KR20220069542A - 자성 소자 및 이를 포함하는 회로 기판 - Google Patents

자성 소자 및 이를 포함하는 회로 기판 Download PDF

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KR20220069542A
KR20220069542A KR1020200156773A KR20200156773A KR20220069542A KR 20220069542 A KR20220069542 A KR 20220069542A KR 1020200156773 A KR1020200156773 A KR 1020200156773A KR 20200156773 A KR20200156773 A KR 20200156773A KR 20220069542 A KR20220069542 A KR 20220069542A
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이정은
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손인성
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 일 실시예에 따른 트랜스포머는, 코어부 및 상기 코어부의 수용공 내에 적어도 일부가 수용되는 보빈을 포함하고, 상기 보빈은 상기 수용공의 개구들이 각각 형성된 상기 코어부의 두 측면 각각에 대향하는 격벽부를 포함할 수 있다. 격벽부를 통해 수용공이 하우징됨으로써 코어부에서 균일한 열 분포를 통해 발열이 개선될 수 있다.

Description

자성 소자 및 이를 포함하는 회로 기판{MAGNETIC COMPONENT AND CIRCUIT BOARD HAVING THE SAME}
본 발명은 발열을 저감할 수 있는 자성 소자 및 그를 포함하는 회로 기판에 관한 것이다.
전자기기의 전원공급장치에는 트랜스포머나 라인 필터와 같은 다양한 코일 부품이 탑재된다.
트랜스포머(Transformer, 변압기)는 다양한 목적으로 전자기기에 포함될 수 있다. 예를 들어, 트랜스포머는 하나의 회로에서 다른 회로로 에너지를 전달하는 에너지 전달기능을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 트랜스포머는 전압의 크기를 바꾸는 승압 혹은 강압의 기능을 수행하기 위해서 사용될 수도 있다. 또한, 1차, 2차측 권선 간에 유도성 결합(커플링)만 되므로 어떠한 DC 경로도 직접 형성되지 않는 특징을 가지는 트랜스포머는 직류 차단 및 교류 통과를 위한 목적이나 두 회로간 절연 분리를 위해 사용될 수도 있다.
도 1a는 슬림형 트랜스포머 구성의 일례를 나타내는 분해사시도이고 도 1b는 도 1a에 도시된 슬림형 트랜스포머의 사시도이다.
도 1a를 참조하면, 슬림형 트랜스포머(10)는 상부 코어(11)와 하부 코어(12)를 포함하는 코어부와, 그(11, 12) 사이에 1차측 코일(미도시)과 2차측 코일(미도시)을 수용하는 보빈(13)을 포함한다.
그런데, 일반적인 트랜스포머와 달리 슬림형 트랜스포머(10)는 코어부의 중족이 좁고 평판형 바디의 두께가 얇아 코어에서 발열이 심하게 발생한다. 특히, 슬림화를 위해 코어부의 중족과 외족들의 1축 방향 길이가 짧기 때문에 수용공의 크기도 작으며, 이에 따라 도 1b에 도시된 바와 같이 보빈(13)과 코어부 사이의 1축 방향 간격(h)도 매우 좁다. 따라서, 보빈(13)과 코어부 사이의 공간은 열이 이동하는 경로로 작용하기도 어려워 새로운 방열 방법을 고려할 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 슬림하면서도 발열을 감소시킬 수 있는 트랜스포머 및 이를 이용한 회로 기판을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명은 슬림형 트랜스포머에서 코어부를 통한 방열을 촉진시킬 수 있는 트랜스포머 및 이를 이용한 회로 기판을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 트랜스포머는, 복수의 레그부를 각각 갖는 상부 코어 및 하부 코어를 포함하는 코어부; 및 상기 상부 코어와 상기 하부 코어 사이에 적어도 일부가 배치되는 보빈을 포함하고, 상기 코어부는 제1 측면; 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 각각 수직한 제3 방향을 따라 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면; 및 상기 레그부 사이에서 상기 제3 방향으로 연장되며 상기 제2 방향으로 서로 이격된 복수의 수용공을 가지며, 상기 제1 측면은 상기 복수의 수용공 각각을 개구하는 복수의 제1 오프닝을 갖고, 상기 제2 측면은 상기 복수의 수용공 각각을 개구하는 복수의 제2 오프닝을 가지며, 상기 보빈은 상기 복수의 1 오프닝과 대향하며, 상기 제1 방향을 따라 상하로 연장되는 제1 격벽부; 및 상기 복수의 제2 오프닝과 대향하며, 상기 제1 방향을 따라 상하로 연장되는 제2 격벽부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 방향으로 상기 제1 측벽부와 상기 제1 측면, 및 상기 제2 측벽부와 상기 제2 측면은 서로 인접할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 방향으로 상기 제1 측벽부와 상기 제1 측면의 거리는 1mm 이내일 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 방향으로 상기 제1 격벽부 및 상기 제2 격벽부 각각의 높이는, 상기 코어부의 상기 제1 방향으로의 높이에 60% 내지 170%일 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 격벽부 및 상기 제2 격벽부 각각은, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 각각 연장되는 판상형 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 보빈은 상기 복수의 수용공에 적어도 일부가 수용될 수 있다.
일 실시예에 따른 회로 기판은, 기판; 및 상기 기판에 배치되는 트랜스포머를 포함하되, 상기 트랜스포머는, 트랜스포머는, 복수의 레그부를 각각 갖는 상부 코어 및 하부 코어를 포함하는 코어부; 및 상기 상부 코어와 상기 하부 코어 사이에 적어도 일부가 배치되는 보빈을 포함하고, 상기 코어부는 제1 측면; 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 각각 수직한 제3 방향을 따라 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면; 및 상기 레그부 사이에서 상기 제3 방향으로 연장되며 상기 제2 방향으로 서로 이격된 복수의 수용공을 가지며, 상기 제1 측면은 상기 복수의 수용공 각각을 개구하는 복수의 제1 오프닝을 갖고, 상기 제2 측면은 상기 복수의 수용공 각각을 개구하는 복수의 제2 오프닝을 가지며, 상기 보빈은 상기 복수의 1 오프닝과 대향하며, 상기 제1 방향을 따라 상하로 연장되는 제1 격벽부; 및 상기 복수의 제2 오프닝과 대향하며, 상기 제1 방향을 따라 상하로 연장되는 제2 격벽부를 포함할 수 있다.
실시 예에 의한 트랜스포머는 슬림하면서도 방열성능이 우수하다.
특히, 보빈이 격벽부를 가짐으로써 코어부의 열 전도를 촉진하여 방열 성능이 우수하다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a에 도시된 슬림형 트랜스포머의 사시도이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 분해사시도이다.
도 2b는 일 실시예에 따른 코어부 구성의 일례를 나타낸다.
도 2c는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 사시도이다.
도 2d는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 측면도이다.
도 3은 코어부와 격벽부 간의 거리에 따른 코어부 측면 온도를 나타낸다.
도 4는 다른 실시예에 따른 트랜스포머의 측면도이다.
도 5는 실시예들에 따른 트랜스포머의 코어부 측면 온도를 비교례와 비교한 결과를 나타낸다.
도 6은 코어부 높이 대비 격벽부 높이에 따른 코어부 측면 온도를 나타낸다.
도 7은 실시예에 따른 트랜스포머의 코어부 상면 온도를 비교례와 비교한 결과를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조들이 기판, 각층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한, 도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 트랜스포머를 상세히 설명하기로 한다.
실시예들에 따른 트랜스포머는 1차 코일과 2차 코일도 물론 포함하나, 1차 코일과 2차 코일은 보빈 내부에 수용되는 것으로 간주하여 도시를 생략한다. 이는 보빈 구조에 대한 간명한 이해를 돕기 위한 것으로, 실시예들에 따른 트랜스포머들(100A, 100B, 100C)은 보빈(120A, 120B, 120C)의 1차 코일과 2차 코일을 수용하기 위한 내부 형태나 1차 코일과 2차 코일간의 상호 배치 형태에 제한되지 아니한다. 예를 들어, 1차 코일과 2차 코일은 두께 방향(즉, 1축 방향)을 따라 서로 중첩되도록 상하로 배치될 수도 있고, 2차 코일 내측에 1차 코일이 수평 방향으로 적어도 일부가 서로 중첩되도록 배치될 수도 있다. 또한, 보빈(120A, 120B, 120C)은 일체형으로 1차 코일과 2차 코일을 각각 수용할 수도 있고, 둘 이상으로 분할된 부분이 결합된 형태일 수도 있다. 예컨대, 1차 코일의 수용을 위한 보빈과 2차 코일의 수용을 위한 보빈이 각각 별도로 마련되고, 각 코일을 수용하는 보빈이 결합된 형태를 가질 수도 있다.
도 2a는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 분해사시도이고, 도 2b는 일 실시예에 따른 코어부 구성의 일례를 나타낸다. 또한, 도 2c는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 사시도이고, 도 2d는 일 실시예에 따른 트랜스포머의 측면도이다.
도 2a 내지 도 2d를 함께 참조하면, 일 실시예에 따른 트랜스포머(100A)는 코어부(111, 112)와 보빈(120A)을 포함할 수 있다. 이하, 각 구성 요소를 상세히 설명한다.
코어부(111, 112)는 자기회로의 성격을 가져 자속의 통로 역할을 할 수 있다. 코어부(111, 112)는 상측에서 결합되는 상부 코어(111)와 하측에서 결합되는 하부 코어(112)를 포함할 수 있다. 두 코어(111, 112)는 서로 상하로 대칭되는 형상일 수도 있고, 비대칭 형상일 수도 있다. 다만, 이하의 기재에서는 설명의 편의를 위하여 상하로 대칭되는 형상인 것으로 가정한다.
상부 코어(111)와 하부 코어(112) 각각은 평판 형태의 바디부 및 바디부로부터 제1 방향(즉, 1축 방향)으로 돌출된 복수의 레그부(OL1-1, OL1-2, OL2-1, OL2-2, CL1, CL2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상부 코어(111)의 복수의 레그부(OL1-1, OL1-2, CL1)는 평면 상에서 제1 방향과 교차하는 제2 방향(즉, 2축 방향)을 따라 서로 이격되어 배치된 두 개의 외족(OL1-1, OL1-2)과, 두 개의 외족(OL1-1, OL1-2) 사이에 배치된 한 개의 중족(CL1)을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 레그부(OL1-1, OL1-2, OL2-1, OL2-2, CL1, CL2) 각각은 평면 상에서 제1 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향(즉, 3축 방향) 방향을 따라 연장될 수 있다.
상부 코어(111)와 하부 코어(112)가 상하로 결합될 때, 상부 코어(111)의 외족(OL1-1, OL1-2)과 중족(CL1) 각각은, 하부 코어(112)의 서로 대응되는 외족(OL2-1, OL2-2)이나 중족(CL2)과 대향하게 된다. 서로 대향하는 일측 외족 쌍(OL1-1, OL2-1)은 제1 외족부, 타측 외족 쌍(OL1-2, OL2-2)은 제2 외족부, 중족쌍(CL1, CL2)은 중족부라 각각 칭할 수 있다.
서로 대향하는 외족쌍이나 중족쌍 중 적어도 일부의 사이에는 소정 거리(예컨대, 10 내지 200um이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다)의 갭(gap)이 형성될 수 있다. 한 중족쌍과 두 외족쌍 각각의 갭 크기를 조절함에 따라 코어부(110)의 인덕턴스가 제어될 수 있으며, 갭의 개수에 따라 발열이 제어될 수 있다.
또한, 코어부(110)는 자성물질, 예를 들어, 철 또는 페라이트를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
코어부(110)는 보빈(120A)의 일부를 감싸게 되므로, 보빈(120A)에 수용되는 1차 코일(미도시)와 2차 코일(미도시) 각각의 일부도 코어부(110) 내에 배치되는 것으로 볼 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 외족부와 중족부 사이에는 3축 방향으로 연장되는 제1 수용공(RH1)이 형성되고, 제2 외족부와 중족부 사이에는 3축 방향으로 연장되는 제2 수용공(RH2)이 형성된다. 즉, 제1 수용공(RH1)은 제2 수용공(RH2)과 2축 방향을 따라 서로 이격될 수 있다.
제1 수용공(RH1)은 3축 방향을 따라 서로 대향하며 제1 수용공(RH1)을 개구하는 두 개의 오프닝(OP1-1, OP1-2)을 가지며, 제2 수용공(RH2)은 3축 방향을 따라 서로 대향하며 제2 수용공(RH2)을 개구하는 두 개의 오프닝(OP2-1, OP2-2)을 가질 수 있다. 다시 말해, 코어부(110)에서 일 측면(S1)은 두 개의 오프닝(OP1-1, OP2-1)을 가지고, 일 측면(S1)과 3축 방향으로 대향하는 타 측면(S2)은 다른 두 개의 오프닝(OP1-2, OP2-2)을 갖는다.
보빈(120A)은 중앙에 중공(CH)을 가지며, 코어부(110)의 중족부(CL1, CL2)는 중공(CH)을 관통할 수 있다.
또한, 보빈(120A)은 3축 방향을 따라 이격되며, 1축 방향을 따라 상하로 연장되는 서로 대향하는 두 개의 격벽부(121A, 122A)를 가질 수 있다. 제1 격벽부(121A)는 두 개(OP1-1, OP2-1)의 오프닝과 대향하며, 코어부(110)의 일 측면(S1)과 인접하고, 제2 격벽부(122A)는 다른 두 개의 오프닝(OP1-2, OP2-2)과 대향하며, 타 측면(S2)과 인접할 수 있다. 다시 말해, 두 개의 격벽부(121A, 122A)는 코어부(110)의 각 오프닝(OP1-1, OP2-1, OP1-2, OP2-2)을 가리면서 두 측면(S1, S2)을 하우징하는 형태로 배치될 수 있다. 또한, 제1 격벽부(121A)와 제2 격벽부(122A) 각각은 1축 방향 및 2축 방향으로 각각 연장되는 판상형 형상을 가질 수 있다.
보빈(120A)은 고분자 수지, 예컨대, 페놀 수지 등 단열 재질로 구성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 격벽부(121A)와 인접한 코어부(110)의 측면이 3축 방향으로 이루는 이격 거리(d)는 1mm이내, 바람직하게는 0.7mm이내, 더욱 바람직하게는 0.5mm이내일 수 있다. 이를 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 코어부와 격벽부 간의 거리에 따른 코어부 측면 온도를 나타낸다.
도 3의 그래프에서 가로축은 코어부(110) 측면(S1)와 격벽부(121A)간 3축 방향으로 거리를, 세로축은 코어부 측면(S1) 온도를 각각 나타낸다. 도 3을 참조하면, 코어부(110) 측면(S1)와 격벽부(121A)간 3축 방향으로 거리가 커질수록 측면(S1) 온도가 상승함을 알 수 있다. 1mm까지는 0.5 ℃ 이내의 온도 상승폭을 보이나, 1mm 이후로는 온도 상승폭이 더욱 커짐을 알 수 있다. 따라서, 코어부(110) 측면(S1)와 격벽부(121A)간 3축 방향으로 거리는 1mm 이내인 것이 바람직하다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 격벽부(121A, 122A)의 1축 방향으로의 높이(h2)는 코어부(110)의 두께, 즉, 1축 방향으로의 높이(h1)보다 낮은 것으로 도시되었다. 그러나, 이는 예시적인 것으로 다른 실시예에 의하면, 격벽부(121A, 122A)의 1축 방향으로의 높이(h2)는 코어부(110)의 1축 방향으로의 높이(h1)와 같을 수도 있고 더 클 수도 있다. 이를 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 다른 실시예에 따른 트랜스포머의 측면도이다.
도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 트랜스포머(100B)에서는 보빈(120B)의 격벽부(121B, 122B)의 1축 방향 높이가 코어부(110)의 높이와 동일하며, 또 다른 실시예에 따른 실시예에 따른 트랜스포머(100C)에서는 보빈(120C)의 격벽부(121C, 122C)의 1축 방향 높이가 코어부(110)의 높이보다 클 수 있다.
상술한 실시예들에 따른 트랜스포머(100A, 100B, 100C)의 효과 및 격벽부의 높이를 이하 설명한다.
도 5는 실시예들에 따른 트랜스포머의 코어부 측면 온도를 비교례와 비교한 결과를 나타낸다.
도 5에는 비교례, 다른 실시예 및 또 다른 실시예에 따른 트랜스포머 각각에 대하여, 코어부의 두 오프닝이 형성된 일 측면의 최대 온도를 열화상 카메라로 측정한 실험 결과가 도시된다. 실험에서 비교례는 도 1a와 같은 구성의 트랜스포머(10)가 적용되었으며, 격벽부의 구성을 제외하면 코어부와 코일 등 나머지 구성은 동일하다. 예컨대, 코어부의 총 높이는 9.2mm로, 상부 코어와 하부 코어는 상하 대칭이며, 바디부 두께는 2.8mm, 레그부의 1축 방향 길이는 1.8mm이다.
도 5를 참조하면, 비교례(510)에서는 측면 최대 온도가 67.4℃로 나타나고, 격벽부와 코어부 높이가 동일한 다른 실시예(520)에서는 측면 최대 온도가 66.4℃로 나타나며, 코어부 높이보다 격벽부 높이가 높은 또 다른 실시예(530)에서는 측면 최대 온도가 65.0℃로 측정됨을 알 수 있다.
격벽부 높이를 변화시키며 측정한 측면 온도를 정리하면 도 6과 같다.
도 6은 코어부 높이 대비 격벽부 높이에 따른 코어부 측면 온도를 나타낸다.
도 6의 그래프에서 가로축은 코어부(110)의 1축 방향 높이 대비 격벽부의 1축 방향 높이의 비율(%)을, 세로축은 코어부(110)에서 두 오프닝을 갖는 한 측면의 온도를 각각 나타낸다.
도 6을 참조하면, 코어부(110)의 1축 방향 높이 대비 격벽부의 1축 방향 높이의 비율이 0% 대비 60%일 때부터 코어부 측면 온도가 감소가 시작되며, 170%를 넘으면 측면 온도 감소 효과가 감소할 뿐 아니라 트랜스포머의 슬림화에도 바람직하지 않다. 따라서, 코어부(110)의 1축 방향 높이 대비 격벽부의 1축 방향 높이의 비율은 60% 내지 170%인 것이 바람직하다.
한편, 격벽부의 존재로 인해 코어부(110)의 측면 온도도 감소하나, 상면 온도도 감소하는 효과가 있다. 이를 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 실시예에 따른 트랜스포머의 코어부 상면 온도를 비교례와 비교한 결과를 나타낸다.
도 7에는 비교례 및 또 다른 실시예에 따른 트랜스포머 각각에 대하여, 코어부(110)의 상면 최대 온도를 열화상 카메라로 측정한 실험 결과가 도시된다. 실험에서 비교례는 도 1a와 같은 구성의 트랜스포머(10)가 적용되었으며, 격벽부의 구성을 제외하면 코어부와 코일 등 나머지 구성은 도 5의 실험 환경과 동일하다.
도 7을 참조하면, 비교례(710)에서는 상면 최대 온도가 67.3℃로 나타나고, 또 다른 실시예(720)에서는 측면 최대 온도가 64.0℃로 측정됨을 알 수 있다.
도 5 내지 도 7의 실험 결과를 정리하면 아래 표 1과 같다.
구분 보빈 구조 비교례 120B 120C
코어부 높이 9.2 ㎜ (바디부 2.8, 레그부 1.8)
특성
 
Lp 318 uH 318 uH 318 uH
Lk 42.5 uH 42.5 uH 42.5 uH
포화
온도
 
코어부 상면 67.3 ℃ 65.7 ℃ 64.0 ℃
코어부 측면 67.4 ℃ 66.4 ℃ 65.0 ℃
2차 코일 64.5 ℃ 63.7 ℃ 62.1 ℃
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예들에 따르면 코어부(110)의 측면 온도뿐만 아니라 상면 온도도 떨어져 전체적인 방열 성능 개선이 있음을 알 수 있다. 특히, 격벽부 높이가 코어부 높이보다 높은 경우 코어부 상면 기준 약 3℃, 측면 기준 약 2℃의 발열 개선이 있음을 알 수 있다. 동시에, 2차 코일도 코어부의 온도 하락으로 함께 온도가 낮아짐도 알 수 있다.
일반적으로 코어부(110)의 오프닝들(OP1-1, OP2-1, OP1-2, OP2-2)이 격벽부(121A, 121B, 121C, 122A, 122B, 122C)에 의해 막히면 내부 온도가 상승할 것이라 예측될 수 있으나, 슬림형 트랜스포머에서는 정반대의 결과가 나왔다. 이는 코어부(110)의 수용공(RH1, RH2) 내에서 코어부(110)와 보빈(120A, 120B, 120C)간의 공간이 좁음에 따라 해당 공간이 히팅 패스(heating path)로의 작용 효과가 미미하면서도 결과적으로 발열을 편중시켜 전체적 발열을 증가시키는 결과를 보임에 따른 것이다. 이와 달리, 실시예들에서는 격벽부(121A, 121B, 121C, 122A, 122B, 122C)로 인해 수용공(RH1, RH2) 내부가 하우징됨에 따라 열이 상대적으로 코어부(110) 전체적으로 균일하게 퍼지면서 코어부(110) 외표면을 통한 고른 방열이 가능하게 되었기 때문이다.
아울러, 전술된 바와 같이, 실시예에 따른 트랜스포머(100A, 100B, 100C)는 다른 자성 소자(예컨대, 인덕터)와 함께 파워 공급 장치(PSU) 등을 구성하는 회로 기판(미도시)을 구성할 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100A, 100B, 100C: 트랜스포머 110: 코어부
120A, 120B 120C: 보빈
121A, 121B, 121C, 122A, 122B, 122C: 격벽부

Claims (7)

  1. 복수의 레그부를 각각 갖는 상부 코어 및 하부 코어를 포함하는 코어부; 및
    상기 상부 코어와 상기 하부 코어 사이에 적어도 일부가 배치되는 보빈을 포함하고,
    상기 코어부는,
    제1 측면;
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 각각 수직한 제3 방향을 따라 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면; 및
    상기 레그부 사이에서 상기 제3 방향으로 연장되며 상기 제2 방향으로 서로 이격된 복수의 수용공을 가지며,
    상기 제1 측면은 상기 복수의 수용공 각각을 개구하는 복수의 제1 오프닝을 갖고,
    상기 제2 측면은 상기 복수의 수용공 각각을 개구하는 복수의 제2 오프닝을 가지며,
    상기 보빈은,
    상기 복수의 1 오프닝과 대향하며, 상기 제1 방향을 따라 상하로 연장되는 제1 격벽부; 및
    상기 복수의 제2 오프닝과 대향하며, 상기 제1 방향을 따라 상하로 연장되는 제2 격벽부를 포함하는, 트랜스포머.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 방향으로 상기 제1 측벽부와 상기 제1 측면, 및 상기 제2 측벽부와 상기 제2 측면은 서로 인접한, 트랜스포머.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제3 방향으로 상기 제1 측벽부와 상기 제1 측면의 거리는 1mm 이내인, 트랜스포머.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방향으로 상기 제1 격벽부 및 상기 제2 격벽부 각각의 높이는,
    상기 코어부의 상기 제1 방향으로의 높이에 60% 내지 170%인, 트랜스포머.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 격벽부 및 상기 제2 격벽부 각각은,
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 각각 연장되는 판상형 형상을 갖는, 트랜스포머.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 보빈은,
    상기 복수의 수용공에 적어도 일부가 수용되는, 트랜스포머.
  7. 기판; 및
    상기 기판에 배치되는 트랜스포머를 포함하되,
    상기 트랜스포머는,
    복수의 레그부를 각각 갖는 상부 코어 및 하부 코어를 포함하는 코어부; 및
    상기 상부 코어와 상기 하부 코어 사이에 적어도 일부가 배치되는 보빈을 포함하고,
    상기 코어부는,
    제1 측면;
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 각각 수직한 제3 방향을 따라 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면; 및
    상기 레그부 사이에서 상기 제3 방향으로 연장되며 상기 제2 방향으로 서로 이격된 복수의 수용공을 가지며,
    상기 제1 측면은 상기 복수의 수용공 각각을 개구하는 복수의 제1 오프닝을 갖고,
    상기 제2 측면은 상기 복수의 수용공 각각을 개구하는 복수의 제2 오프닝을 가지며,
    상기 보빈은,
    상기 복수의 1 오프닝과 대향하며, 상기 제1 방향을 따라 상하로 연장되는 제1 격벽부; 및
    상기 복수의 제2 오프닝과 대향하며, 상기 제1 방향을 따라 상하로 연장되는 제2 격벽부를 포함하는, 회로 기판.
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