KR20220069799A - 하이브리드 유도 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기 코어 및 복수개의 코일 권선을 포함하는 하이브리드 유도 장치를 개시한다. 자기 코어에는 복수개의 권선 구역이 설치되어 있다. 복수개의 코일 권선은 각각 복수개의 권선 구역에 와인딩되고, 인접하는 2개의 권선 구역의 코일 권선 사이에는 간격이 있다. 여기서, 각 권선 구역의 코일 권선의 자기 코어에서의 와인딩 방향은 그와 인접하는 복수개의 권선 구역의 복수개의 코일 권선의 자기 코어에서의 와인딩 방향과 다르고, 각 권선 구역의 코일 권선은 그와 인접하는 복수개의 권선 구역의 복수개의 코일 권선과 대칭된다.

Description

하이브리드 유도 장치{HYBRID INDUCTIVE DEVICE}
본 발명은 인덕터에 관한 것으로, 특히 하이브리드 유도 장치에 관한 것이다.
현재 전자 기기가 신속히 발전하고 있는데, 전자 기기는 일반적으로 작동을 위한 외부 전원이 필요하다. 그러나, 전자 기기와 전원 간의 전력 전달은 항상 전자파 간섭(예컨대 노이즈)이 발생된다. 따라서, 전자파 간섭을 제거하기 위해, 일반적으로 전자 기기와 전원 사이에 전자 필터(예컨대, 전원 필터(line filter))를 설치한다. 전원 필터에서, 전자파 간섭을 제거하기 위한 소자는 주로 공통 모드 인덕턴스 및 차동 모드 인덕턴스이고, 다른 기능(예를 들어, 전류 제한 또는 감쇠를 감소시키는 주파수 응답 등)을 제공하기 위한 별도의 구성요소는 무유도 저항일 수 있다.
전원 필터가 소형화 및 고주파화로 발전하고 있는 가운데, 하나의 공통 모드 인덕턴스 및 하나의 차동 모드 인덕턴스를 사용할 때마다 각각 하나의 자기 코어를 제공해야 하므로 전원 필터의 내부 공간을 차지하게 되고, 전원 필터가 제품 소형화의 요구를 만족할 수 없게 된다. 또한, 자기 코어가 상이한 공통 모드 인덕턴스와 차동 모드 인덕턴스를 사용하는 경우, 코일 권선의 전압 강하 문제로 인해 공통 모드 인덕턴스와 차동 모드 인덕턴스를 통해 전원 필터에 무유도 저항을 형성하지 못하게 된다.
상기 내용을 감안하여, 본 발명은 단일 자기 코어에 복수개의 코일 권선을 와인딩하여 단일 철심만으로 공통 모드 인덕턴스, 차동 모드 인덕턴스 및 무유도 저항을 형성할 수 있도록 함으로써, 전원 필터의 회로 크기를 줄이고, 전원 필터가 차지하는 내부 공간을 감소하여 전원 필터 소형화의 제품 요구를 만족할 수 있는 하이브리드 유도 장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수개의 권선 구역이 설치되어 있는 자기 코어; 및
각각 상기 권선 구역에 와인딩되고, 인접하는 2개의 상기 권선 구역의 상기 코일 권선 사이에 간격이 있으며, 각 권선 구역의 상기 코일 권선의 상기 자기 코어에서의 와인딩 방향은 그와 인접하는 상기 권선 구역의 상기 코일 권선의 상기 자기 코어에서의 상기 와인딩 방향과 다르고, 각 권선 구역의 상기 코일 권선은 그와 인접하는 상기 권선 구역의 상기 코일 권선과 대칭되는 복수개의 코일 권선;을 포함하는 하이브리드 유도 장치를 제공한다.
즉, 본 발명은 일 실시예에 따르면, 하이브리드 유도 장치는 하나의 자기 코어 및 복수개의 코일 권선을 포함한다. 자기 코어에는 복수개의 권선 구역이 설치되어 있다. 복수개의 코일 권선은 각각 복수개의 권선 구역에 와인딩되고, 인접하는 2개의 권선 구역의 코일 권선 사이에는 간격이 있다. 여기서, 각 권선 구역의 코일 권선이 자기 코어에 와인딩되는 방향은 그와 인접하는 복수개의 권선 구역의 복수개의 코일 권선이 자기 코어에 와인딩되는 방향과 다르고, 각 권선 구역의 코일 권선은 그와 인접하는 복수개의 권선 구역의 복수개의 코일 권선과 대칭된다.
따라서, 본 발명의 효과는 다음과 같다.
본 발명에 따르면, 단일 자기 코어에 복수개의 코일 권선을 와인딩하고, 각 코일 권선의 와인딩 방향을 그와 인접하는 코일 권선의 와인딩 방향과 다르게 하여 전류가 발생할 때 상이한 코일 권선의 조합을 통해 공통 모드 인덕턴스, 차동 모드 인덕턴스 또는 무유도 저항을 형성함으로써, 전원 필터의 회로 크기를 줄이고 전원 필터가 차지한 내부 공간을 감소하여 전원 필터 소형화의 제품 요구를 만족할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치의 등가 회로 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치의 공통 모드 노이즈 억제용 회로이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치의 차동 모드 노이즈 억제용 회로이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치의 무유도 저항용 회로이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치의 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치의 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따른 부분 구조의 단면 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치의 등가 회로 모식도이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치(100)의 모식도이다. 하이브리드 유도 장치(100)는 자기 코어(110) 및 복수개의 코일 권선(130A~130D)을 포함한다. 자기 코어(110)에는 복수개의 권선 구역(111A~111D)이 설치되어 있다. 복수개의 코일 권선(130A~130D)은 각각 복수개의 권선 구역(111A~111D)에 와인딩된다. 여기서, 도 1은 각각 4개의 권선 구역(111A~111D) 및 코일 권선(130A~130D)을 예로 하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 권선 구역(111A~111D) 및 코일 권선(130A~130D)은 4개 이하 또는 4개 이상일 수 있다. 상기 자기 코어(110)는 산화철 혼합물로 구성된 소결 자성 금속 산화물(예컨대, 소결 자성 망간-아연-철 산화물, 니켈-아연-철 산화물 등)일 수 있다. 상기 코일 권선(130A~130D)은 와이어로 자기 코어(110)를 제조하여 형성한 코일 권선일 수 있다. 상기 와이어는 싱글 코어 동선, 멀티 코어 구리 연선 등일 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 인접하는 2개의 권선 구역(111A~111D)은 자기 코어(110)의 상이한 위치에 정의되고 서로 겹치지 않으며, 복수개의 코일 권선(130A~130D)은 각각 일대일로 각 권선 구역(111A~111D)에 와인딩되어(예를 들어, 코일 권선(130A)은 권선 구역(111A)에 와인딩되고, 코일 권선(130B)은 권선 구역(111B)에 와인딩되고, 코일 권선(130C)은 권선 구역(111C)에 와인딩되고, 코일 권선(130D)은 권선 구역(111D)에 와인딩), 코일 권선(130A~130D) 사이는 간격(113)으로 이격된다. 구체적으로, 권선 구역(111A)은 권선 구역(111B) 및 권선 구역(111C)과 인접하고, 권선 구역(111A)에 와인딩되는 코일 권선(130A)은 각각 권선 구역(111B)에 와인딩되는 코일 권선(130B) 및 권선 구역(111C)에 와인딩되는 코일 권선(130C)과 간격(113)으로 이격되며, 권선 구역(111D)은 권선 구역(111B) 및 권선 구역(111C)과 인접하고, 권선 구역(111D)에 와인딩되는 코일 권선(130D)은 각각 권선 구역(111B)에 와인딩되는 코일 권선(130B) 및 권선 구역(111C)에 와인딩되는 코일 권선(130C)과 간격(113)으로 이격된다. 다시 말해, 인접하는 코일 권선(130A~130D) 서로 간에 간격(113)이 있다(즉, 인접하는 코일 권선(130A~130D) 서로 간은 간격(113)으로 이격). 이에 따라, 인접하는 2개의 권선 구역(111A~111D)에 와인딩된 코일 권선(130A~130D) 사이(또는 인접하는 코일 권선(130A~130D) 사이)의 표유 용량값이 낮아 하이브리드 유도 장치(100)가 양호한 고주파 필터링 능력 및 저주파 필터링 능력을 동시에 가지도록 할 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 각 권선 구역(111A~111D)의 코일 권선(130A~130D)의 자기 코어(110)에서의 와인딩 방향은 그와 인접하는 복수개의 권선 구역(111A~111D)의 복수개의 코일 권선(130A~130D)의 자기 코어(110)에서의 와인딩 방향과 다르다. 예를 들면, 권선 구역(111A)은 권선 구역(111B)과 인접하며, 코일 권선(130A) 및 코일 권선(130B)의 와인딩 방향은 서로 근접하는 방향으로 자기 코어(110)에 와인딩된다. 권선 구역(111A)은 권선 구역(111C)과 인접하고, 코일 권선(130A) 및 코일 권선(130C)의 와인딩 방향은 서로 멀어지는 방향으로 자기 코어(110)에 와인딩된다. 즉, 코일 권선(130A)의 와인딩 방향은 코일 권선(130B) 및 코일 권선(130C)의 와인딩 방향과 다르다.
구체적으로, 도 1에 나타낸 바와 같이 코일 권선(130A)은 자기 코어(110)의 왼쪽 중앙에서 먼저 자기 코어(110)의 정상면으로부터 자기 코어(110)의 바닥면으로 감은 다음 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 자기 코어(110)의 정상면으로 감는 방식을 통해 자기 코어(110)의 상단(즉, 왼쪽 하단으로부터 오른쪽 상단으로)까지 위로 감는다. 코일 권선(130B)은 자기 코어(110)의 오른쪽 중앙에서 먼저 자기 코어(110)의 정상면으로부터 자기 코어(110)의 바닥면으로 감은 다음 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 자기 코어(110)의 정상면으로 감는 방식을 통해 자기 코어(110)의 상단(즉, 오른쪽 하단에서 왼쪽 상단으로)까지 위로 감아 코일 권선(130A)으로 접근한다. 코일 권선(130C)은 자기 코어(110)의 왼쪽 중앙에서 먼저 자기 코어(110)의 정상면으로부터 자기 코어(110)의 바닥면으로 감은 다음 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 자기 코어(110)의 정상면으로 감는 방식을 통해 자기 코어(110)의 하단(즉, 왼쪽 상단으로부터 오른쪽 하단으로)까지 아래로 감아 코일 권선(130A)과 멀어진다.
일부 실시예에서, 도 1에 나타낸 바와 같이 인접하지 않은 권선 구역(111A~111D)의 코일 권선(130A~130D)의 와인딩 방향은 평행될 수 있다. 예를 들면, 권선 구역(111A)과 권선 구역(111D)은 인접하지 않고, 코일 권선(130A)과 코일 권선(130D)의 와인딩 방향은 평행된다. 예를 들어, 코일 권선(130D)은 자기 코어(110)의 오른쪽 중앙에서 먼저 자기 코어(110)의 정상면으로부터 자기 코어(110)의 바닥면으로 감은 다음 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 자기 코어(110)의 정상면으로 감는 방식을 통해 자기 코어(110)의 하단(즉, 오른쪽 상단으로부터 왼쪽 하단으로)까지 아래로 감고, 코일 권선(130A)의 와인딩 방향은 왼쪽 하단으로부터 오른쪽 상단으로 향하는 것이다. 즉, 코일 권선(130A)의 자기 코어(110)에서의 와인딩 방향은 코일 권선(130D)의 자기 코어(110)에서의 와인딩 방향과 서로 평행된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 각 권선 구역(111A~111D)의 코일 권선(130A~130D)은 그와 인접하는 복수개의 권선 구역(111A~111D)의 복수개의 코일 권선(130A~130D)과 대칭된다. 예를 들어, 인접하는 2개의 권선 구역(111A~111D)의 코일 권선(130A~130D)의 서로 인접하는 일단은 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 축선을 따라 외부로 연장(또는 정상면으로부터 축선을 따라 외부로 연장)되고, 인접하지 않은 일단은 자기 코어(110)의 정상면으로부터 다른 일 축선을 따라 외부로 연장(또는 바닥면으로부터 다른 일 축선을 따라 외부로 연장)된다. 일부 실시예에서, 상기 2개의 축선은 서로 수직될 수 있다. 예를 들면, 권선 구역(111A)은 권선 구역(111B) 및 권선 구역(111C)과 인접하고, 권선 구역(111A)의 코일 권선(130A)과 권선 구역(111B)의 코일 권선(130B)의 서로 인접하는 일단(단자(TA2, TB2))은 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 자기 코어(110)의 중심축(115A)을 따라 외부로 연장되며, 인접하지 않은 일단(단자(TA1, TB1))은 자기 코어(110)의 정상면으로부터 자기 코어(110)의 다른 일 중심축(115B)을 따라 외부로 연장되고, 권선 구역(111A)의 코일 권선(130A)과 권선 구역(111C)의 코일 권선(130C)의 서로 인접하는 일단(단자(TA1, TC1))은 자기 코어(110)의 정상면으로부터 중심축(115B)을 따라 외부로 연장되며, 인접하지 않은 일단(단자(TA2, TC2))은 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 중심축(115A)을 따라 외부로 연장된다. 상기 중심축(115A)과 중심축(115B)은 서로 수직된다. 중심축(115A)과 중심축(115B)은 자기 코어(110)의 본체와 중심점을 관통하는 축선이다.
일부 실시예에서, 도 1에 나타낸 바와 같이 인접하는 권선 구역(111A~111D)의 코일 권선(130A~130D)의 코일 턴수는 동일하다. 인접하는 권선 구역(111A~111D)의 코일 권선(130A~130D)이 서로 대칭되므로, 코일 턴수가 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 권선 구역(111A)은 권선 구역(111B) 및 권선 구역(111C)과 인접하고, 코일 권선(130A), 코일 권선(130B) 및 코일 권선(130C)의 코일 턴수는 5개이나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 코일 턴수는 5개 이상 또는 5개 이하일 수 있다. 권선 구역(111D)은 권선 구역(111B) 및 권선 구역(111C)과 인접하며, 코일 권선(130D), 코일 권선(130B) 및 코일 권선(130C)의 코일 턴수는 5개이나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 코일 턴수는 5개 이상 또는 5개 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 권선 구역(111A~111D)의 코일 권선(130A~130D)은 코일 턴수가 모두 동일할 수 있다.
일부 실시예에서, 자기 코어(110)는 폐합 자기 코어 또는 비폐합 자기 코어로 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 자기 코어(110)가 폐합 자기 코어로 구현되는 경우, 폐합 자기 코어는 원형 자기 코어, 타원형 자기 코어, 사각형 자기 코어, EE형 자기 코어 또는 다른 형상의 폐합 자기 코어일 수 있다.
일부 실시예에서, 도 1에 나타낸 바와 같이 자기 코어(110)는 자체의 중심축(115A, 115B)에 의해 제1 구역(1151)과 제2 구역(1153)으로 구분된다. 여기서, 설명의 편의상 도 1에서는 자기 코어(110)가 중심축(115A)에 의해 구분된 제1 구역(1151)과 제2 구역(1153)만을 도시하고 이에 대해 설명한다. 제1 구역(1151)에 위치하는 권선 구역(111A, 111C)의 코일 권선(130A, 130C)은 각각 중심축(115A)에 의해 제2 구역(1153)에 위치하는 권선 구역(111B, 111D)의 코일 권선(130B, 130D)과 대칭된다. 예를 들면, 제1 구역(1151)에 위치하는 권선 구역(111A)은 중심축(115A)에 의해 제2 구역(1153)에 위치하는 권선 구역(111B)과 대칭되고, 제1 구역(1151)에 위치하는 권선 구역(111C)은 중심축(115A)에 의해 제2 구역(1153)에 위치하는 권선 구역(111D)과 대칭된다. 다시 말해, 권선 구역(111A~111D)의 코일 권선(130A~130D)의 중심축(115A)에 근접하는 일단(단자(TA2, TB2, TC2, TD2))은 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 중심축(115A)을 따라 외부로 연장되고, 권선 구역(111A~111D)의 코일 권선(130A~130D)의 중심축(115A)과 이격되는 타단(단자(TA1, TB1, TC1, TD1))은 자기 코어(110)의 정상면으로부터 중심축(115B)을 따라 외부로 연장되어, 권선 구역(111A)의 코일 권선(130A)이 중심축(115A)에 의해 권선 구역(111B)의 코일 권선(130B)과 대칭되고 권선 구역(111C)의 코일 권선(130C)이 중심축(115A)에 의해 권선 구역(111D)의 코일 권선(130D)과 대칭되도록 한다.
일부 실시예에서, 도 1에 나타낸 바와 같이 제1 구역(1151)의 권선 구역(111A, 111C) 및 코일 권선(130A, 130C)은 2개이며, 제2 구역(1153)의 권선 구역(111B, 111D) 및 코일 권선(130B, 130D)은 2개이다. 코일 권선(130A~130D)을 다르게 조합함으로써, 하이브리드 유도 장치(100)는 상이한 기능(예컨대, 공통 모드 인덕턴스, 차동 모드 인덕턴스 또는 무유도 저항)을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 1에 나타낸 바와 같이 단자(TA1~TD2)는 코일 권선(130A~130D)을 외부 회로 소자 또는 전기 신호에 결합시키기 위한 것이다. 예를 들어, 단자(TA1, TA2)는 코일 권선(130A)을 외부에 연결시키기 위한 단자이고, 단자(TB1, TB2)는 코일 권선(130B)을 외부에 연결시키기 위한 단자이며, 단자(TC1, TC2)는 코일 권선(130C)을 외부에 연결시키기 위한 단자이고, 단자(TD1, TD2)는 코일 권선(130D)을 외부에 연결시키기 위한 단자이다. 이에 따라, 코일 권선(130A~130D)이 단자(TA1~TD2)에 의해 대응하는 회로 소자 또는 전기 신호에 결합되어 하이브리드 유도 장치(100)가 다양한 회로 구조에 적용될 수 있게 된다.
도 1~도 3을 참조하면, 도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치(100)의 등가 회로 모식도이다. 도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치(100)의 공통 모드 노이즈 억제용 회로이다. 일부 실시예에서, 코일 권선(130A~130D) 중의 제1 코일 권선 및 제2 코일 권선은 각각 권선 구역(111A~111D)의 인접하는 제1 권선 구역 및 제2 권선 구역에 와인딩되며, 전류가 각각 제1 코일 권선과 제2 코일 권선의 인접하는 일단을 거쳐 제1 코일 권선 및 제2 코일 권선의 타단으로 흐를 때, 제1 코일 권선과 제2 코일 권선은 공통 모드 인덕턴스를 형성한다.
예를 들면, 코일 권선(130A), 코일 권선(130C), 권선 구역(111A) 및 권선 구역(111C)을 통해 제1 코일 권선, 제2 코일 권선, 제1 권선 구역 및 제2 권선 구역을 설명하기로 한다. 단자(TA1)는 전원(200)의 애노드단(201)의 양전원 신호(V+)에 결합되고, 단자(TC1)는 전원(200)의 캐소드단(203)의 음전원 신호(V-)에 결합되며, 단자(TA2)는 외부의 필터링 회로(이하, 외부 회로(300)로 지칭)의 하나의 입력단(이하, 제1 입력단(301)으로 지칭)에 결합되고, 단자(TC2)는 외부 회로(300)의 다른 입력단(이하, 제2 입력단(303)으로 지칭)에 결합된다. 외부 회로(300)가 기준 지면 신호(GND)에 결합(예를 들어 외부 회로(300)의 케이스가 접지)될 때, 외부 회로(300)와 결합된 기준 지면 신호(GND) 사이에 표유 용량(C)이 있기 때문에, 전원(200)의 양전원 신호(V+) 및 음전원 신호(V-)와 기준 지면 신호(GND) 사이에 표유 신호(예컨대 공통 모드 노이즈)가 발생하게 된다.
따라서, 공통 모드 노이즈가 발생되면, 전류(예컨대 공통 모드 전류, 즉 전원(200)의 애노드단(201)이 표유 용량(C)에 의해 발생한 표유 전류의 전류 방향(A1, 도 3에서 일점쇄선으로 도시)은 전원(200)의 캐소드단(203)이 표유 용량(C)에 의해 발생한 표유 전류의 전류 방향(A2, 도 3에서 이점쇄선으로 도시)과 동일)가 단자(TA1)를 거쳐 코일 권선(130A)의 단자(TA2)로 흘러 외부 회로(300)의 기준 지면 신호(GND)에 의해 전원(200)으로 되돌아가며, 단자(TC1)를 거쳐 코일 권선(130C)의 단자(TC2)로 흘러 외부 회로(300)의 기준 지면 신호(GND)에 의해 전원(200)으로 되돌아감으로써, 코일 권선(130A) 및 코일 권선(130C)에서 동일 방향의 자기장이 형성되어 코일 권선(130A) 및 코일 권선(130C)의 인덕턴스량이 강화되는데, 즉 공통 모드 전류를 억제하는 유도 리액턴스가 강화되어(다시 말해, 이때 코일 권선(130A)과 코일 권선(130C)은 공통 모드 인덕턴스를 형성), 노이즈를 여과하는 효과를 달성한다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치(100)의 차동 모드 노이즈 억제용 회로이다. 일부 실시예에서, 코일 권선(130A~130D) 중의 제1 코일 권선 및 제2 코일 권선은 각각 권선 구역(111A~111D)의 인접하지 않은 제1 권선 구역 및 제2 권선 구역에 와인딩된다. 여기서, 제1 코일 권선의 와인딩 방향은 제2 코일 권선의 와인딩 방향과 서로 평행되고, 제1 코일 권선 및 제2 코일 권선이 각각 전류에 의해 동일한 자기장 방향을 형성할 때, 제1 코일 권선과 제2 코일 권선은 차동 모드 인덕턴스를 형성한다.
예를 들면, 코일 권선(130A), 코일 권선(130D), 권선 구역(111A) 및 권선 구역(111D)을 통해 제1 코일 권선, 제2 코일 권선, 제1 권선 구역 및 제2 권선 구역을 설명하기로 한다. 단자(TA1)는 전원(200)의 애노드단(201)의 양전원 신호(V+)에 결합되고, 단자(TD2)는 전원(200)의 캐소드단(203)의 음전원 신호(V-)에 결합되며, 단자(TA2)는 외부 회로(300)의 제1 입력단(301)에 결합되고, 단자(TD1)는 외부 회로(300)의 제2 입력단(303)에 결합된다. 전원선의 신호(양전원 신호(V+)와 음전원 신호(V-)) 간에는 노이즈가 발생되고, 이러한 노이즈(즉 차동 모드 노이즈)는 일반적으로 전원선에 직렬로 결합된다.
차동 모드 노이즈가 발생되면, 전류(예컨대 차동 모드 전류, 즉 차동 모드 전류인 노이즈 전류의 전류 방향(A3, 도 4에서 이점쇄선으로 도시)은 전원(200)의 전류 방향(A4, 도 4에서 일점쇄선으로 도시)과 동일)는 단자(TA1)를 거쳐 코일 권선(130A)의 단자(TA2)로 흘러 외부 회로(300)를 경과하고 외부 회로(300)로부터 단자(TD1)를 거쳐 코일 권선(130D)의 단자(TD2)로 흘러감으로써, 평행하는 와인딩 방향을 가진 코일 권선(130A)과 코일 권선(130D)(예를 들어, 코일 권선(130A)의 와인딩 방향은 외쪽 하단으로부터 오른쪽 상단을 향하고, 코일 권선(130D)의 와인딩 방향은 오른쪽 상단으로부터 왼쪽 하단으로 향함)이 동일 방향의 자기장(즉 동일한 자기장 방향을 발생시킴)을 형성하여 코일 권선(130A) 및 코일 권선(130D)의 인덕턴스량이 강화되는데, 즉 차동 모드 전류를 억제하는 유도 리액턴스가 강화(다시 말해, 이때 코일 권선(130A)과 코일 권선(130D)은 차동 모드 인덕턴스를 형성)되어 노이즈를 여과하는 효과를 달성한다.
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치(100)의 무유도 저항용 회로이다. 일부 실시예에서, 코일 권선(130A~130D) 중의 제1 코일 권선 및 제2 코일 권선은 각각 권선 구역(111A~111D)의 인접하는 제1 권선 구역 및 제2 권선 구역에 와인딩되고, 제1 코일 권선과 제2 코일 권선의 인접하는 일단은 서로 결합되며, 전류가 제1 코일 권선의 타단을 거쳐 제2 코일 권선의 타단으로 흐를 때, 제1 코일 권선과 제2 코일 권선은 무유도 저항을 형성한다.
예를 들면, 코일 권선(130A), 코일 권선(130B), 권선 구역(111A) 및 권선 구역(111B)을 통해 제1 코일 권선, 제2 코일 권선, 제1 권선 구역 및 제2 권선 구역을 설명하기로 한다. 단자(TA1)는 전원(200)의 애노드단(201)의 양전원 신호(V+)에 결합되고, 단자(TB1)는 외부 회로(300)의 제1 입력단(301)에 결합된다. 외부 회로(300)에 대해 유동량을 제한하거나 감쇠되는 주파수 응답(예를 들어 그 부하를 높임) 등을 낮추고자 할 때, 단자(TA2)를 단자(TB2)에 결합(즉 단자(TA2)와 단자(TB2)를 단락)시키고, 전류가 단자(TA1)를 거쳐 코일 권선(130A) 및 코일 권선(130B)으로 유동한 후 외부 회로(300)로 흐른다. 코일 권선(130A) 및 코일 권선(130B)이 서로 반대 방향의 자기장을 형성하기 때문에, 자기장이 서로 상쇄되어 유도 리액턴스가 발생되지 않는다. 다시 말해, 이때 코일 권선(130A) 및 코일 권선(130B)은 유도 리액턴스를 가지고 있지 않은 저항(예를 들어 코일의 저항값만 가짐)이거나 미세한 누설 인덕턴스에 의한 인덕턴스인데, 즉 코일 권선(130A)과 코일 권선(130B)은 실질적인 무유도 저항을 형성하여 외부 회로(300)에 필요한 기능(예를 들어, 유동량을 제한하거나 감쇠되는 주파수 응답을 낮추기 등)에 적용된다.
일부 실시예에서, 상기 전류는 직류 전류 또는 교류 전류일 수 있다. 다시 말해, 하이브리드 유도 장치(100)는 직류 전류 시스템 또는 교류 전류 시스템에 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 하이브리드 유도 장치(100)는 π형 필터 또는 T형 필터에 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치(100)의 모식도이다. 일부 실시예에서, 각 권선 구역(111E~111F)의 코일 권선(130E~130F)은 복수개의 코일을 포함하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 각 권선 구역(111E~111F)의 코일 권선(130E~130F)은 하나의 코일만 포함할 수 있다. 각 코일은 복수개의 코일 턴, 자기 코어(110)의 정상면으로부터 연장되는 시작단, 및 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 연장되는 종료단을 구비한다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이 권선 구역(111E)의 코일 권선(130E)은 제1 코일(131E) 및 제2 코일(132E)을 포함한다. 권선 구역(111F)의 코일 권선(130F)은 제3 코일(131F) 및 제4 코일(132F)을 포함한다. 도 6에서는 권선 구역이 2개의 코일을 포함하는 경우을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 권선 구역은 하나 또는 2개 이상의 코일을 포함할 수 있다.
제1 코일(131E)은 복수개의 제1 코일 턴(1311E), 자기 코어(110)의 정상면으로부터 연장되는 제1 시작단(TE1), 및 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 연장되는 제1 종료단(TE2)을 구비한다. 제2 코일(132E)은 복수개의 제2 코일 턴(1321E), 자기 코어(110)의 정상면으로부터 연장되는 제2 시작단(TE3), 및 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 연장되는 제2 종료단(TE4)을 구비한다. 제3 코일(131F)은 복수개의 제3 코일 턴(1311F), 자기 코어(110)의 정상면으로부터 연장되는 제3 시작단(TF1), 및 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 연장되는 제3 종료단(TF2)을 구비한다. 제4 코일(132F)은 복수개의 제4 코일 턴(1321F), 자기 코어(110)의 정상면으로부터 연장되는 제4 시작단(TF3), 및 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 연장되는 제4 종료단(TF4)을 구비한다.
일부 실시예에서, 동일 코일 권선의 코일의 시작단은 일체로 통합되어 상기 코일 권선의 하나의 단자를 형성하고, 동일 코일 권선의 코일의 종료단은 일체로 통합되어 상기 코일 권선의 다른 하나의 단자를 형성한다.
일부 실시예에서, 동일 코일 권선의 코일의 시작단은 서로 인접하고, 동일 코일 권선의 코일의 종료단은 서로 인접한다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이 제1 시작단(TE1) 및 제2 시작단(TE3)은 모두 권선 구역(111E)의 왼쪽에 위치하고, 제1 종료단(TE2) 및 제2 종료단(TE4)은 모두 권선 구역(111E)의 오른쪽에 위치한다. 제3 시작단(TF1) 및 제4 시작단(TF3)은 모두 권선 구역(111F)의 오른쪽에 위치하고, 제3 종료단(TF2) 및 제4 종료단(TF4)은 모두 권선 구역(111F)의 왼쪽에 위치한다.
일부 실시예에서, 동일 코일 권선의 코일의 자기 코어(110)에서의 와인딩 방향은 동일하다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이 코일 권선(130E)의 제1 코일(131E) 및 제2 코일(132E)은 모두 제1 시작단(TE1) 및 제2 시작단(TE3)에서부터 시작되고, 먼저 자기 코어(110)의 정상면으로부터 자기 코어(110)의 바닥면으로 감은 다음 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 자기 코어(110)의 정상면으로 감는 방식을 통해 권선 구역(111E)의 좌측으로부터 권선 구역(111E)의 우측(즉 왼쪽에서 오른쪽으로)으로 감고, 제1 종료단(TE2) 및 제2 종료단(TE4)에서 종료한다. 코일 권선(130F)의 제3 코일(131F)과 제4 코일(132F)의 와인딩 방향은 모두 제3 시작단(TF1) 및 제4 시작단(TF3)에서부터 시작되고, 먼저 자기 코어(110)의 정상면으로부터 자기 코어(110)의 바닥면으로 감은 다음 자기 코어(110)의 바닥면으로부터 자기 코어(110)의 정상면으로 감는 방식을 통해 권선 구역(111F)의 우측으로부터 권선 구역(111F)의 좌측(즉 오른쪽에서 왼쪽으로)으로 감고, 제3 종료단(TF2) 및 제4 종료단(TF4)에서 종료한다.
일부 실시예에서, 동일 코일 권선의 코일의 코일 턴은 서로 평행된다. 예를 들어, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 코일(131E)의 각 제1 코일 턴(1311E)은 각각 제2 코일(132E)의 각 제2 코일 턴(1321E)에 평행된다. 제3 코일(131F)의 각 제3 코일 턴(1311F)은 각각 제4 코일(132F)의 각 제4 코일 턴(1321F)에 평행된다.
일부 실시예에서, 동일 코일 권선의 코일의 코일 턴은 서로 이격되게 배열된다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이 제1 코일 턴(1311E)과 제2 코일 턴(1321E)의 배열 순서는 권선 구역(111E)의 좌측에서 우측(즉, 왼쪽에서 오른쪽)으로 “제1 코일 턴(1311E), 제2 코일 턴(1321E), 제1 코일 턴(1311E), 제2 코일 턴(1321E), 제1 코일 턴(1311E), 제2 코일 턴(1321E), 제1 코일 턴(1311E), 제2 코일 턴(1321E)… 등”이다. 제3 코일 턴(1311F)과 제4 코일 턴(1321F)의 배열 순서는 권선 구역(111F)의 우측에서 좌측(즉 오른쪽에서 왼쪽)으로 “제4 코일 턴(1321F), 제3 코일 턴(1311F), 제4 코일 턴(1321F), 제3 코일 턴(1311F), 제4 코일 턴(1321F), 제3 코일 턴(1311F), 제4 코일 턴(1321F), 제3 코일 턴(1311F)… 등”이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치(100)의 모식도이다. 도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따른 부분 구조(35)의 단면 모식도이다. 일부 실시예에서, 동일 코일 권선의 코일의 코일 턴은 서로 겹친다. 예를 들면, 코일 권선(130E)의 제1 코일(131E) 및 제2 코일(132E)은 일체로 통합되어 하나의 멀티 코어 연선으로 구현될 수 있고, 코일 권선(130F)의 제3 코일(131F) 및 제4 코일(132F)은 일체로 통합되어 하나의 멀티 코어 연선으로 구현될 수 있다. 이때, 제1 코일 턴(1311E)은 제2 코일 턴(1321E) 위에 겹치거나 제2 코일 턴(1321E) 아래에 겹칠 수 있고, 제3 코일 턴(1311F)은 제4 코일 턴(1321F) 위에 겹치거나 제4 코일 턴(1321F) 아래에 겹칠 수 있다. 예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이 부분 구조(35)는 제1 코일 턴(1311E) 및 제2 코일 턴(1321E)을 구비하며, 제1 코일 턴(1311E)은 제2 코일 턴(1321E) 위에 겹친다.
일부 실시예에서, 코일 권선(130E)의 제1 코일(131E) 및 제2 코일(132E)이 일체로 통합되어 하나의 멀티 코어 연선으로 구현될 수 있기 때문에, 제1 시작단(TE1)과 제2 시작단(TE3)이 겹치고, 제1 종료단(TE2)이 제2 종료단(TE4)과 겹친다(예를 들어, 제1 시작단(TE1)은 제2 시작단(TE3) 위에 겹치거나 제2 시작단(TE3) 아래에 겹칠 수 있고, 제1 종료단(TE2)은 제2 종료단(TE4) 위에 겹치거나 제2 종료단(TE4) 아래에 겹칠 수 있음). 제1 시작단(TE1), 제2 시작단(TE3), 제1 종료단(TE2) 및 제2 종료단(TE4)과 유사하게, 제3 시작단(TF1)은 제4 시작단(TF3)과 겹치고, 제3 종료단(TF2)은 제4 종료단(TF4)과 겹친다. 즉, 동일 코일 권선의 코일의 시작단이 서로 겹치고, 동일 코일 권선의 코일의 종료단이 서로 겹친다.
일부 실시예에서, 각 권선 구역의 코일 권선의 자기 코어(110)에서의 와인딩 방향은 그와 인접하는 권선 구역의 코일 권선의 자기 코어(110)에서의 와인딩 방향과 반대된다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이 권선 구역(111E)은 권선 구역(111F)과 인접하고, 코일 권선(130E)의 제1 코일(131E) 및 제2 코일(132E)은 제1 방향(D1)을 따라 권선 구역(111E)에 감는다. 코일 권선(130F)의 제3 코일(131F) 및 제4 코일(132F)은 제2 방향(D2)을 따라 권선 구역(111F)에 감는다. 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)은 서로 반대되는 방향이다. 예를 들어, 제1 방향(D1)은 권선 구역(111E)의 좌측으로보터 우측(즉, 왼쪽에서 오른쪽)으로 향하는 방향이고, 제2 방향(D2)은 권선 구역(111F)의 우측으로부터 좌측(즉, 오른쪽에서 왼쪽)으로 향하는 방향이다.
일부 실시예에서, 동일 코일 권선의 코일은 턴수가 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 코일 턴(1311E)과 제2 코일 턴(1321E)의 턴수는 모두 4개이고, 제3 코일 턴(1311F)과 제4 코일 턴(1321F)의 턴수는 모두 4개이나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 실제 요구에 따라 조정될 수 있다. 이에 따라, 하이브리드 유도 장치(100)가 노이즈(예컨대, 공통 모드 노이즈 또는 차동 모드 노이즈)를 억제하가나 유동량을 제한하는 효과를 향상시킨다.
도 6을 참조하면, 일부 실시예에서 코일 권선 중의 제3 코일 권선 및 제4 코일 권선은 각각 권선 구역의 인접하는 제3 권선 구역 및 제4 권선 구역에 와인딩되고, 제3 코일 권선의 코일의 시작단은 제4 코일 권선의 코일의 종료단과 인접하며, 제3 코일 권선의 코일의 종료단은 제4 코일 권선의 코일의 시작단과 인접한다.
하기 실시예에서, 코일 권선(130E), 코일 권선(130F), 권선 구역(111E) 및 권선 구역(111F)을 통해 제3 코일 권선, 제4 코일 권선, 제3 권선 구역 및 제4 권선 구역을 설명하기로 한다.
예를 들면, 권선 구역(111E)의 좌측은 권선 구역(111F)의 좌측(구체적으로, 권선 구역(111E)의 좌측과 권선 구역(111F)의 좌측은 간격(113)으로 이격)과 인접하고, 권선 구역(111E)의 우측은 권선 구역(111F)의 우측(구체적으로, 권선 구역(111E)의 우측과 권선 구역(111F)의 우측은 간격(113)으로 이격)과 인접한다. 제1 시작단(TE1) 및 제2 시작단(TE3)이 권선 구역(111E)의 왼쪽에 위치하고 제3 종료단(TF2) 및 제4 종료단(TF4)이 권선 구역(111F)의 왼쪽에 위치하기 때문에, 제1 시작단(TE1) 및 제2 시작단(TE3)은 제3 종료단(TF2) 및 제4 종료단(TF4)과 인접한다. 이와 유사하게, 제1 종료단(TE2) 및 제2 종료단(TE4)이 권선 구역(111E)의 오른쪽에 위치하고 제3 시작단(TF1) 및 제4 시작단(TF3)이 권선 구역(111F)의 오른쪽에 위치하기 때문에, 제1 종료단(TE2) 및 제2 종료단(TE4)은 제3 시작단(TF1) 및 제4 시작단(TF3)과 인접한다.
일부 실시예에서, 도 6에 나타낸 바와 같이 제1 시작단(TE1), 제2 시작단(TE3), 제3 시작단(TF1) 및 제4 시작단(TF3)은 동일 축선(이하, 제1 축선(L1)으로 지칭)에 위치하고, 제1 종료단(TE2), 제2 종료단(TE4), 제3 종료단(TF2) 및 제4 종료단(TF4)은 동일 축선(이하, 제2 축선(L2)으로 지칭)에 위치하며, 제1 축선(L1)과 제2 축선(L2)은 서로 수직된다.
시작단(즉, 제1 시작단(TE1), 제2 시작단(TE3), 제3 시작단(TF1), 및 제4 시작단(TF3)) 및 종료단(즉, 제1 종료단(TE2), 제2 종료단(TE4), 제3 종료단(TF2), 및 제4 종료단(TF4))은 코일(즉, 제1 코일(131E), 제2 코일(132E), 제3 코일(131F), 제4 코일(132F))이 외부 회로 소자 또는 전기 신호에 결합되기 위한 소자이다. 예를 들어, 제1 시작단(TE1) 및 제1 종료단(TE2)은 제1 코일(131E)이 외부에 연결되기 위한 단자이고, 제2 시작단(TE3) 및 제2 종료단(TE4)은 제2 코일(132E)이 외부에 연결되기 위한 단자이며, 제3 시작단(TF1) 및 제3 종료단(TF2)은 제3 코일(131F)이 외부에 연결되기 위한 단자이고, 제4 시작단(TF3) 및 제4 종료단(TF4)은 제4 코일(132F)이 외부에 연결되기 위한 단자이다. 이에 따라, 코일이 시작단 및 종료단을 통해 대응하는 회로 소자 또는 전기 신호에 결합되면, 하이브리드 유도 장치(100)는 다양한 회로 구조에 적용될 수 있다. 여기서, 시작단 및 종료단은 코일을 감는 시작점과 끝점을 의미하고, 전류가 흐르는 방향을 제한하기 위한 것이 아니다.
도 3, 도 6 및 도 9를 참조하면, 도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따른 하이브리드 유도 장치(100)의 등가 회로 모식도이다. 전류가 각각 제3 코일 권선(즉, 코일 권선(130E))의 코일 중의 제1 코일(즉, 제1 코일(131E))의 종료단(즉, 제1 종료단(TE2)) 및 제4 코일 권선(즉, 코일 권선(130F))의 코일 중의 제3 코일(즉, 제3 코일(131F))의 종료단(즉, 제3 종료단(TF2))을 거쳐 제1 코일의 시작단(즉, 제1 시작단(TE1)) 및 제3 코일의 시작단(즉, 제3 시작단(TF1))으로 흐를 때, 제1 코일과 제3 코일은 공통 모드 인덕턴스를 형성한다.
예를 들면, 제1 코일(131E)의 제1 종료단(TE2)은 전원(200)의 애노드단(201)의 양전원 신호(V+)에 결합되고, 제3 코일(131F)의 제3 종료단(TF2)은 전원(200)의 캐소드단(203)의 음전원 신호(V-)에 결합되며, 제1 코일(131E)의 제1 시작단(TE1)은 외부 회로(300)의 제1 입력단(301)에 결합되고, 제3 코일(131F)의 제3 시작단(TF1)은 외부 회로(300)의 제2 입력단(303)에 결합된다. 공통 모드 노이즈가 발생되면, 공통 모드 노이즈 전류가 제1 종료단(TE2)을 거쳐 제1 코일(131E)의 제1 시작단(TE1)으로 흘러 외부 회로(300)의 기준 지면 신호(GND)에 의해 전원(200)으로 되돌아가며, 제3 종료단(TF2)을 거쳐 제3 코일(131F)의 제3 시작단(TF1)으로 흘러 외부 회로(300)의 기준 지면 신호(GND)에 의해 전원(200)으로 되돌아간다. 제1 코일(131E) 및 제3 코일(131F)이 동일 방향의 자기장을 형성하도록 함으로써 제1 코일(131E) 및 제3 코일(131F)의 인덕턴스량이 강화되는데, 즉 공통 모드 전류를 억제하는 유도 리액턴스가 강화(다시 말해, 이때 제1 코일(131E)과 제3 코일(131F)은 공통 모드 인덕턴스를 형성)되어 노이즈를 여과하는 효과를 달성한다.
이와 유사하게, 일부 실시예에서 전류가 각각 제3 코일 권선(즉 코일 권선(130E))의 코일 중의 제2 코일(즉 제2 코일(132E))의 시작단(즉 제2 시작단(TE3)) 및 제4 코일 권선(즉 코일 권선(130F))의 코일 중의 제4 코일(즉 제4 코일(132F))의 시작단(즉 제4 시작단(TF3))을 거쳐 제2 코일의 종료단(즉 제2 종료단(TE4)) 및 제4 코일의 종료단(즉 제4 종료단(TF4))으로 흐를 때, 제2 코일과 제4 코일은 공통 모드 인덕턴스를 형성한다. 여기서, 제2 코일(132E)과 제4 코일(132F)이 공통 모드 인덕턴스를 형성하는 방식은 제1 코일(131E) 및 제3 코일(131F)과 동일하므로, 본 명세서를 간결하게 하기 위해 여기서 더 이상 설명하지 않는다.
도 4, 도 6 및 도 9를 참조하면, 전류가 각각 제3 코일 권선(즉 코일 권선(130E))의 코일 중의 제1 코일(즉 제1 코일(131E))의 종료단(즉 제1 종료단(TE2)) 및 제4 코일 권선(즉 제4 코일 권선(130F))의 코일 중의 제4 코일(즉 제4 코일(132F))의 종료단(즉 제4 종료단(TF4))을 겨쳐 제1 코일의 시작단(즉 제1 시작단(TE1)) 및 제4 코일의 시작단(즉 제4 시작단(TF3))으로 흐를 때, 제1 코일과 제4 코일은 전류에 의해 동일한 자기장 방향을 형성하여 차동 모드 인덕턴스를 형성한다.
예를 들면, 제1 종료단(TE2)은 전원(200)의 애노드단(201)의 양전원 신호(V+)에 결합되고, 제4 시작단(TF3)은 전원(200)의 캐소드단(203)의 음전원 신호(V-)에 결합되며, 제1 시작단(TE1)은 외부 회로(300)의 제1 입력단(301)에 결합되고, 제4 종료단(TF4)은 외부 회로(300)의 제2 입력단(303)에 결합된다. 차동 모드 노이즈가 발생되면, 차동 모드 노이즈 전류는 제1 종료단(TE2)을 거쳐 제1 코일(131E)의 제1 시작단(TE1)으로 흘러 외부 회로(300)를 경과하고, 외부 회로(300)에서부터 제4 종료단(TF4)을 거쳐 제4 코일(132F)의 제4 시작단(TF3)으로 흘르게 됨으로써 제1 코일(131E) 및 제4 코일(132F)이 동일 방향의 자기장을 형성(즉 동일한 자기장 방향을 형성)하여 제1 코일(131E) 및 제4 코일(132F)의 인덕턴스량이 강화되는데, 즉 차동 모드 전류를 억제하는 유도 리액턴스가 강화(다시 말해, 이때 제1 코일(131E)과 제4 코일(132F)은 차동 모드 인덕턴스를 형성)되어, 노이즈를 여과하는 효과를 달성한다.
이와 유사하게, 일부 실시예에서 전류가 각각 제3 코일 권선(즉 코일 권선(130E))의 코일 중의 제2 코일(즉 제2 코일(132E))의 종료단(즉 제2 종료단(TE4)) 및 제4 코일 권선(즉 코일 권선(130F))의 코일 중의 제3 코일(즉 제3 코일(131F))의 종료단(제3 종료단(TF2))을 거쳐 제2 코일의 시작단(즉 제2 시작단(TE3)) 및 제3 코일의 시작단(제3 시작단(TF1))으로 흐를 때, 제2 코일과 제3 코일은 전류에 의해 동일한 자기장 방향을 형성하여 차동 모드 인덕턴스를 형성한다. 여기서, 제2 코일(132E)과 제3 코일(131F)이 차동 모드 인덕턴스를 형성하는 방식은 제1 코일(131E) 및 제4 코일(132F)과 동일하므로, 본 명세서를 간결하게 하기 위해, 여기서 더 이상 설명하지 않는다.
도 5, 도 6 및 도 9를 참조하면, 제3 코일 권선(즉 코일 권선(130E))의 코일(즉 제1 코일(131E) 및 제2 코일(132E))의 시작단(즉 제1 시작단(TE1) 및 제2 시작단(TE3))은 서로 결합되고, 전류가 제3 코일 권선의 코일 중의 하나의 종료단(예컨대 제1 종료단(TE2) 또는 제2 종료단(TE4))으로 흐를 때, 제3 코일 권선의 코일은 전류에 의해 무유도 저항을 형성한다.
예를 들면, 제1 종료단(TE2)은 전원(200)의 애노드단(201)의 양전원 신호(V+)에 결합되며, 제2 종료단(TE4)은 외부 회로(300)의 제1 입력단(301)에 결합된다. 외부 회로(300)에 대해 유동량을 제한하거나 감쇠되는 주파수 응답(예를 들어 그 부하를 높임) 등을 낮출 때, 제1 시작단(TE1)을 제2 시작단(TE3)에 결합(즉, 제1 시작단(TE1)과 제2 시작단(TE3)을 단락)시킴으로써 전류가 제1 종료단(TE2)을 거쳐 제1 코일(131E) 및 제2 코일(132E)을 경과한 후 외부 회로(300)로 흐른다. 제1 코일(131E)과 제2 코일(132E)은 서로 반대 방향의 자기장을 형성하므로, 자기장이 서로 상쇄되어 유도 리액턴스가 발생되지 않는다. 다시 말해, 이때 제1 코일(131E) 및 제2 코일(132E)은 유도 리액턴스를 가지고 있지 않은 저항(예를 들어, 코일의 저항값만 가짐)이거나 미세한 누설 인덕턴스에 의한 인덕턴스이다. 즉, 제1 코일(131E)과 제2 코일(132E)은 실질적인 무유도 저항을 형성하여 외부 회로(300)에 필요한 기능(예를 들어, 유동량을 제한하거나 감쇠되는 주파수 응답 낮추기 등)에 적용된다.
이와 유사하게, 일부 실시예에서 제4 코일 권선(즉 코일 권선(130F))의 코일(즉 제3 코일(131F) 및 제4 코일(132F))의 시작단(즉 제3 시작단(TF1) 및 제4 시작단(TF3))은 서로 결합되고, 전류가 제4 코일 권선의 코일 중의 하나의 종료단(예컨대 제3 종료단(TF2) 또는 제4 종료단(TF4))으로 흐를 때, 제4 코일 권선의 코일은 전류에 의해 무유도 저항을 형성한다. 여기서, 제3 코일(131F)과 제4 코일(132F)이 무유도 저항을 형성하는 방식은 제1 코일(131E) 및 제2 코일(132E)과 동일하므로 본 명세서를 간결하게 하기 위해, 여기서 더 이상 설명하지 않는다.
상술한 바와 같이, 하이브리드 유도 장치(100)는 간단한 코일 권선 구조를 가지고 있기 때문에, 권선기를 통해 자동적으로 권선될 수 있어 제품의 생산 효율을 높이고 코일 권선 간의 상호 간섭을 낮출 수 있다.
따라서, 일부 실시예에 따르면, 단일 자기 코어에 복수개의 코일 권선을 와인딩하고 각 코일 권선의 와인딩 방향을 그와 인접하는 코일 권선의 와인딩 방향과 다르게 하여 전류가 발생할 때 상이한 코일 권선의 조합을 통해 공통 모드 인덕턴스, 차동 모드 인덕턴스 또는 무유도 저항을 형성함으로써, 전원 필터의 회로 크기를 줄이고, 전원 필터가 차지한 내부 공간을 감소하여 전원 필터 소형화의 제품 요구를 만족할 수 있다.
100 : 하이브리드 유도 장치 110 : 자기 코어
111A~111F : 권선 구역 113 : 간격
115A~115B : 중심축 1151 : 제1 구역
1153 : 제2 구역 130A~130F : 코일 권선
TA1, TA2, TB1, TB2, TC1, TC2, TD1, TD2 : 단자
131E : 제1 코일 1311E : 제1 코일 턴
TE1 : 제1 시작단 TE2 : 제1 종료단
132E : 제2 코일 1321E : 제2 코일 턴
TE3 : 제2 시작단 TE4 : 제2 종료단
131F : 제3 코일 1311F : 제3 코일 턴
TF1 : 제3 시작단 TF2 : 제3 종료단
132F : 제4 코일 1321F : 제4 코일 턴
TF3 : 제4 시작단 TF4 : 제4 종료단
35 : 부분 구조 L1 : 제1 축선
L2 : 제2 축선 200 : 전원
201 : 애노드단 V+ : 양전원 신호
203 : 캐소드단 V- : 음전원 신호
300 : 외부 회로 301 : 제1 입력단
303 : 제2 입력단 C : 표유 용량
GND : 기준 지면 신호 A1~A4 : 전류 방향
D1 : 제1 방향 D2 : 제2 방향

Claims (20)

  1. 복수개의 권선 구역이 설치되어 있는 자기 코어; 및
    각각 상기 권선 구역에 와인딩되고, 인접하는 2개의 상기 권선 구역의 코일 권선 사이에 간격이 있으며, 각 권선 구역의 상기 코일 권선의 상기 자기 코어에서의 와인딩 방향은 그와 인접하는 상기 권선 구역의 상기 코일 권선의 상기 자기 코어에서의 상기 와인딩 방향과 다르고, 각 권선 구역의 상기 코일 권선은 그와 인접하는 상기 권선 구역의 상기 코일 권선과 대칭되는 복수개의 코일 권선;을 포함하는 하이브리드 유도 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    각 상기 코일 권선은 코일 턴수가 동일한 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자기 코어는 폐합 자기 코어 또는 비폐합 자기 코어인 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 폐합 자기 코어는 원형 자기 코어, 타원형 자기 코어 또는 사각형 자기 코어인 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자기 코어는 자체의 중심축에 의해 제1 구역과 제2 구역으로 구분되며, 상기 제1 구역에 위치하는 상기 권선 구역의 상기 코일 권선은 각각 상기 중심축에 의해 상기 제2 구역에 위치하는 상기 권선 구역의 상기 코일 권선과 대칭되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 구역의 상기 권선 구역 및 상기 코일 권선은 2개이고, 상기 제2 구역의 상기 권선 구역 및 상기 코일 권선은 2개인 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코일 권선 중의 제1 코일 권선 및 제2 코일 권선은 각각 상기 권선 구역의 인접하는 제1 권선 구역 및 제2 권선 구역에 와인딩되며, 전류가 각각 상기 제1 코일 권선과 상기 제2 코일 권선의 인접하는 일단을 거쳐 상기 제1 코일 권선 및 상기 제2 코일 권선의 타단으로 흐를 때, 상기 제1 코일 권선과 상기 제2 코일 권선은 공통 모드 인덕턴스를 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코일 권선 중의 제1 코일 권선 및 제2 코일 권선은 각각 상기 권선 구역의 인접하지 않은 제1 권선 구역 및 제2 권선 구역에 와인딩되고, 상기 제1 코일 권선의 상기 와인딩 방향은 상기 제2 코일 권선의 상기 와인딩 방향과 서로 평행되며, 상기 제1 코일 권선 및 상기 제2 코일 권선이 각각 전류에 의해 동일한 자기장 방향을 형성할 때, 상기 제1 코일 권선과 상기 제2 코일 권선은 차동 모드 인덕턴스를 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코일 권선 중의 제1 코일 권선 및 제2 코일 권선은 각각 상기 권선 구역의 인접하는 제1 권선 구역 및 제2 권선 구역에 와인딩되고, 상기 제1 코일 권선과 상기 제2 코일 권선의 인접하는 일단은 서로 결합되며, 전류가 상기 제1 코일 권선의 타단을 거쳐 상기 제2 코일 권선의 타단으로 흐를 때, 상기 제1 코일 권선과 상기 제2 코일 권선은 무유도 저항을 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    각 상기 권선 구역의 상기 코일 권선은 복수개의 코일을 포함하고, 각 상기 코일은 복수개의 코일 턴, 상기 자기 코어의 정상면으로부터 연장되는 시작단, 및 상기 자기 코어의 바닥면으로부터 연장되는 종료단을 구비하며, 동일한 상기 코일 권선의 상기 코일의 상기 코일 턴은 서로 평행되고, 동일한 상기 코일 권선의 상기 코일의 상기 시작단은 서로 인접하며, 동일한 상기 코일 권선의 상기 코일의 상기 종료단은 서로 인접하고, 동일한 상기 코일 권선의 상기 코일은 상기 자기 코어에서 동일한 와인딩 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    동일한 상기 코일 권선의 상기 코일의 상기 코일 턴은 서로 이격되게 배열되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    동일한 상기 코일 권선의 상기 코일의 상기 코일 턴은 서로 겹치는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    각 상기 권선 구역의 상기 코일 권선의 상기 자기 코어에서의 상기 와인딩 방향은 그와 인접하는 상기 권선 구역의 상기 코일 권선의 상기 자기 코어에서의 상기 와인딩 방향과 반대되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 코일 권선 중의 제3 코일 권선 및 제4 코일 권선은 각각 상기 권선 구역의 인접하는 제3 권선 구역 및 제4 권선 구역에 와인딩되며, 상기 제3 코일 권선의 상기 코일의 상기 시작단은 상기 제4 코일 권선의 상기 코일의 상기 종료단과 인접하고, 상기 제3 코일 권선의 상기 코일의 상기 종료단은 상기 제4 코일 권선의 상기 코일의 상기 시작단과 인접하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    전류가 각각 상기 제3 코일 권선의 상기 코일 중의 제1 코일의 상기 종료단 및 상기 제4 코일 권선의 상기 코일 중의 제3 코일의 상기 종료단을 거쳐 상기 제1 코일의 상기 시작단 및 상기 제3 코일의 상기 시작단으로 흐를 때, 상기 제1 코일과 상기 제3 코일은 공통 모드 인덕턴스를 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    전류가 각각 상기 제3 코일 권선의 상기 코일 중의 제2 코일의 상기 시작단 및 상기 제4 코일 권선의 상기 코일 중의 제4 코일의 상기 시작단을 거쳐 상기 제2 코일의 상기 종료단 및 상기 제4 코일의 상기 종료단으로 흐를 때, 상기 제2 코일과 상기 제4 코일은 공통 모드 인덕턴스를 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    전류가 각각 상기 제3 코일 권선의 상기 코일 중의 제1 코일의 상기 종료단 및 상기 제4 코일 권선의 상기 코일 중의 제4 코일의 상기 종료단을 거쳐 상기 제1 코일의 상기 시작단 및 상기 제4 코일의 상기 시작단으로 흐를 때, 상기 제1 코일과 상기 제4 코일은 상기 전류에 의해 동일한 자기장 방향을 형성하여 차동 모드 인덕턴스를 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    전류가 각각 상기 제3 코일 권선의 상기 코일 중의 제2 코일의 상기 종료단 및 상기 제4 코일 권선의 상기 코일 중의 제3 코일의 상기 종료단을 거쳐 상기 제2 코일의 상기 시작단 및 상기 제3 코일의 상기 시작단으로 흐를 때, 상기 제2 코일과 상기 제3 코일은 상기 전류에 의해 동일한 자기장 방향을 형성하여 차동 모드 인덕턴스를 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제3 코일 권선의 상기 코일의 상기 시작단은 서로 결합되며, 전류가 상기 제3 코일 권선의 상기 코일 중의 하나의 상기 종료단으로 흐를 때, 상기 제3 코일 권선의 상기 코일은 상기 전류에 의해 무유도 저항을 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 제4 코일 권선의 상기 코일의 상기 시작단은 서로 결합되고, 전류가 상기 제4 코일 권선의 상기 코일 중의 하나의 상기 종료단으로 흐를 때, 상기 제4 코일 권선의 상기 코일은 상기 전류에 의해 무유도 저항을 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 유도 장치.
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