KR20230058774A

KR20230058774A - 트랜스포머

Info

Publication number: KR20230058774A
Application number: KR1020210142390A
Authority: KR
Inventors: 윤황석
Original assignee: 주식회사 엠에스티테크
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2023-05-03
Also published as: WO2023075239A1; KR102647723B1; CN118103932A

Abstract

본 발명은 트랜스포머에 관한 것으로, 본체(100)와 상기 본체(100)에 결합되는 코어(210,220)를 포함하고, 상기 본체(100)는 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)을 포함하며, 상기 제2 보빈(130)은 코일(120,140)이 권선되는 권선부(111,131)와 상기 권선부(111,131)를 사이에 두고 각각 코일(120,140)을 지지하기 위하여 외측으로 연장된 상부 플랜지(112,132)와 하부 플랜지(113,133)를 포함하며, 상기 제2 보빈(130)의 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)는 양측 내면에 길이 방향으로 산부(s1,s2,s3)와 골부(v1,v2,v3)가 물결 형상으로 반복되어 형성된 요철부(139)를 포함한다. 본 발명은 2차 코일이 권선되는 제2 보빈에 물결 형상의 요철부를 적용하여 연면거리를 향상시켜 절연성을 대폭 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

트랜스포머{TRANSFORMER}

본 발명은 트랜스포머에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기전자 기기에 적용되는 트랜스포머에 관한 것이다.

트랜스포머는 전원 공급시 적정 전압으로 변환시키는 전원공급변환장치이다.

트랜스포머는 자기적으로 결합되는 1차 코일과 2차 코일을 포함하며, 1차 코일에 전류가 흐르면 전자기 유도현상에 의해 2차 코일도 전류가 흐르게 되는 것을 기본 원리로 한다. 1차 코일의 전압과 전달되는 2차 코일의 전압의 비는 코일을 감는 권선수의 비와 대응된다.

이러한 트랜스포머는 1차 코일 주위를 둘러싼 자기장이 2차 코일 주위에 전압을 유도시키며, 코일에 감은 권선수의 비를 변화시켜 원하는 출력 전압을 얻을 수 있다.

또한, 트랜스포머는 하나의 트랜스포머에 여러 종류의 출력 전압을 얻기 위하여 여러 개의 1차 코일 또는 2차 코일을 권선하고, 1차 코일과 2차 코일을 조합하여 여러 다른 전압을 얻을 수 있다.

그런데, 종래의 트랜스포머는 1차 코일과 2차 코일이 전기적으로 절연되지 않는 방식으로만 절연하므로 절연 거리 확보가 필요하고 이를 위해 1차 코일이 권선되는 내측 보빈과 2차 코일이 권선되는 외측 보빈의 두께를 두껍게 형성해야 하므로 트랜스포머의 크기가 커지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 몰딩으로 절연거리를 확보하는 구조에 있어서, 2차 코일이 권선되는 제2 보빈에 물결 형상의 요철부를 적용하여 연면거리를 향상시켜 절연성을 대폭 향상시키는 트랜스포머를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 트랜스포머는 본체와 상기 본체에 결합되는 코어를 포함하고, 상기 본체는 제1 보빈과 제2 보빈을 포함하며, 상기 제2 보빈은 코일이 권선되는 권선부와 상기 권선부를 사이에 두고 각각 코일을 지지하기 위하여 외측으로 연장된 상부 플랜지와 하부 플랜지를 포함하며, 상기 제2 보빈의 상부 플랜지와 하부 플랜지는 내면에 상기 연장 방향으로 산부와 골부가 물결 형상으로 반복되어 형성된 요철부를 포함한다.

상기 상부 플랜지의 요철부와 상기 하부 플랜지의 요철부는 서로 대칭되는 형상이다.

상기 요철부는 높이가 다른 산부를 더 포함할 수 있다.

상기 요철부는 가장 바깥쪽에 위치한 산부의 높이가 가장 높을 수 있다.

상기 요철부는 가장 바깥쪽에 위치한 산부의 상단이 상기 권선부를 향해 경사진 형상일 수 있다.

가장 바깥쪽에 위치한 산부가 형성된 부분을 제외하고 상기 산부가 형성된 상기 상부 플랜지 및 상기 하부 플랜지의 두께는, 상기 요철부가 형성되지 않은 부분의 상기 상부 플랜지 및 상기 하부 플랜지의 두께와 동일하거나 작다.

상기 요철부는 상부 플랜지와 하부 플랜지의 가장자리에 형성될 수 있다.

상기 요철부는 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 가장자리를 따라 산부와 골부가 나란하게 형성될 수 있다.

상기 제1 보빈이 상기 제2 보빈에 결합되어, 상기 제1 보빈과 상기 제2 보빈이 결합된 보빈 결합체는 몰딩부에 의해 몰딩되어 있다.

상기 제1 보빈은 상기 제1 보빈과 상기 제2 보빈의 사이를 상기 몰딩부로 채우기 위한 주입홈이 형성된다.

본 발명은 몰딩으로 절연거리를 확보하는 구조이므로 1차측과 2차측의 절연거리를 확보할 수 있어 트랜스포머의 크기를 줄일 수 있고, 2차 코일이 권선되는 제2 보빈에 물결 형상의 요철부를 적용하여 연면거리를 증가시키므로 트랜스포머의 크기를 증가시키지 않고도 절연거리를 추가로 확보할 수 있어 절연성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 요철부가 제2 보빈의 상부 플랜지와 하부 플랜지의 양측 내면에 형성되므로 트랜서포머의 두께를 증가시키기 않고도 연면거리를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 요철부는 제1 보빈과 제2 보빈을 일체화하는 몰딩부와 사출 결합력을 증가시켜 트랜스포머의 구조적 강성을 확보하고 내압을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 트랜스포머를 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 트랜스포머로, 본체에 코어가 결합되는 모습을 보인 사시도이다.
도 3은 도 2의 본체의 A-A 단면도이고, 도 4는 도 3의 제1 보빈과 제2 보빈이 결합된 보빈 결합체를 보인 사시도이다.
도 5는 도 3의 제1 보빈과 제2 보빈이 결합되기 전 모습을 보인 사시도이고, 도 6은 도 3의 단면부를 확대하여 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 요철부(b)와 비교예로 요철부가 없는 경우(a)의 연면거리를 비교한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 트랜스포머를 보인 사시도이다.

도 1에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 실시예에 의한 트랜스포머(10)는 본체(100) 및 본체(100)에 결합되는 코어(200)를 포함한다. 본체(100)는 내부에 코일을 포함하고 외부에 코일과 연결된 단자핀(125,145)을 포함한다.

단자핀(125,145)은 본체(100)의 일측과 타측에 복수 개가 구비되며, 각각의 단자핀(125,145)은 서로 이격되고 일렬로 나란히 배열되어 있다. 실시예에서 본체(100)의 일측에 배열되어 있는 단자핀(125)이 입력단자이고, 본체(100)의 타측에 배열되어 있는 단자핀(145)이 출력단자이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 트랜스포머로, 본체에 코어가 결합되는 모습을 보인 사시도이다.

도 2에 도시된 바에 의하면, 본체(100)는 양측을 몰딩 플랜지(101,102)가 형성하며 그 사이를 코어 결합부(103)가 형성한다. 몰딩 플랜지(101,102)는 후술할 보빈 결합체(150)를 몰딩부(160)가 소정의 두께로 감싸 형성된 부분이다. 코어 결합부(103)는 양측 몰딩 플랜지(101,102)의 사이에 단차진 부분이다. 코어 결합부(103)는 중앙 부분에 상하로 관통하는 제1 관통공(115)이 형성된다. 코어 결합부(103)의 제1 관통공(115)에 코어(210,220)가 결합된다. 코어 결합부(103)의 폭과 길이는 코어 결합부(103)에 결합되는 코어(210,220)의 크기를 고려하여 미리 설계된다.

코어(200)는 상부 코어(210)와 하부 코어(220)를 포함한다. 상부 코어(210)는 본체(100)의 상부에서 결합되고 하부 코어(220)는 본체(100)의 하부에서 결합된다. 본체(100)의 상부와 하부에서 결합된 상부 코어(210)와 하부 코어(220)는 본체(100)에 포함된 코일을 둘러싸 자로를 형성함으로써 코일의 전기 흐름을 제어한다. 일 예로, 본체(100)는 1차 코일(120)과 2차 코일(140)을 포함하고, 1차 코일(120)로 유입된 높은 전압은 근접해있는 2차 코일(140)에 유도기전력을 발생시켜 낮은 전압으로 출력되게 할 수 있다.

상부 코어(210)와 하부 코어(220)는 평판부(a), 양측 다리부(b) 및 중앙 다리부(c)를 포함하는 형상으로 형성된다. 구체적으로, 상부 코어(210)와 하부 코어(220)는 양측 다리부(b)가 평판부(a)의 양측에서 수직으로 돌출 형성되고 중앙 다리부(c)가 양측 다리부(b)의 사이에서 수직으로 돌출되는 E자 단면 형상으로 형성된다.

상부 코어(210)와 하부 코어(220)는 평판부(a)가 코어 결합부(103)의 상면 또는 하면에 밀착되고 양측 다리부(b)가 코어 결합부(103)의 폭방향 양측면에 밀착되며, 중앙 다리부(c)가 제1 관통공(115)에 삽입되는 방식으로 본체(100)에 결합된다.

상부 코어(210)와 하부 코어(220)는 자성 재료로 형성된다. 자성 재료는 강한 자속을 얻을 수 있는 강자성 물질로 이루어지며 높은 주파수에서 손실이 적은 페라이트 코어를 사용할 수 있다. 일 예로 자성 재료는 Mn-Zn 페라이트 코어를 사용할 수 있다.

도 3은 도 2의 본체의 A-A 단면도이고, 도 4는 도 3의 제1 보빈과 제2 보빈이 결합된 보빈 결합체를 보인 사시도이다.

도 3에 도시된 바에 의하면, 본체(100)는 2개의 보빈을 사용하고 각각의 보빈에 코일을 권선한 다음 상하 끼움 결합하여 1차 코일(120)의 외측에 2차 코일(140)이 배치된 구조가 된다. 1차 코일(120)과 2차 코일(140) 간은 보빈(110,130)으로 절연하여 1차 코일(120)과 2차 코일(140) 사이의 누설 인덕턴스(Lk)를 줄인다.

본체(100)는 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)을 포함한다. 제1 보빈(110)에 1차 코일(120)이 권선되고 제2 보빈(130)에 2차 코일(140)이 권선된다. 1차 코일(120)이 권선된 제1 보빈(110)을 2차 코일(140)이 권선된 제2 보빈(130)에 결합하면 보빈 결합체(150)가 된다. 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)이 결합된 보빈 결합체(150)는 몰딩부(160)에 의해 몰딩된다. 몰딩부(160)는 절연재질로 이루어져 1차 코일(120)과 2차 코일(140)을 외부와 절연하고, 내습 등으로부터 코일을 보호한다. 제1 보빈(110)에 권선된 1차 코일(120)과 제2 보빈(130)에 권선된 2차 코일(140)은 몰딩부(160)에 의해 최종적으로 외부와 절연된다.

또한, 1차 코일(120)과 제1 단자핀(125)이 연결되는 부분, 2차 코일(140)과 제2 단자핀(145)이 연결되는 부분은 납땜 후 몰딩부(160)에 의해 몰딩되어 외부로 노출되지 않으며, 제1 단자핀(125) 및 제2 단자핀(145)의 단부측은 몰딩부(160)의 외부로 노출되어 기판에 실장될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바에 의하면, 제1 보빈(110)은 일측에 하부로 돌출된 제1 단자핀(125)이 구비되고 중앙 부분에 제1 관통공(115)이 형성된다. 제1 관통공(115)에 상부 코어(210)와 하부 코어(220)의 중앙 다리부(c)가 결합된다. 제1 보빈(110)에는 1차 코일(120)이 권선된다. 제1 보빈(110)에 권선된 1차 코일(120)의 단부는 제1 단자핀(125)에 납땜에 의해 연결된다. 일 예로, 제1 보빈(110)에 권선된 1차 코일(120)의 단부 동선을 제1 단자핀(125)에 감아 연결시킨 다음 납땜하여 고정할 수 있다.

제2 보빈(130)은 타측에 하부로 돌출된 제2 단자핀(145)이 구비되고 중앙 부분에 제2 관통공(135)이 형성된다. 제2 관통공(135)에는 제1 보빈(110)이 상부에서 하부 방향으로 끼움 결합된다. 제2 보빈(130)에는 2차 코일(140)이 권선된다. 제2 보빈(130)에 권선된 2차 코일(140)의 단부는 제2 단자핀(145)에 납땜에 의해 연결된다. 일 예로, 제2 보빈(130)에 권선된 2차 코일(140)의 단부 동선을 제2 단자핀(145)에 감아 연결시킨 다음 납땜하여 고정할 수 있다.

도 5는 도 3의 제1 보빈과 제2 보빈이 결합되기 전 모습을 보인 사시도이고, 도 6은 도 3의 단면부를 확대하여 보인 도면이다.

도 5에 도시된 바에 의하면, 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)은 코일이 권선되는 권선부(111,131), 권선부(111,131)를 사이에 두고 각각 코일을 지지하기 위하여 외측으로 연장된 상부 플랜지(112,132)와 하부 플랜지(113,133)를 포함한다. 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)은 절연재질로 이루어지고, 바람직하게는 플라스틱 사출물로 형성된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바에 의하면, 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)은 상호 끼움 결합할 때 잘 결합될 수 있도록 상부 플랜지(112,132) 또는 하부 플랜지(113,133)에 상하로 겹쳐지는 단차가 형성된다.

구체적으로, 제1 보빈(110)은 상부 플랜지(112)와 하부 플랜지(113)의 저면에 각각 외측 테두리를 따라 제1 단차면(117a,117b)이 형성되고, 제2 보빈(130)은 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 상면에 각각 내측 테두리를 따라 제2 단차면(137a,137b)이 형성된다. 그에 따라 제1 보빈(110)이 제2 보빈(130)의 제2 관통공(135)에 끼워지면 제1 보빈(110)의 저면의 제1 단차면(117a,117b)이 제2 보빈(130)의 상면의 제2 단차면(137a,137b)과 상하로 겹쳐지게 되어 끼움 결합이 용이하고 결합된 상태가 안정적이게 된다. 이를 위해 실시예의 제1 보빈(110)은 상부 플랜지(112)가 하부 플랜지(113)에 비해 외측방향으로 더 연장 형성되어 있고, 제2 보빈(130)은 하부 플랜지(133)가 제2 관통공(135)으로 연장되어 있다.

실시예는 제2 보빈(130)의 제2 관통공(135)에 제1 보빈(110)이 상부에서 하부 방향으로 끼움 결합되므로, 제1 단차면(117a,117b)이 제1 보빈(110)의 상부 플랜지(112)와 하부 플랜지(113)의 저면에 형성되고, 제2 단차면(137a,137b)이 제2 보빈(130)의 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 상면에 형성되는 것으로 설명하였으나, 반대로 제1 보빈(110)이 제2 보빈(130)에 하부에서 상부 방향으로 끼움 결합하는 구조로 제작하면, 제1 단차면(117a,117b)이 제1 보빈(110)의 상부 플랜지(112)와 하부 플랜지(113)의 상면에 형성되고, 제2 단차면(137a,137b)이 제2 보빈(130)의 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 하면에 형성될 수도 있다.

제1 보빈(110)에는 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)의 사이를 몰딩부(160)로 채우기 위한 주입홈(118)이 형성된다. 주입홈(118)은 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)의 사이에 절연물질(사출물)을 주입할 수 있는 구멍을 형성한다.

제1 보빈(110)의 주입홈(118)을 통해 사출물을 주입하여 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)을 일체화시키고 제1 보빈(110)에 권선된 1차 코일(120)을 감싸는 몰딩부(160)를 형성한다.

제2 보빈(130)의 하부 플랜지(133)에 주입공(138)이 형성된다. 주입공(138)은 주입홈(118)과 연통되는 위치에 형성되어 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)의 사이를 몰딩부(160)로 채울 수 있도록 한다. 주입홈(118)과 주입공(138)으로 구성되는 2개의 구멍을 통해 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)의 사이를 몰딩부(160)로 채우면 기포 발생없이 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)의 사이를 몰딩부(160)로 균일하게 채울 수 있어 내습 등으로부터 1차 코일(120)을 보호할 수 있다.

한편, 도 5와 도 6에 도시된 바에 의하면, 제2 보빈(130)의 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)는 양측 내면에 길이 방향으로 산부와 골부가 물결 형상으로 반복되어 형성된 요철부(139)를 포함한다.

요철부(139)는 연면거리를 증가시켜 절연거리를 추가 확보하기 위한 것이다. 연면거리는 두 개의 도체 사이에서 절연물의 표면을 따른 최단거리이고, 절연거리는 공기 중에서 두 개의 도체 사이의 최단거리, 즉 공간거리(공기 절연거리)이다.

트랜스포머(10)에서 누설전류를 없게 하기 위한 절연거리는 오염 기준으로 설정시 오픈 구조인 경우 Degree 2이고 1.0mm이다. 즉, 권선부의 코일이 외부로 노출되는 오픈된 구조의 트랜스포머로 제작하면 절연거리(2차 코일이 권선된 권선부를 제외한 제2 보빈의 단부까지 길이(m))가 1.0mm이상이 되어야 한다.

아래의 표 1은 오염 등급에 따른 최소 공기 절연거리를 나타낸 것이다.

Pollution degree (see 13.1)	X mm
1	0.25
2	1.0
3	1.5

표 1에서 최소 공기 절연거리는 오염을 방지하기 위해 확보해야 하는 공간거리를 의미한다. 오염은 절연체의 전기적 강도, 표면저항을 감소시킬 수 있는 이물질을 의미한다.

몰딩부(160)를 사용하여 공간거리를 줄일 수 있다.

본 발명의 실시예는 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)의 코일 부분이 몰딩부(160)로 막혀져서 오염이 없는 절연 구조이므로 공간거리를 Degree 1인 0.25mm 이상으로 설계 가능하다. 따라서, 본 발명은 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)의 코일 부분을 몰딩부(160)로 몰딩하여 Degree 1인 0.25mm로 공간거리를 설계하고, 요철부(139)를 적용하여 연면거리를 증가시킴으로써 절연거리를 추가 확보할 수 있다.

도 6에 도시된 바에 의하면, 상부 플랜지(132)의 요철부(139)의 산부(s1,s2,s3)와 골부(v1,v2,v3)는 하부 플랜지(133)의 요철부(139)의 산부(s1,s2,s3)와 골부(v1,v2,v3)와 서로 대칭되는 형상이다. 상부 플랜지(132)의 요철부(139)와 하부 플랜지(133)의 요철부(139)를 서로 대칭되는 형상으로 형성하면 제2 보빈(130)의 형상 성형이 용이하고 취출도 용이하다.

요철부(139)는 서로 이웃하는 산부들(s1,s2,s3)의 높이가 서로 다를 수 있다. 요철부(139)는 몰딩부(160)를 형성하는 사출물과 사출 결합력을 향상시켜 본체(100)의 전체적인 구조를 강화한다. 요철부(139)에서 서로 이웃하는 산부들(s1,s2,s3)의 높이가 서로 다르면 사출 결합력이 더 향상되어 본체(100)의 전체적인 구조를 강화하는데 이점이 있다.

요철부(139)는 가장 바깥쪽에 위치한 산부(s3)의 높이가 가장 높다. 이는 권선부(131)의 높이를 안쪽에 비해 바깥쪽이 낮게 하여, 권선부(131)에 코일이 여유있게 권선될 수 있도록 하고, 권선부(131)에 권선된 코일이 임의로 이탈되는 것을 방지한다. 또한, 가장 바깥쪽에 위치한 산부(s3)는 다른 산부(s1,s2)에 비해 더 돌출되어 절연거리를 추가 확보하는 기능을 하며, 돌출된 높이는 자동 권선이 최대 가능한 수준까지 돌출된다.

또한, 요철부(139)는 가장 바깥쪽에 위치한 산부(s3)의 상단이 안쪽을 향해 경사진 형상인 것이 바람직한데, 이는 권선부(131)의 바깥쪽의 높이가 안쪽에 비해 낮더라도 코일이 권선부(131)로 잘 삽입되게 함으로써 자동 권선이 용이하도록 하기 위함이다. 즉, 코일이 잘 감기고 풀어지지 않도록 한다.

요철부(139)는 가장 바깥쪽에 위치한 산부(s3)를 제외한 나머지 산부(s1,s2)가 상부 플랜지(132) 및 하부 플랜지(133)의 두께 범위 내에서 상부 플랜지(132) 및 하부 플랜지(133)의 내면 높이와 같거나 상대적으로 낮은 높이를 형성한다. 구체적으로, 가장 바깥쪽에 위치한 산부가 형성된 부분을 제외하고 산부가 형성된 상부 플랜지(132) 및 하부 플랜지(133)의 두께는 요철부()가 형성되지 않은 부분의 상부 플랜지(132) 및 하부 플랜지(133)의 두께와 동일하거나 작다. 이는 요철부(139)가 상부 플랜지(132) 및 하부 플랜지(133)에 음각으로 형성되어 코일의 자동 권선에는 악영향을 미치지 않으면서 연면거리를 증가시키고 사출물과의 사출결합력을 향상시키는데는 이점으로 작용할 수 있도록 하기 위함이다.

요철부(139)는 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 양측 내면에서 가장자리에만 형성되는 것이 바람직하다. 2차 코일이 직접 권선된 권선부(131)를 제외한 제2 보빈(130)의 단부까지 길이(공간거리)(m)에서 연면거리를 증가시키기 위해 요철부(139)를 형성하므로, 요철부(139)는 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 연장 방향으로 내면에 가장자리에만 상하로 형성되는 것이 바람직하다.

코일이 직접 권선되는 부분에도 요철부(139)가 형성되면 코일의 안정적으로 권선이 어려울 수 있다. 2차 코일(140)이 직접 권선되는 권선부(131)에 대응하는 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 양측 내면은 평평하게 형성하여 코일이 권선부(131)에 압입되도록 함으로써 코일이 안정적으로 권선되게 하는 것이 바람직하다.

요철부(139)는 산부(s1,s2,s3)와 골부(v1,v2,v3)의 높이와 간격이 불규칙한 물결 형상일 수 있다. 산부(s1,s2,s3)와 골부(v1,v2,v3)의 높이와 간격이 불규칙하되, 가장 바깥쪽에 위치한 산부(s3)를 제외한 나머지 산부(s1,s2)는 상부 플랜지(132) 및 하부 플랜지(133)의 두께 범위 내에서 상부 플랜지(132) 및 하부 플랜지(133)의 내면 높이와 같거나 상대적으로 낮은 높이를 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 가장 바깥쪽에 위치한 산부(s3)가 형성된 부분을 제외하고 산부(s1,s2)가 형성된 상부 플랜지(132) 및 하부 플랜지(133)의 두께는 요철부(139)가 형성되지 않은 부분의 상부 플랜지(132) 및 하부 플랜지(133)의 두께와 동일하거나 작은 것이 바람직하다.

이러한 요철부(139)는 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 가장자리를 따라 산부와 골부가 나란하게 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 요철부(b)와 비교예로 요철부가 없는 경우(a)의 연면거리를 비교한 도면이다.

일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 2차 코일(140)이 직접 권선된 권선부(131)를 제외한 제2 보빈(130)의 단부까지 길이(공간거리)(m)가 2.5mm가 되게 설계하고 요철 적용 없는 경우(a) 연면거리를 산출하면 4.43mm가 된다. 연면거리를 산출한 부분은 굵은색으로 나타내었다.

반면, 2차 코일(140)이 직접 권선된 권선부(131)를 제외한 제2 보빈(130)의 단부까지 길이(공간거리)(m)가 2.5mm가 되게 설계하고 요철부(139)를 적용한 경우(b) 연면거리를 산출하면 5.72mm가 된다.

이러한 요철부(139)는 기존의 2차 보빈(130)의 크기와 동일하게 적용하면서 연면거리를 증가시켜 절연거리를 추가로 확보하게 하므로 트랜스포머의 소형화에 기여할 수 있으면서 안전성이 보장되고 제품 신뢰성도 향상된다.

또한, 요철부(139)는 제2 보빈(130)의 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 내면에 형성되므로 절연성능을 향상시키기 위해 트랜스포머의 크기를 증가시키지 않아도 되어 트랜스포머의 크기를 줄이는데도 기여할 수 있다.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명의 트랜스포머(10)는 몰딩부(160)를 적용하여 오염이 없는 절연 구조가 되므로 Degree 1.인 0.25mm 이상으로 공간거리를 설계시 인증기관의 인정을 받을 수 있어 트랜스포머(10)의 크기를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 트랜스포머(10)는 제2 보빈(130)의 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 양측 내면에 요철부(139)를 적용하여 연면거리를 증가시키므로 트랜스포머(10)의 크기를 증가시키지 않고도 절연거리를 추가로 확보할 수 있어 절연성을 대폭 향상시킬 수 있다.

또한, 요철부(139)는 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 외면에 형성되지 않고 내면에 형성되므로 트랜스포머(10)의 전체 높이를 낮출 수 있다. 요철부(139)를 상부 플랜지(132)와 하부 플랜지(133)의 외면에 형성하여 절연거리를 추가로 확보할 수는 있으나, 이 경우 트랜스포머의 높이가 높아지게 된다. 즉, 본 발명의 실시예는 트랜스포머(10)의 높이를 높이지 않고도 절연거리를 추가로 확보할 수 있다.

또한, 요철부(139)는 몰딩부(160)와 사출 결합력을 증가시켜 트랜스포머(10)의 구조적 강성을 확보하고 내압을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 보빈(110)을 제2 보빈(130)에 결합한 상태에서 몰딩부(160)에 의해 완전 밀폐되므로 1차 코일(120)과 2차 코일(140)의 안정적인 권선이 유지되고 절연성이 확보될 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 보빈(110)과 제2 보빈(130)이 몰딩부(160)에 의해 일체화된 구조를 형성하므로 코어(210,220) 조립이 용이하고 제작공정이 단순하여 생산성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 단자핀(125,145)과 코일(120,140)의 단부 동선이 연결된 부분이 몰딩부(160)에 의해 몰딩되므로 코일(120,140)과 단자핀(125,145)의 연결부분의 단락을 방지할 수 있어 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상술한 트랜스포머는 TV, 모니터, LED 드라이브 전원장치, PC 파워서플라이 등에 설치하여 안정적인 전원공급이 가능하도록 할 수 있다. 트랜스포머에 적용된 요철부는 크기를 소형화하면서 절연거리를 확보하기 위한 다양한 장치들에 적용 가능하다.

본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명은 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 트랜스포머 100: 본체
101,102: 몰딩 플랜지 103: 코어 결합부
110: 제1 보빈 111: 권선부
112: 상부 플랜지 113: 하부 플랜지
115: 제1 관통공 117a,117b: 제1 단차면
118: 주입홈 120: 1차 코일
125: 제1 단자핀 130: 제2 보빈
131: 권선부 132: 상부 플랜지
133: 하부 플랜지 135: 제2 관통공
137a,137b: 제2 단차면 138: 주입홈
139: 요철부 s1,s2,s3: 산부
v1,v2,v3: 골부 140: 2차 코일
145: 제2 단자핀

Claims

본체; 및
상기 본체에 결합되는 코어;
를 포함하고,
상기 본체는
제1 보빈과 제2 보빈을 포함하며,
상기 제2 보빈은
코일이 권선되는 권선부;
상기 권선부를 사이에 두고 각각 코일을 지지하기 위하여 외측으로 연장된 상부 플랜지와 하부 플랜지를 포함하며,
상기 제2 보빈의 상부 플랜지와 하부 플랜지는 내면에 상기 연장 방향으로 산부와 골부가 물결 형상으로 반복되어 형성된 요철부를 포함하는 트랜스포머.
제1항에 있어서,
상기 상부 플랜지의 요철부와 상기 하부 플랜지의 요철부는 서로 대칭되는 형상인 트랜스포머.
제1항에 있어서,
상기 요철부는 높이가 다른 산부를 더 포함하는 트랜스포머.
제1항에 있어서,
상기 요철부는 가장 바깥쪽에 위치한 산부의 높이가 가장 높은 트랜스포머.
제1항에 있어서,
상기 요철부는 가장 바깥쪽에 위치한 산부의 상단이 상기 권선부를 향해 경사진 형상인 트랜스포머.
제1항에 있어서,
가장 바깥쪽에 위치한 산부가 형성된 부분을 제외하고 상기 산부가 형성된 상기 상부 플랜지 및 상기 하부 플랜지의 두께는,
상기 요철부가 형성되지 않은 부분의 상기 상부 플랜지 및 상기 하부 플랜지의 두께와 동일하거나 작은 트랜스포머.
제1항에 있어서,
상기 요철부는 상부 플랜지와 하부 플랜지의 가장자리에 형성되는 트랜스포머.
제1항에 있어서,
상기 요철부는 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 가장자리를 따라 산부와 골부가 나란하게 형성된 트랜스포머.
제1항에 있어서,
상기 제1 보빈이 상기 제2 보빈에 결합되어,
상기 제1 보빈과 상기 제2 보빈이 결합된 보빈 결합체는 몰딩부에 의해 몰딩되어 있는 트랜스포머.
제9항에 있어서,
상기 제1 보빈은 상기 제1 보빈과 상기 제2 보빈의 사이를 상기 몰딩부로 채우기 위한 주입홈이 형성된 트랜스포머.