KR20140113249A

KR20140113249A - 코일 부품 및 이를 구비하는 전자 기기

Info

Publication number: KR20140113249A
Application number: KR1020130059886A
Authority: KR
Inventors: 이영민; 김종우; 박근영
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2014-09-24
Also published as: CN203983010U; KR101477393B1

Abstract

본 발명은 다수의 코일부를 하나의 부품 내에 배치하면서 상호 간의 간섭을 최소화할 수 있는 코일 부품에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명에 따른 코일 부품은, 코일이 권선되는 두 개의 몸체부가 나란하게 배치되는 보빈부; 및 상기 몸체부에 삽입되는 두 개의 내부 레그와 상기 몸체부의 외부에 배치되는 두 개의 외부 레그를 포함하고, 상기 내부 레그와 상기 외부 레그는 동일한 단면적을 갖도록 구성되는 코어;를 포함할 수 있다.

Description

코일 부품 및 이를 구비하는 전자 기기{COIL COMPONENT AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 코일 부품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 코일부를 하나의 부품 내에 배치하면서 상호 간의 간섭을 최소화할 수 있는 코일 부품 및 이를 구비하는 전자 기기에 관한 것이다.

일반적으로 디스플레이 장치나 프린터 및 기타 전기, 전자기기에는 전원 공급장치로 SMPS(Switching Mode Power Supply)가 사용된다.

SMPS는 외부로부터 공급되는 전기를 컴퓨터, TV, VCR, 교환기, 무선 통신 기기 등 각종 전기, 전자기기에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원공급장치로, 반도체 스위칭 특성을 이용해 상용 주파수 이상의 고주파에 단속 제어를 하고 충격을 완화시켜 주는 역할을 한다.

최근, TV가 대형화함에 따라 높은 전력이 요구되고 있다. 이를 위해 대형 패널의 백 라이트를 점등시키기 위해 SMPS에는 복수의 코일부품(예컨대, DCDC 컨버터)가 탑재되고 있다.

종래의 SMPS에 탑재되는 비절연 승압 타입의 DCDC 컨버터의 경우, 일반적으로1개 컨버터 회로에 1개의 코일 부품에 실장되어 이용되고 있다.

그러나 패널이 대형화됨에 따라, 다수개의 코일 부품이 SMPS에 탑재되고 있으며, 이로 인해 SMPS의 크기가 커지게 되는 문제가 발생하고 있다. 또한 다수의 코일 부품들을 기판에 실장해야 생산속도가 느리고, 제조 비용도 높다는 단점이 있다.

한국공개특허공보 제2005-0007240호

본 발명의 목적은 다수의 코일 부품들을 일체화하여 통합된 하나의 코일 부품 및 이를 구비하는 전자 기기를 제공하는 데에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 다수의 코일들이 하나의 부품으로 통합되더라도 상호간의 간섭을 최소화할 수 있는 코일 부품 및 이를 구비하는 전자 기기를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따른 코일 부품은, 코일이 권선되는 두 개의 몸체부가 나란하게 배치되는 보빈부; 및 상기 몸체부에 삽입되는 두 개의 내부 레그와 상기 몸체부의 외부에 배치되는 두 개의 외부 레그를 포함하고, 상기 내부 레그와 상기 외부 레그는 동일한 단면적을 갖도록 구성되는 코어;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 코어는, 상기 내부 레그들과 상기 외부 레그들이 나란하게 배치될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 코어는, 상기 내부 레그들과 상기 외부 레그들을 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 코어는, 상기 연결부가 내부 레그 및 상기 외부 레그와 동일한 단면적을 갖도록 구성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 코어는, ′目′ 형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 코어는, 상기 내부 레그들에 각각 간극이 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 보빈은, 동일한 형상의 제1, 제2 보빈이 결합되어 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 제1, 제2 보빈은, 관형으로 형성되는 상기 몸체부; 및 상기 몸체부의 양단에 형성되는 단자부;를 포함하며, 상기 몸체부는 상기 단자부의 일측으로 치우치도록 배치될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 제1, 제2 보빈은, 상기 몸체부가 인접하게 배치되도록 서로 결합될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 코어는, 상기 단자부의 상부면에 안착되며 상기 보빈과 결합될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1, 제2 보빈은 적어도 하나의 돌출부와 적어도 하나의 삽입부가 상기 단자부에 각각 형성되며, 상기 돌출부가 상기 삽입부에 삽입됨에 따라 상기 제1, 제2 보빈이 상호 결합될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 단자부는, 다수의 외부 접속 단자들이 체결될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 코일 부품은, 두 개의 내부 레그와 두 개의 외부 레그를 포함하는 코어; 및 상기 내부 레그에 각각 결합되는 제1, 제2 코일부;를 포함하며, 상기 코어는 상기 내부 레그들과 상기 외부 레그들이 모두 동일한 단면적을 갖도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 코일 부품은, 관형으로 형성되는 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에 형성되며 상기 몸체부의직경보다 길게 형성되는 단자부를 포함하며, 상기 몸체부는 상기 단자부의 일측으로 치우치도록 배치되는 제1 보빈; 상기 제1 보빈과 동일한 형상으로 형성되는 제2 보빈; 및 상기 제1 보빈과 상기 제2 보빈에 동시에 결합되는 코어;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 코어는, 상기 제1, 제2 보빈 의 몸체부에 내에 삽입되는 부분과, 상기 제1, 제2 보빈의 몸체부 외부로 노출되는 부분이 동일한 단면적을 갖도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기는, 적어도 두 개의 광원; 및 상기 광원에 각각 연결되어 상기 광원에 전력을 제공하는 적어도 두 개의 광원 구동부;를 포함하며, 상기 두 개의 광원 구동부는 각각 입력된 전압을 변압하는 코일부를 구비하고, 각각의 상기 코일부는 하나의 코어를 공유할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 광원은, 다수의 LED가 연결되어 형성된 LED 어레이를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 광원 구동부는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기는, 다수의 광원; 및 상기 광원들에 각각 연결되어 전력을 제공하는 다수의 DC/DC 컨버터;를 포함하며, 다수의 상기 DC/DC 컨버터 중 적어도 어느 2개는 각각의 코일이 하나의 코어를 공유할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기는, 다수의 광원; 및 상기 광원들에 각각 연결되어 전력을 제공하는 다수의 DC/DC 컨버터;를 포함하며, 다수의 상기 DC/DC 컨버터 중 적어도 어느 2개는 입력된 전압을 변압하기 위해 청구항 1항에 기재된 하나의 코일 부품을 공유할 수 있다.

본 발명에 따른 코일 부품은 하나의 부품에 두 개의 코일부를 함께 구성하고, 하나의 코어만을 사용하도록 구성된다. 따라서 2개의 코일부가 각각 별도의 부품으로 실장되는 종래에 비해, 기판 상에서 실장되는 공간(또는 면적)을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 코일 부품은 2 개의 코일부를 하나의 부품으로 통합시키더라도, 코어 내에서 결합 계수가 '0'에 가깝게 형성되므로, 두 개의 코일부를 각각 별도의 부품으로 구성하는 경우와 동일한 효율을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 코일 부품은 코어와 결합되는 2개의 보빈이 동일한 형상으로 형성된다. 따라서, 한 종류의 보빈을 다수 개 제조한 후, 이 중 2개의 보빈을 상호 결합함에 따라 본 실시예에 따른 코일 부품을 제조할 수 있다. 따라서 제조가 용이하고 제조 비용을 줄일 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 코일 부품에서 코일을 생략하고 도시한 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 코일 부품의 분해 사시도.
도 4는 도 1의 보빈부를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 5는 도 4의 보빈부에서 하나의 보빈 만을 도시한 사시도.
도 6은 도 2의 A-A′에 따른 단면도.
도 7 및 도 8은 도 1의 B-B′에 따른 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 회로도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 코일 부품에서 코일을 생략하고 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 코일 부품의 분해 사시도이다.

또한 도 4는 도 1의 보빈부를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 보빈부에서 하나의 보빈 만을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품(100)은 보빈부(20), 코일(70), 및 코어(40)를 포함하여 구성될 수 있다.

보빈부(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 보빈들(20a, 20b)로 구성될 수 있다.

또한 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이 각각 보빈들(20a, 20b)은 내부 중심에 관통공(21)이 형성되는 관 형상의 몸체부(22)와, 몸체부(22)의 양단에서 몸체부(22)의 외경 방향으로 수직하게 확장되어 형성되는 플랜지부(23), 그리고 플랜지부에서 확장되어 형성되는 단자부(25)를 포함할 수 있다.

몸체부(22)의 내부에 형성되는 관통공(21)은 후술되는 코어(40)의 일부가 삽입되는 통로로 이용된다. 본 실시예의 경우 관통공(21)의 단면이 사각 형상으로 형성되는 경우를 예로 들고 있다. 이는 관통공(21)에 삽입되는 코어(40)의 형상에 따라 형성된 구성으로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 관통공(21)에 삽입되는 코어(40)의 형상에 대응하여 다양한 형태로 관통공(21)을 형성할 수 있다.

플랜지부(23)는 몸체부(22)의 양단에 각각 형성될 수 있다. 또한 몸체부(22)의 외주면과 두 개의 플랜지부(23) 사이에 형성되는 공간은 후술되는 코일(70)이 권선되는 권선부(28)로 이용된다. 따라서 플랜지부(23)는 권선부(28)에 권선되는 코일(70)을 양측면에서 지지하는 역할을 수행함과 동시에, 외부로부터 코일(70)을 보호하고, 외부와 코일(70) 간의 절연을 확보하는 역할을 수행한다.

또한 본 실시예에 따른 코일 부품(100)는 후술되는 어느 하나의 플랜지부(23) 외부면에 돌출부(27)가 구비된다. 돌출부(27)는 플랜지부(23)의 외부면에서 외부로 돌출되는 돌기 형태로 형성될 수 있으며, 육안으로 식별이 용이하도록 관통공(21)의 상측에 형성되는 플랜지부(23)에 형성될 있다.

본 실시예에 따른 돌출부(27)는 코일(70)을 보빈(20)에 자동(또는 수동)으로 권선하는 경우, 코일의 권선 방향을 용이하게 식별하기 위해 구비된다.

단자부(25)는 보빈(20)의 몸체부(22) 양단 즉 플랜지부(23)에서 외부로 확장되는 형태로 각각 형성될 수 있으며, 적어도 하나의 외부 접속 단자(60)가 체결될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 단자부(25)는 몸체부의 내부면 중 일부가 연장되는 형태로 형성될 수 있으며, 플랜지부와 대략 수직을 이루는 형태로 형성될 수 있다.

또한 단자부(25)는 몸체부(22)를 기준으로 하여 대칭이 아닌, 어느 한 쪽이 더 길게 형성되는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 보빈(20a, 20b)은 몸체부(22)가 단자부(25)의 중심이 아닌, 단자부(25)에서 어느 한 측으로 치우친 위치에 배치되는 형태로 구성될 수 있다.

단자부(25)의 측면에는 결합 돌기(25a)와 삽입부(25b)가 형성될 수 있다. 결합 돌기(25a)와 삽입부(25b)는 두 개의 보빈들(20a, 20b)을 결합하여 일체로 형성하기 위해 구비된다. 따라서 결합 돌기(25a)와 삽입부(25b)는 두 개의 보빈(20a, 20b)이 결합 될 때, 결합 돌기(25a)들이 다른 보빈(20a, 20b)의 삽입부(25b)에 삽입되도록 구성될 수 있다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 코일 부품(70)은 단자부(25)의 일단에 각각 결합 돌기(25a)와 삽입부(25b)가 형성될 수 있다. 또한 도 4에 도시된 바와 같이 단자부(25)의 양단에 모두 결합 돌기(25a)와 삽입부(25b)를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 보빈들(20a, 20b)은 다양한 방향으로 결합될 수 있다.

외부 접속 단자(60)는 단자부(25)에서 외부로 돌출되는 형태로 단자부(25)에 체결될 수 있다.

본 실시예에서는 단자부(25)의 하부면에서 하부로 외부 접속 단자(60)가 돌출되도록 형성되는 경우를 예로 들고 있다.

그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 외부 접속 단자(60)가 단자부(25)의 측면에서 수평하게 돌출되도록 체결될 수 있으며, 외부 접속 단자(60)의 일부가 절곡되는 형태로 형성될 수도 있다.

또한 도 3, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 단자부(25)는 4개의 외부 접속 단자(60)를 포함한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 코일(70)의 개수에 대응하여 다양한 개수로 외부 접속 단자(60)를 형성할 수 있다.

본 실시예에 따른 보빈부(20)는 2개가 결합되어 일체로 형성된다. 특히 본 실시예에 따른 제1, 제2 보빈(20a, 20b)은 동일한 형상을 갖는 보빈들(20a, 20b)로 형성될 수 있다.

제1, 제2 보빈(20a, 20b)은 몸체부(22)가 나란하게 배치되도록 결합될 수 있다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1, 제2 보빈(20a, 20b)은 몸체부(22)가 서로 인접하게 배치되도록 결합된다. 또한, 제1, 제2 보빈(20a, 20b)은 각각의 결합 돌기(25a)가 서로의 삽입부(25b)에 삽입되는 형태로 결합될 수 있다.

이와 같이 제1, 제2 보빈(20a, 20b)이 결합됨에 따라, 제1, 제2 보빈(20a, 20b)은 각각의 몸체부(22)가 코일 부품(100)의 중심부에 배치되고, 몸체부(22)의 외측에는 단자부(25)가 돌출되는 공간이 형성된다.

그리고 이러한 공간에는 후술되는 코어(40)의 외부 레그(42a, 42b)가 배치된다. 따라서 몸체부(22)에서 돌출된 단자부(25)의 상부 영역은 코어(40)의 외부 레그(42a, 42b)를 위한 공간으로 이용되며, 단자부(25)가 몸체부(22)로부터 돌출되는 거리는 외부 레그(42a, 42b)의 길이(또는 두께)에 대응하는 거리로 형성될 수 있다.

이러한 보빈부(20)는 사출 성형에 의해 용이하게 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 프레스 가공 등 다양한 방법에 의해 제조될 수도 있다. 또한, 본 실시예에 따른 보빈들(20a, 20b)은 절연성의 수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 고내열성과 고내전압성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

보빈부(20)를 형성하는 재질로는 폴리페닐렌설파이드(PPS), 액정폴리에스테르(LCP), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 페놀계 수지 등이 이용될 수 있다.

코일(70, coil)은 보빈들(20a, 20b)에 형성된 권선부(28)에 각각 권선된다.

코일(70)은 한 가닥의 와이어가 이용될 수 있으며, 여러 가닥을 꼬아 형성한 리쯔 와이어(Ritz Wire)가 이용될 수도 있다. 코일(70)의 끝단인 리드선은 후술되는 단자부(25)에 구비되는 외부 접속 단자(60)와 전기적, 물리적으로 연결될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 코일 부품(100)은 두 개의 보빈(20a, 20b)에 권선되는 각각의 코일들(70)이 서로 다른 방향(즉 반대되는 방향)으로 권선될 수 있다. 예를 들어 어느 하나의 보빈(20)에 코일 시계 방향으로 권선되는 경우, 나머지 하나의 보빈(20)에는 코일이 반시계 방향으로 권선될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 상기와 반대로 권선하거나, 두 개 코일을 모두 동일한 방향으로 권선하는 등 다양한 응용이 가능하다.

또한, 본 실시예에 따른 제1, 제2 보빈(20a, 20b)에는 각각 코일(70)이 권선되며, 이러한 코일(70)은 후술되는 코어(40)와의 전자기 결합을 통해 서로 독립적으로 동작할 수 있다. 즉, 코일(70)이 권선된 제1 보빈(20a)과 코어(40)는 제1 코일부로 동작하며, 코일(70)이 권선된 제2 보빈(20b)과 코어(40)는 제1 코일부와 독립적인 제2 코일부로 동작할 수 있다.

코어(40, core)는 일부가 보빈들(20a, 20b)의 내부에 형성되는 관통공(21)에 삽입되어 코일(70)과 전자기 결합하는 자로를 형성한다.

본 실시예에 따른 코어(40)는 한 쌍으로 구성되며, 보빈(10)의 관통공(11)에 일부가 삽입되어 서로 마주 접하도록 결합될 수 있다.

코어(40)는 다수의 레그들(41a, 41b, 42a, 42b)을 포함하는 페라이트 코어로서, 코일(70)에 전류가 흐름에 따라 발생되는 자기장의 경로로 이용될 수 있다.

한 쌍의 코어(40a, 40b)는 서로 대칭을 이루는 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 코어(40)의 제작이 간단하고 조립이 용이하다는 이점이 있다.

또한 한 쌍의 코어(40a, 40b)는 각각 보빈들(20a, 20b)의 내부에 삽입되는 내부 레그(41a, 41b)와 보빈부(20)의 외부에 배치되는 외부 레그(42a, 42b)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 내부 레그(41a, 41b)와 외부 레그(42a, 42b)는 연결부(43)에 의해서 연결된다.

내부 레그(41a, 41b)는 몸체부(22)의 관통공(11) 내부로 삽입된다. 따라서, 내부 레그(41a, 41b)의 단면은 관통공(21)의 단면과 대응하는 형상으로 형성되며, 삽입이 용이하도록 관통공(21)보다 작은 단면적으로 갖도록 형성될 수 있다.

본 실시예에서는 관통공(21)이 사각 형상의 단면을 갖는다. 따라서 내부 레그(41a, 41b)도 사각 형상과 유사한 형태로 단면이 형성될 수 있다.

이러한 내부 레그(41a, 41b)는 끝단이 관통공(21)의 대략 중앙 부분에서 서로 대면하도록 결합될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 내부 레그들(41a, 41b)이 대면하는 끝단 사이에는 간극(45)이 형성될 수 있다.

외부 레그(42a, 42b)는 보빈부(20)의 외부에서 몸체부(22)와 나란하게 배치될 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 외부 레그(42a, 42b)는 내부 레그(41a, 41b)와 동일하거나 더 넓은 단면을 갖도록 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 외부 레그(42a, 42b)는 보빈(20a, 20b)의 몸체부(22)를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.

연결부(43)는 내부 레그(41a, 41b)와 외부 레그(42a, 42b) 사이를 연결한다. 또한 연결부(43)는 외부 레그(42a, 42b)와 마찬가지로, 내부 레그(41a, 41b)와 동일하거나 더 넓은 단면을 갖도록 형성될 수 있다.

또한 연결부(43)의 하부면은 전술한 단자부의 상부면에 안착되어 단자부에 의해 지지될 수 있다.

이러한 코어(40)는 다른 재질에 비해 고투자율, 저손실, 높은 포화자속밀도, 안정성 및 낮은 생산 비용을 갖는 Mn-Zn계 페라이트(ferrite)로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 코어(40)의 재질에 대해서 한정하는 것은 아니다.

한편, 본 실시예에서는 코어(40)가 ′目′자 형상으로 형성되며, 내부 레그(41a, 41b)와 외부 레그(42a, 42b)는 모두 나란하게 배치되는 경우를 예로 들고 있다. 이에 따라 코어(40)에 결합되는 2개의 보빈들(20a, 20b)은 몸체부(22)가 평행을 이루며 나란하게 배치될 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 코일 부품(100)는 2개의 코일부(도 7의 L1, 도 8의 L2)를 하나의 코일 부품(70)으로 구성하는 것을 특징으로 한다. 그런데 전술한 바와 같이 코일 부품(70)을 구성하는 경우, 2개의 코일부는 하나의 코어(40)를 공유하게 된다.

이러한 경우, 각 코일부에 의해 코어(40)에 발생하는 각각의 자속은 서로 간에 간섭이 발생하지 않는 것이 바람직하다.

따라서, 본 실시예에 따른 코일 부품(70)은 코어(40)에 발생하는 자속의 간섭을 최소화하기 위해 내부 레그(41a, 41b)와 외부 레그(42a, 42b), 그리고 연결부(43)가 모두 동일한 단면적을 갖도록 구성된다.

도 6은 도 2의 에 A-A′에 따른 단면도이고, 도 7 및 도 8은 도 1의 B-B′에 따른 단면도이다.

먼저 도 6에 도시된 바와 같이, 코어(40)는 보빈(20a, 20b)의 내부에 삽입되는 부분의 단면적(A2, A3)과, 보빈(20a, 20b)의 외부에 배치되는 부분의 단면적(A1, A4)이 서로 동일한 단면적으로 형성되어야 코어(40) 내에서 자속 밀도가 일정하게 유지될 수 있다. 이를 위해 본 실시예에 따른 코어(40)는 내부 레그(41a, 41b)와 외부 레그(42a, 42b), 그리고 연결부(43)가 모두 동일한 단면적을 갖도록 구성될 수 있다. 또한 내부 레그(41a, 41b)의 중심에는 간극이 형성된다.

일반적으로 코어(40) 내에 형성되는 자속은 가장 흐르기 쉬운 경로를 따라 형성된다. 제1 코일부(L1)에 의해 형성되는 자속의 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 A, B, C 방향으로 경로가 형성될 수 있다. 그러나 B 경로의 경우, 내부 레그(41a, 41b)의 간극(45)으로 인해 자속이 흐르기 어려우며, C 경로의 경우 경로의 전체적인 길이가 길어진다. 따라서, 제1 코일부(L1)에 의해 형성되는 모든 자속은 A 경로를 따라 형성된다.

마찬가지로, 제2 코일부(L2)에 의해 형성되는 자속은 도 8에 도시된 바와 같이 D, E, F 방향으로 경로가 형성될 수 있다. 그러나 E 방향의 경우, 내부 레그(41a, 41b)의 간극(45)으로 인해 자속이 흐르기 어려우며, F 방향의 경우 경로의 길이가 길어진다. 따라서, 제2 보빈(20b)에 의해 형성되는 모두 자속은 D 방향으로 흐를 수 있다.

여기서 전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 코어(40)는 내부 레그(41a, 41b)와 외부 레그(42a, 42b), 그리고 연결부(43)가 모두 동일한 단면적을 갖도록 구성된다. 따라서, 자속이 A 경로와 D 경로로 동시에 형성되더라도 서로 간섭이 독립적인 경로들로 형성되며, 자속이 형성되는 각 경로들은 모두 동일한 단면적으로 구성되므로, 자속 밀도의 감쇄 없이 자속을 유지할 수 있다.

이처럼 본 실시예에 따른 코일 부품은 제1 코일부에 의해 형성되는 자속이 A 경로를 따라 형성되고, 제2 코일부에 의해 형성되는 자속이 D 경로를 따라 형성되므로, 코어 내에 형성되는 두 자속 상호 간에 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 코일 부품은 동일한 코어 내에서 제1 코일부에 의해 형성되는 자속과 제2 코일부에 의해 형성되는 자속 사이의 결합 계수(coupling factor, K)가 '0'에 가깝게 형성될 수 있다.

본 발명과 다르게, 두 자속 상호 간에 간섭이 발생하여 코어 내의 결합 계수가 크게 형성되면, 2개의 코일부의 부하 변동에 의해 코일부의 듀티(Duty)에 시간 차가 발생하게 되고 그 시간 차이 동안 다른 한쪽의 코일이 포화될 가능성이 있으며, 이로 인해 코일부의 효율이 저하될 수 있다.

그러나, 본 실시예에 따른 코일 부품은 두 개의 코일부가 하나의 코어를 이용하더라도 결합 계수가 '0'에 가깝게 형성되므로, 두 개의 코일부에 의해 형성되는 자속들 간에 간섭이 거의 없다.

따라서 하나의 부품으로 두 개의 코일부를 구성하더라도, 두 개의 코일부를 각각 별도의 부품으로 구성하는 경우와 동일한 효율을 얻을 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 코일 부품은 하나의 부품에 두 개의 코일부를 함께 구성하고, 하나의 코어만을 사용하도록 구성된다. 따라서 2개의 코일부가 각각 별도의 부품으로 실장되는 종래에 비해, 기판 상에서 실장되는 공간(또는 면적)을 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 코일 부품은 2 개의 코일부를 하나의 부품으로 통합시키더라도, 코어 내에서 결합 계수가 '0'에 가깝게 형성되므로, 두 개의 코일부를 각각 별도의 부품으로 구성하는 경우와 동일한 효율을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 코일 부품은 코어와 결합되는 2개의 보빈이 동일한 형상으로 형성된다. 따라서, 한 종류의 보빈을 다수 개 제조한 후, 이 중 2개의 보빈을 상호 결합함에 따라 본 실시예에 따른 코일 부품을 제조할 수 있다. 따라서 제조가 용이하고 제조 비용을 줄일 수 있다는 이점이 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 회로도이다.

본 실시예에서는 전자 기기의 예로, 디스플레이 장치를 예로 들어 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 조명 기기나, 광원을 통해 빛을 발산하는 모든 기기들을 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는, 액정 패널에 빛을 공급하는 광원부(S)와, 광원부(S)에 전력을 공급하는 광원 구동부를 포함할 수 있다.

광원부(S)는 직류전원(DC)을 이용하여 구동되는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED')를 포함할 수 있다. 광원부(S)는 복수개의 광원들(S1, S2)로 구성될 수 있으며, 각각의 광원들(S1, S2)은 하나의 LED 또는 복수개의 LED로 구성될 수 있다.

또한 각 광원들(S1, S2)은 복수의 LED 일정 개수가 기판에 실장된 어레이(Array) 형태로 배치될 수 있다. 여기서, LED는 후술되는 광원 구동부로부터 공급되는 구동전원을 통해 구동되며, 일정 레벨 이상의 전압 값을 가지는 직류전원을 통해 발광하게 된다.

광원 구동부는 광원부(S)에 전력을 공급한다. 이를 위해, 광원 구동부는 입력 전원을 광원부(S)의 구동에 적합한 직류전원으로 변압 시키기 위한 DC/DC 컨버터(CV1, CV2)를 포함할 수 있다.

DC/DC 컨버터(CV1, CV2)는 광원(S1, S2)의 개수에 대응하여 구비될 수 있다. 본 실시예의 경우 광원부(S)는 2개의 LED 어레이(S1, S2)를 포함한다. 따라서 DC/DC 컨버터(CV1, CV2)는 2개가 구비되어 각각의 LED 어레이(S1, S2)에 연결될 수 있다.

한편, 두 개의 DC/DC 컨버터(CV1, CV2)는 전체적으로 동일한 구성을 가지며, 코일부(L1, L2)의 구성에 있어서만 차이가 있다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 하나의 DC/DC 컨버터(CV1)에 대해서만 설명하기로 한다.

DC/DC 컨버터(CV1)는 정류부(미도시)나 역률 개선부(미도시)에 연결되어 전력(Vin)을 제공받을 수 있으며, 변압을 위해 코일부(L1) 즉 트랜스포머(Transformer)를 포함할 수 있다. 또한 정류를 위해 스위칭 소자(M1)와 출력 정류부를 포함할 수 있다.

스위칭 소자(M1)는 제어부(CU1)로부터의 전송되는 스위칭 신호에 따라 스위칭되어 코일부(L1)로부터 인가되는 전류의 흐름을 제어한다. 여기서 스위칭 소자(M1)는 트랜지스터일 수 있다.

출력 정류부는 코일부(L1)에서 출력된 교류 전압을 광원(S1) 즉 LED 어레이에 공급하기 위한 직류 전압으로 정류시킬 수 있다. 이를 위해 출력 정류부는 정류 다이오드(D1)와 평활 커패시터(C1)를 포함할 수 있다. 정류 다이오드(D1)는 애노드가 코일부(L1)의 이차 권선의 일단에 연결될 수 있다. 또한 평활 커패시터(C1)의 일단은 정류 다이오드(D1)의 캐소드에 연결될 수 있고 타단은 그라운드에 연결될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 광원 구동부는 두 개의 광원(S1, S2)에 전력을 공급하는 두 개의 DC/DC 컨버터들(CV1, CV2)가 하나의 코어(40)를 공유할 수 있다. 즉, 두 개의 광원(S1, S2)에 각각 연결되는 두 개의 DC/DC 컨버터(CV1, CV2)는 각 코일부(L1, L2)가 하나의 코일 부품(100)으로 구성될 수 있으며, 각 코일부(L1, L2)의 코일들(도 1의 70)은 하나의 코어(40)를 공유할 수 있다.

이러한 구성은 전술한 코일 부품(도 1의 100)을 이용함에 따라 가능한 구성이다. 전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 코일 부품(100)은 하나의 부품에 두 개의 코일부(도 7의 L1, 도 8의 L2)가 함께 구성되면서도 하나의 코어(40)만을 사용하도록 구성된다. 그리고 각 코일부(L1, L2)의 코일(70)은 하나의 코어(40)를 공유한다.

이처럼 본 실시예에 따른 코일 부품(100)을 이용하는 경우, 2개의 DC/DC 컨버터(CV1, CV2) 당 하나의 코일 부품(100)이 이용될 수 있다.

종래의 경우, DC/DC 컨버터의 코일부는 각각 독립적인 코일 부품을 포함하여 구성된다. 따라서 2개의 DC/DC 컨버터를 구성하는 경우, 2개의 코일 부품이 구비되어야 하며, 코일부의 코일들은 각각 독립적인 별도의 코어를 이용한다.

그러나 본 실시예와 같이, 2개의 DC/DC 컨버터(CV1, CV2) 당 하나의 코일 부품(100)이 이용되고 각각의 코일들(70)이 하나의 코어(40)를 공유하도록 구성되면, 기판 상에서 코일 부품(100)이 실장되는 공간(또는 면적)을 줄일 수 있다. 또한 제조 과정에서 2개의 두 개의 DC/DC 컨버터(CV1, CV2) 당 하나의 코일 부품(100)만을 기판에 실장하면 되므로, 제조에 소요되는 시간도 줄일 수 있다.

한편, 도 9에서는 2개의 광원(S1, S2)에 대응하여 하나의 코일 부품이 구비되는 경우를 도시하고 있으나, 본 실시예에 따른 전자 기기는 이에 한정되지 않는다. 즉, 4개의 광원을 포함하는 경우 2개의 코일 부품이 이용될 수 있으며, 8개의 광원을 포함하는 경우 4개의 코일 부품이 이용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 코일 부품은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 응용이 가능하다. 예를 들면, 전술한 실시예들에서는 두 개의 보빈이 기판의 실장면과 수평하게 배치되는 경우를 예로 들었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 기판의 실장면과 수직하게 배치되거나, 특정 각도를 유지하도록 배치되는 등 다양한 응용이 가능하다.

또한, 본 실시예에서는 코일 부품이 광원 구동부에 채용되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 전자 부품 및 전자 기기에 폭넓게 적용될 수 있다.

20.....보빈
21.....관통공 22.....몸체부
23.....플랜지부
25.....단자부
25a.....결합 돌기 25b.....삽입부
27.....돌출부 28.....권선부
40.....코어
60.....외부 접속 단자
70.....코일
100.....코일 부품
L1, L2.....코일부
CV1, CV2.....DC/DC 컨버터

Claims

코일이 권선되는 두 개의 몸체부가 나란하게 배치되는 보빈부; 및
상기 몸체부에 삽입되는 두 개의 내부 레그와 상기 몸체부의 외부에 배치되는 두 개의 외부 레그를 포함하고, 상기 내부 레그와 상기 외부 레그는 동일한 단면적을 갖도록 구성되는 코어;
를 포함하는 코일 부품.
제 1 항에 있어서, 상기 코어는,
상기 내부 레그들과 상기 외부 레그들이 나란하게 배치되는 코일 부품.
제 2 항에 있어서, 상기 코어는,
상기 내부 레그들과 상기 외부 레그들을 연결하는 연결부를 포함하는 코일 부품.
제 3 항에 있어서, 상기 코어는,
상기 연결부가 내부 레그 및 상기 외부 레그와 동일한 단면적을 갖도록 구성되는 코일 부품.
제 1 항에 있어서, 상기 코어는,
′目′ 형상으로 형성되는 코일 부품.
제 1 항에 있어서, 상기 코어는,
상기 내부 레그들에 각각 간극이 형성되는 코일 부품.
제 1 항에 있어서, 상기 보빈부는,
동일한 형상의 제1, 제2 보빈이 결합되어 형성되는 코일 부품.
제 7 항에 있어서, 상기 제1, 제2 보빈은,
관형으로 형성되는 상기 몸체부; 및
상기 몸체부의 양단에 형성되는 단자부;를 포함하며,
상기 몸체부는 상기 단자부의 일측으로 치우치도록 배치되는 코일 부품.
제 8 항에 있어서, 상기 제1, 제2 보빈은,
상기 몸체부가 인접하게 배치되도록 서로 결합되는 코일 부품.
제 8 항에 있어서, 상기 코어는,
상기 단자부의 상부면에 안착되며 상기 보빈부와 결합되는 코일 부품.
제 8 항에 있어서,
상기 제1, 제2 보빈은 적어도 하나의 돌출부와, 적어도 하나의 삽입부가 상기 단자부에 각각 형성되며, 상기 돌출부가 상기 삽입부에 삽입됨에 따라 상기 제1, 제2 보빈이 상호 결합되는 코일 부품.
제 8 항에 있어서, 상기 단자부는,
다수의 외부 접속 단자들이 체결되는 코일 부품.
두 개의 내부 레그와 두 개의 외부 레그를 포함하는 코어; 및
상기 내부 레그에 각각 결합되는 제1, 제2 코일부;
를 포함하며,
상기 코어는 전체적으로 동일한 단면적을 갖도록 구성되는 코일 부품.
관형으로 형성되는 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에 형성되며 상기 몸체부의직경보다 길게 형성되는 단자부를 포함하며, 상기 몸체부는 상기 단자부의 일측으로 치우치도록 배치되는 제1 보빈;
상기 제1 보빈과 동일한 형상으로 형성되는 제2 보빈; 및
상기 제1 보빈과 상기 제2 보빈에 동시에 결합되는 코어;
를 포함하는 코일 부품.
제 14 항에 있어서, 상기 제1, 제2 보빈은,
상기 몸체부가 인접하게 배치되도록 서로 결합되는 코일 부품.
제 14 항에 있어서, 상기 코어는,
상기 제1, 제2 보빈의 몸체부에 내에 삽입되는 부분과, 상기 제1, 제2 보빈의 몸체부 외부로 노출되는 부분이 동일한 단면적을 갖도록 구성되는 코일 부품.
적어도 두 개의 광원; 및
상기 광원에 각각 연결되어 상기 광원에 전력을 제공하는 적어도 두 개의 광원 구동부;
를 포함하며,
상기 두 개의 광원 구동부는 각각 입력된 전압을 변압하는 코일부를 구비하고,
각각의 상기 코일부는 하나의 코어를 공유하는 전자 기기.
제17항에 있어서, 상기 광원은,
다수의 LED가 연결되어 형성된 LED 어레이를 포함하는 전자 기기.
제17항에 있어서,
상기 광원 구동부는 DC/DC 컨버터를 포함하는 전자 기기.
다수의 광원; 및
상기 광원들에 각각 연결되어 전력을 제공하는 다수의 DC/DC 컨버터;
를 포함하며,
다수의 상기 DC/DC 컨버터 중 적어도 어느 2개는 각각의 코일이 하나의 코어를 공유하는 전자 기기.
다수의 광원; 및
상기 광원들에 각각 연결되어 전력을 제공하는 다수의 DC/DC 컨버터;
를 포함하며,
다수의 상기 DC/DC 컨버터 중 적어도 어느 2개는 입력된 전압을 변압하기 위해 청구항 1항에 기재된 하나의 코일 부품을 공유하는 전자 기기.