KR970004420B1 - 평면 변압기 - Google Patents

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KR970004420B1
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도시로 사토
데츠히코 미조구치
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가부시키가이샤 도시바
아오이 죠이치
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Abstract

내용없음

Description

평면 변압기
제1도는 본 발명에 따른 평면 변압기의 개략적인 구성을 나타낸 도면;
제2도는 평면 변압기를 구성하는 나선형 코일의 권폭의 비(W1/W2)와 결합계수(k)와의 관계를 나타낸 특성도;
제3도(a)는 2차 나선형 코일을 고정해서 1차 나선형 코일의 위치를 변화시키는 상태는 나타내는 설명도,
제3도(b)는 1차 나선형 코일의 위치와 결합계수(k)와의 관계를 나타낸 특성도,
제4도(a)는 본 발명에 따른 평면 변압기의 개략적인 구성을 나타낸 도면;
제4도(b)는 나선형 코일에 흐르는 전압에 의해 발생하는 자성체층 내부의 자속분포를 나타낸 도면;
제5도(a)는 1차 나선형 코일을 고정해서 2차 나선형 코일의 위치를 변화시키는 상태는 나타내는 설명도;
제5도(b)는 2차 나선형 코일의 위치와 결합계수(k)와의 관계를 나타낸 특성 도면; 및
제6도는 1차 나선형 코일에 흐르는 전압에 의해 발생하는 자성체층 내부의 자속분포를 계산할 때에 사용되는 파라메터를 나타낸 설명도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 1차 나선형 코일2 : 2차 나선형 코일
3 : 자성체층
본 발명은 각종 전원회로 및 형광등 인버터회로 등에 사용되는 평면 변압기에 관한 것이다.
최근 모든 전자기기에 대해서 소형 경량화가 강하게 요구되고 있다.
그러나 전자회로의 구성부품중 언덕터와 변압기 등의 자기부품은 반도체소자, 저항기, 콘덴서 등에 비해 소형화·경량화가 떨어지고 회로의 소형 경량화를 저해하는 중대한 원인으로 되어 있다.
이들 자기소자는 특히 각종 전력변환 회로에서는 필수의 회로요소이면서도 소형·경량화가 곤란한 상황에 있다.
예를 들면 전자교환기 내부에는 필요한 전원전압에 따라 전자회로 보드마다 다수의 DC-DC 콘버터가 이용되고 있고 이들 직류전원의 전 체적중 상당한 부분이 자기소자로 되어 있다.
또한 워드프로세서와 컴퓨터 등에 많이 이용되고 있는 액정백라이트(형광관식) 구동용 인버터에도 역시 이들 자기부품이 사용되고 있고 기기의 박형화(薄型化)를 위해서는 자기부품의 박형화가 필수적이다.
이러한 배경의 근거로 평면형의 인덕터와 변압기의 개발이 활발히 진행되고 있다.
그동안 변압기를 평면화할 때에는, 1차 코일에서 2차 코일로의 신호 또는 전력의 전송을 효율적으로 실행하기 위해서 1차-2차 코일간의 자기적 결합을 충분히 높이지 않으면 안된다.
즉 양 코일간의 결합계수가 거의 100%에 근사하도록 변압기를 설계할 필요가 있다.
변압기의 결합계수(k)는;
k=Φ21/Φ1
로 표시된다.
여기서 Φ1은 1차 코일의 만드는 자속, Φ21은 1차 코일이 만드는 자속중 2차 코일과 쇄교하는 자속을 나타낸다.
저항분을 무시하면 1차-2차 전압비는 권수비와 k의 곱에 비례하고 k=1일때 신호전송이 완전히 실시된다.
또한 각종 손실을 무시하면 1차-2차 전력전송 효율은 k의 2승에 비례한다.
따라서 결합계수가 조금 저하되더라도 전력이용 효율은 현저히 저하된다.
이와 같이 변압기의 결합계수를 높이는 것은 변압기의 성능으로서 상당히 중요하다.
일반적으로 변압기의 결합계수를 높이기 위해서는 1차 코일이 만드는 자속의 경로와 2차 코일이 만드는 자속의 경로를 가능한 일치시키는 것이 필요하다.
그러나 평면 변압기의 경우에는 자속분포가 복잡하기 때문에 이러한 상황을 완전히 실현시키는 것은 곤란하다.
현재까지 1차 코일과 2차 코일과의 배치방법에 관해서는 통일적인 설계법이 아니라 소위 시행착오적으로 설정되어 있다고 해도 과언이 아니다.
특히 1차 코일과 2차 코일과의 권수 또는 사이즈가 크게 다를 경우에는 변압기의 성능이라는 관점에서 최적의 코일설정법은 전혀 명확하지 못하고, 이 때문에 충분히 결합계수가 높은 평면 변압기는 실현될 수 없다.
전술한 바와 같이 평면 변압기는 전자회로의 소형·경량화에 크게 기여할 것으로 기대되지만 결합계수를 높이는 설계방법은 알려져 있지 않으며 실용화는 아직 멀었다.
본 발명의 목적은 결합계수가 높은 평면 변압기를 제공하는데 있다.
본 발명의 평면 변압기는 복수의 나선형 평면 코일을 상호 절연해서 적층하고 그 적층체의 양면에 절연층 및 자성체층을 적층한 평면 변압기에 있어서;
(1) 1차 나선형 코일의 권폭(W1)과 2차 나선형 코일의 권폭(W2)이 W1≤W2의 관계에 있을 경우 1차 나선형 코일의 내형 사이즈(Ai1)와 2차 나선형 코일의 내형 사이즈(Ai2)를 일치시키고;
(2) 1차 나선형 코일의 권폭(W1)과 2차 나선형 코일의 권폭(W2)이 W1＞W2의 관계에 있을 경우 1차 나선형 코일과 2차 나선형 코일의 중심축을 일치시켜 2차 나선형 코일의 외형 사이즈(Ao2)가 1차 나선형 코일의 외형 사이즈(Ao1) 이하가 되도록 하는 한편 1차 나선형 코일에 흐르는 전압에 의해 발생하는 자성체층 내부의 자속분포가 최대가 되는 위치에 대응해서 2차 나선형 코일을 배치하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 평면 변압기의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다.
박막 프로세스를 이용할 경우에는 스퍼터법, 증착법, CVD법, 도금법 등을 이용해서 각종 박막(자성체, 코일도체, 절연체)을 형성한다.
또한 코일도체를 패터닝하려면 각종 드라이 에칭기술(반응성 이온에칭, 이온빔에칭, ECR 프라즈마 에칭 등), 전해액을 사용한 습식에칭기술, 포토레지스트를 사용한 리프트 오프기술을 이용할 수 있다.
한편 자성체로서 연자성막(아모퍼스 자성박 등)을 사용하고 나선형 코일의 적층체 양면으로부터 절연층을 통하여 기계적으로 삽입해서 제작해도 좋다.
이상과 같이 제조방법은 적절히 선택할 수 있지만 어떤 경우에서도 나선형 코일을 형성할 때에는 코일도체간의 결합을 크게 하기 때문에 코일도체간의 간격을 가능한한 적게 하는 것이 바람직하다.
나선형 코일의 권폭(W)은;
W=(Ao-Ai)/2
로 나타낸다.
여기서 "Ao"은 나선형 코일의 외형 사이즈, "Ai"은 내형 사이즈이다.
(1) 본 발명에 있어서는 1차 나선형 코일의 권폭(W1)과 2차 나선형 코일의 권폭(W2)이 W1≤W2의 관계에 있을 경우 1차 나선형 코일의 내형 사이즈(Ai1)와 2차 나선형 코일의 내형 사이즈(Ai2)를 일치시킨다. 이와 같은 평면 변압기의 개략적인 구성을 제1도에 나타낸다.
1차 나선형 코일(1)과 2차 나선형 코일(2)은 상호 절연되어 적층되고 이 적층체의 양면에 절연층(도시되지 않음) 및 자성체층(3)이 적층되어 있다.
1차 나선형 코일(1)의 권폭(W1)은 2차 나선형 코일(2)의 권폭(W2)보다 작고 1차 나선형 코일의 내형 사이즈(Ai1)와 2차 나선형 코일의 내형 사이즈(Ai2)는 같다.
본 발명에 따른 평면 변압기에 있어서 W1/W2와 결합계수(k)와의 관계를 제2도로 나타낸다.
이 도면에서는 1차-2차 나선형 코일의 내형 사이즈(Ai)를 일치시켰던 경우(실시예)와 1차-2차 나선형 코일의 외형 사이즈(Ao)를 일치시킨 경우(비교예)를 나타낸다.
제2도에서 1차-2차 나선형 코일의 권폭비가 1일 경우에 가장 높은 결합계수(k)를 얻을 수 있고 W1/W2가 적어짐에 따라서 k가 저하하는 것을 알 수 있다. 그리고 1차-2차 나선형 코일의 내형 사이즈(Ai)를 일치시킨 경우에는 외형 사이즈(Ao)를 일치시킨 경우와 비교해서 k의 저하가 완만하고 W1/W2＜1의 경우에서도 높은 결합계수를 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 평면 변압기에 있어서, W1/W2＜1의 경우에 제3도(a)에 나타낸 바와 같이 2차 나선형 코일을 고정해서 1차 나선형 코일이 위치를 변화시켰을때 1차 나선형 코일의 위치와 결합계수(k)와의 관계를 제3도(b)에서 Ai1과 Ai2가 같을때 최대의 결합계수를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
(2) 본 발명에 있어서는 1차 나선형 코일의 권폭(W1)과 2차 나선형 코일의 권폭(W2)이 W1＞W2의 관계에 있을 경우 1차 나선형 코일과 2차 나선형 코일의 중심축을 일치시키고 2차 나선형 코일의 외형 사이즈(Ao2)가 1차 나선형 코일의 외형 사이즈(Ao1) 이하가 되도록 하는 한편 1차 나선형 코일에 흐르는 전압에 의해 발생하는 자성체 층내부의 자속분포가 최대가 되는 위치에 대응해서 2차 나선형 코일을 배치한다.
이와 같은 평면 변압기의 개략적인 구성을 제4도(a)로 나타낸다.
1차 나선형 코일(1)과 2차 나선형 코일(2)은 절연되어 적층되고 이 적층체의 표면에 절연층(도시되지 않음) 및 자성체층(3)이 적층되어 있다.
1차 나선형 코일(1)과 2차 나선형 코일(2)과의 중심축은 일치하며 2차 나선형 코일(2)의 외형 사이즈(Ao2)가 1차 나선형 코일(1)의 외형 사이즈(Ao1)보다 적다.
그리고 1차 나선형 코일(1)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자성체층(3) 내부의 자속분포가 최대가 되는 위치(제 4 도(b)에 도시)에 대응해서 2차 나선형 코일(2)이 배치되어 있다.
본 발명에 관한 평면 변압기에 있어서 W1/W2＞1의 경우에 제5도(a)에서 나타낸 바와 같이 1차 나선형 코일을 고정해서 2차 나선형 코일의 위치를 변화시켰을 때 2차 나선형 코일의 위치와 결합계수(k)와의 관계를 제5도(b)에 나타낸다.
제5도(b)에서 1차 나선형 코일(1)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자성층체(3) 내부의 자속의 분포도를 나타낸다.
제5도(b)에서 자성체층(3) 내부의 자속분포가 최대가 되는 위치에 대응해서 2차 나선형 코일(2)을 배치했을때 최대의 결합계수를 얻을 수 있다.
1차 나선형 코일(1)에 흐르는 전압에 의해 발생하는 자성체층(3) 내부의 자속분포가 최대가 되는 위치는 이하에 나타낸 (식 1)~(식 4)에 의해 구할 수 있다.
이들 식중 각 파라메터를 제6도를 참조해서 설명한다.
자성체층에 관해서, Wm은 사이즈, tm은 두께, μs는 비투자율, g는 양면의 자성체층간의 갭을 나타낸다.
양면의 자성체층간에 코일도체가 나선형 코일상에 감겨 1차 나선형 코일을 구성하고 있다.
1차 나선형 코일에 관해서 δ는 코일도체폭, S는 코일도체간의 간격, Ao는 외형 사이즈, Ai은 내형 사이즈를 나타낸다.
제6도의 자성체층의 좌단을 0으로 하고 자성체층의 표면에 따라 우측을 향해 X축을 취하고 자성체층 내부의 내면 위치를 나타낸다.
1차 나선형 코일은 중심축에 대해서 좌우 각각으로 코일도체의 단면이 N개이고 중심축에 대해서 좌측의 코일도체의 단면의 좌단을 Xk중심축에 대해서 우측의 코일도체의 단면 좌단을 Xk'라 한다.
따라서 Xk및 Xk'의 좌표는;
Xk=(Wm-Ao)/2+(k-1)(δ+S)
Xk'=XN+δ+Ai+(k-1)(δ+S)
나타낸다.
그리고 (식 1)~(식 4)는 1차 나선형 코일에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자성체층 내부의 자속을 나타내고 (식 1)은 자성체층의 좌단에서 제일 첫번째의 코일도체의 단면의 좌단(X1)까지 대응하는 자성체층 내부의 자속, (식 2)은 코일도체의 폭에 대응하는 위치에 있어서 자성체층 내부의 자속, (식 3)은 코일도체간의 간격에 대응하는 위치에 있어서 자성체층 내부의 자속, (식 4)는 N번째의 코일도체의 단면 우측(XN)에서 자성체층의 중심부까지 대응하는 자성체층 내부의 자속을 나타낸다.
또한 각 식에 있어서 Vi(x)는 각 코일도체의 폭에 대응하는 위치에 있어서 자속성분을 나타내는 함수, Wi(x)는 중심축에서 좌측에서 좌측에 위치하는 각 코일도체의 상측에 있어서 자속성분을 나타낸 함수, Wi'(x)는 중심축에서 우측에 위치하는 각 코일도체의 좌측에 있어서 자속성분을 나타낸 함수, Ui(x)는 중심축에서 나타낸 함수이다.
단;
이상과 같은 본 발명에서는 1차 나선형 코일과 2차 나선형 코일과의 배치를 규정함으로서 결합계수가 높은 평면 변압기를 얻을 수 있다.
[실시예]
이하 본 발명의 실시예를 설명한다.
[실시예 1]
실리콘기판의 표면을 열산화하고 그 위에 스퍼터법으로 막두께 2㎛의 CoZrNb 비정질막을 형성해서 다시 막두께 1㎛의 SiO2막을 형성한다.
그 위에 DC 마그네트 스퍼터링법에 의해 코일도체로 된 막두께 10㎛의 AlCu 합금막을 형성하고, 다시 RF 스퍼터법에 의해 막두께 1㎛의 SiO2막을 형성했다.
이 SiO2막을 나선형 코일상에 패터닝한 후 이것을 마스트로서 AlCu 합금막을 나선형 코일상에 패터닝했다.
하부 나선형 코일(2차 코일)은 코일도체폭 100㎛, 코일도체간 간격 5㎛, 내경 1㎜, 외경 5.5㎜, 권수 20이다.
하부 나선형 코일의 코일도체간 및 코일도체 상부에 폴리이미드 막을 형성하고 엣칭법을 사용해서 평탄화했다.
상술한 방법에 의해 막두께 10㎛의 AlCu 합금막 및 막두께 1㎛의 SiO2막을 형성하고 이것을 나선형 코일상에 패터닝했다.
상부 나선형 코일(1차 코일)은 코일도체폭 100㎛, 코일도체간 간격 5㎛, 내경 1㎜, 외경 3.3㎜, 권수 10이다.
상부 나선형 코일의 코일도체간 및 코일상부에 폴리이미드 막을 형성하고 엣칭법을 사용해서 평탄화했다.
그 위에 막두께 2㎛의 CoZrNb 비정질막을 형성해서 평면 변압기를 제작했다.
이 평면 변압기는 외형 사이즈 6㎜, 두께는 기판 포함해서 0.6㎜ 정도이다.
상술한 바와 같이 나선형 코일의 권폭에 관해서는 W1＜W2이고 양자 나선형 코일의 내형 사이즈를 일치시키고 있다.
상부 나선형 코일을 1차 코일, 하부 나선형 코일을 1차 코일로 해서 전기특성을 평가했다.
그 결과 주파수 5㎒로 1차 인덕턴스 약 0.9μH, 상호 인덕턴스가 1.8μH이고, 1차-2차 결합계수는 약 0.95로 어림잡힌다.
이와 같이 결합계수가 높은 박막형 승압 변압기를 얻을 수 있다.
[실시예 2]
실시예 1과 완전히 동일한 방법으로 박막형 강압 변압기를 제조했다.
1차 나선형 코일은 내경 1㎜, 외경 5.5㎜, 권수 20, 2차 나선형 코일은 내경 2.2㎜, 외경 4.5㎜, 권수 10으로 했다.
이 경우 나선형 코일의 권폭에 관해서는 W1＞W2이다.
미리 (식 1)~(식 4)에 따라 1차 나선형 코일에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자성체층 내부의 자속분포가 최대가 되는 위치를 계산에 의해 구하고 그 위치에 대응해서 2차 나선형 코일이 배치되도록 2차 나선형 코일의 배경 및 외경을 설정했다.
이 강압 변압기에서는 1차, 2차 결합계수가 0.9였다.
[실시예 3]
두께 70㎛의 동박(銅箔)과 두께 10㎛의 폴리이미드 시트를 겹쳐 말은 후 절연성 수지로 고정했다.
이것을 두께 500㎛로 잘라서 스파이럴 패터닝을 갖는 외경 9㎜, 내경 4㎜, 권수 30의 평면 코일(2차 코일)을 제작했다.
같은 방법으로 외경 6.5㎜, 내경 4㎜, 권수 15의 평면 코일(1차 코일)을 제작했다.
양 코일간에 두께 7㎛의 폴리이미드 시트를 끼워서 다시 적층 코일 양면에 각각 두께 7㎛의 폴리이미드 시트 및 Co계 무정형 박을 설정해서 평면 변압기를 제작했다.
이 평면 변압기는 외형 사이즈 10㎜, 두께 약 1㎜이다.
상술한 바와 같이 나선형 코일의 권폭에 관해서는 W1＜W2이고 양자 나선형 코일의 내형 사이즈를 일치시키고 있다.
이 평면 변압기의 전기 특성을 평가한 결과 1차 인덕턴스가 약 30μH, 2차 인덕턴스가 약 7μH, 상호 인덕턴스가 13.5μH이고 1차-2차 결합계수는 약 0.93이었다.
이와 같이 높은 1차-2차 결합계수를 갖는 평면형의 승압 변압기를 얻을 수 있었다.
[실시예 4]
실시예 3과 완전히 동일한 방법으로 강압 변압기를 제작했다.
1차 나선형 코일은 외경 9㎜, 내경 4㎜, 권수 30, 2차 나선형 코일은 외경 8㎜, 내경 5.5㎜, 권수 15로 했다.
이 경우 나선형 코일의 권폭에 관해서는 W1＞W2이다.
미리 (식 1)~(식 4)에 따라 1차 나선형 코일에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자성체 내부의 자속분포가 최대가 되는 위치를 계산에 의해 구하고, 이 위치에 대응해서 2차 나선형 코일이 배치되도록 2차 나선형 코일의 내경 및 외경을 설정했다.
이 강압 변압기에서는 1차-2차-결합계수가 0.92였다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명의 평면 변압기는 1차 및 2차 나선형 코일의 상대위치를 최적화 함으로서 승압, 강압중 어느 경우라도 결합계수를 높일 수 있고 성능을 향상시키는 효과가 매우 크다.

Claims (10)

  1. 제1평면에 중점을 가지는 1차 코일 라인의 제1단면을 가지는 1차 나선형 코일; 및 1차 코일에 근접하여 위치하고, 상기 제1평면과 평행한 제2평면에 중점을 가지는 2차 코일 라인의 제2단면을 가지는 2차 나선형 코일을 포함하는 평면 변압기로서, 상기 1차 나선형 코일은 상기 제1단면에서 제일 안쪽의 두개의 1차 코일 라인 사이의 거리인 내경(Ai1); 상기 제1단면에서 제일 바깥쪽의 두개의 1차 코일 라인 사이의 거리인 외경(Ao1); 및 상기 외경(Ao1)과 상기 내경(Ai1)의 차의 1/2인 권폭(W1)을 포함하고, 상기 2차 나선형 코일은 상기 제2단면에서 제일 안쪽의 두개의 2차 코일 라인 사이의 거리인 내경(Ai2); 상기 제2단면에서 제일 바깥쪽의 두개의 2차 코일 라인 사이의 거리인 외경(Ao2); 및 상기 외경(Ao2)과 상기 내경(Ai2) 사이의 차의 1/2이고, 상기 1차 나선형 코일의 권폭보다 적은(W1＞W2) 권폭(W2)을 포함하고, 상기 2차 나선형 코일의 외경(Ao2)은 상기 1차 나선형 코일의 외경(Ao1)보다 크고, 상기 1차 및 2차 나선형 코일은 연자성박 사이에 끼워지며, 상기 연자성박과 상기 1차 및 2차 나선형 코일 사이에 절연층을 있는 것을 특징으로 하는 결합계수가 개선된 평면 변압기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평면 변압기는 상기 1차 나선형 코일 및 2차 나선형 코일을 속에 끼우는 자성층을 더 포함하고, 상기 2차 나선형 코일의 권폭(W2)의 중점은 자속 Φ(x)가 최대인 점에서 상기 1차 나선형 코일 x축(X)을 따라 위치하고, 상기 최대 점은 다음 식(1) 내지 식(4)
    0≤x≤X1식(1)
    (상기 1차 나선형 코일의 제1코일 라인이 상기 x축을 따라 위치할때, X1=x)
    으로 결정되고, 여기서, V1(x)는 코일도체 라인 폭에 따른 영역에서 자속성분에 관한 함수를 나타내고, W1(x)는 중심축에 대하여 좌측에 위치한 코일도체 라인의 좌측 영역에서 자속성분에 관한 함수를 나타내고, W'(x)는 중심축에 대하여 우측에 위치한 코일도체 라인의 좌측에서의 자속성분에 관한 함수를 나타내며, U1(x)는 중심축에 대하여 좌측에 위치한 코일도체 라인의 우측에서의 자속성분에 관한 기능을 나타내고;
    이며, Wm은 자성층의 전체 길이, tm은 자성층의 두께, μs는 비투자율, g는 자성층의 내부 폭이고, δ는 코일 x축을 따른 도체의 폭을 나타내며, (X1,X2,…,XN-1,XN)은 코일도체가 시작되는 x축을 따른 점들이며, XN은 x축을 따른 최종 코일도체에 대응하는 것을 특징으로 하는 평면 변압기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 평면 변압기는 상기 1차 및 2차 나선형 코일상에 적층된 자성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 변압기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 평면 변압기는 상기 1차 및 2차 나선형 코일 사이에 끼워진 철연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 변압기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 절연층이 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 평면 변압기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 절연층이 실리콘 산화물인 것을 특징으로 하는 평면 변압기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 평면 변압기는 dc-dc 컨버터인 것을 특징으로 하는 평면 변압기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 평면 변압기는 상기 1차 나서형 코일의 중점에 일치하고, 상기 제1 및 제2평면에 수직인 상기 1차 나선형 코일의 제1중심축; 및 상기 2차 나선형 코일의 중점에 일치하고, 상기 제1 및 제2평면에 수직인 상기 2차 나선형 코일의 중심축을 더 포함하고, 상기 제1중심축은 상기 2차 나선형 코일을 통해 최대 자속을 얻기 위해 상기 제2중심축과 일치하는 것을 특징으로 하는 평면 변압기.
  9. 제1평면에 중점을 가지는 1차 코일 라인의 제1단면을 가지는 1차 나선형 코일; 및 1차 코일에 근접하여 위치하고, 상기 제1평면과 평행한 제2평면에 중점을 가지는 2차 코일 라인의 제2단면을 가지는 2차 나선형 코일을 포함하는 평면 변압기로서, 상기 1차 나선형 코일은 상기 제1단면에서 제일 안쪽의 두개의 1차 코일 라인 사이의 거리인 내경(Ai1) ; 상기 제1단면에서 제일 바깥쪽의 두개의 1차 코일 라인 사이의 거리인 외경(Ao1); 및 상기 외경(Ao1)과 상기 내경(Ai1)의 차의 1/2인 권폭(W1)을 포함하고, 상기 2차 나선형 코일은 상기 제2단면에서 제일 안쪽의 두개의 2차 코일 라인 사이의 거리인 내경(Ai2); 상기 제2단면에서 제일 바깥쪽의 두개의 2차 코일 라인 사이의 거리인 외경(Ao2); 및 상기 외경(Ao2)과 상기 내경(Ai2) 사이의 차의 1/2이고, 상기 1차 나선형 코일의 권폭보다 적은(W1＞W2) 권폭(W2)을 포함하며, 상기 1 나선형 코일의 내경(Ai2)과 상기 2차 나선형 코일의 내경(Ai2)은 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 결합계수가 개선된 평면 변압기.
  10. 제2항에 있어서, 상기 1차 나선형 코일의 권폭의 중점은 x축상의 상기 2차 나선형 코일의 중점과 일치하지 않는 것을 특징으로 하는 평면 변압기.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5652561A (en) * 1993-06-29 1997-07-29 Yokogawa Electric Corporation Laminating type molded coil
TW282594B (ko) * 1994-06-30 1996-08-01 Yokogawa Electric Corp
JP3152088B2 (ja) * 1994-11-28 2001-04-03 株式会社村田製作所 コイル部品の製造方法
FR2730850B1 (fr) * 1995-02-17 1997-03-14 Electro Mec Nivernais Transformateur haute tension
JP3725599B2 (ja) * 1995-09-07 2005-12-14 株式会社東芝 平面型磁気素子
JPH0983104A (ja) * 1995-09-12 1997-03-28 Murata Mfg Co Ltd コイル内蔵回路基板
JP2002512000A (ja) * 1996-06-04 2002-04-16 メド―エル・エレクトロメディツィニシェ・ゲラーテ・ゲーエムベーハー 一次コイルと二次コイルとの間で電磁エネルギを伝送するデバイス
US6073339A (en) * 1996-09-20 2000-06-13 Tdk Corporation Of America Method of making low profile pin-less planar magnetic devices
US5889660A (en) * 1997-03-06 1999-03-30 Eaton Corporation Isolated power supply for indicator light
DE19731790A1 (de) * 1997-07-24 1999-01-28 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zum Erfassen eines Wechselstromes
US6114932A (en) * 1997-12-12 2000-09-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Inductive component and inductive component assembly
US6600404B1 (en) * 1998-01-12 2003-07-29 Tdk Corporation Planar coil and planar transformer, and process of fabricating a high-aspect conductive device
EP0932169A3 (en) * 1998-01-23 1999-11-03 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Ignition coil for internal combustion engine and method of manufacturing an ignition coil
US5847947A (en) * 1998-01-29 1998-12-08 Industrial Technology Research Institute High voltage transformer
US6420952B1 (en) 1998-09-30 2002-07-16 Core Technology Inc. Faraday shield and method
US6198374B1 (en) 1999-04-01 2001-03-06 Midcom, Inc. Multi-layer transformer apparatus and method
CN1230840C (zh) * 2000-11-21 2005-12-07 皇家菲利浦电子有限公司 系统、印刷电路板、充电器装置、用户装置及设备
US6407647B1 (en) * 2001-01-23 2002-06-18 Triquint Semiconductor, Inc. Integrated broadside coupled transmission line element
US6806558B2 (en) 2002-04-11 2004-10-19 Triquint Semiconductor, Inc. Integrated segmented and interdigitated broadside- and edge-coupled transmission lines
US7283029B2 (en) * 2004-12-08 2007-10-16 Purdue Research Foundation 3-D transformer for high-frequency applications
US7167074B2 (en) * 2005-01-12 2007-01-23 Medtronic, Inc. Integrated planar flyback transformer
KR100743951B1 (ko) * 2006-07-19 2007-08-01 한국과학기술원 본드 와이어를 이용한 분포형 전송선 변압기
JP4960710B2 (ja) * 2007-01-09 2012-06-27 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 無接点電力伝送コイル、携帯端末及び端末充電装置、平面コイルの磁性体層形成装置及び磁性体層形成方法
JP5266665B2 (ja) * 2007-05-16 2013-08-21 セイコーエプソン株式会社 電子機器、充電器および充電システム
JP5118394B2 (ja) * 2007-06-20 2013-01-16 パナソニック株式会社 非接触電力伝送機器
US20100301987A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Stmicroelectronics S.A. Millimeter wave transformer with a high transformation factor and a low insertion loss
JP2011077255A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Kac Japan:Kk 電源用薄形トランス
JP5522074B2 (ja) * 2011-02-09 2014-06-18 株式会社デンソー トランス
DE102011107620A1 (de) * 2011-06-30 2013-01-17 Paul Vahle Gmbh & Co. Kg Flachspule für kontaktlose induktive Energieübertragung
KR101762778B1 (ko) 2014-03-04 2017-07-28 엘지이노텍 주식회사 무선 충전 및 통신 기판 그리고 무선 충전 및 통신 장치
JP6287974B2 (ja) * 2015-06-29 2018-03-07 株式会社村田製作所 コイル部品
JP7031473B2 (ja) * 2018-04-25 2022-03-08 Tdk株式会社 コイル部品
US11612047B2 (en) * 2020-04-14 2023-03-21 Moxtek, Inc. Planar transformer for an x-ray source
US20230017174A1 (en) * 2021-07-14 2023-01-19 Raytheon Company Printed circuit board integrated resonance capability for planar transformers

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US850863A (en) * 1906-06-08 1907-04-16 Gen Electric Transformer.
US2029779A (en) * 1934-01-11 1936-02-04 Jr Francis T Leahy Automatic tuning control for radio communication apparatus
US2289175A (en) * 1939-12-13 1942-07-07 Boucher Inv S Ltd Fluorescent tube system and apparatus
US2521536A (en) * 1948-06-05 1950-09-05 Gen Electric Electric induction device
US2782386A (en) * 1953-09-11 1957-02-19 Ohio Crankshaft Co High-frequency transformer construction
US3719911A (en) * 1969-10-24 1973-03-06 Hitachi Ltd Laminated magnetic coil materials
SU455380A1 (ru) * 1973-02-06 1974-12-30 В. П. Киселев , Н. С. Лемешко Регулируема катушка индуктивности
US4549186A (en) * 1982-04-14 1985-10-22 Sensormatic Electronics Corporation Coil assembly for substantially isotropic flux linkage in a given plane
JPS59114807A (ja) * 1982-12-21 1984-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd プリント多層コイル
GB2163603A (en) * 1984-08-25 1986-02-26 Stc Plc Miniature transformer or choke
JPS6175510A (ja) * 1984-09-21 1986-04-17 Kangiyou Denki Kiki Kk 小形トランス
JPS62219605A (ja) * 1986-03-20 1987-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波トランス
JPS62219606A (ja) * 1986-03-20 1987-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波高圧トランス
DE3888185D1 (de) * 1988-11-28 1994-04-07 Siemens Ag Leitungstransformator.
JPH02172207A (ja) * 1988-12-23 1990-07-03 Murata Mfg Co Ltd 積層型インダクター
JPH02280410A (ja) * 1989-04-20 1990-11-16 Takeshi Ikeda Ｌｃノイズフィルタ
JPH0377360A (ja) * 1989-08-18 1991-04-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE69208525D1 (de) 1996-04-04
DE69208525T2 (de) 1996-08-08
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JPH04354313A (ja) 1992-12-08
KR920022327A (ko) 1992-12-19
US5430424A (en) 1995-07-04

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