WO2022191588A1 - 복합 자성부품이 실장된 회로기판 - Google Patents

복합 자성부품이 실장된 회로기판 Download PDF

Info

Publication number
WO2022191588A1
WO2022191588A1 PCT/KR2022/003280 KR2022003280W WO2022191588A1 WO 2022191588 A1 WO2022191588 A1 WO 2022191588A1 KR 2022003280 W KR2022003280 W KR 2022003280W WO 2022191588 A1 WO2022191588 A1 WO 2022191588A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
coil
base
disposed
hole
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/003280
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정종선
이정기
이상원
Original Assignee
엘지이노텍(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍(주) filed Critical 엘지이노텍(주)
Priority to CN202280020106.0A priority Critical patent/CN116964702A/zh
Priority to EP22767484.3A priority patent/EP4307328A1/en
Priority to JP2023550671A priority patent/JP2024509516A/ja
Publication of WO2022191588A1 publication Critical patent/WO2022191588A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306—Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/023—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference using auxiliary mounted passive components or auxiliary substances
    • H05K1/0233—Filters, inductors or a magnetic substance
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/165—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/06—Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type
    • H01F2027/065—Mounting on printed circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/1003—Non-printed inductor

Definitions

  • the present invention relates to a main magnetic component applicable to a core module of an electric vehicle.
  • PHEVs power-driven vehicles
  • EVs electric vehicles
  • EVs electric vehicles
  • inverters inverters
  • an electric vehicle is provided with a high voltage battery for driving an electric motor and an auxiliary battery for supplying power to an electric load, and the auxiliary battery may be charged through the power of the high voltage battery.
  • the high voltage battery of the electric vehicle is designed to be charged slowly or rapidly from an external power source.
  • the OBC is used as the charging device to convert power from AC electricity, which is external electricity, to the high voltage battery DC.
  • These core modules may be in a form in which two or more magnetic parts are complexly mounted on a circuit board, and the complex configuration and arrangement of magnetic parts is technology in the direction of improving system efficiency, high density, and weight reduction to improve fuel efficiency of electric vehicles. Research is accelerating.
  • One object of the present invention is to provide a circuit board on which a high-density, high-efficiency magnetic component composite module applicable to a core module of an electric vehicle is mounted.
  • a circuit board on which a composite magnetic component is mounted As a high-density, high-efficiency circuit board that can be applied to a DC-DC converter module, there is provided a circuit board on which a composite magnetic component is mounted.
  • a circuit board includes: a board on which a circuit part is formed; a first module disposed on the substrate; and a second module disposed adjacent to the first module on the substrate and electrically connected to the first module.
  • the first module may include: a transformer having a first core and a first coil disposed in the first core to convert input-side power and transfer it to an output side, the first coil including primary-side and secondary-side coils; and a ZVS (Zero Voltage Switching) inductor disposed adjacent to the transformer and having a second core and a second coil disposed within the second core to reflux a residual current to the input side.
  • a transformer having a first core and a first coil disposed in the first core to convert input-side power and transfer it to an output side, the first coil including primary-side and secondary-side coils
  • ZVS Zero Voltage Switching
  • the second module may include: an output inductor having a third core and a third coil disposed in the third core to remove the ripple of the output-side current; and an EMI inductor disposed adjacent to the output inductor and having a fourth core and a fourth coil disposed within the fourth core to reduce electromagnetic noise of the output-side current.
  • the first coil and the second coil are electrically connected to each other, and at least partially overlap in a first direction from the first core to the second core, and the third coil and the fourth coil are electrically connected to each other, the third core and the fourth core overlap at least a portion in a second direction perpendicular to the first direction, and the materials of the first core and the second core are
  • the second core is the same as each other, and the material of the second core is different from that of at least one of the third core and the fourth core.
  • the first and second cores may include ferrite, and the third and fourth cores may include Fe (iron) and Si (silicon).
  • the circuit board according to at least one embodiment of the present invention further includes a first base, at least a part of which is disposed inside the third core, in which the third coil is accommodated, and a second base in which the fourth core is accommodated.
  • the first base may include a third coil receiving part having a through hole through which the middle foot of the third core passes, and in which the third coil is seated; an inner wall formed to surround the through hole in the third coil receiving part; and an outer wall formed on an outer periphery of the third coil receiving part and having a coil path groove through which the flat wire coil coming out of the third core passes.
  • the first base is formed on both sides of the third coil receiving part, and a pair of third core outfoot in which a pair of outer feet of the third core are inserted It further includes a groove part.
  • each of the third core outer foot groove portion may include a pair of first extension walls extending outwardly from the outer wall with the outer foot interposed therebetween.
  • a first coil hole is formed on one side of the third coil receiving part, and the third coil is inserted into the first coil hole to be wired.
  • the first base further includes a fastening part extending out of the third core from the third coil receiving part and having at least one fastening hole formed therein.
  • the second base includes a fourth core receiving part on which the fourth core is seated and supported and a fourth coil receiving part on which the fourth coil is seated
  • the four core seating part includes a pair of vertical walls disposed with the fourth core interposed therebetween, and a seating protrusion protruding from a lower end of each vertical wall to seat and support the fourth core
  • the fourth coil seating part includes: , is formed to connect the pair of vertical walls within the fourth core.
  • the second base may further include a pin portion extending from the fourth coil receiving portion and having a pinhole formed therein.
  • the first base and the second base are integrally formed.
  • the first base has a through hole through which the midfoot of the third core passes and includes a third coil receiving part on which the third coil is seated; It may include a protrusion in which a coil path groove is formed so that the third coil protruding from one side of the coil receiving part lower than the thickness of the coil wire of the third coil passes and the third coil coming out of the third core passes.
  • one end of the third coil is disposed on the fourth core, the third coil is disposed on the fourth core, further comprising a bracket surrounding the upper surface and both sides of the fourth core can
  • the third coil and the fourth coil are continuously formed as one flat coil.
  • the flat wire coil is introduced into the third core, surrounds the midfoot of the third core, is wound down spirally, and then comes out of the third core and bends upward to pass through the fourth core. .
  • the third coil and the fourth coil are electrically connected to each other through the circuit unit.
  • first module and the second module may be electrically connected to each other through the circuit unit.
  • the third core may further include Ni (nickel), and the fourth core may further include B (boron).
  • a high-density and high-efficiency composite magnetic component mounting circuit board can be obtained, and it can be applied to a core module of an electric vehicle, thereby contributing to the improvement of fuel efficiency of the electric vehicle.
  • FIG. 1 to 3 show a first embodiment of an output inductor and an EMI inductor in the present invention.
  • 5 to 7 show a second embodiment of an output inductor and an EMI inductor in the present invention.
  • FIG 8 shows an embodiment of the first base included in the second embodiment.
  • FIG 9 shows an embodiment of a second base included in the second embodiment.
  • 10 to 12 show a third embodiment of an output inductor and an EMI inductor in the present invention.
  • FIG 13 shows an embodiment of the first base included in the third embodiment.
  • FIG 14 shows an embodiment of the second base included in the third embodiment.
  • 15 to 17 show a fourth embodiment of an output inductor and an EMI inductor in the present invention.
  • FIG 19 shows an embodiment of a bracket included in the fourth embodiment.
  • 20 to 22 show an embodiment of a ZVS inductor integrated transformer according to the present invention.
  • module and “part” are used only for nomenclature between components, and are interpreted as presupposing that they are physically and chemically separated or separated, or that they can be separated or separated. should not
  • a and/or B includes all three cases such as “A”, “B”, and “A and B”.
  • each layer (film), region, pattern or structures is referred to as “on” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad or patterns.
  • the description that it is formed on includes all those formed directly or through another layer.
  • the standards for "upper/upper” or “lower/lower” are based on the appearance shown in the drawings for convenience, in principle, unless otherwise indicated in the specification or properties between each of the components or between them, It is only used to indicate the relative positional relationship between the elements for convenience, and should not be construed as limiting the actual position of the components.
  • a circuit board includes a substrate on which a circuit part is formed, a first module disposed on the substrate, and a first module disposed on the substrate adjacent to the first module and electrically connected to the first module. Includes 2 modules.
  • the substrate includes, for example, a PCB
  • the circuit unit includes, for example, patterned plating wiring made to electrically connect various electronic devices on the PCB.
  • first module and the second module are exemplarily made through the circuit unit. That is, in a state in which the first module and the second module are mounted on the substrate, the first module and the second module may be electrically connected through the plating wiring on the substrate.
  • the first module includes a transformer having a first core and a first coil disposed in the first core to convert input-side power and transfer it to an output side, the first coil including primary-side and secondary-side coils; and a ZVS inductor disposed adjacent to the transformer and having a second core and a second coil disposed within the second core to reflux a residual current to the input side.
  • the second module includes an output inductor having a third core and a third coil disposed in the third core to remove the ripple of the output-side current, and disposed adjacent to the output inductor, the output-side current and an EMI inductor having a fourth core and a fourth coil disposed in the fourth core to reduce electromagnetic noise.
  • first coil and the second coil may be electrically connected to each other, and at least a portion may overlap in a first direction from the first core toward the second core.
  • third coil and the fourth coil may be electrically connected to each other, and the third core and the fourth core may overlap at least a portion in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the electrical connection between the coils includes a case in which the corresponding coils are connected to each other by being continuously made by a single coil wire, as well as a case in which they are connected through a circuit part on the substrate.
  • the material of the first core and the second core may be the same, and the material of the second core may be different from that of at least one of the third core and the fourth core.
  • the third and fourth cores may include Fe (iron) and Si (silicon).
  • the third core may further include Ni (nickel), and the fourth core may further include B (boron).
  • the third core is made of a material having a relatively high saturation magnetic flux density (eg, 1.6T) and a high DC-bias characteristic, and is suitable for a high current (eg, 100 A or more) and can be miniaturized.
  • a relatively high saturation magnetic flux density eg, 1.6T
  • a high DC-bias characteristic e.g. 100 A or more
  • the fourth core is made of a thin material having high magnetic permeability (eg, ⁇ i30,000 at 100 kHz) and low loss, so that inductance is improved by 50% compared to a core of the same size made of crystalline metal.
  • the first core and the second core are made of ferrite (eg, Mn-Zn-based ferrite), so that heat generation improvement through low loss is achieved, and power density is also increased.
  • ferrite eg, Mn-Zn-based ferrite
  • the output inductor includes a third core 10 and a third coil 20 disposed into the third core 10 .
  • the EMI inductor includes a fourth core 40 and a fourth coil 50 disposed in the fourth core 40 .
  • the third core 10 is formed by contacting the upper core 11 and the lower core 12 with each other, and the upper core 11 and the lower core 12 have a vertically symmetrical shape with respect to the abutting surface.
  • the upper core 11 of the third core 10 is vertically protruded from both sides of the upper plate 11a and the upper plate 11a and extends between a pair of outer feet 11b and the outer feet 11b. and a midfoot (11c) disposed.
  • the fourth core 40 is disposed adjacent to one side of the third core 10 and has a structure in which a through hole 31a is formed to allow the fourth coil 50 to pass therethrough.
  • first core and the second core are stacked and overlapped in the vertical direction (first direction) in the embodiment to be described later as shown in FIGS. 20 to 22
  • the third core 10 and the fourth core 40 of this embodiment are arranged to overlap in the horizontal direction (second direction). This overlapping arrangement is advantageous for high density and high efficiency.
  • the third coil 20 and the fourth coil 50 are continuously integrally formed by one flat wire coil.
  • one flat wire coil enters the inside of the third core 10 from one side of the third core 10 and surrounds the midfoot 11c and is wound spirally downwardly, and then to the one side of the third core 10 . After coming out, it is bent upward and then horizontally bent to pass through the fourth core 40 .
  • first base 30 and the second base 60 are integrally formed with the integral bases 30 and 60, which will be described below.
  • a through hole 31a through which the middle foot 11c of the third core 10 passes is formed, and a flat surface is formed surrounding the through hole 31a to form a third coil.
  • (20) includes a third coil seating part 31 on which it is seated.
  • An inner wall 32 is formed on the inner periphery of the third coil receiving part 31 to surround the through hole 31a, and outer walls 33a and 33b are formed on the outer periphery.
  • a path groove 33c is formed on one side of the outer walls 33a and 33b so that the flat coil coils wound up spirally while descending in the third core 10 can pass through the outer walls 33b.
  • Outer foot grooves 34_1 and 34_2 for locating a pair of outer foot 11b of the third core 10 are formed on both sides of the third coil receiving portion 31 .
  • outer foot grooves 34_1 and 34_2 include extension walls 34a, 34b, 34c, and 34d extending laterally from the outer walls 33a and 33b.
  • the first outer foot groove portion 34_1 is formed to protrude laterally from the outer foot walls 33a and 33b, and is formed to extend with one outer foot 11b therebetween.
  • the second outer foot groove portion 34_2 also includes a pair of extension walls 34c and 34d that are formed to protrude laterally from the outer foot walls 33a and 33b and are disposed with the other outer foot 11b therebetween. .
  • the midfoot 11c of the third core 10 is inserted into the through hole 31a of the third coil receiving part 31, and one The pair of outer foot 11b is positioned in the outer foot groove portions 34_1 and 34_2, respectively, so that the third coil receiving portion 31 is disposed inside the third core 10 .
  • a fourth core seating portion 61 on which the fourth core 40 is seated is formed on one side of the integrated bases 30 and 60 .
  • the fourth core seating portion 61 includes a bottom surface and a peripheral wall formed at an edge of the bottom surface.
  • the fourth core 40 is positioned while being seated on the fourth core seating part 61 so that an imaginary straight line passing through the through hole is parallel to the bottom surface.
  • a first coil hole 37 into which a flat wire coil is inserted is formed between the fourth core receiving unit 61 and the third coil receiving unit 31 .
  • a pin portion 36 having a pinhole 36a is formed on one side of the fourth core seating portion 61 , and a second coil hole 62 into which a flat wire coil is inserted is formed on the opposite side.
  • the flat wire coils continuously forming the third coil 20 and the fourth coil 50 pass through the first coil hole 37 from the bottom and are bent horizontally to form the upper part of the third core 10 . After being wound in a spiral direction while surrounding the midfoot 11c of the third core 10, it passes through the path groove 33c of the outer wall 33b while seated on the bottom of the third coil receiving unit 31. After being bent upward, it is again bent horizontally, placed on the pin part 36, passed through the pin part 36, and then bent in the horizontal direction again, inserted into the through hole of the fourth core 40, penetrates, and then bent downward to the second coil It is inserted into the hole 62 .
  • the flat wire coil placed on the pin part 36 may be inserted into the pinhole 36a through the pin p.
  • the integrated bases 30 and 60 include a fastening part 39 extending horizontally from one side of the third coil receiving part 31 and having a fastening hole 39a for a screw or the like.
  • 5 to 7 show a second embodiment of an output inductor and an EMI inductor, which will be described below.
  • the structure of the third core 110 and the fourth core 140 is the same as that of the first embodiment, and therefore, detailed description thereof will be omitted.
  • the arrangement of the third core 110 and the fourth core 140 partially overlaps with respect to the horizontal direction (second direction) as in the first embodiment.
  • the third coil 120 and the fourth coil 150 are not of a continuous type, and the base is also a divided type and includes the first base 130 and the second base 160 .
  • the first base 130 will be described in detail with reference to FIG. 8 .
  • the first base 130 has a through hole 131a through which the middle foot of the third core 110 passes, and a flat surface is formed to surround the through hole 131a, so that the third coil 120 is seated therein.
  • 3 includes a coil receiving part 131 .
  • An inner wall 132 is formed on the inner periphery of the third coil receiving portion 131 to surround the through hole 131a, and outer walls 133a and 133b are formed on the outer periphery.
  • a path groove 133c is formed on one side of the outer wall 133b so that a flat wire coil that is spirally wound while being wound down in the third core 110 can pass through the outer walls 133a and 133b.
  • Outer foot grooves 134_1 and 134_2 for locating a pair of outer feet of the third core 110 are formed on both sides of the third coil receiving portion 131 .
  • the outer foot grooves 134_1 and 134_2 include extension walls 134a, 134b, 134c, and 134d extending laterally from the outer walls 133a and 133b.
  • the first outer foot groove portion 134_1 protrudes laterally from the outer foot walls 133a and 133b and is formed to extend, and a pair of extension walls 134a and 134b are disposed with one outer foot therebetween.
  • the second outer foot groove portion 134_2 also includes a pair of extension walls 134c and 134d which protrude laterally from the outer foot walls 133a and 133b and are formed to extend with the other outer foot interposed therebetween.
  • the middle foot of the third core 110 is inserted into the through hole 131a of the third coil receiving part 131, and the pair of outer feet
  • Each of the outer foot grooves 134_1 and 134_2 is positioned so that the third coil seating part 131 is disposed inside the third core 110 .
  • a first coil hole 137a and a third coil hole 173b into which both ends of the flat wire coil of the third coil 120 are inserted are formed on one side of the first base 130 .
  • the flat wire coil constituting the third coil 120 passes through the first coil hole 137a from the bottom and is bent horizontally, enters the upper part of the third core 110 and cuts the midfoot of the third core 110 . After being wound spirally while being wrapped around it, the third coil is bent upward through the path groove 133c of the outer wall 133b in a state seated on the bottom of the third coil receiving part 131, then U-turned to descend again and the third coil It is inserted into the hole 173b.
  • the first base 130 further extends horizontally from one side of the third coil receiving part 131 and includes a fastening part 139 in which a fastening hole 139a for a screw or the like is formed.
  • the second base 160 includes fourth core seating portions 161 , 161a , 162 and 162a on which the fourth core 140 is seated and supported.
  • the fourth core seating portions 161 , 161a , 162 , and 162a include a pair of vertical walls 161 and 162 disposed with the fourth core 140 interposed therebetween, and the fourth core protruding from the lower end of each vertical wall. It includes seating protrusions 161a and 162a for seating and supporting the 140 .
  • the second base 160 penetrates the inside of the fourth core 140 and is formed to connect a pair of vertical walls 161 and 162 , and a fourth coil receiving part ( ) on which the fourth coil 150 is seated. 163).
  • coil receiving grooves 161b and 162b in which the ends of the fourth coil 150 are accommodated are formed on the outer surface of each vertical wall.
  • the fourth coil 150 is made of a flat wire coil, is seated and supported on the fourth coil receiving part 163, and both sides thereof are bent downward and are wired downward while being accommodated in the coil accommodating grooves 161b and 162b, respectively. .
  • the structure of the third core 210 and the fourth core 240 is the same as that of the first embodiment, and therefore, detailed description thereof will be omitted.
  • the third core 210 and the fourth core 240 are disposed overlapping with respect to the horizontal direction (second direction).
  • the penetrating direction of the through hole of the third core and the penetrating direction of the fourth core are at right angles, in this embodiment, the penetrating direction of the through hole of the third core 210 and the second 4
  • the through-hole penetration direction of the core 240 is parallel.
  • the third coil 220 and the fourth coil 250 are continuously integrally formed as in the first embodiment.
  • the base is a divided type like the second embodiment and includes a first base 230 and a second base 260 .
  • the first base 230 will be described in detail with reference to FIG. 13 .
  • a through hole 231a through which the middle foot of the third core 210 passes is formed and a flat surface is formed to surround the through hole 231a, so that the third coil 220 is seated therein.
  • 3 includes a coil receiving part 231 .
  • An inner wall 232 is formed on the inner periphery of the third coil receiving part 231 to surround the through hole 231a, and outer walls 233a and 233b are formed on the outer periphery.
  • a path groove 233c is formed on one side of the outer wall 233b so that a flat wire coil that is spirally wound while being wound down in the third core 210 can pass through the outer wall 233b.
  • Outer foot grooves 234_1 and 234_2 for locating a pair of outer feet of the third core 210 are formed on both sides of the third coil seating portion 231 .
  • the outer foot grooves 234_1 and 234_2 include extension walls 234a, 234b, 234c, and 234d extending laterally from the outer walls 233a and 233b.
  • the first outer foot groove portion 234_1 protrudes laterally from the outer wall 233a and 233b and is formed to extend, and a pair of extension walls 234a and 234b disposed with one outer foot interposed therebetween. ) is included.
  • the second outer foot groove (234_2) also protrudes laterally from the outer wall (233a, 233b) and is formed to extend and includes a pair of extension walls (234c, 234d) disposed with the other outer foot therebetween.
  • the middle foot of the third core 210 is inserted into the through hole 231a of the third coil receiving part 231, and the pair of outer feet
  • Each of the outer foot grooves 234_1 and 234_2 is positioned so that the third coil receiving part 231 is disposed inside the third core 210 .
  • a first coil hole 237a into which one end of the flat wire coil of the third coil 220 is inserted is formed at one side of the first base 230 .
  • the second base 260 includes fourth core seating portions 261 , 261a , 262 , and 262a on which the fourth core 240 is mounted and supported.
  • the fourth core seating portions 261 , 261a , 262 , and 262a include a pair of vertical walls 261 and 262 disposed with the fourth core 240 interposed therebetween, and at the lower ends of each vertical wall 261 , 262 . It includes seating protrusions 261a and 262a protruding to seat and support the fourth core 240 .
  • the second base 260 penetrates within the fourth core 240 and is formed to connect a pair of vertical walls 261 and 262, and a fourth coil seating part ( 263).
  • a coil receiving groove 262b in which an end of the fourth coil 250 is accommodated is formed on an outer surface of one side of the vertical wall 262 .
  • the outer surfaces of the other vertical walls 261 and 262 include a pin portion 264 extending further from the fourth coil receiving portion 263 and having a pinhole 264a formed thereon.
  • the upper edge of the pin portion 264 includes a curved portion 264b to guide bending of the coil, which will be described later.
  • the flat coil constituting the third coil 220 passes through the first coil hole 237a from the bottom to the top and is bent horizontally.
  • the path groove of the outer wall 233b is seated on the bottom of the third coil receiving unit 231 .
  • it is again bent horizontally, placed on the pin part 264, is seated and supported on the fourth coil seating part 263, passes through the fourth core 240, and then bent downwards to the coil While being accommodated in the receiving groove 262b, the wiring is directed downward.
  • 15 to 16 show a fourth embodiment of an output inductor and an EMI inductor, which will be described below.
  • the structure of the third core 310 and the fourth core 340 is the same as that of the first embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the third core 310 and the fourth core 340 are disposed overlapping with each other in the horizontal direction (the second direction), but in the present embodiment, the third core 310 and the third core 310 in the through-hole penetration direction 4
  • the through-hole penetration direction of the core 340 forms a predetermined angle (approximately 45 degrees).
  • the third coil 320 and the fourth coil 350 are continuously integrally formed as in the first embodiment.
  • the first base 330 has a through hole 331a through which the middle foot of the third core 310 passes, and a flat cross-section is formed around the through hole 331a to seat and support the third coil 320 . It includes a seating part 331 .
  • the first base 330 includes a protrusion 338 protruding lower than the thickness of the flat coil of the third coil 320 on one side of the third coil receiving part 331 .
  • a coil path groove 338a is formed at one side of the protrusion 338 so that the coil coming out of the third core 310 passes.
  • the third coil 320 is placed on the upper surface of the fourth core 340 before entering the interior of the third core 310 , and the bracket 360 is such that the third coil 320 is connected to the fourth core 340 . It is formed to surround the upper surface and both side surfaces of the fourth core 340 in a state in which it is disposed upward.
  • the bracket 360 may have a shape in which a thin metal strip is bent, and includes an upper strip part 361 and both side strip parts 362 and 363 bent and extended from both sides thereof, and is approximately U-shaped.
  • the upper strip portion 361 is formed with a protruding groove 361a protruding upward from one side, and the third coil 320 is placed on the upper surface of the fourth core 340 and accommodated in the protruding groove 361a, and a bracket ( 360) is fixed.
  • the flat wire constituting the third coil 320 is placed on the fourth core 340 and accommodated in the protruding groove 361a, and enters the upper portion in the third core 310 at the same height to make the third After being wound spirally while surrounding the midfoot of the core 310, it is bent upward through the path groove 338a in a state seated on the bottom of the third coil receiving unit 331, and then again bent horizontally to the fourth It penetrates the core 340 .
  • the end of the fourth coil 350 may include a bus bar structure in which a through hole is formed in the center while the planar area is expanded.
  • the transformer is a ZVS inductor-integrated transformer in which the ZVS inductor is integrally formed.
  • the first core 70 is formed by contacting the upper core 71 and the lower core 72 , and has the same shape as the third core 10 of the first embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the second core 80 has substantially the same shape as the core upper portion 71 of the first core 70 .
  • the second core 80 is disposed above the first core 70 , and the second core 80 and the first core 70 overlap in the vertical direction (first direction).
  • a first coil 73 is wound around the midfoot of the first core 70 and is disposed to form a primary coil 73, separated from the primary coil 73 and A secondary coil 74 that is insulated and disposed to surround the midfoot is disposed.
  • the secondary coil 74 is made of a plurality of conductive plates, but is not limited thereto.
  • the first coil 73 constitutes the primary coil 73 , which enters the inner lower portion of the first core 70 , is wound up spirally, and then comes out of the first core 70 and into the second core 80 . It is wound to surround the midfoot of the second core 80 and then wired to come out again.
  • the first coil 73 and the second coil 81 have a structure in which one coil wire is continuously wound and integrally formed.
  • a bobbin or base structure such as a plastic injection molding for insulation between the primary coil 73 and the secondary coil 74 is omitted.
  • a more compact structure can be achieved by omitting the bobbin or base structure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 전기자동차의 핵심모듈에 적용 가능한 메인 자성부품에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 실시예인 복합 자성부품은, 입력 측 전력을 변환하여 출력측으로 전달하고, 제1 코어 및 상기 제1 코어 내에 배치되는 제1 코일을 가지는 트랜스포머; FET 동작 손실 없도록 잔류 전류를 상기 입력 측으로 환류시키고, 제2코어 및 상기 제2 코어 내에 배치되는 제2 코일을 가지는 ZVS 인덕터; 상기 출력측 전류의 리플을 제거하고, 제3 코어 및 상기 제3 코어 내에 배치되는 제3 코일을 가지는 출력 인덕터; 및 상기 출력 측 전류의 전자 노이즈를 저감하고, 제4 코어 및 상기 제4 코어 내에 배치되는 제4 코일을 가지는 EMI 인덕터를 포함한다. 여기서, 상기 제2 코어, 제3 코어, 제4 코어는 서로 다른 재질로 만들어지고, 상기 제1 코어 및 제2 코어는 동일 재질로 만들어진다.

Description

복합 자성부품이 실장된 회로기판
본 발명은 전기자동차의 핵심모듈에 적용 가능한 메인 자성부품에 관한 것이다.
전기자동차[xEV; 하이브리드 자동차(HEV), 플러그인 하이브리드 자동
차(PHEV), 전기자동차(EV) 등의 통칭]는 핵심모듈로서 DC-DC 컨버터, OBC(On BoardCharger), 인버터 등을 포함한다.
전기자동차는 전기 모터를 구동하기 위한 고전압 배터리와 전장 부하에 전원을 공급하기 위한 보조 배터리가 함께 구비되는 것이 보통이며, 보조 배터리는 고전압 배터리의 전력을 통해 충전될 수 있다.
이때, 보조 배터리의 충전을 위해서는 고전압 배터리의 직류 전원을 보조 배터리의 전압에 해당하는 직류 전원으로 전압을 강하하여 변환할 필요가 있으며, 이를 위해 사용되는 것이 DC-DC 컨버터이다.
전기자동차의 고전압 배터리는 외부 전원으로부터 완속 또는 급속으로 충전될 수 있도록 설계되어 있는데, 여기서, 외부 전기인 AC 전기로부터 고전압 배터리 DC로 전력변환하기 위해 그 충전장치로서 OBC가 사용된다.
이러한 핵심 모듈들은 2 이상의 자성부품이 복합적으로 회로기판에 실장된 형태일 수 있으며, 자성부품의 복합적 구성 및 배치 등은 전기자동차의 연비향상을 위해 시스템 효율과 고밀도 및 경량화 등을 향상시키는 방향으로 기술 연구가 가속화 되고 있다.
특히, 대형 차량 메이커의 경우 가격 경쟁력만큼 우선시 되는 것이 컴팩트화 및 고효율인데 한정된 공간에 고성능의 모듈 특성을 구현하기 위해서는 모듈에 적용되는 메인 자성부품의 고밀도 고성능 설계가 필수적이라 할 수 있다.
본 발명은 전기자동차의 핵심모듈에 적용 가능한 고밀도, 고효율의 자성부품 복합모듈이 실장된 회로기판을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.
특히, DC-DC 컨버터 모듈에 적용할 수 있는 고밀도, 고효율의 회로기판으로서, 복합 자성부품이 실장된 회로기판을 제공한다.
본 발명의 하나의 실시예인 회로기판은, 회로부가 형성된 기판; 상기 기판상에 배치된 제1 모듈; 및 상기 기판 상에 제1 모듈과 인접하여 배치되고, 상기 제1 모듈과 전기적으로 연결된 제2 모듈을 포함한다.
여기서, 상기 제1 모듈은, 입력 측 전력을 변환하여 출력 측으로 전달하도록 제1 코어 및 상기 제1 코어 내에 배치되며, 1차 측 및 2차 측 코일을 포함하는 제1 코일을 가지는 트랜스포머; 및 상기 트랜스포머와 인접하여 배치되고, 잔류 전류를 상기 입력 측으로 환류시키도록 제2 코어 및 상기 제2 코어 내에 배치되는 제2 코일을 가지는 ZVS(Zero Voltage Switching) 인덕터를 포함한다.
또한, 상기 제2 모듈은, 상기 출력 측 전류의 리플을 제거하도록 제3 코어 및 상기 제3 코어 내에 배치되는 제3 코일을 가지는 출력 인덕터; 및 상기 출력 인덕터와 인접하여 배치되고, 상기 출력 측 전류의 전자 노이즈를 저감하도록 제4 코어 및 상기 제4 코어 내에 배치되는 제4 코일을 가지는 EMI 인덕터를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 전기적으로 서로 연결되며, 상기 제1 코어로부터 상기 제2 코어를 향하는 제1 방향으로 적어도 일부가 중첩되고, 상기 제3 코일과 상기 제4 코일은 전기적으로 서로 연결되며, 상기 제3 코어와 상기 제4 코어는 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 적어도 일부가 중첩되고, 상기 제1 코어 및 제2 코어의 재질은 서로 동일하고, 상기 제2 코어는 상기 제3 코어 및 제4 코어 중 적어도 하나와 재질이 서로 상이하다.
여기서, 상기 제1 및 제2 코어는 페라이트를 포함하고, 상기 제3 및 제4 코어는 Fe(철), Si(실리콘)을 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예의 회로기판은, 적어도 일부가 상기 제3 코어 내부로 배치되고 상기 제3 코일이 수용되는 제1 베이스 및 상기 제4 코어를 수용하는 제2 베이스를 더 포함한다.
여기서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제1 베이스는, 상기 제3코어의 중족이 관통하는 관통홀을 가지며, 상기 제3 코일이 안착되는 제3 코일 안착부; 상기 제3 코일 안착부에서 상기 관통홀을 둘러싸며 형성된 내측벽; 및 상기 제3 코일 안착부의 외측 둘레에 형성되고, 상기 제3 코어 밖으로 나온 상기 평각선 코일이 지나가도록 코일 경로 홈이 형성된 외측벽을 포함한다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제1 베이스는, 상기 제3 코일 안착부 양측으로 형성되고, 상기 제3 코어의 한 쌍의 외족이 삽입되어 위치하는 한 쌍의 제3 코어 외족홈부를 더 포함한다.
그리고, 여기서, 상기 제3 코어 외족홈부 각각은 상기 외족을 사이에 두고 상기 외측벽으로부터 바깥 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 연장벽을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제1 베이스는 상기 제3 코일 안착부 일측에 제1 코일홀이 형성되고, 상기 제3 코일은 상기 제1 코일홀로 삽입되어 배선된다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제1 베이스는 상기 제3 코일 안착부로부터 상기 제3 코어 밖으로 연장되며 적어도 하나의 체결홀이 형성된 체결부를 더 포함한다.
한편, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제2 베이스는, 상기 제4 코어가 안착되어 지지되는 제4 코어 안착부 및 상기 제4 코일이 안착되는 제4 코일 안착부를 포함하고, 상기 제4 코어 안착부는, 상기 제4 코어를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 수직벽과, 상기 각 수직벽 하단에서 돌출되어 상기 제4 코어를 안착 지지하는 안착 돌기를 포함하며, 상기 제4 코일 안착부는, 상기 제4 코어 내에서 상기 한 쌍의 수직벽을 연결하도록 형성된다.
여기서, 상기 제2 베이스는 상기 제4 코일 안착부로부터 연장되고 핀홀이 형성된 핀부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제1 베이스와 상기 제2 베이스는 일체로 형성된다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 제1 베이스는, 다른 실시예로서, 상기 제3 코어의 중족이 관통하는 관통홀을 가지며 상기 제3 코일이 안착되는 제3 코일 안착부와, 상기 제3 코일 안착부 일측에서 상기 제3 코일의 코일선 두께보다 낮게 돌출되고 상기 제3 코어 밖으로 나오는 상기 제3 코일이 지나가도록 코일 경로 홈이 형성된 돌출부를 포함할 수 있다.
그리고, 여기서, 상기 제3 코일의 일측 단부는 상기 제4 코어 위로 배치되고, 상기 제3 코일이 상기 제4 코어 위로 배치된 상태에서 상기 제4 코어의 상면 및 양측면을 둘러싸는 브라켓을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제3 코일 및 제4 코일은 하나의 평각선 코일로 연속 형성된다.
여기서, 상기 평각선 코일은 상기 제3 코어 내로 유입되어 제3 코어의 중족을 둘러싸며 나선형으로 하향 권선된 후 상기 제3 코어 밖으로 나와 절곡 상향되어 상기 제4 코어를 관통하도록 배선된 형태일 수 있다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제3 코일과 상기 제4 코일은 상기 회로부를 통해 서로 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈은 상기 회로부를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제3 코어는 Ni(니켈)을 더 포함하고, 상기 제4 코어는 B(보론)을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 고밀도, 고효율의 복합 자성부품 실장 회로기판을 얻을 수 있으며, 전기자동차의 핵심 모듈에 적용되어 전기자동차의 연비향상에 이바지할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 있어 출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제1 실시예를 나타낸다.
도 4는 제1 실시예에 포함되는 일체형 베이스를 나타낸다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 있어 출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제2 실시예를 나타낸다.
도 8은 제2 실시예에 포함되는 제1 베이스의 실시예를 나타낸다.
도 9는 제2 실시예에 포함되는 제2 베이스의 실시예를 나타낸다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 있어 출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제3 실시예를 나타낸다.
도 13은 제3 실시예에 포함되는 제1 베이스의 실시예를 나타낸다.
도 14는 제3 실시예에 포함되는 제2 베이스의 실시예를 나타낸다.
도 15 내지 도 17은 본 발명에 있어 출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제4 실시예를 나타낸다.
도 18은 제4 실시예에 포함되는 제1 베이스의 실시예를 나타낸다.
도 19는 제4 실시예에 포함되는 브라켓의 실시예를 나타낸다.
도 20 내지 도 22는 본 발명에 있어 ZVS 인덕터 일체형 트랜스포머의 실시예를 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 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 접미사 "모듈" 및 "부"는 단지 구성요소 간에 명칭적인 구분만을 위해 사용되는 것일 뿐으로, 물리화학적으로 구분 또는 분리되어 있다거나 그렇게 구분 또는 분리될 수 있음을 전제하는 것으로 해석되어서는 안된다.
“제1”, “제2” 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.
“및/또는”이라는 용어는 그 대상이 되는 복수 항목들의 여하한 조합의 경우를 모두 포함하기 위해 사용된다. 예컨대, “A 및/또는 B”는 “A”, “B”, “A 및 B” 등 3 가지 경우를 모두 포함하는 의미이다.
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.
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. 또한, “상/위” 또는 “하/아래”에 대한 기준은, 구성요소들 각각 또는 그들 간의 속성이나 명세서에서 달리 표현하지 않는 한, 원칙적으로 편의상 도면에 도시된 모습을 기준으로 하며, 구성요소들 간의 상대적인 위치 관계를 편의상 나타내기 위해 사용될 뿐, 실제 구성요소들의 위치를 한정하는 것으로 이해되서는 안 된다.
예컨대, “위 B”는 달리 언급되지 않거나 또는 A나 B의 속성 상 A가 B 위에 위치되지 않으면 안되는 경우가 아니라면, 도면 상에서 A 위에 B가 도시되어 있음을 나타내는 것일 뿐이며, 실제 실시 제품 등에서는 B가 A 밑에 위치할 수도 있고, B와 A가 옆으로 좌우 배치될 수도 있는 것이다.
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.
본 발명의 하나의 실시예인 회로기판은, 회로부가 형성된 기판과, 상기 기판 상에 배치된 제1 모듈과, 상기 기판 상에 제1 모듈과 인접하여 배치되고, 상기 제1 모듈과 전기적으로 연결된 제2 모듈을 포함한다.
여기서, 기판은, 예시적으로 PCB를 포함하고, 회로부는, 예시적으로 PCB 상의 각종 전자 소자들을 전기적으로 연결하기 위해 만들어진 패턴화된 도금 배선을 포함한다.
제1 모듈과 제2 모듈의 전기적 연결은, 예시적으로는 상기 회로부를 통해 이루어진다. 즉, 제1 모듈과 제2 모듈이 기판 상에 실장된 상태에서 기판 상의 도금배선을 통해 제1 모듈과 제2 모듈은 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 상기 제1 모듈은, 입력 측 전력을 변환하여 출력 측으로 전달하도록 제1 코어 및 상기 제1 코어 내에 배치되며, 1차 측 및 2차 측 코일을 포함하는 제1 코일을 가지는 트랜스포머와, 상기 트랜스포머와 인접하여 배치되고, 잔류 전류를 상기 입력 측으로 환류시키도록 제2 코어 및 상기 제2 코어 내에 배치되는 제2 코일을 가지는 ZVS 인덕터를 포함한다.
또한, 상기 제2 모듈은, 상기 출력 측 전류의 리플을 제거하도록 제3 코어 및 상기 제3 코어 내에 배치되는 제3 코일을 가지는 출력 인덕터와, 상기 출력 인덕터와 인접하여 배치되고, 상기 출력 측 전류의 전자 노이즈를 저감하도록 제4 코어 및 상기 제4 코어 내에 배치되는 제4 코일을 가지는 EMI 인덕터를 포함한다.
여기서, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 전기적으로 서로 연결될 수 있으며, 상기 제1 코어로부터 상기 제2 코어를 향하는 제1 방향으로 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 그리고, 상기 제3 코일과 상기 제4 코일은 전기적으로 서로 연결될 수 있으며, 상기 제3 코어와 상기 제4 코어는 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 코일 간의 전기적 연결은 해당 코일들이 서로 하나의 코일선에 의해 연속적으로 만들어짐으로써 연결된 경우는 물론, 상기 기판 상의 회로부를 통해 연결되는 경우를 포함한다.
여기서, 상기 제1 코어 및 제2 코어의 재질은 서로 동일하고, 상기 제2 코어는 상기 제3 코어 및 제4 코어 중 적어도 하나와 재질이 서로 상이할 수 있다.
제3 및 제4 코어는 Fe(철), Si(실리콘)을 포함할 수 있다. 그리고, 제3 코어는 Ni(니켈)을 더 포함하고, 제4 코어는 B(보론)을 더 포함할 수 있다.
제3 코어는 상대적으로 고포화자속밀도(예컨대, 1.6T) 및 높은 DC-바이어스 특성을 갖는 재질로 만들어져, 고 전류(예컨대, 100 A 이상)에 적합하고 소형화 가능하다.
제4 코어는 고투자율(예컨대, 100kHz에서 μi30,000) 및 저손실 특성을 가는 재질로 만들어져, 정질 금속으로 만들어진 동일 사이즈 코어 대비 인덕턴스가 50% 개선된다.
제1 코어 및 제2 코어는 페라이트(예컨대, Mn Zn계 페라이트)로 만들어져, 저손실을 통한 발열 개선이 달성되며, 또한 전력밀도가 상승한다.
이하에서는 출력 인덕터 및 EMI 인덕터와 ZVS 인덕터 및 트랜스포머의 각 구조에 대해 도면을 참조하며 실시예를 통해 상세히 설명한다.
출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제1 실시예
도 1 내지 도 4를 통해, 본 발명에 있어 출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제1 실시예를 설명한다.
출력 인덕터는 제3 코어(10)와 제3 코어(10) 내로 배치되는 제3 코일(20)을 포함한다.
그리고, EMI 인덕터는 제4 코어(40)와 제4 코어(40) 내로 배치되는 제4 코일(50)을 포함한다.
제3 코어(10)는 코어 상부(11)와 코어 하부(12)가 서로 맞닿아 형성되는데, 코어 상부(11)와 코어 하부(12)는 맞닿은 면을 기준으로 상하 대칭적인 형상을 갖는다.
구체적으로, 제3 코어(10)의 코어 상부(11)는 상부판(11a)과 상부판(11a) 양측에서 수직하게 돌출되며 연장된 한 쌍의 외족(11b)과 그 외족(11b)들 사이로 배치되는 중족(11c)을 포함한다.
제4 코어(40)는 제3 코어(10) 일측에 인접하여 배치되고, 제4 코일(50)이 관통할 수 있도록 관통홀(31a)이 형성된 구조이다.
제1 코어와 제2 코어는 도 20 내지 도 22와 같이 후술하는 실시예에서, 상하 방향(제1 방향)으로 적층되어 중첩되어 있다면, 본 실시예의 제3 코어(10) 및 제4 코어(40)는 수평 방향(제2 방향)으로 중첩되어 배치된다. 이러한 중접 배치는 고밀도 및 고효율화에 유리하다.
본 실시예에서, 제3 코일(20)과 제4 코일(50)은 하나의 평각선 코일에 의해 연속적으로 일체 형성되어 있다.
즉, 하나의 평각선 코일이 제3 코어(10)의 일측에서 제3 코어(10) 내부로 들어가 중족(11c)을 둘러싸며 하향하면서 나선형으로 권선된 후 제3 코어(10)의 상기 일측으로 나온 후 상향 절곡된 후 수평 절곡되어 제4 코어(40)를 관통한다.
본 실시예에서는 제1 베이스(30)와 제2 베이스(60)가 일체 형성된 일체형 베이스(30, 60)를 포함하며, 이하 이에 대해 설명한다.
일체형 베이스(30, 60)는, 먼저, 제3 코어(10)의 중족(11c)이 관통하는 관통홀(31a)이 형성되고 상기 관통홀(31a)을 둘러싸며 평탄면이 형성되어 제3 코일(20)이 안착되는 제3 코일 안착부(31)를 포함한다.
제3 코일 안착부(31)의 내주에는 상기 관통홀(31a)을 둘러싸도록 내측벽(32)이 형성되어 있으며, 외주에는 외측벽(33a, 33b)이 형성되어 있다.
외측벽(33a, 33b)의 일측에는 제3 코어(10) 내에서 하향하면서 나선형으로 권선된 후 나온 평각선 코일이 외측벽(33b)을 관통하여 지나갈 수 있도록 경로 홈(33c)이 형성되어 있다.
제3 코일 안착부(31)에 대해 그 양측으로는 제3 코어(10)의 한 쌍의 외족(11b)이 위치하기 위한 외족홈부(34_1, 34_2)가 형성된다.
그리고, 외족홈부(34_1, 34_2)는 외측벽(33a, 33b)으로부터 측방으로 연장 형성된 연장벽(34a, 34b, 34c, 34d)을 포함한다.
즉, 도 4에 도시되는 바와 같이, 제1 외족홈부(34_1)는 외측벽(33a, 33b)으로부터 측방으로 돌출되며 연장 형성되어 하나의 외족(11b)을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 연장벽(34a, 34b)을 포함한다. 그리고, 제2 외족홈부(34_2) 또한 외측벽(33a, 33b)으로부터 측방으로 돌출되며 연장 형성되어 다른 하나의 외족(11b)을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 연장벽(34c, 34d)을 포함한다.
제3 코어(10)와 일체형 베이스(30, 60)가 조립될 때, 제3 코어(10)의 중족(11c)이 제3 코일 안착부(31)의 관통홀(31a)로 삽입되고, 한 쌍의 외족(11b)은 각각 외족홈부(34_1, 34_2)에 위치되어 제3 코일 안착부(31)가 제3 코어(10) 내측으로 배치된다.
한편, 일체형 베이스(30, 60) 일측에는 제4 코어(40)가 안착되는 제4 코어 안착부(61)가 형성된다.
제4 코어 안착부(61)는 바닥면과 그 바닥면의 가장자리에 형성된 둘레벽을 포함한다.
제4 코어(40)는 그 관통홀을 통과하는 가상의 직선이 상기 바닥면에 대해 평행하도록 제4 코어 안착부(61)에 안착되며 위치한다.
제4 코어 안착부(61)와 제3 코일 안착부(31) 사이에는 평각선 코일이 삽입되는 제1 코일홀(37)이 형성되어 있다.
그리고, 제4 코어 안착부(61) 일측에는 핀홀(36a)이 형성된 핀부(36)가 형성되어 있으며, 그 반대측에는 평각선 코일이 삽입되는 제2 코일홀(62)이 형성되어 있다.
제3 코일(20)과 제4 코일(50)을 연속적으로 형성하고 있는 상기 평각선 코일은 제1 코일홀(37)을 아래에서 위로 관통하여 나와 수평으로 절곡되어 제3 코어(10) 내의 상부로 들어가 제3 코어(10)의 중족(11c)을 둘러싸며 하향하면서 나선형으로 권선된 후 제3 코일 안착부(31)의 바닥에 안착된 상태에서 외측벽(33b)의 경로 홈(33c)을 통과해 상향 절곡된 후 다시 수평으로 절곡되어 핀부(36) 위로 놓여져 핀부(36)를 경유한 후 다시 수평 방향으로 절곡되어 제4 코어(40)의 관통홀로 삽입되어 관통한 후 하향 절곡되어 제2 코일홀(62)로 삽입된다. 여기서, 핀부(36) 위로 놓여진 평각선 코일은 핀(p)이 관통하여 핀홀(36a)로 삽입될 수 있다.
한편, 일체형 베이스(30, 60)는 제3 코일 안착부(31) 일측에서 수평으로 더 연장 형성되며 나사 등을 위한 체결홀(39a)이 형성된 체결부(39)를 포함한다.
출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제2 실시예
도 5 내지 도 7은 출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제2 실시예를 나타내며, 이하 이에 대해 설명한다.
본 실시예에서 제3 코어(110) 및 제4 코어(140) 구조는 제1 실시예와 동일하며, 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 제3 코어(110)와 제4 코어(140)의 배치는 제1 실시예와 마찬가지로 수평 방향(제2 방향)에 대해 일부 중첩된다.
본 실시예에서 제3 코일(120)과 제4 코일(150)은 일체의 연속형이 아니며, 베이스 또한 분할형으로서 제1 베이스(130)와 제2 베이스(160)를 포함한다.
먼저, 제1 베이스(130)에 대해 도 8을 통해 상세히 설명한다.
제1 베이스(130)는 제3 코어(110)의 중족이 관통하는 관통홀(131a)이 형성되고 상기 관통홀(131a)을 둘러싸며 평탄면이 형성되어 제3 코일(120)이 안착되는 제3 코일 안착부(131)를 포함한다.
제3 코일 안착부(131)의 내주에는 상기 관통홀(131a)을 둘러싸도록 내측벽(132)이 형성되어 있으며, 외주에는 외측벽(133a, 133b)이 형성되어 있다.
외측벽(133b)의 일측에는 제3 코어(110) 내에서 하향하면서 나선형으로 권선된 후 나온 평각선 코일이 외측벽(133a, 133b)을 관통하여 지나갈 수 있도록 경로홈(133c)이 형성되어 있다.
제3 코일 안착부(131)에 대해 그 양측으로는 제3 코어(110)의 한 쌍의 외족이 위치하기 위한 외족홈부(134_1, 134_2)가 형성된다.
그리고, 외족홈부(134_1, 134_2)는 외측벽(133a, 133b)으로부터 측방으로 연장 형성된 연장벽(134a, 134b, 134c, 134d)을 포함한다.
즉, 도 8에 도시되는 바와 같이, 제1 외족홈부(134_1)는 외측벽(133a, 133b)으로부터 측방으로 돌출되며 연장 형성되어 하나의 외족을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 연장벽(134a, 134b)을 포함한다. 그리고, 제2 외족홈부(134_2) 또한 외측벽(133a, 133b)으로부터 측방으로 돌출되며 연장 형성되어 다른 하나의 외족을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 연장벽(134c, 134d)을 포함한다.
제3 코어(110)와 제1 베이스(130)가 조립될 때, 제3 코어(110)의 중족이 제3 코일 안착부(131)의 관통홀(131a)로 삽입되고, 한 쌍의 외족은 각각 외족홈부(134_1, 134_2)에 위치되어 제3 코일 안착부(131)가 제3 코어(110) 내측으로 배치된다.
제1 베이스(130) 일측에는 제3 코일(120)의 평각선 코일 양측 단부가 삽입되는 제1 코일홀(137a) 및 제3 코일홀(173b)이 형성된다.
제3 코일(120)을 구성하는 평각선 코일은 제1 코일홀(137a)을 아래에서 위로 관통하여 나와 수평으로 절곡되어 제3 코어(110) 내의 상부로 들어가 제3 코어(110)의 중족을 둘러싸며 하향하면서 나선형으로 권선된 후 제3 코일 안착부(131)의 바닥에 안착된 상태에서 외측벽(133b)의 경로 홈(133c)을 통과해 상향 절곡된 후 U 턴 하여 다시 하향하면서 제3 코일홀(173b)로 삽입된다.
한편, 제1 베이스(130)는 제3 코일 안착부(131) 일측에서 수평으로 더 연장형성되며 나사 등을 위한 체결홀(139a)이 형성된 체결부(139)를 포함한다.
제2 베이스(160)는, 도 9에 보이는 바와 같이, 상기 제4 코어(140)가 안착되어 지지되는 제4 코어 안착부(161, 161a, 162, 162a)를 포함한다.
제4 코어 안착부(161, 161a, 162, 162a)는, 제4 코어(140)를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 수직벽(161, 162)과, 각 수직벽 하단에서 돌출되어 제4 코어(140)를 안착 지지하는 안착 돌기(161a, 162a)를 포함한다.
그리고, 제2 베이스(160)는, 제4 코어(140) 내를 관통하며 한 쌍의 수직벽(161, 162)을 연결하도록 형성되며 제4 코일(150)이 안착되는 제4 코일 안착부(163)를 포함한다.
제2 베이스(160)에 있어 각 수직벽 외면에는 제4 코일(150)의 단부가 수용되는 코일 수용홈(161b, 162b)이 형성되어 있다.
제4 코일(150)은 평각선 코일로 만들어지며, 제4 코일 안착부(163)에 안착되어 지지되며, 그 양측은 하향 절곡되어 각각 코일 수용홈(161b, 162b)에 수용되면서 하향하도록 배선된다.
출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제3 실시예
도 10 내지 도 12는 출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제3 실시예를 나타내며, 이하 이에 대해 설명한다.
본 실시예에서 제3 코어(210) 및 제4 코어(240) 구조는 제1 실시예와 동일하며, 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서도, 제3 코어(210) 및 제4 코어(240)는 수평 방향(제2 방향)에 대해 중첩되어 배치된다. 다만, 제1 및 제2 실시예에서는 제3 코어의 관통홀 관통 방향과 제4 코어의 관통홀 관통 방향이 직각인 것과는 달리, 본 실시예에서는 제3 코어(210)의 관통홀 관통 방향과 제4 코어(240)의 관통홀 관통 방향은 평행하다.
본 실시예에서 제3 코일(220)과 제4 코일(250)은 제1 실시예와 마찬가지로 연속적으로 일체 형성된다.
베이스는 제2 실시예와 같이 분할형으로서 제1 베이스(230)와 제2 베이스(260)를 포함한다.
먼저, 제1 베이스(230)에 대해 도 13을 통해 상세히 설명한다.
제1 베이스(230)는 제3 코어(210)의 중족이 관통하는 관통홀(231a)이 형성되고 상기 관통홀(231a)을 둘러싸며 평탄면이 형성되어 제3 코일(220)이 안착되는 제3 코일 안착부(231)를 포함한다.
제3 코일 안착부(231)의 내주에는 상기 관통홀(231a)을 둘러싸도록 내측벽(232)이 형성되어 있으며, 외주에는 외측벽(233a, 233b)이 형성되어 있다.
외측벽(233b)의 일측에는 제3 코어(210) 내에서 하향하면서 나선형으로 권선된 후 나온 평각선 코일이 외측벽(233b)을 관통하여 지나갈 수 있도록 경로홈(233c)이 형성되어 있다.
제3 코일 안착부(231)에 대해 그 양측으로는 제3 코어(210)의 한 쌍의 외족이 위치하기 위한 외족홈부(234_1, 234_2)가 형성된다.
그리고, 외족홈부(234_1, 234_2)는 외측벽(233a, 233b)으로부터 측방으로 연장 형성된 연장벽(234a, 234b, 234c, 234d)을 포함한다.
즉, 도 8에 도시되는 바와 같이, 제1 외족홈부(234_1)는 외측벽(233a, 233b)으로부터 측방으로 돌출되며 연장 형성되어 하나의 외족을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 연장벽(234a, 234b)을 포함한다. 그리고, 제2 외족홈부(234_2) 또한 외측벽(233a, 233b)으로부터 측방으로 돌출되며 연장 형성되어 다른 하나의 외족을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 연장벽(234c, 234d)을 포함한다.
제3 코어(210)와 제1 베이스(230)가 조립될 때, 제3 코어(210)의 중족이 제3 코일 안착부(231)의 관통홀(231a)로 삽입되고, 한 쌍의 외족은 각각 외족홈부(234_1, 234_2)에 위치되어 제3 코일 안착부(231)가 제3 코어(210) 내측으로 배치된다.
제1 베이스(230) 일측에는 제3 코일(220)의 평각선 코일 일측 단부가 삽입되는 제1 코일홀(237a)이 형성된다.
제2 베이스(260)는, 도 14에 보이는 바와 같이, 제4 코어(240)가 안착되어 지지되는 제4 코어 안착부(261, 261a, 262, 262a)를 포함한다.
제4 코어 안착부(261, 261a, 262, 262a)는, 제4 코어(240)를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 수직벽(261, 262)과, 각 수직벽(261, 262) 하단에서 돌출되어 제4 코어(240)를 안착 지지하는 안착 돌기(261a, 262a)를 포함한다.
그리고, 제2 베이스(260)는, 제4 코어(240) 내를 관통하며 한 쌍의 수직벽(261, 262)을 연결하도록 형성되며 제4 코일(250)이 안착되는 제4 코일 안착부(263)를 포함한다.
제2 베이스(260)에 있어 일측 수직벽(262) 외면에는 제4 코일(250)의 단부가 수용되는 코일 수용홈(262b)이 형성되어 있다. 그리고, 타측 수직벽(261, 262) 외면에는 제4 코일 안착부(263)로부터 더욱 연장되어 핀홀(264a)이 형성된 핀부(264)를 포함한다. 핀부(264)의 상단 모서리는 후술하는 코일의 절곡을 안내하도록 곡면부(264b)를 포함한다.
위와 같은 제1 베이스(230) 및 제2 베이스(260) 구조에 대하여, 제3 코일(220)을 구성하는 평각선 코일은 제1 코일홀(237a)을 아래에서 위로 관통하여 나와 수평으로 절곡되어 제3 코어(210) 내의 상부로 들어가 제3 코어(210)의 중족을 둘러싸며 하향하면서 나선형으로 권선된 후 제3 코일 안착부(231)의 바닥에 안착된 상태에서 외측벽(233b)의 경로 홈(233c)을 통과해 상향 절곡된 후 다시 수평으로 절곡되어 상기 핀부(264) 위로 놓여진 후 제4 코일 안착부(263)에 안착되어 지지되면서 제4 코어(240)를 관통한 후 하향 절곡되어 코일 수용홈(262b)에 수용되면서 하향하도록 배선된다.
출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제4 실시예
도 15 내지 도 16은 출력 인덕터 및 EMI 인덕터에 대한 제4 실시예를 나타내며, 이하 이에 대해 설명한다.
본 실시예에서 제3 코어(310) 및 제4 코어(340) 구조는 제1 실시예와 동일하며, 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서도, 제3 코어(310) 및 제4 코어(340)는 수평 방향(제2 방향)에 대해 중첩되어 배치되지만, 본 실시예에서는 제3 코어(310)의 관통홀 관통 방향과 제4 코어(340)의 관통홀 관통 방향이 소정의 각도(대략 45도)를 이룬다.
본 실시예에서 제3 코일(320)과 제4 코일(350)은 제1 실시예와 마찬가지로 연속적으로 일체 형성된다.
본 실시예에서는 제1 베이스(330)와 브라켓(360)을 포함하며, 도 18 및 도 19를 통해 그 구조에 대해 상세히 설명한다.
제1 베이스(330)는 제3 코어(310) 중족이 관통하는 관통홀(331a)이 형성되고 관통홀(331a) 둘레로 평단면이 형성되어 제3 코일(320)을 안착 지지하는 제3 코일 안착부(331)를 포함한다.
그리고, 제1 베이스(330)는 제3 코일 안착부(331) 일측에 제3 코일(320)의 평각선 코일 두께보다 낮게 돌출된 돌출부(338)를 포함한다. 여기서, 돌출부(338) 일측에는 제3 코어(310) 밖으로 나오는 코일이 지나가도록 코일 경로 홈(338a)이 형성되어 있다.
제3 코일(320)은 제3 코어(310) 내부로 들어가기 전에 제4 코어(340) 상면 위로 놓여지는데, 상기 브라켓(360)은 그와 같이 제3 코일(320)이 제4 코어(340) 위로 배치된 상태에서 제4 코어(340)의 상면 및 양측면을 둘러싸도록 형성된다.
브라켓(360)은 얇은 금속 스트립이 절곡된 형상일 수 있으며, 상부 스트립부(361)와 그 양측에서 절곡되어 연장된 양측 스트립부(362, 363)를 포함한 형상으로서, 대략 ㄷ자형으로 형상된다.
여기서, 상부 스트립부(361)는 일측에서 위로 돌출된 돌출홈부(361a)가 형성되며, 제3 코일(320)은 제4 코어(340) 상면으로 놓여지며 돌출홈부(361a) 내에 수용되며 브라켓(360)에 의해 고정된다.
본 실시예에서, 제3 코일(320)을 구성하는 평각선은 제4 코어(340) 위로 놓여지며 돌출홈부(361a)에 수용되고, 동일 높이에서 제3 코어(310) 내의 상부로 들어가 제3 코어(310)의 중족을 둘러싸며 하향하면서 나선형으로 권선된 후 제3 코일 안착부(331)의 바닥에 안착된 상태에서 경로 홈(338a)을 통과해 상향 절곡된 후 다시 수평으로 절곡되어 제4 코어(340)를 관통한다.
여기서, 제4 코일(350)의 단부는, 도 15에 도시되는 바와 같이, 평면 면적이 확장되면서 중앙에 관통홀이 형성된 버스바 구조를 포함할 수 있다.
ZVS 인덕터 및 트랜스포머 실시예
도 20 내지 도 22는 본 발명에 있어 ZVS 인덕터 및 트랜스포머터에 대한 실시예를 나타내며, 이하 이에 대해 설명한다.
본 실시예에서 트랜스포머는 ZVS 인덕터가 일체로 형성된 ZVS 인덕터 일체형 트랜스포머이다.
제1 코어(70)는 코어 상부(71)와 코어 하부(72)가 맞닿아 형성되며, 그 형상은 제1 실시예의 제3 코어(10)와 동일하여, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 제2 코어(80)는 제1 코어(70)의 코어 상부(71)와 대략 동일한 형상이다.
본 실시예에서, 제2 코어(80)은 제1 코어(70) 위로 배치되며, 상하 방향(제1 방향)에 대해 제2 코어(80)와 제1 코어(70)는 중첩되어 배치된다.
제1 코어(70) 내부에는, 제1 코일(73)이 제1 코어(70)의 중족을 둘러싸며 권선되며 배치되어 1차 코일(73)을 형성하고, 1차 코일(73)과 분리 및 절연되어 상기 중족을 둘러싸며 배치되는 2차 코일(74)이 배치된다.
본 실시예에서, 2차 코일(74)은 다수의 도전성 플레이트로 만들어지지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 코일(73)은 1차 코일(73)을 구성하는데, 제1 코어(70) 내측 하부로 들어가 나선형으로 상향하며 권선된 후 제1 코어(70) 밖으로 나온 후 제2 코어(80) 내로 들어가 제2 코어(80)의 중족을 둘러싸도록 권선된 후 다시 나오도록 배선된다.
즉, 본 실시예에서, 제1 코일(73)과 제2 코일(81)은 하나의 코일선이 연속적으로 권선되며 일체 형성된 구조이다.
트랜스포머에 있어서, 본 실시예에서는 1차 코일(73)과 2차 코일(74) 사이에 절연을 위한 플라스틱 사출물 등의 보빈 또는 베이스 구조가 생략된다.
보빈 또는 베이스 구조의 생략을 통해 더욱 컴팩트한 구조를 달성할 수 있다.
발명의 실시를 위한 형태는 전술한 "발명의 실시를 위한 최선의 형태"에서 충분히 설명되었다.

Claims (15)

  1. 회로부가 형성된 기판;
    상기 기판 상에 배치된 제1 모듈; 및
    상기 기판 상에 제1 모듈과 인접하여 배치되고, 상기 제1 모듈과 상기 회로부를 통해 전기적으로 연결된 제2 모듈을 포함하고,
    상기 제1 모듈은,
    입력 측 전력을 변환하여 출력 측으로 전달하도록 제1 코어 및 상기 제1 코어 내에 배치되며, 1차측 및 2차측 코일을 포함하는 제1 코일을 가지는 트랜스포머; 및
    상기 트랜스포머와 인접하여 배치되고, 잔류 전류를 상기 입력 측으로 환류시키도록 제2 코어 및 상기 제2 코어 내에 배치되는 제2 코일을 가지는 ZVS 인덕터를 포함하고,
    상기 제2 모듈은,
    상기 출력 측 전류의 리플을 제거하도록 제3 코어 및 상기 제3 코어 내에 배치되는 제3 코일을 가지는 출력 인덕터; 및
    상기 출력 인덕터와 인접하여 배치되고, 상기 출력 측 전류의 전자 노이즈를 저감하도록 제4 코어 및 상기 제4 코어 내에 배치되는 제4 코일을 가지는 EMI 인덕터를 포함하고,
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 전기적으로 서로 연결되며, 상기 제1 코어로부터 상기 제2 코어를 향하는 제1 방향으로 적어도 일부가 중첩되고,
    상기 제3 코일과 상기 제4 코일은 상기 회로부를 통해 전기적으로 서로 연결되며, 상기 제3 코어와 상기 제4 코어는 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 적어도 일부가 중첩되고,
    상기 제1 코어 및 제2 코어의 재질은 서로 동일하고, 상기 제2 코어는 상기 제3 코어 및 제4 코어 중 적어도 하나와 재질이 서로 상이한, 회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코어는 페라이트를 포함하고,
    상기 제3 및 제4 코어는 Fe(철), Si(실리콘)을 포함하는, 회로기판.
  3. 제1항에 있어서,
    적어도 일부가 상기 제3 코어 내부로 배치되고 상기 제3 코일이 수용되는 제1 베이스; 및
    상기 제4 코어를 수용하는 제2 베이스를 더 포함하는, 회로기판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 베이스는,
    상기 제3 코어의 중족이 관통하는 관통홀을 가지며, 상기 제3 코일이 안착되는 제3 코일 안착부;
    상기 제3 코일 안착부에서 상기 관통홀을 둘러싸며 형성된 내측벽; 및
    상기 제3 코일 안착부의 외측 둘레에 형성되고, 상기 제3 코어 밖으로 나온 평각선 코일이 지나가도록 코일 경로 홈이 형성된 외측벽을 포함하는, 회로기판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 베이스는,
    상기 제3 코일 안착부 양측으로 형성되고, 상기 제3 코어의 한 쌍의 외족이 삽입되어 위치하는 한 쌍의 제3 코어 외족홈부를 포함하는, 회로기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 코어 외족홈부 각각은 상기 외족을 사이에 두고 상기 외측벽으로부터 바깥 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 연장벽을 포함하는, 회로기판.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 베이스는 상기 제3 코일 안착부 일측에 제1 코일홀이 형성되고,
    상기 제3 코일은 상기 제1 코일홀로 삽입되어 배선되는, 회로기판.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 베이스는 상기 제3 코일 안착부로부터 상기 제3 코어 밖으로 연장되며 적어도 하나의 체결홀이 형성된 체결부를 더 포함하는, 회로기판.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제2 베이스는,
    상기 제4 코어가 안착되어 지지되는 제4 코어 안착부; 및
    상기 제4 코일이 안착되는 제4 코일 안착부를 포함하고,
    상기 제4 코어 안착부는,
    상기 제4 코어를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 수직벽과, 상기 각 수직벽 하단에서 돌출되어 상기 제4 코어를 안착 지지하는 안착 돌기를 포함하며,
    상기 제4 코일 안착부는, 상기 제4 코어 내에서 상기 한 쌍의 수직벽을 연결하도록 형성되는, 회로기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 베이스는 상기 제4 코일 안착부로부터 연장되고 핀홀이 형성된 핀부를 포함하는, 회로기판.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 제1 베이스와 상기 제2 베이스는 일체로 형성된, 회로기판.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 제1 베이스는,
    상기 제3 코어의 중족이 관통하는 관통홀을 가지며 상기 제3 코일이 안착되는 제3 코일 안착부와, 상기 제3 코일 안착부 일측에서 상기 제3 코일의 코일선 두께보다 낮게 돌출되고 상기 제3 코어 밖으로 나오는 상기 제3 코일이 지나가도록 코일 경로 홈이 형성된 돌출부를 포함하는, 회로기판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3 코일의 일측 단부는 상기 제4 코어 위로 배치되고,
    상기 제3 코일이 상기 제4 코어 위로 배치된 상태에서 상기 제4 코어의 상면 및 양측면을 둘러싸는 브라켓을 더 포함하는, 회로기판.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제3 코일 및 제4 코일은 상기 제3 코어 내로 유입되어 상기 제3 코어의 중족을 둘러싸며 나선형으로 하향 권선된 후 상기 제3 코어 밖으로 나와 절곡 상향되어 상기 제4 코어를 관통하도록 배선된 하나의 평각선 코일로 연속 형성된, 회로기판.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 제3 코어는 Ni(니켈)을 더 포함하고,
    상기 제4 코어는 B(보론)을 더 포함하는, 회로기판.
PCT/KR2022/003280 2021-03-10 2022-03-08 복합 자성부품이 실장된 회로기판 WO2022191588A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280020106.0A CN116964702A (zh) 2021-03-10 2022-03-08 具有在其上安装复合磁性组件的电路板
EP22767484.3A EP4307328A1 (en) 2021-03-10 2022-03-08 Circuit board having composite magnetic components mounted thereon
JP2023550671A JP2024509516A (ja) 2021-03-10 2022-03-08 複合磁性部品が実装された回路基板

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0031242 2021-03-10
KR1020210031242A KR20220126916A (ko) 2021-03-10 2021-03-10 복합 자성부품이 실장된 회로기판

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022191588A1 true WO2022191588A1 (ko) 2022-09-15

Family

ID=83228086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/003280 WO2022191588A1 (ko) 2021-03-10 2022-03-08 복합 자성부품이 실장된 회로기판

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4307328A1 (ko)
JP (1) JP2024509516A (ko)
KR (1) KR20220126916A (ko)
CN (1) CN116964702A (ko)
WO (1) WO2022191588A1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4300717B2 (ja) * 2001-06-08 2009-07-22 株式会社デンソー Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びその製造方法
KR20100023608A (ko) * 2008-08-22 2010-03-04 주식회사 동아일렉콤 맞춤형 트랜스포머 및 인덕터
KR100994758B1 (ko) * 2010-05-26 2010-11-17 (주)동방디지테크 인덕터 코어
KR20110004705U (ko) * 2009-11-05 2011-05-12 주식회사 운영 부스바 일체형 권선구조를 갖는 대전류 노이즈 필터
KR20160061106A (ko) * 2014-11-21 2016-05-31 (주)창성 코일매립형인덕터의 상온하몰딩제조를 위한 자성분말페이스트의 제조방법 및 자성분말페이스트
KR20170014740A (ko) * 2015-07-31 2017-02-08 현대모비스 주식회사 차량용 전원제어장치
KR20180055738A (ko) * 2016-11-17 2018-05-25 엘지이노텍 주식회사 Dc-dc 컨버터

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4300717B2 (ja) * 2001-06-08 2009-07-22 株式会社デンソー Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びその製造方法
KR20100023608A (ko) * 2008-08-22 2010-03-04 주식회사 동아일렉콤 맞춤형 트랜스포머 및 인덕터
KR20110004705U (ko) * 2009-11-05 2011-05-12 주식회사 운영 부스바 일체형 권선구조를 갖는 대전류 노이즈 필터
KR100994758B1 (ko) * 2010-05-26 2010-11-17 (주)동방디지테크 인덕터 코어
KR20160061106A (ko) * 2014-11-21 2016-05-31 (주)창성 코일매립형인덕터의 상온하몰딩제조를 위한 자성분말페이스트의 제조방법 및 자성분말페이스트
KR20170014740A (ko) * 2015-07-31 2017-02-08 현대모비스 주식회사 차량용 전원제어장치
KR20180055738A (ko) * 2016-11-17 2018-05-25 엘지이노텍 주식회사 Dc-dc 컨버터

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024509516A (ja) 2024-03-04
CN116964702A (zh) 2023-10-27
KR20220126916A (ko) 2022-09-19
EP4307328A1 (en) 2024-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010068063A2 (ko) 무접점 전력 수신장치 및 수신장치용 코어를 제작하기 위한 지그
WO2017177847A1 (zh) 交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法
CN103023278B (zh) 紧凑的绝缘开关功率变换器
WO2020075996A1 (ko) 성능개선을 위한 절연구조가 적용된 평면 트랜스포머
JP3334620B2 (ja) Ｄｃ−ｄｃコンバータ装置
WO2022191588A1 (ko) 복합 자성부품이 실장된 회로기판
WO2020204437A1 (ko) 평판형 변압기
WO2019245233A1 (ko) 트랜스포머
JP4300717B2 (ja) Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びその製造方法
CN114123810A (zh) 电力转换装置
WO2020032537A1 (ko) 유무선 통합 전력 수신 시스템
WO2014003353A1 (en) Fuse apparatus and manufacturing method thereof
WO2022092819A1 (ko) 수소 연료 전지 차량용 직류 컨버터
WO2020242187A1 (ko) 평판형 변압기용 1차측 코일소자 및 평판형 변압기
WO2020159252A1 (ko) 트랜스포머
WO2010076934A1 (ko) 쌍코어 구조를 이용한 변압기
JP3770482B2 (ja) 車両用電力変換装置
US20240138070A1 (en) Circuit board having composite magnetic components mounted thereon
CN110832766B (zh) 功率转换装置
WO2022131767A1 (ko) 전자부품 모듈 및 이를 포함하는 전원공급장치
WO2022086220A1 (ko) 자성 소자 및 이를 포함하는 영상 출력 장치
WO2022149835A1 (ko) 전자부품 모듈 및 이를 포함하는 전원공급장치
WO2020162682A1 (ko) 트랜스포머 및 이를 포함하는 직류 컨버터
WO2024112134A1 (ko) 트랜스포머
WO2022131685A1 (ko) 커넥터 모듈 및 이를 포함하는 컨버터

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22767484

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18546796

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023550671

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280020106.0

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022767484

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022767484

Country of ref document: EP

Effective date: 20231010