단자와 상기 스위칭소자의 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제1입력권선과; 상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제2전압입력단자와 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제2입력권선과; 그리고 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선에 결합하여 에너지를 인출하는 출력권선을 포함하되,

상기 자기에너지전달소자의 코어에 가해지는 전위에 의해 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성의 결합의 극성 및 크기가 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 발명에 따르는 상술한 자기에너지 전달소자를 포함하는 Buck 컨버터와 Buck-boost 컨버터와 Boost 컨버터와 플라이백 컨버터와 포워드 컨버터가 제공된다.

또한, 이 발명에 따르는 상술한 전원장치를 포함하는 제조된 물품이 제공된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 이 발명의 실시예에 따른 노이즈를 상쇄시키는 구조를 가진 트랜스포머 및 전원장치에 대해 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은, 트랜스포머의 입력권선과 출력권선 사이의 용량성의 결합을 상쇄시켜 출력선로의 노이즈의 전위를 낮추기 위한 상쇄권선의 턴수를 종전의 기술에 비해 훨씬 증가시켜 훨씬 적은 가닥의 선으로 권선 작업을 할 수 있게 하고, 트랜스포머의 권선 구조를 간단하게 함으로써, 권선 작업의 자동화가 용이하고, 생산성이 향상되고, 트랜스포머의 단가가 인하되며, 상쇄의 편차가 적어 전도성 (Conducted) EMI의 편차를 개선 할 수 있으며, 부품 높이의 제한이 있는 소형 제품을 위한 단자의 납땜 부위의 높이 제한에 쉽게 대응할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명은, 차폐를 위해 추가되는 권선과 입력권선과의 분포정수에 의해 추가로 생성되는 노이즈의 크기를 대폭 줄이거나 제거하여 방사 EMI의 억제를 위한 노력과 비용을 절감할 수 있게 한다.

또한 본 발명은, 스위칭 소자의 스위칭에 따라 입력권선에서 생성되는 노이즈가 출력권선으로 전달되지 않게 함으로써, 방사 EMI를 현저히 낮출 수 있으며, 방사 EMI의 억제를 위한 노력과 비용을 절감할 수 있게 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 플라이백 컨버터에서 트랜스포머 내부의 분포용량에 의해 접지로 흐르는 변위전류의 발생도.
도 2는 종래 기술의 상쇄의 원리도
도 3 내지 도 5는 종래 기술의 트랜스포머 구조의 실시예들
도 6은 본 발명에 따르는 트랜스포머의 용량성 결합에 대한 상쇄의 원리도
도 7은 도 6의 원리에 따라 구성된 트랜스포머의 일 실시예
도 8는 도 7의 트랜스포머를 적용한 플라이백 컨버터의 구성도
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따르는 트랜스포머의 용량성 결합에 대한 상쇄의 다른 원리도들
도 12는 도 11의 원리에 따르는 트랜스포머를 적용한 플라이백 컨버터의 구성도
도 13은 본 발명에 따르는 트랜스포머의 용량성 결합에 대한 상쇄의 또 다른 원리도
도 14는 도 13의 원리에 따라 구성된 트랜스포머의 일 실시예
도 15는 도 14의 트랜스포머를 적용한 플라이백 컨버터의 구성도
도 16 내지 도 18은 본 발명에 따르는 트랜스포머의 용량성 결합에 대한 상쇄의 또 다른 원리도들
도 19는 도 18의 원리에 따르는 트랜스포머를 적용한 플라이백 컨버터의 구성도
도 20 내지 도 21은 본 발명에 따르는 트랜스포머에서 노이즈를 상쇄시켜 낮추는 실시예들
도 22와 도 23은 이 발명에 따르는 포워드 컨버터의 구성도들

[제1실시예]

본 발명의 실시예인 도 6 내지 도 12는 트랜스포머 코어(196)에 연결되어 가해지는 전위를 설정하여 상쇄권선(192)의 턴 수를 출력권선(193)의 턴 수보다 크게 하여 권선의 생산성을 향상시킨다. 또한 도 6 내지 도 9는 트랜스포머 코어(196)에 전위를 가하기 위한 코어바이어스권선(194a 혹은 194b)은 입력권선(191)의 권선 층 중 가장 높은 전위의 변동을 가지는 권선층의 일부분에만 근접하여 감기므로, 분포정수에 의한 추가적인 노이즈의 생성이 차폐를 위해 전체 권선면에 차폐권선(134)을 감던 종전의 기술에 비해 훨씬 줄어 방사 EMI를 대폭 개선되는 장점을 제공한다. 특히 도 10 내지 도 12는 입력권선(191)과 분포정수로 결합하는 권선을 제거하여 추가적인 노이즈가 생성되지 않게 함으로써 방사 EMI가 더욱 개선되는 장점을 제공한다.

이하 도 6 내지 도 12에 대해 설명한다.

도 6은 트랜스포머 코어(196)에 연결되어 가해지는 전위를 설정하여 상쇄권선(192)의 턴 수를 출력권선(193)의 턴 수보다 크게 하여 권선의 생산성을 향상시키고, 방사 노이즈의 생성을 낮추는 본 발명의 원리도이다.

도 6에 있어서, 트랜스포머(19a)는 트랜스포머 코어(196)에 감겨지는 입력권선(191)과 출력권선(193)과 상쇄권선(192)과 트랜스포머 코어(196)에 연결되어 전위를 가하는 코어바이어스권선(194a)을 포함한다.

도 7은 도 6의 원리1에 따라 구성된 트랜스포머(19a)의 일 실시예이고, 도 8는 도 7의 트랜스포머(19a)를 적용한 플라이백 컨버터의 구성도이다. 도 9는 코어바이어스권선(194b)이 도 6의 코어바이어스권선(194a)과 극성이 반대인 다른 실시예를 보인다.

도 6의 입력권선(191)은, 도 8에 도시된 스위칭소자(12)의 스위칭 동작에 의한 전류의 흐름의 단속에 의해 전위의 변동을 가지며, 출력권선(193)의 단자 중 출력정류기(14a)에 접속되는 단자의 전위의 변동은 입력권선(191)의 전위의 변동과 반대 극성이다. 트랜스포머(19a 혹은 19b)의 코어바이어스권선(194a 혹은 194b)은 도 6과 같이 입력권선(191)의 전위의 변동과 동일한 극성을 취 할 수도 있고, 도 9와 같이 입력권선(191)의 전위의 변동과 반대인 극성을 취 할 수도 있다.

스위칭소자(12)의 스위칭에 따라 입력권선(191)의 전위가 변동하는 매 순간마다, 입력권선(191)과 출력권선(193) 사이에서 전위차의 변동에 의해 용량성의 결합 전류가 흐르며, 트랜스포머(19a)의 코어(196)와 출력권선(193) 사이에서도 전위차의 변동에 의해 용량성의 결합 전류가 흐른다.

입력권선(191) 및 입력권선(191)에 연결되는 선로와 소자들로부터 출력권선(193)으로 생성되는 용량성의 결합 전류와 트랜스포머(19a)의 코어(196)로부터 출력권선(193)으로 생성되는 용량성의 결합 전류와, 그리고 1차측의 모든 요소들로부터 출력권선(193)으로 흐르는 용량성의 결합 전류의 합이 클수록 출력 선로(17)를 통해 대지의 전기적인 접지로 흐르는 변위전류가 증가하여 전도성 EMI (Conducted EMI)가 커지게 된다.

전도성 EMI (Conducted EMI)를 허용치 이하로 줄이기 위하여, 입력권선(191) 및 입력권선(191)에 연결되는 선로와 소자들로부터 출력권선(193)으로 생성되는 용량성의 결합 전류와 트랜스포머(19a)의 코어(196)로부터 출력권선(193)으로 생성되는 용량성의 결합 전류와, 그리고 1차측의 모든 요소들로부터 출력권선(193)으로 흐르는 용량성의 결합 전류의 합을 상쇄권선(192)과 출력권선(193) 사이에서 생성되는 역극성의 용량성의 결합전류로 상쇄시켜 낮춘다.

입력권선(191)과 출력권선(193) 사이에서 생성되는 용량성의 결합의 양을 최소로 하기 위해 상쇄권선(192)을 입력권선(191)과 출력권선(193) 사이의 한 권선층을 빈틈없이 채워서 감아 입력권선(191)과 출력권선(193) 사이에서 생성되는 용량성의 결합을 차폐시킬 수 있다.

상쇄권선(192)은, 입력권선(191)의 전위의 변동과 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 출력권선(193)과 입력권선(191) 사이의 전위차의 용량성의 결합과 반대 극성인 용량성의 결합을 생성시키기 위해, 출력권선(193)보다 더 큰 반대 극성의 전위의 변동을 가져야 한다. 따라서, 상쇄를 위해 필요로 하는 단위 면적당 감기는 상쇄권선(192)의 턴 수를 단위 면적당 감기는 출력권선(193)의 턴 수보다 크게 선정할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 트랜스포머(19a 혹은 19b)의 코어(196)에 전위를 가해 트랜스포머(19a 혹은 19b)의 코어(196)와 출력권선(193) 사이의 용량성의 결합 전류의 극성과 크기를 조절함으로써, 상쇄를 위해 필요로 하는 단위 면적당 감기는 상쇄권선(192)의 턴 수와 단위 면적당 감기는 출력권선(193)의 턴 수의 차이를 조절할 수 있으며, 상쇄권선(192)의 턴 수를 생산성을 고려한 원하는 수치로 맞출수 있게 한다.

도 6과 도 7의 트랜스포머(19a)에서, 트랜스포머(19a)의 코어(196)에 연결되어 전위를 가하기 위한 코어바이어스권선(194a)은 입력권선(191)의 권선층 중 가장 높은 전위의 변동을 가지는 권선층의 일부분에만 결합하도록 감긴다. 따라서, 차폐를 위해 입력권선(131)의 가장 높은 전위의 변동을 가지는 한 권선층 전체와 결합하는 종래 방식에 비해 분포정수에 의한 노이즈의 생성이 훨씬 줄어든다. 디자인에 따라, 코어바이어스권선(194a)을 입력권선(191)의 권선층과의 공진에 의한 노이즈의 생성이 낮은 위치에 배치함으로써, 노이즈의 생성을 더욱 줄일 수도 있다.

다른 실시예로써, 도 6에서 입력권선(191)의 권선층 중 가장 낮은 전위의 변동을 가지는 권선층의 일부분에서 중간 탭을 인출하여 트랜스포머(19a)의 코어(196)에 전위를 가하고 코어바이어스권선(194a)을 제거할 수 있다. 이 경우, 코어바이어스권선(194a)을 별도로 감았을 때 발생될 수 있는 입력권선(191)과 코어바이어스권선(194a) 사이의 전위차의 변동과 분포정수에 의한 노이즈 레벨의 증가를 제거할 수 있다.

도 8에서, 캐패시터(11)과 스위칭소자(12)와 입력선로(16)과 출력 선로(17)은 각각 도 1의 요소들에 대응된다.

도 8의 출력정류기(14a)는, 트랜스포머(19a)의 출력권선(193)이 입력권선(191)의 전위의 변동과 반대 극성의 전위의 변동을 가지므로, 부의 전압을 정류하고, 캐패시터(15)의 전압과 출력 전압의 극성도 도 1과 반대이다.

도 9와 도 10은 트랜스포머의 코어(196)에 가해지는 전위의 변동이 입력권선(191)의 전위의 변동과 반대인 경우를 보인다.

도 10은 상쇄권선(192)에 의해 트랜스포머의 코어(196)에 전위를 가하는 실시예인데, 이 경우에도 코어바이어스권선(194b)을 별도로 감았을 때 발생될 수 있는 입력권선(191)과 코어바이어스권선(194b) 사이의 전위차의 변동과 분포정수에 의한 노이즈 레벨의 증가를 제거할 수 있다.

또한 트랜스포머의 코어(196)는 상쇄권선(192)의 일부분에서 탭을 인출하여 전위가 가해질 수도 있고, 상쇄권선(192)의 일측단자에 코어바이어스권선(194b)을 직렬로 연결하여 전위가 가해질 수도 있다. 이들 경우에도, 코어바이어스권선(194b)을 별도로 감았을 때 발생될 수 있는 분포정수에 의한 노이즈 레벨의 증가 요인이 제거된다.

이상과 같이, 트랜스포머의 코어(196)에 가해지는 전위는 입력권선(191)의 전위의 변동과 동일한 극성의 임의의 전위를 갖는 권선으로부터 입력권선(191)의 전위의 변동과 반대인 극성의 임의의 전위를 갖는 권선의 사이에서 선정될 수 있으며, 그 중간 지점에 해당하는 1차측의 교류적인 접지의 전위가 선정될 수도 있다.

도 11은 트랜스포머(19d)의 코어(196)가 1차측의 전기적인 접지로 연결된 실시예이며, 역시 분포정수에 의한 노이즈 레벨의 증가 요인이 제거된다.

도 12는 트랜스포머(19d)를 적용한 플라이백 컨버터의 일례이다.

도 12에서, 트랜스포머(19d)를 제외한 모든 요소들은 도 8의 요소들에 대응된다.

이와같이 본 발명은, 출력권선(193)을 입력권선(191)의 전위의 변동과 반대 극성을 갖게 하고, 트랜스포머(196a 내지196d)의 코어(196)에 가해지는 전위를 설정하여, 1차측의 모든 요소들로부터 출력권선(193)으로 생성되는 용량성의 결합 전류를 상쇄시켜 전원장치로부터 전기적인 접지로 흐르는 변위전류를 낮추기 위한 상쇄권선(192)의 턴 수를 생산하기 좋은 턴 수로 맞출 수 있게 하거나, 또한 보조전원을 인출하기에 적합한 턴 수로 맞출 수 있게 하여 원가를 낮춘 것이다.

또한, 본 발명의 상쇄권선(192)은 적은 가닥 수의 선으로 감기고, 물리적인 위치의 변동이 작아, 출력권선(193)과의 용량성의 결합의 편차가 적게 발생하므로, 상쇄특성의 편차가 적어 대량 생산을 하더라도 전도성 EMI의 편차를 작게 안정 시킬 수 있다.

또한, 빠르고 높은 전위의 변동을 갖는 입력권선(191)의 권선층과 분포 정수를 가지고 결합하는 요소를 제거하여, 종전 기술에 비해 추가적인 노이즈의 생성이 훨씬 줄어드는 효과를 가진다.

[제2실시예]

도 13 내지 도 21은, 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예인 도 6 내지 도 12에 비해 보다 높은 에너지 전달 효율을 제공하고, 제 1실시예에 비해 입력권선이 갖는 전압과 훨씬 비슷하고 왜곡이 적은 파형으로 상쇄시킴에 따라 상쇄의 오류가 감소하여 넓은 주파수 대에 걸쳐 훨씬 더 낮은 전도성 (Conducted) EMI를 제공하며, 스위칭 소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 입력권선에서 생성되더라도 주변에 미치는 영향이 작으며, 또한 발생된 노이즈가 출력권선으로 전달되지 않게 하여 방사 EMI를 획기적으로 낮추는 본 발명의 제2실시예들을 보인다.

이하 도 13 내지 도 21에 대해 설명한다.

도 13과 도 16에 있어서, 트랜스포머 코어(226)와 제1입력권선(221)과 출력권선(223)은 도 6에서의 트랜스포머 코어(196)와 입력권선(191)과 출력권선(193)에 대응되며, 제2입력권선(222)은 도 6에서의 입력권선(191)의 일부 기능과 상쇄권선(192)의 상쇄기능을 수행하며, 코어바이어스권선(224a 혹은 224b)는 도 6에서의 코어바이어스권선(194a 혹은 194b)에 대응된다.

도 14는 도 13의 원리를 적용한 트랜스포머(22a)를 보이고, 도 15는 도 14의 트랜스포머(22a)를 적용한 플라이백 컨버터이다.

첫째, 본 발명이 보다 높은 에너지 전달 효율을 제공하는 장점에 대해 설명한다.

도 3의 종래의 트랜스포머(13a)과 도 6 내지 도 12의 트랜스포머(19a 내지 19d)에 있어서, 상쇄권선(132 혹은 192)은 입력권선(131 혹은 191)과 출력권선(133 혹은 193) 사이의 자기적인 결합을 저해하여 누설(Leakage) 인덕턴스를 증가시키고 효율을 저하시킨다.

도 14의 트랜스포머(22a)의 트랜스포머 코어(226)에 감겨지는 입력권선은, 도 15와 같이, "+" 입력전압과 스위칭소자(12)와의 사이에 연결되는 제1입력권선(221)과 "-" 입력전압과 스위칭소자(12)와의 사이에 연결되는 제2입력권선(222)으로 나뉘어 구성되며, 두 권선 모두 스위칭소자(12)를 통해 흐르는 전류의 단속에 의해 에너지를 축적하고 방출한다. 출력권선(223)의 전압은 출력정류기(14a)와 캐패시터(15)로 정류되고 평활되어 부하로 공급된다. 제2입력권선(222)은 입력권선의 일부로써 에너지를 축적하고 전달하므로, 제1실시예들의 트랜스포머(19a 내지 19d)에 비해 출력권선(223)과의 결합도가 높아 누설 인덕턴스가 낮고, 에너지의 전달 효율이 높은 장점을 가진다.

둘째, 본 발명이 넓은 주파수 대역에서 보다 낮은 전도성 EMI 특성을 제공하는 장점에 대해 설명한다.

도 3의 종래의 트랜스포머(13a)과 도 6 내지 도 12의 트랜스포머(19a 내지 19d)에 있어서, 상쇄권선(132 혹은 192)의 전압은 누설 인덕턴스와 분포용량에 의해 입력권선(131 혹은 191)의 전압 파형에 비해 지연된 왜곡된 파형을 가지므로, 왜곡된 상쇄권선(132 혹은 192)의 전압으로 입력권선(131 혹은 191)과 출력권선(133 혹은 193) 사이의 용량성의 결합을 상쇄시키면 오류가 발생하여, 주파수 대 별로 전도성 EMI의 저감 효과가 다르게 나타난다. 특히 입력권선(131 혹은 191)이 갖는 누설 인덕턴스에 의한 스파이크 전압은 상쇄권선(132 혹은 192)에 나타나지 않으므로, 스파이크 전압에 의한 전도성 EMI를 제거하기 어려운 단점이 있으며, 이에 따라 1MHz 내지 5MHz 대역에서 전도성 EMI가 높게 나타나는 단점을 보인다..

도 15에서 스위칭소자(12)를 통해 흐르는 전류는 트랜스포머(22a)의 제1입력권선(221)과 제2입력권선(222)을 통해 흐르고, 스위칭소자(12)에 의한 단속에 따라 두 권선은 역극성으로 거의 대칭된 전압 파형을 생성한다. 도 8에서 보인 전압을 유도하여 왜곡된 전압으로 상쇄를 수행하는 상쇄권선(192)와 달리, 에너지를 축적해서 방출하는 제2입력권선(222)은 제1입력권선(221)과 같이 누설 인덕턴스에 의한 스파이크 전압도 가진다. 따라서, 제2입력권선(222)에 의한 상쇄는, 왜곡된 파형에 의해 상쇄를 수행하는 제1실시예들에 비해 훨씬 정확하게 수행되며, 넓은 주파수 대역에서 오류의 발생이 적어 주파수 대 별로 전도성 EMI의 저감 효과가 제1실시예들에 비해 훨씬 고르고 우수하게 나타나는 장점을 가진다.

도 15의 트랜스포머(22a)의 제2입력권선(222)은 전위차의 변동에 의해 출력권선(223)으로 용량성의 결합 전류를 생성시켜 제1입력권선(221)과 제1입력권선(221)에 연결되는 선로와 소자들로부터 전위차의 변동에 의해 출력권선(223)으로 생성되는 용량성의 결합 전류와 트랜스포머 코어(226)로부터 전위차의 변동에 의해 출력권선(223)으로 생성시키는 용량성의 결합 전류의 합을 상쇄시켜 제거시킴으로써, 대지의 전기적인 접지로 흐르는 변위전류를 아주 낮게 낮추어 전도성 EMI를 줄인다.

셋째, 본 발명에 있어서 트랜스포머 코어(226)에 가해지는 전위를 설정하여 전위차의 변동에 의해 출력권선(223)으로 생성되는 용량성의 결합 전류를 낮추기 위해 필요로 하는 단위면적 당 감기는 제2입력권선(222)의 턴 수를 단위면적 당 감기는 출력권선(223)보다 더 크고 생산성이 좋은 턴 수로 선정할 수 있는 장점에 대해 설명한다.

도 15에서, 제1입력권선(221)과 제1입력권선(221)에 연결된 선로와 소자들은 제1입력권선(221)의 전위의 변동과 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 출력권선(223)으로 스위칭에 따른 전위차의 변동에 의해 용량성의 결합을 생성시킨다. 또한 트랜스포머의 코어(226)도 스위칭에 따른 전위차의 변동에 의해 출력권선(223)으로 용량성의 결합을 생성시킨다.

제2입력권선(222)은, 트랜스포머의 코어(226)와 제1입력권선(221)과 제1입력권선(221)에 연결된 선로와 소자들로부터 출력권선(223)으로 생성되는 용량성의 결합을 상쇄시켜 제거하기 위하여, 제1입력권선(221)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 용량성의 결합과 역극성의 용량성 결합을 출력권선(223)으로 생성시킨다. 그러기 위해, 제2입력권선(222)은 출력권선(223)보다 더 큰 반대 극성의 전위의 변동을 가져야 한다. 따라서, 상쇄를 위해 필요로 하는 단위 면적당 감기는 제2입력권선(222)의 턴 수는 단위 면적당 감기는 출력권선(223)의 턴 수보다 크게 선정된다.

트랜스포머의 코어(226)와 출력권선(223) 사이의 전위차의 변동의 극성과 크기에 따라 트랜스포머의 코어(226)와 출력권선(223) 사이의 용량성의 결합 전류의 극성과 크기가 달라지며, 트랜스포머의 코어(226)에 가해지는 전위를 적절히 설정하여 상쇄를 위해 필요로 하는 단위 면적당 감기는 제2입력권선(222)의 턴 수와 단위 면적당 감기는 출력권선(223)의 턴 수의 차이를 조절할 수 있으며, 제2입력권선(222)의 턴 수를 생산성을 고려한 원하는 수치로 맞출 수 있게 한다. 혹은 제2입력권선(222)의 턴 수를 보조전원을 인출하는데 필요로 하는 턴 수로 선정할 수 있음으로써, 보조전원을 위해 추가로 감아야 하던 권선을 삭제할 수 있어 권선 비용이 절감할 수 있게 한다.

넷째, 본 발명의 트랜스포머 코어(226)에 전위를 가하는 방법들이 도 2의 종전의 기술에 비해 분포정수에 의한 노이즈를 훨씬 적게 발생하게 하거나 제거시키는 장점을 가지는 것에 대해 설명한다.

트랜스포머 코어(226)에 가해지는 전위는 출력권선(223)의 전위의 변동과 동일한 극성의 전위의 변동을 갖는 임의의 전위에서부터 출력권선(223)의 전위의 변동과 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 임의의 전위의 범위에서 선정될 수 있다.

트랜스포머 코어(226)에 전위를 가하는 실시예로써, 도 13과 같이 출력권선(223)의 전위의 변동과 반대 극성을 가지는 코어바이어스권선(224a)의 일측 단자에 트랜스포머 코어(226)를 연결하는 실시예와, 도 16과 같이 출력권선(223)의 전위의 변동과 동일한 극성을 가지는 코어바이어스권선(224b)의 일측 단자에 트랜스포머 코어(226)를 연결하는 실시예를 들 수 있다. 이들 코어바이어스권선(224a 혹은 224b)은 제1입력권선(221)의 권선층 중의 일부분에만 결합하도록 감긴다. 따라서, 차폐를 위해 입력권선(131)의 가장 높은 전위의 변동을 가지는 한 권선층 전체와 결합하는 도 2의 종래 방식에 비해 분포정수에 의한 노이즈의 생성이 훨씬 줄어드는 장점을 가진다.

디자인에 따라, 코어바이어스권선(224a 혹은 224b)을 제1입력권선(221)의 권선층과의 공진에 의한 노이즈의 생성이 낮은 위치에 배치함으로써, 노이즈의 생성을 더욱 줄일 수도 있다.

트랜스포머 코어(226)에 전위를 가하는 다른 실시예로써, 도시하지는 않았지만, 도 13과 도 16에서 제1입력권선(221)의 일부분에서 중간 탭을 인출하여 트랜스포머의 코어(226)에 연결하여 전위를 가하고 코어바이어스권선(224a 혹은 224b)을 제거할 수 있다. 트랜스포머 코어(226)에 전위를 가하는 또 다른 실시예로써, 도 17과 같이 트랜스포머의 코어(226)를 제2입력권선(222)의 일측 단자에 연결하여 전위를 가할 수도 있고, 도시하지는 않았지만 트랜스포머의 코어(226)를 제2입력권선(222)의 일부분에서 인출된 중간 탭에 연결하여 전위를 가할 수도 있다. 또 다른 실시예로써, 도 18과 같이 트랜스포머 코어(226)에 "+" 입력전압 단자나 "-" 입력전압 단자 등의 1차측의 교류적인 접지로 연결되어 전위가 가해질 수도 있다. 이러한 실시예들은 코어바이어스권선(224a 혹은 224b)을 별도로 감았을 때 발생될 수 있는 제1입력권선(221)과 코어바이어스권선(224a 혹은 224b) 사이의 전위차의 변동과 분포정수에 의한 노이즈 발생이 제거되는 장점을 가진다.

트랜스포머 코어(226)에 전위를 가하는 또 다른 실시예로써, 도시하지는 않았지만 제2입력권선(222)의 전위와 코어바이어스권선(224b)의 전위의 합을 트랜스포머의 코어(226)에 가할 수도 있다.

도 19는 트랜스포머의 코어(226)가 교류적으로 접지인 "+" 입력전압에 연결되어 전위가 가해지는 트랜스포머(22d)를 적용한 플라이백 컨버터의 일례이다.

도 19에서, 트랜스포머(22d)를 제외한 모든 요소들은 도 15의 요소들에 대응된다.

다섯째, 본 발명이 스위칭 소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 입력권선에서 생성되는 노이즈에 의한 영향을 상쇄시켜 줄이거나, 출력권선으로 전달되지 않게 하여 방사 EMI를 획기적으로 낮추는 장점을 가지는 것에 대해 설명한다.

도 15에 도시된 스위칭소자(12)에 흐르는 전류의 변화에 의해 제1입력권선(221)에서 생성되는 전위의 변동이나 노이즈는 스위칭소자(12)에 흐르는 전류의 변화에 의해 제2입력권선(222)에서 생성되는 전위의 변동이나 노이즈와 대칭된 역극성이며, 두 권선으로부터 전원장치 내의 다른 소자나 선로로 용량성의 결합에 의해 전달되는 노이즈는 서로 상쇄되어 차의 값만 남게 되어, 노이즈의 영향이 낮아진다. 만일, 두 권선으로부터 한 점에 도달되는 노이즈의 크기가 같다면 한 점에서의 노이즈의 영향은 상쇄되어 제거된다.

도 13의 트랜스포머(22a)는 제1입력권선(221)과 출력권선(223)의 사이에 제2입력권선(222)을 위치시키고 있다.

도 13의 트랜스포머(22a)는 스위칭소자(12)에 흐르는 전류의 변화에 의해 제1입력권선(221)에서 발생된 노이즈를 제2입력권선(222)에 용량성의 결합을 통해 중첩시켜 스위칭소자(12)에 흐르는 전류의 변화에 의해 제2입력권선(222)에서 발생되는 역극성의 노이즈를 상쇄시켜 낮추거나 제거시킨다. 따라서, 노이즈가 상쇄되어 낮아지거나 제거된 제2입력권선(222)과 마주하여 감겨져 용량성으로 결합하는 출력권선(223)에는 노이즈가 낮게 전달되거나 거의 전달되지 않게 할 수 있다. 따라서, 전원장치의 출력선로를 통한 노이즈의 복사가 훨씬 낮아진다.

한편, 실제의 디자인에 있어서는 제1입력권선(221)이나 제2입력권선(222)이나 출력권선(223)이나 스위칭소자(12)나 출력정류기(14a) 등의 적절한 곳에 저항과 캐패시터를 달아 고주파 노이즈의 생성을 더욱 낮추는 것을 병행해서 적용하는데, 이는 너무 일반적인 사항이므로 본 발명을 설명하기 위해 제시된 모든 도면에서 특별히 도시하지는 않는다.

여섯째, 본 발명에서 출력권선으로 노이즈가 전달되지 않게 하기 위하여 제1입력권선(221)과 제2입력권선(222) 사이를 결합시키는 실시예들에 대해 설명한다.

도 15와 도 19는 제1입력권선(221)과 제2입력권선(222)을 권선간의 분포용량을 통해 결합시킨 실시예이고, 도 20 내지 도 21은 결합용 캐피시터(23)을 통한 결합의 실시예를 보인다.

도 15와 도 19의 일례에서, 제1입력권선(221)의 한 층에 감기는 턴 수는 45T 내외이고 제2입력권선(252)의 턴 수는 15T 내외이다. 한 층의 턴 수가 3배나 큰 제1입력권선(221)의 한 층에서 발생되는 노이즈는 제2입력권선(252)에서 발생되는 노이즈에 비해 9배의 크기를 가지며, 분포용량에 의한 결합으로도 제2입력권선(252)에서 발생되는 노이즈를 효과적으로 감쇄시킬 수 있다.

도 20은 제1입력권선(251)과 제2입력권선(252) 사이의 분포용량을 통한 노이즈의 상쇄와 병행해서 제1입력권선(251-a와 251-b)의 탭과 제2입력권선(252) 사이를 캐패시터(23)와 저항(24) 혹은 캐패시터(23)를 통해 결합시켜 제1입력권선(251)의 노이즈에 의해 제2입력권선(252)의 역극성의 고주파 노이즈를 상쇄시켜, 출력권선(253)에 전달되는 노이즈의 레벨을 대폭 낮춘 실시예이다.

도 20의 캐패시터(23)은 고내압을 필요로 하며, 고가이다. 이를 저렴한 부품으로 바꾸거나 제거하기 위한 것이 도 21이다.

도 21은, 제1결합권선(264)을 제1입력권선(261)의 일부와 분포용량을 통해 결합시키고, 제1결합권선(264)을 캐패시터(23)와 저항(24)을 거치거나 혹은 저항(24)을 거치거나 혹은 직접 제2입력권선(262)에 연결한 것으로, 제1입력권선(261)에서 생성된 노이즈가 분포용량을 통해 제1결합권선(264)에 전해지고 제2입력권선(262)의 역극성의 노이즈에 중첩되어, 제2입력권선(262)의 노이즈를 상쇄시켜 낮춘다. 도 21에서, 제1입력권선(261)으로부터 제1결합권선(264)에 전달된 노이즈의 크기가 제2입력권선(262)의 노이즈에서 생성되는 역극성의 노이즈의 크기와 같으면, 제1결합권선(264)과 제2입력권선(262)의 노이즈가 완전히 제거될 수 있다. 두 권선의 노이즈가 제거된 경우, 제1입력권선(261)은 노이즈가 제거된 제1결합권선(264)과 제2입력권선(262)으로 감싸이므로 차폐되어 외부로 노이즈가 복사되지 못하게 하는 장점을 가진다.

이와 같이 본 발명의 제2실시예들은 상쇄를 위한 제2입력권선(222)의 턴 수를 출력권선(223)보다 훨씬 큰 생산성을 고려한 원하는 수치로 맞출 수 있게 하여, 2 가닥 정도의 얇은 선으로 감을 수 있게 함으로써 트랜스포머의 권선 작업의 생산성을 향상시킨다. 또한, 제2입력권선(222)의 플라이백 전압을 정류하여 보조전원을 공급함으로써 보조권선을 따로 감아야 했던 종래 방식에 비해 보조권선이 제거되어 트랜스포머의 단가도 낮출 수 있다. 또한, 상쇄의 오류가 작아 넓은 주파수 대역에서 낮은 전도성 EMI (Conducted EMI)의 특성을 제공한다. 또한, 노이즈의 영향을 상쇄시켜 낮추거나, 출력측으로 전달되지 않게하여 방사 EMI (Radiated EMI)를 대폭 낮출 수 있어, 라인필터 등의 비용을 줄일 수 있다.

[제3실시예]

도 22는 도 11의 트랜스포머(19d)를 적용한 포워드 컨버터의 구성도의 일례이다.

트랜스포머(19d)는, 캐패시터(11)로 평활된 전압을 입력전압으로 하여, 구동회로(18)에 의해 제어를 받는 스위칭소자(12)의 단속으로, 입력권선(191)과 출력권선(193)을 통해 에너지를 전달한다. 출력정류기(14a)와 출력정류기(14b)와 인덕터(29)와 캐패시터(15)로 음의 출력전압을 인출한다. 도 22에 있어서도, 입력권선(191)과 출력권선(193) 사이의 용량성의 결합을 상쇄권선(192)으로 상쇄시키며, 상쇄를 위한 상쇄권선(192)의 턴 수를 출력권선(193)의 턴 수보다 크게 취할 수 있다.

도 23은 도 18의 트랜스포머(22d)를 적용한 포워드 컨버터의 구성도의 일례이다.

도 23에서 트랜스포머(22d)는, 구동회로(18)에 의해 제어를 받는 스위칭소자(12)의 단속으로, 제1입력권선(221)과 제2입력권선(222)과 출력권선(223)을 통해 에너지를 전달하며, 제1입력권선(221)과 출력권선(223) 사이의 용량성의 결합을 제2입력권선(222)과 출력권선(223) 사이의 용량성의 결합에 의해 상쇄시키며, 상쇄를 위한 제2입력권선(222)의 턴 수를 출력권선(223)의 턴 수보다 크게 취할 수 있다. 이외의 소자들은 도 22와 대응된다.

이상에서 이 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 이 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.　 또한 이 발명에서 도시하지 않은 트랜스포머의 권선과 권선 사이에 절연 테이프를 삽입한다든지, 권선과 핀 사이의 간격을 유지하기 위하여 보빈의 한쪽이나 양쪽 끝에 베리어 테이프를 삽입한다든지, 전원장치에서 추가로 필요로 하는 입력 측의 구동소자의 전원 공급이나 출력의 정보 검출을 위한 바이어스 권선이나, 추가적인 제2 혹은 제3의 출력 전압을 인출하기 위한 출력권선들의 추가, 혹은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

11은 입력 캐페시터, 12는 스위칭소자, 13은 종래기술의 트랜스포머, 13a와 13b와 13c와 13d는 종래기술의 트랜스포머의 구조의 일례들, 14와 14a와 14b는 출력정류기, 15는 출력캐페시터, 16은 입력선로, 17은 출력선로, Cps는 입력권선과 출력권선 사이의 분포용량, Cpc는 입력권선과 트랜스포머 코어 사이의 분포용량, Csc는 출력권선과 트랜스포머 코어 사이의 분포용량, Cpi는 입력권선과 입력선로 사이의 분포용량, Cig는 입력선로와 접지 사이의 분포용량,Cog는 출력선로와 접지 사이의 분포용량, 18은 구동회로,
19는 본 발명에 따르는 트랜스포머, 19a와 19b와 19c와 19d는 본 발명에 따르는 트랜스포머의 구조의 일례들, 22a와 22b와 22c와 22d는 본 발명에 따르는 트랜스포머의 구조의 다른 일례들, 23은 캐패시터, 24는 저항, 25와 26은 본 발명에 따르는 트랜스포머의 또 다른 일례들, 29는 인덕터

Claims

제1전압입력단자와, 제2전압입력단자와, 스위칭소자와, 스위칭소자의 구동부와, 자기에너지전달소자와, 출력정류기와, 출력 선로를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 자기에너지전달소자에 있어서,
자기에너지전달소자의 코어와;
상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 입력권선과;
상기 입력권선의 한쪽 측면과 마주하여 감겨져 상기 입력권선과 자기적으로 결합하여 에너지를 인출하여 부하에 공급하며, 상기 출력정류기에 접속되는 단자의 전위의 변동이 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 반대인 출력권선과; 그리고
상기 입력권선과 상기 출력권선 사이의 서로 마주하는 면의 분포용량을 통한 용량성의 결합을 차폐하고, 상기 출력권선 이외의 권선들과 상기 출력권선 이외의 권선들에 연결되는 선로들과 소자들 및 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합의 합을 상쇄시켜 낮추기 위하여 상기 출력권선으로 용량성의 결합을 생성시키는 상쇄권선을 포함하되,
상기 자기에너지전달소자의 코어에 연결되어 가해지는 전위의 극성 및 크기에 의해 상기 자기에너지전달소자의 코어와 상기 출력권선 사이에서 생성되는 용량성의 결합의 극성 및 크기를 결정시키며, 상기 출력권선 이외의 권선들과 상기 출력권선 이외의 권선들에 연결되는 선로들과 소자들 및 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합의 합을 상쇄시켜 낮추기 위하여 상기 상쇄권선과 상기 출력권선 사이의 용량성의 결합을 생성시키는데 필요한 한 권선 층의 단위 면적당 감기는 상기 상쇄권선의 턴 수가 한 권선 층의 단위 면적당 감기는 상기 출력권선의 턴 수보다 크게 되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제1항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 동일 극성의 전위의 변동을 갖는 코어바이어스권선을 더 포함하며, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 코어바이어스권선의 일측단자에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제1항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 입력권선의 일부분에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제1항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 코어바이어스권선을 더 포함하며, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 코어바이어스권선의 일측단자에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제1항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 상쇄권선의 일측단자에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제1항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 상쇄권선의 일부분에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제7항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 코어바이어스권선을 더 포함하며, 상기 코어바이어스권선의 전위와 상기 상쇄권선의 전위의 합이 상기 자기에너지전달소자의 코어에 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제1항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 제1전압입력단자와 상기 제2전압입력단자를 포함하는 1차측의 교류적인 접지에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제1전압입력단자와; 제2전압입력단자와; 스위칭소자와; 스위칭소자의 구동부와, 그리고 자기에너지전달소자를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 자기에너지전달소자에 있어서,
자기에너지전달소자의 코어와;
상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제1전압입력단자와 상기 스위칭소자의 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제1입력권선과; 그리고
상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제2전압입력단자와 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제2입력권선을 포함하되,
상기 자기에너지전달소자의 코어에 연결되어 가해지는 전위에 의해 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 외부로 생성되는 용량성의 결합의 극성 및 크기를 설정하며, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제1입력권선 및 상기 제1입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동 및 상기 제1입력권선에서 발생된 노이즈에 의해 외부로 미치는 영향과 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제2입력권선 및 상기 제2입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동 및 상기 제2입력권선에서 발생된 노이즈에 의해 외부로 미치는 영향이 역 극성이어서 상쇄되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제9항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 제1입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 동일 극성의 전위의 변동을 갖는 코어바이어스권선을 더 포함하며, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 코어바이어스권선의 일측단자에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제9항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 제1입력권선의 일부분에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제9항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 코어바이어스권선을 더 포함하며, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 코어바이어스권선의 일측단자에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제9항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 제2입력권선의 일측단자에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제9항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 제2입력권선의 일부분에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제9항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 코어바이어스권선을 더 포함하며, 상기 코어바이어스권선의 전위와 상기 제2입력권선의 전위의 합이 상기 자기에너지전달소자의 코어에 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제9항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 제1전압입력단자와 상기 제2전압입력단자를 포함하는 1차측의 교류적인 접지에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제9항의 자기에너지전달소자 에 있어서, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 상기 제1입력권선에서 발생되어 방출되는 노이즈와 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 상기 제2입력권선에서 발생되어 방출되는 반대 극성의 노이즈가 상쇄되어, 전원 장치의 복사 노이즈가 낮아지게 하는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제9항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제1입력권선의 전위의 변동으로 인하여 전원장치 내부의 선로 및 소자로 생성되는 용량성의 결합과 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제2입력권선의 전위의 변동으로 인하여 전원장치 내부의 선로 및 소자로 생성되는 반대 극성의 용량성의 결합이 상쇄되어, 전원 장치의 전도 노이즈가 낮아지게 하는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제1전압입력단자와, 제2전압입력단자와, 스위칭소자와, 스위칭소자의 구동부와, 자기에너지전달소자와, 출력정류기와, 출력 선로를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 자기에너지전달소자에 있어서,
자기에너지전달소자의 코어와;
상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제1전압입력단자와 상기 스위칭소자의 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제1입력권선과;
상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제2전압입력단자와 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제2입력권선과; 그리고
상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선에 자기적으로 결합하여 에너지를 인출하는 출력권선을 포함하되,
상기 자기에너지전달소자의 코어에 가해지는 전위에 의해 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성의 결합의 극성 및 크기가 설정되며, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제1입력권선 및 상기 제1입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동 및 상기 제1입력권선에서 발생된 노이즈가 상기 출력권선에 미치는 영향과 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제2입력권선 및 상기 제2입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동 및 상기 제2입력권선에서 발생된 노이즈가 상기 출력권선에 미치는 영향이 역 극성이어서 상쇄되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제19항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 동일 극성의 전위의 변동을 갖는 코어바이어스권선을 더 포함하며, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 코어바이어스권선의 일측단자에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제19항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 제1입력권선의 일부분에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제19항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 코어바이어스권선을 더 포함하며, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 코어바이어스권선의 일측단자에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제19항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 제2입력권선의 일측단자에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제19항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 제2입력권선의 일부분에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제19항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 입력권선의 일단과 상기 스위칭소자의 일단과의 접속점의 전위의 변동의 극성과 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 코어바이어스권선을 더 포함하며, 상기 코어바이어스권선의 전위와 상기 제2입력권선의 전위의 합이 상기 자기에너지전달소자의 코어에 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제19항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 자기에너지전달소자의 코어는 상기 제1전압입력단자와 상기 제2전압입력단자를 포함하는 1차측의 교류적인 접지에 연결되어 전위가 가해지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제19항의 자기에너지전달소자 에 있어서, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 상기 제1입력권선에서 발생되어 방출되는 노이즈와 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 상기 제2입력권선에서 발생되어 방출되는 노이즈가 역극성이어서 서로 상쇄되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제19항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제1입력권선 및 상기 제1입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동으로 인하여 전원장치 내부의 선로 및 소자로 생성되는 용량성의 결합과 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의한 상기 제2입력권선 및 상기 제2입력권선에 연결된 선로 및 소자의 전위의 변동으로 인하여 전원장치 내부의 선로 및 소자로 생성되는 반대 극성의 용량성의 결합이 상쇄되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제19항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 제2입력권선은 상기 제1입력권선과 상기 출력권선의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제29항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 제2입력권선과 상기 제2입력권선에 연결되는 선로들과 소자들로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합에 의해 상기 자기에너지전달소자에 포함되며 상기 제2입력권선을 제외하는 1차측의 권선들 및 상기 제2입력권선을 제외하는 1차측의 권선들에 연결되는 선로들과 소자들로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합과 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합의 합을 상쇄시켜 낮추는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제29항의 자기에너지전달소자에 있어서, 제2입력권선과 상기 출력권선의 사이의 전위차의 변동에 의한 용량성의 결합을 차폐하는 상쇄권선을 더 포함하되, 상기 상쇄권선과 상기 상쇄권선에 연결되는 선로들과 소자들로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합에 의해 상기 자기에너지전달소자에 포함되며 상기 상쇄권선을 제외하는 1차측의 권선들 및 상기 상쇄권선을 제외하는 1차측의 권선들에 연결되는 선로들과 소자들로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합과 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합의 합을 상쇄시켜 낮추는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제29항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선이 용량성으로 결합되어 상기 스위칭소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 상기 제1입력권선에서 생성되는 노이즈와 상기 제2입력권선에서 생성되는 역극성의 노이즈가 상쇄되어 낮아지게 되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제29항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 스위칭소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 상기 제1입력권선에서 생성되는 노이즈가 용량성의 결합에 의해 상기 제2입력권선에 전달되어 상기 스위칭소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 상기 제2입력권선에서 생성되는 역극성의 노이즈를 상쇄시켜 낮아지게 함으로 인해, 상기 제2입력권선은 낮은 노이즈 레벨을 가지며, 상기 제2입력권선으로부터 상기 출력권선으로 전달되는 노이즈가 낮아지는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제33항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 스위칭소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 상기 제1입력권선에서 생성되는 노이즈가 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선이 두 권선 간의 분포용량을 통해 결합하여 상기 제2입력권선에 전달되고, 상기 스위칭소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 상기 제2입력권선에서 생성되는 역극성의 노이즈를 상쇄시켜 낮아지게 함을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제33항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 스위칭소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 상기 제1입력권선에서 생성되는 노이즈가 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선 사이의 분포용량을 통한 결합과 상기 제1입력권선의 일부분과 상기 제2입력권선 사이의 1개 이상의 결합소자를 통한 용량성의 결합으로 상기 제2입력권선에 전달되고, 상기 스위칭소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 상기 제2입력권선에서 생성되는 역극성의 노이즈를 상쇄시켜 낮아지게 함을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제35항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 결합소자는 캐패시터인 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제35항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 결합소자는 캐패시터와 저항인 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제33항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 제1입력권선의 일부의 권선 층과 마주하여 감겨지는 제1결합권선을 더 포함하며, 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선이 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선 사이의 분포용량을 통해 결합하고, 상기 제1입력권선의 일부의 권선 층과 상기 제1결합권선이 분포용량을 통해 결합하여, 상기 스위칭소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 상기 제1입력권선에서 생성되는 노이즈가 상기 제2입력권선에 전달되고, 상기 스위칭소자에 흐르는 전류의 변동에 의해 상기 제2입력권선에서 생성되는 역극성의 노이즈를 상쇄시켜 낮아지게 함을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제38항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 제2입력권선과 상기 제1결합권선이 1개 이상의 결합소자를 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제38항의 자기에너지전달소자에 있어서, 상기 제2입력권선과 상기 제1결합권선이 직결되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자
제1전압입력단자와, 제2전압입력단자와, 스위칭소자와, 스위칭소자의 구동부와, 스위칭소자의 구동부와, 자기에너지전달소자와, 출력정류기와, 출력 선로를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 자기에너지전달소자에 있어서,
자기에너지전달소자의 코어와;
상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제1전압입력단자와 상기 스위칭소자의 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제1입력권선과;
상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제2전압입력단자와 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름 및 자기에너지의 전달이 단속되는 제2입력권선과; 그리고
상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선에 결합하여 에너지를 인출하는 출력권선을 포함하되,
상기 자기에너지전달소자의 코어에 가해지는 전위에 의해 상기 자기에너지전달소자의 코어로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성의 결합의 극성 및 크기가 설정되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제1항 내지 제41항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자에 있어서, 플라이백 컨버터형 전원장치의 자기에너지전달소자로 사용되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제1항 내지 제41항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자에 있어서, 포워드 컨버터형 전원장치의 자기에너지전달소자로 사용되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제9항 내지 제18항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자에 있어서, Buck 컨버터형 전원장치의 자기에너지전달소자로 사용되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제9항 내지 제18항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자에 있어서, Buck-Boost 컨버터형 전원장치의 자기에너지전달소자로 사용되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
제9항 내지 제18항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자에 있어서, Boost 컨버터형 전원장치의 자기에너지전달소자로 사용되는 것을 특징으로 하는 자기에너지전달소자.
스위칭형 전원장치에 있어서, 제1항 내지 제41항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자를 포함하는 플라이백형 컨버터인 것을 특징으로 하는 스위칭형 전원장치.
제47항의 스위칭형 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조된 물품.
스위칭형 전원장치에 있어서, 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자를 포함하는 Buck 컨버터인 것을 특징으로 하는 스위칭형 전원장치.
제49항의 스위칭형 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조된 물품.
스위칭형 전원장치에 있어서, 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자를 포함하는 Buck-boost 컨버터인 것을 특징으로 하는 스위칭형 전원장치.
제51항의 스위칭형 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조된 물품.
스위칭형 전원장치에 있어서, 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자를 포함하는 Boost 컨버터인 것을 특징으로 하는 스위칭형 전원장치.
제53항의 스위칭형 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조된 물품.
스위칭형 전원장치에 있어서, 제1항 내지 제41항 중 어느 한 항의 자기에너지전달소자를 포함하는 포워드형 컨버터인 것을 특징으로 하는 스위칭형 전원장치.
제55항의 스위칭형 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조된 물품.