KR102359291B1 - 평판형 변압기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 평판형 변압기에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 평판상의 2차측 코일소자(200)와, 상기 2차측 코일소자(200)의 일 외측면(240a)에 밀착 구비되고, 상기 2차측 코일소자(200)에 유도전류를 발생시키는 평판상의 1차측 제1 코일소자(110)와, 상기 2차측 코일소자(200)의 타 외측면(240b)에 밀착 구비되고, 상기 2차측 코일소자(200)에 유도전류를 발생시키는 평판상의 1차측 제2 코일소자(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면 손실 자계의 발생이 작아져서 1차측에서 2차측으로의 효율이 높아지는 이점이 있다.
Description
본 발명은 변압기에 관한 것으로 특히 충전기나 어댑터에 사용되는 평판형 변압기에 관한 것이다.
일반적으로, 변압기(transformer)는 1차측 코일(primary coil)과 2차측 코일(secondary coil)를 가지며 일반적으로 1차측 코일은 입력단으로 이용되고 2차 측 코일은 출력단으로 이용된다.
변압기 중에서 휴대전화 충전기 등에서 이용되는 소형의 변압기와 관련하여서 제안된 기술이 등록특허 제10-1579427호(공고일: 2015년 12월 22일)에 의한 "트랜스포머)가 개시되어 있다.
위 제10-1579427호에 의한 변압기의 경우에는 변압기용 1차측 코일소자를 절연기판에 도전성 재료를 패턴화하여서 구현되는 소위 "PCB형 1차측 코일소자"로 구성하고 있다.
이와 같은 종래 기술에 의한 PCB형 1차측 코일소자는 절연기판에 동박을 입히고 에칭 등의 방법으로 코일 회로 패턴을 형성하는 방법으로 제작되고 있다.
그러나, 위 제10-1579427호에 의한 변압기는 2 개의 2차측 코일소자 사이에 1차측 코일소자를 인서트하는 구조를 채택하고 있어서, 손실 자계의 발생과 1차측에서 2차측으로의 효율의 문제가 있었다. 또한 2차측 코일소자가 아래 위로 분리되어 있어서 전체적으로 제품[변압기]의 높이가 높아진다는 것도 문제점으로 지적되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 평판형 변압기의 목적은,
첫째, 1차측 코일소자를 1차측 제1 코일소자와 1차측 제2 코일소자로 분리 구성하고, 2차측 코일소자의 일 외측면과 타 외측면에 각각 밀착 구비함으로써, 종래의 기술 즉, 2 개의 2차측 코일소자의 사이에 하나의 1차측 코일소자를 구성하는 기술에 비하여 1차측의 누설 자계(leakage magnetic flux)를 줄일 수 있도록 하고, 그리하여 1차측과 2차측 간의 자계 결합력을 높일 수 있도록 하며, 1차측에서 2차측으로의 효율을 높일 수 있도록 하며, 또한 EMI 특성을 향상시킬 수 있도록 하고,
둘째, 2차측 제1,2 코일소자의 사이에 절연시트를 밀착 개재함으로써 절연을 하면서도 지극히 가까운 간극[거의 붙어 있을 정도로 가까운 간극임]을 유지하도록 함으로써, 2차측 코일소자의 두께가 지극히 매우 얇아져서 제품(변압기)의 초슬림화를 구현할 수 있도록 하며,
셋째, 절연시트에 의해서 절연되어서 지극히 가까운 거리인 간극을 형성함으로써 2차측의 누설 자계(leakage magnetic flux)를 줄여서 2차측의 EMI 특성을 향상시킬 수 있도록 하며,
넷째, 2차측 제1 코일, 절연시트 및 2차측 제2 코일이 순차적으로 밀착되어 있는 상태에서 이들을 모두 내장하여 외부와 절연할 수 있는 절연부를 형성함으로써, 절연시트가 2차측 제1 코일과 절연시트와 2차측 제2 코일 사이에 고정될 수 있도록 하고, 그리하여 절연시트의 유동이나 유격이 없이 정위치 상태에서 안정적으로 고정될 수 있도록 하며, 그리하여 절연시트의 유동이나 유격을 잡아주기 위한 별도의 수단(구성)을 채택하지 않아도 되도록 하며,
다섯째, 인서트 몰딩에 의해서 한 번의 공정에 의해서 절연부를 형성함과 동시에 절연시트를 고정할 수 있도록 하며,
여섯째, 고온의 사출 몰딩 과정에서 절연시트 자체가 절연부와 접합되도록 함으로써, 절연시트의 고정을 더욱더 확실하게 할 수 있도록 하며, 그리하여 절연시트의 유격이나 유동을 더욱더 확실하게 예방할 수 있도록 하며,
일곱째, 절연시트를 절연필름으로 구성함으로써, 제품의 초슬림화의 구현을 더욱더 용이하게 할 수 있도록 하며,
여덟째, 절연시트를 2차측 제1 코일 또는 2차측 제2 코일에 점착력 또는 접착력으로 가고정할 수 있도록 함으로써 제품의 작업성이 향상될 수 있도록 하며,
아홉째, 2차측 코일소자에 밀착 구비되는 1차측 제1,2 코일소자의 초기 위치를 쉽고 편리하게 잡을 수 있도록 하며,
열번째, 변압기가 실장되는 완제품[예컨대 충전기 또는 어댑터]의 메인 PCB에 결선하기 위한 통상적인 4 개의 1차측 단자핀을 채택하지 않아도 되어서 부품수를 줄이고 조립공수를 줄여서 제품의 생산원가를 절감할 수 있도록 하며,
열한번째, 2차측 코일소자를 직렬 연결 형성함으로써, 권선수가 종래에 비하여 절반으로 줄일 수 있도록 하며,
열두번째, 권선수를 종래에 비하여 절반으로 줄일 수 있도록 함으로써, 넓이가 정해져 있는 상황에서 코일의 폭과 단면적을 넓혀서 큰 전류가 흐를 수 있도록 하며,
열세번째, 권선수를 절반으로 줄일 수 있도록 함으로써, 변압기 제품의 높이를 낮출 수 있어서 충전기나 어댑터의 케이스와 이격 거리를 더 확보할 수 있도록 하고, 제품 발열을 개선시킬 수 있도록 하며, 누설 자계(leakage magnetic flux)를 줄이고 또한 효율이 개선되도록 하며,
열네번째, 변압기의 용량에 따라서 2차측 코일소자의 직렬 또는 병렬 연결에 의한 확장을 용이하게 할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 평판형 변압기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 평판형 변압기는, 평판상의 2차측 코일소자와, 상기 2차측 코일소자의 일 외측면에 밀착 구비되고, 상기 2차측 코일소자에 유도전류를 발생시키는 평판상의 1차측 제1 코일소자와, 상기 2차측 코일소자의 타 외측면에 밀착 구비되고, 상기 2차측 코일소자에 유도전류를 발생시키는 평판상의 1차측 제2 코일소자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 평판형 변압기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 1차측 코일소자를 1차측 제1 코일소자와 1차측 제2 코일소자로 분리 구성하고, 2차측 코일소자의 일 외측면과 타 외측면에 각각 밀착 구비함으로써, 종래의 기술 즉, 2 개의 2차측 코일소자의 사이에 하나의 1차측 코일소자를 구성하는 기술에 비하여 1차측의 누설 자계(leakage magnetic flux)를 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한 1차측과 2차측 간의 자계 결합력을 높일 수 있고, 1차측에서 2차측으로의 효율을 높일 수 있으며, EMI 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 2차측 제1,2 코일소자의 사이에 절연시트를 밀착 개재함으로써 절연을 하면서도 지극히 가까운 간극[거의 붙어 있을 정도로 가까운 간극임]을 유지하도록 함으로써, 2차측 코일소자의 두께가 지극히 매우 얇아져서 제품(변압기)의 초슬림화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 절연시트에 의해서 절연되어서 지극히 가까운 거리인 간극(d1)을 형성함으로써 2차측의 누설 자계(leakage magnetic flux)를 줄여서 2차측의 EMI 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
넷째, 2차측 제1 코일, 절연시트 및 2차측 제2 코일이 순차적으로 밀착되어 있는 상태에서 이들을 모두 내장하여 외부와 절연할 수 있는 절연부를 형성함으로써, 절연시트가 2차측 제1 코일과 절연시트와 2차측 제2 코일 사이에 고정될 수 있는 효과가 있다. 그 결과 절연시트의 유동이나 유격이 없이 정위치 상태에서 안정적으로 고정될 수 있으며, 절연시트의 유동이나 유격을 잡아주기 위한 별도의 수단(구성)을 채택하지 않아도 되는 효과가 있다.
다섯째, 인서트 몰딩에 의해서 한 번의 공정에 의해서 절연부를 형성함과 동시에 절연시트를 고정할 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 고온의 사출 몰딩 과정에서 절연시트 자체가 절연부와 접합되도록 함으로써, 절연시트의 고정을 더욱더 확실하게 할 수 있는 효과가 있고, 그 결과 절연시트의 유격이나 유동을 더욱더 확실하게 예방할 수 있는 효과가 있다.
일곱째, 절연시트를 절연필름으로 구성함으로써, 제품의 초슬림화의 구현을 더욱더 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
여덟째, 절연시트를 2차측 제1 코일 또는 2차측 제2 코일에 점착력 또는 접착력으로 가고정할 수 있도록 함으로써 제품의 작업성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
아홉째, 2차측 코일소자에 밀착 구비되는 1차측 제1,2 코일소자의 초기 위치를 쉽고 편리하게 잡을 수 있는 효과가 있다.
열번째, 변압기가 실장되는 완제품[예컨대 충전기 또는 어댑터]의 메인 PCB에 결선하기 위한 통상적인 4 개의 1차측 단자핀을 채택하지 않아도 되어서 부품수를 줄일 수 있고, 조립공수를 줄일 수 있으며 그 결과 제품의 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
열한번째, 2차측 코일소자를 직렬 연결 형성함으로써, 권선수가 종래에 비하여 절반으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
열두번째, 권선수를 종래에 비하여 절반으로 줄일 수 있도록 함으로써, 넓이가 정해져 있는 상황에서 코일의 폭과 단면적을 넓혀서 큰 전류가 흐를 수 있는 효과가 있다.
열세번째, 권선수를 절반으로 줄일 수 있도록 함으로써, 변압기 제품의 높이를 낮출 수 있어서 충전기나 어댑터의 케이스와 이격 거리를 더 확보할 수 있고, 제품 발열을 개선시킬 수 있으며, 누설 자계(leakage magnetic flux)를 줄이고 또한 효율이 개선될 수 있는 효과가 있다.
열네번째, 변압기의 용량에 따라서 2차측 코일소자의 직렬 또는 병렬 연결에 의한 확장을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B선 단면도이다.
도 4는 도 1의 배면도이다.
도 5는 도 1의 정면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 2차측 코일소자(200)와 1차측 코일소자(100)의 배면에서 본 분리 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 2차측 코일소자(200)와 1차측 코일소자(100)의 정면에서 본 분리 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 2차측 코일소자(200)의 분해 사시도이다.
도 9는 2차측 제1 코일소자(210)와 2차측 제2 코일소자(220)가 직렬 연결부(C1)에 의해서 일체로 직렬 연결되어 있는 일 실시예에 의한 2차측 코일소자(200)에 있어서, 2차측 제1 코일소자(210)와 2차측 제2 코일소자(220)가 U벤딩 되기 전의 펼쳐진 상태의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 2차측 코일소자(200)의 변형된 실시예의 평면도이다.
도 11은 도 10의 주요부 분해 평면도로서, 도 11의 (a)는 직렬 연결부(C1)에 의해서 직렬 연결된 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)이 펼쳐진 상태의 평면도이고, 도 11의 (b)는 어댑터 코일(215)의 평면도이다.
도 12는 도 10에 도시된 변형된 예에 의한 2차측 코일소자(200)의 측면도이다.
도 13은 도 10에 도시된 변형된 예에 의한 2차측 코일소자(200)의 배면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B선 단면도이다.
도 4는 도 1의 배면도이다.
도 5는 도 1의 정면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 2차측 코일소자(200)와 1차측 코일소자(100)의 배면에서 본 분리 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 2차측 코일소자(200)와 1차측 코일소자(100)의 정면에서 본 분리 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 2차측 코일소자(200)의 분해 사시도이다.
도 9는 2차측 제1 코일소자(210)와 2차측 제2 코일소자(220)가 직렬 연결부(C1)에 의해서 일체로 직렬 연결되어 있는 일 실시예에 의한 2차측 코일소자(200)에 있어서, 2차측 제1 코일소자(210)와 2차측 제2 코일소자(220)가 U벤딩 되기 전의 펼쳐진 상태의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 2차측 코일소자(200)의 변형된 실시예의 평면도이다.
도 11은 도 10의 주요부 분해 평면도로서, 도 11의 (a)는 직렬 연결부(C1)에 의해서 직렬 연결된 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)이 펼쳐진 상태의 평면도이고, 도 11의 (b)는 어댑터 코일(215)의 평면도이다.
도 12는 도 10에 도시된 변형된 예에 의한 2차측 코일소자(200)의 측면도이다.
도 13은 도 10에 도시된 변형된 예에 의한 2차측 코일소자(200)의 배면도이다.
다음은 본 발명인 평판형 변압기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 평판형 변압기는 충전기나 어댑터의 메인 PCB기판(10)에 실장되어서 충전기나 어댑터용으로 사용되는 변압기이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기는, 평판상의 2차측 코일소자(200)와, 상기 2차측 코일소자(200)의 일 외측면(240a)에 밀착 구비되고, 상기 2차측 코일소자(200)에 유도전류를 발생시키는 평판상의 1차측 제1 코일소자(110)와, 상기 2차측 코일소자(200)의 타 외측면(240b)에 밀착 구비되고, 상기 2차측 코일소자(200)에 유도전류를 발생시키는 평판상의 1차측 제2 코일소자(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 1차측 코일소자(100)를 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)로 분리 구성하고, 2차측 코일소자(200)의 일 외측면(240a)과 타 외측면(240b)에 각각 밀착 구비함으로써, 종래의 기술 즉, 2 개의 2차측 코일소자의 사이에 하나의 1차측 코일소자를 구성하는 기술에 비하여 1차측의 누설 자계를 줄일 수 있고, 그 결과 1차측과 2차측 간의 자계 결합력이 커지고 1차측에서 2차측으로의 효율이 높아지는 이점이 있으며 또한 EMI 특성이 향상되는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 2차측 코일소자(200)는, 가운데에 제1 중앙통공(210a)이 형성되도록 평판상의 도체 패턴[금속 라인 또는 금속 시트 형태]이 적어도 1 회 이상{도시된 도면에서는 1회 권회[1 턴(turn)]과 2회 권회[2 턴(turn)가 예로서 도시되어 있음} 루프상 또는 나선상으로 형성되어 있는 제1 코일패턴부(211)와, 상기 제1 코일패턴부(211)의 종단에 형성되는 2차측 제1 단자(212)로 구성되는 2차측 제1 코일(210)과, 상기 제1 중앙통공(210a)과 대응되도록 가운데에 제2 중앙통공(220a)이 형성되고, 상기 제1 코일패턴부(211)와 대응되도록 평판상의 도체 패턴[금속 라인 또는 금속 시트 형태]이 적어도 1 회 이상{도시된 도면에서는 1회 권회[1 턴(turn)]과 2회 권회[2 턴(turn)가 도시됨} 루프상 또는 나선상으로 형성되어 있는 제2 코일패턴부(221)와, 상기 제2 코일패턴부(221)의 종단에 형성되는 2차측 제2 단자(222)로 구성되는 2차측 제2 코일(220)과, 상기 제1 코일패턴부(211)와 제2 코일패턴부(221)의 사이에 밀착되도록 개재되어서 상기 제1 코일패턴부(211)와 제2 코일패턴부(221) 간을 절연하는 절연시트(230)와, 상기 2차측 제1 코일(210)과 절연시트(230)와 2차측 제2 코일(220)이 순차적으로 밀착되어 있는 상태에서, 가운데에 중앙공(240c)이 상기 제1 중앙통공(210a) 및 제2 중앙통공(220a)과 연통되도록 형성하면서 동시에 상기 2차측 제1 단자(212) 및 2차측 제2 단자(222)를 제외한 제1,2 코일패턴부(211,221)와 절연시트(230)를 내장함과 동시에 상기 절연시트(230)를 상기 제1,2 코일패턴부(211,221) 사이에 밀착되어서 고정되도록 하는 합성수지 재질의 절연부(240)를 포함하여 구성되고, 상기 절연부(240)에 의해서 상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)는 상기 절연시트(230)의 두께(d1)만큼의 간극(d1)을 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 절연시트(230)에 의해서 절연되어서 극히 가까운 거리인 간극(d1)을 형성하고 있으므로, 2차측 코일소자(200)의 두께(T1)가 매우 얇아져서 제품(변압기)의 초슬림화를 구현할 수 있는 이점이 있다. 이러한 변압기의 초슬림화는 매우 중요한 효과가 될 수 있는데, 그 이유는 충전기나 어댑터의 소형화 추세가 상품성을 선도하고 있으므로 제품의 판매량에 직결되는 주요한 요소이다.
그리고, 회로적 관점의 경우에도, 절연시트(230)에 의해서 절연되어서 극히 가까운 거리인 간극(d1)을 형성하고 있는 경우에는 2차측의 누설 자계(leakage magnetic flux)를 줄여서 2차측의 EMI 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
그리고, 2차측 제1 코일(210)과 절연시트(230)와 2차측 제2 코일(220)이 순차적으로 밀착되어 있는 상태에서 이들을 모두 내장하는 절연부(240)를 형성하면, 절연시트(230)가 2차측 제1 코일(210)과 절연시트(230)와 2차측 제2 코일(220) 사이에 체결되어서, 절연시트(230)의 유동이나 유격이 없이 정위치 상태에서 고정할 수 있고, 또한 절연시트(230)의 유동이나 유격을 잡아주기 위한 별도의 수단(구성)을 채택하지 않아도 되는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 절연시트(230)는 상기 제1,2 중앙통공(210a,220a)과 대응되도록 시트 통공(230a)이 중앙에 형성되어 있고, 상기 절연시트(230)는 상기 제1 코일패턴부(211)의 내면과 제2 코일패턴부(221)의 내면에 동시에 밀착되어서 상기 제1 코일패턴부(211)와 제2 코일패턴부(221) 간을 절연하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 2차측 제1,2 코일소자(210,220)의 사이에 상기 절연시트(230)가 밀착되어 있는 상기 2차측 제1,2 코일소자(210,220)를 사출금형(미도시)의 캐비티(미도시)에 인서트한 상태에서 성형 합성수지를 주입하여서 상기 제1,2 코일패턴부(211,221) 및 절연시트(230)를 내장함과 동시에 상기 절연시트(230)를 상기 제1,2 코일패턴부(211,221) 사이에 밀착되어서 고정되도록 하는 상기 절연부(240)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 인서트 몰딩에 의해서 한 번의 공정에 의해서 절연부를 형성함과 동시에 절연시트(230)를 고정할 수 있는 이점이 있다. 이와 같은 절연부(240)는 몰딩 절연부라고 할 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 절연시트(230)는 절연부(240)와 일체로 접합되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 고온의 사출 몰딩 과정에서 절연시트(230) 자체가 절연부(240)와 접합되므로, 절연시트(230)의 고정을 더욱더 확실하게 할 수 있고 따라서 절연시트(230)의 유격이나 유동을 확실하게 예방할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 절연시트(230)는 절연필름인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 절연필름을 채택하면, 절연필름의 두께(d1)가 매우 얇아서 2차측 코일소자(200)에 대한 초슬림화 구현이 용이하다는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 절연시트(230)는 내열성 절연필름인 것을 특징으로 한다.
사출 금형의 사출 성형시의 금형의 온도가 대략 300 ~ 350 도씨이므로, 내열성 절연필름은 300 도씨 이상의 온도에서도 견딜 수 있도록 녹는점 300 도씨 이상인 절연필름인 것이 된다.
절연필름의 두께는 통상적으로 예컨대 0.1 mm이므로, 절연시트(230)가 밀착 개재된 2차측 코일소자(200)의 두께(T1)는 초슬림하게 되는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 절연시트(230)는 점착 절연필름 또는 접착 절연필름인 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 절연시트(230)를 2차측 제1 코일 또는 2차측 제2 코일(220)에 점착력 또는 접착력으로 가고정할 수 있으므로 제품의 작업성이 향상되는 이점이 있다.
실시예에 따라서는, 상기 절연시트(230)는 박막 사출 성형에 의해서 형성된 박막 합성수지 시트인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 절연부(240)의 일 외측면(240a)에 밀착 구비되는 상기 1차측 제1 코일소자(110)의 일측을 잡아주어서 정위치를 잡아주기 위하여, 상기 절연부(240)의 일 외측면(240a)에서 외향으로 돌출 형성된 제1 안착돌부(241)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 절연부(240)의 타 외측면(240b)에 밀착 구비되는 상기 1차측 제2 코일소자(120)의 일측을 잡아주어서 정위치를 잡아주기 위하여, 상기 절연부(240)의 타 외측면(240b)에서 외향으로 돌출 형성된 제2 안착돌부(242)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 2차측 코일소자(200)에 밀착 구비되는 1차측 제1,2 코일소자(110,120)의 위치를 정확하게 잡을 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)은 1 회의 턴수로 패터닝화 되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)은 박형의 플레이트 형상인 것이 바람직하다. 이에 의하면 발열이 우수하고 전류 특성이 향상되는 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 도 11 내지 도 13에 예시적으로 도시된 바와 같이, 상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)은 2 회 이상의 턴수로 패터닝화 되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 절연시트(230)는 상기 제1,2 코일패턴부(211,221)와 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 제1,2 코일패턴부(211,221)가 2 턴인 경우에 절연시트(230)도 이와 대응되도록 2 턴으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
한편, 제1,2 코일패턴부(211,221)를 1회의 턴수 또는 2회 이상의 턴수로 할 것인지는 변압기의 출력에 따른 설계 사양에 의해서 결정되는 것이며, 어느 경우에나 본원발명의 기술적 범위에 속함은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 2차측 제1 코일(210)과 상기 2차측 제2 코일(220)은 직렬 연결되는 것을 특징으로 한다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 2차측 제1 단자(212)는 제1 코일패턴부(211)의 일 단에 형성되고, 상기 2차측 제2 단자(222)는 제2 코일패턴부(221)의 일 단에 형성되며, 상기 제1 코일패턴부(211)의 타단에서 일체로 연장 형성되고 또한 상기 제2 코일패턴부(221)의 타단에서 일체로 연장 형성되어서 상기 2차측 제1 코일(210)과 상기 2차측 제2 코일(220)은 직렬하는 직렬 연결부(C1)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 절연시트(230)가 상기 제1 코일패턴부(211)와 제2 코일패턴부(221)의 사이에서 밀착되도록, 상기 직렬 연결부(C1)는 U 자로 절곡 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
도 9에는 2차측 제1,2 코일소자(210,220)가 U 벤딩되기 전의 시트 형태로 펼쳐진 상태의 예가 도시되어 있는데, 도 9에 도시된 시트 형태로 펼쳐진 상태의 2차측 제1,2 코일소자(210,220)에 대하여 직렬 연결부(C1)를 U 벤딩함으로써 서로 마주보도록 U 벤딩된 2차측 제1,2 코일소자(210,220)가 형성되는 것이다.
다음은 도 10 내지 도 13을 기초로 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 2차측 코일소자(200)의 변형된 실시예에 대해서 설명한다.
도 10 내지 도 13에 개시된 변형된 실시예에 의한 상기 2차측 코일소자(200)는, 도 1 내지 도 9에 도시된 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)을 기본 2차 코일 소자로 하여, 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)과 마찬가지로 코일패턴부와 단자로 이루어지는 코일을 어댑터 코일(215)이 하나 이상의 레이어(layer)를 형성하도록 직렬 또는 병렬 연결 방식으로 연결하고, 그 사이에 어댑터 절연시트(230-1)를 추가한 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 2차측 코일소자(200)는, 상기 2차측 제1 코일(210)의 외측면 또는 2차측 제2 코일(220)의 외측면 중에서 적어도 어느 하나의 외측면에 밀착되는 적어도 하나 이상의 어댑터 절연시트(230-1)와, 상기 어댑터 절연시트(230-1)의 외면에 밀착 구비되고 상기 2차측 제1 코일(210) 또는 2차측 제2 코일(220)의 중의 적어도 하나에 직렬 또는 병렬로 연결되는 적어도 하나 이상의 어댑터 코일(215)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 어댑터 코일(215)은, 가운데에 제3 중앙통공(215a')이 형성되도록 평판상의 도체 패턴이 루프상 또는 나선상으로 형성되어 있는 제3 코일패턴부(215a)와, 상기 제3 코일패턴부(215a)의 종단에 형성되는 2차측 제3 단자(215b,215c)로 구성되며, 상기 2차측 제3 단자(215b,215c)의 어느 하나가 상기 2차측 제1 코일(210) 또는 2차측 제2 코일(220)의 중의 적어도 하나에 연결되는 것을 특징으로 한다.
도 10 내지 도 13에는 어댑터 절연시트(230-1)와 어댑터 코일(215)이 하나로 구성된 것을 예를 들어서 설명하고 있으나, 이는 이해와 설명의 편의를 위한 것에 불과하고, 변압기의 전력량에 따라서 회로 설계 사양에 맞도록 2차측 코일소자의 레이어(layer)가 2 개 이상으로 형성되도록 2 개 이상의 어댑터 절연시트(230-1)와 어댑터 코일(215)을 채택한 경우에도 본원발명의 기술적 범위에 속함은 물론이다.
도 10 내지 도 13은 어댑터 코일(215)이 2차측 1차 코일(210)에 연결된 경우를 예를 들어서 개시하고 있다.
도 13에 도시된 직렬 연결부(C2)는 2차측 1차 코일(210)과 어댑터 코일(215)을 직렬 연결하는 경우에 필요한 구성으로서, 예컨대 2차측 1차 코일(210)의 2차측 제1 단자(212)와 어댑터 코일(215)의 일 단자(215c)를 각각 연결하며, 이때, 어댑터 코일(215)의 타 단자(215b)는 2차측 단자핀(P2)가 접속되어서 메인 PCB기판(10)에 접속될 것임은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)은 전기회로적으로 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다. 이 경우에는 2차측 제1,2 코일패턴부의 일단 및 타단이 모두에 2차측 단자핀(P2)이 연결될 것이다.
다음으로 상기 1차측 코일소자(100)에 대해서 설명한다.
상기 1차측 제1,2 코일소자(110,120)는, 그 형태나 이름에 관계 없이 2차측 제2 코일(220) 및 2차측 제1 코일(210)과 각각 전자기적 상호작용을 하는 코일은 모두 포함됨은 물론이다.
이에 구체적인 예를 들어서 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)는, 절연기판(미도시)이 복수로 적층 구비되고, 상기 절연기판에 금속재질의 도체패턴이 나선상으로 형성되어 있는 PCB형 코일소자[다층 인쇄회로기판(MLB: multilayer printed circuit board)]로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 PCB형 코일소자[다층 인쇄회로기판(MLB: multilayer printed circuit board)] 그 자체는 본원발명의 출원 전에 공지된 구성이므로 상세 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 PCB형 코일소자로 구성되는 1차측 제1 코일소자(110)는, 제1 중앙공(110c)이 형성된 1차측 제1 코일부(111)와, 상기 1차측 제1 코일부(111)의 일측에서 외향으로[바람직하게는 메인 PCB가 있는 방향으로] 돌출 형성되어서 복수의 1차측 제1 단자(113)가 형성된 1차측 제1 단자부(112)로 구성되며, 상기 PCB형 코일소자로 구성되는 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)는, 제2 중앙공(120c)이 형성된 1차측 제2 코일부(121)와, 상기 1차측 제2 코일부(121)의 일측에서 외향으로[바람직하게는 메인 PCB가 있는 방향으로] 돌출 형성되어서 복수의 1차측 제2 단자(123)가 형성된 1차측 제2 단자부(122)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 PCB형 코일소자로 구성되는 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)는, 각각 상기 1차측 제1 단자부(112)와 1차측 제2 단자부(122)가 메인 PCB기판(10)에 접촉되도록 메인 PCB기판(10)에 직립 실장됨으로써, 복수의 1차측 제1 단자(113)와 1차측 제2 단자(123)가 메인 PCB기판(10)의 도전성 패턴(11)에 접속되는 것을 특징으로 한다.
여기서 메인 PCB기판(10)의 도전성 패턴(11)에 1차측 제1 단자(113)와 1차측 제2 단자(123)를 각각 접속하기 위해서 땜납(w1)에 의해서 수행할 수도 있다.
이에 의하면, 1차측 상부 코일소자(110)와 1차측 하부 코일소자(120)와 변압기가 실장되는 완제품[예컨대 충전기 또는 어댑터]의 메인 PCB기판(10)에 결선하기 위한 통상적인 4 개의 1차측 단자핀을 구비할 필요가 없게 되는 이점이 있다. 또한 부품수를 줄이고 조립공수를 줄여서 제품의 생산원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.
바람직하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 2 개의 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120) 사이에는 2차측 코일소자(200)가 점용되어 있지 않은 이격 공간부(Sa)가 형성되며, 상기 PCB형 코일소자로 구성되는 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)는, 각각 메인 PCB기판(10)을 부분적으로 관통하여서 직립 실장되며, 상기 도전성 패턴(11)은 메인 PCB기판(10)의 하면에 형성되며, 상기 1차측 제1 단자부(112)와 1차측 제2 단자부(122)는 메인 PCB기판(10)의 하면에 형성된 도전성 패턴(11)에 접속되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 2차측 제1 단자(212) 및 2차측 제2 단자(222)에 각각 결선되어서 변압기가 실장되는 완제품[예컨대 충전기 또는 어댑터]의 메인 PCB기판(10)에 연결되는 2차측 단자핀(P2)이 구비된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 평판형 변압기에 있어서, 상기 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)는, 공심(미도시)이 중앙에 형성되어 있고, 절연 코팅된 도전성의 와이어를 서로 접촉하여서 평판형으로 권선하여서 형성된 와이어 권취형 코일소자(미도시)로 구성될 수도 있는데, 이 경우에도 본원발명의 기술적 범위에 속함은 물론이다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 1차측 코일소자 Sa : 이격 공간
110 : 1차측 제1 코일소자 110c : 1차측 제1 코일소자의 제1 중앙공
111 : 1차측 제1 코일부 112 : 1차측 제1 단자부
113 : 1차측 제1 단자
120 : 1차측 제2 코일소자 120c : 1차측 제2 코일소자의 제2 중앙공
121 : 1차측 제2 코일부 122 : 1차측 제2 단자부
123 : 1차측 제2 단자
200 : 2차측 코일소자
210 : 2차측 제1 코일 210a : 제1 중앙통공
211 : 제1 코일패턴부 212 : 2차측 제1 단자
215 : 어댑터 코일 215a' : 제3 중앙통공
215a : 제3 코일패턴부 215b,215c : 제3 단자
220 : 2차측 제2 코일 220a : 제2 중앙통공
221 : 제2 코일패턴부 222 : 2차측 제2 단자
C1,C2 : 직렬 연결부
230 : 절연시트 230a : 시트 통공
230-1 : 절연시트
240 : 절연부
240a : 일 외측면 240b : 타 외측면
240c : 중앙공
241 : 제1 안착돌부 242 : 제2 안착돌부
P2 : 2차측 단자핀
110 : 1차측 제1 코일소자 110c : 1차측 제1 코일소자의 제1 중앙공
111 : 1차측 제1 코일부 112 : 1차측 제1 단자부
113 : 1차측 제1 단자
120 : 1차측 제2 코일소자 120c : 1차측 제2 코일소자의 제2 중앙공
121 : 1차측 제2 코일부 122 : 1차측 제2 단자부
123 : 1차측 제2 단자
200 : 2차측 코일소자
210 : 2차측 제1 코일 210a : 제1 중앙통공
211 : 제1 코일패턴부 212 : 2차측 제1 단자
215 : 어댑터 코일 215a' : 제3 중앙통공
215a : 제3 코일패턴부 215b,215c : 제3 단자
220 : 2차측 제2 코일 220a : 제2 중앙통공
221 : 제2 코일패턴부 222 : 2차측 제2 단자
C1,C2 : 직렬 연결부
230 : 절연시트 230a : 시트 통공
230-1 : 절연시트
240 : 절연부
240a : 일 외측면 240b : 타 외측면
240c : 중앙공
241 : 제1 안착돌부 242 : 제2 안착돌부
P2 : 2차측 단자핀
Claims (6)
- 평판상의 2차측 코일소자(200)와,
상기 2차측 코일소자(200)의 일 외측면(240a)에 밀착 구비되고, 상기 2차측 코일소자(200)에 유도전류를 발생시키는 평판상의 1차측 제1 코일소자(110)와,
상기 2차측 코일소자(200)의 타 외측면(240b)에 밀착 구비되고, 상기 2차측 코일소자(200)에 유도전류를 발생시키는 평판상의 1차측 제2 코일소자(120)를 포함하여 구성되고,
상기 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)는,
절연기판이 복수로 적층 구비되고, 상기 절연기판에 금속재질의 도체패턴이 나선상으로 형성되어 있는 PCB형 코일소자로 구성되고,
상기 PCB형 코일소자로 구성되는 1차측 제1 코일소자(110)는,
제1 중앙공(110c)이 형성된 1차측 제1 코일부(111)와,
상기 1차측 제1 코일부(111)의 일측에서 외향으로 돌출 형성되어서 복수의 1차측 제1 단자(113)가 형성된 1차측 제1 단자부(112)로 구성되며,
상기 PCB형 코일소자로 구성되는 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)는,
제2 중앙공(120c)이 형성된 1차측 제2 코일부(121)와,
상기 1차측 제2 코일부(121)의 일측에서 외향으로 돌출 형성되어서 복수의 1차측 제2 단자(123)가 형성된 1차측 제2 단자부(122)로 구성되며,
상기 PCB형 코일소자로 구성되는 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)는,
각각 상기 1차측 제1 단자부(112)와 1차측 제2 단자부(122)가 메인 PCB기판(10)에 접촉되도록 메인 PCB기판(10)에 직립 실장됨으로써, 복수의 1차측 제1 단자(113)와 1차측 제2 단자(123)가 메인 PCB기판(10)의 도전성 패턴(11)에 접속되며
상기 2 개의 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120) 사이에는 2차측 코일소자(200)가 점용되어 있지 않은 이격 공간부(Sa)가 형성되며,
상기 PCB형 코일소자로 구성되는 1차측 제1 코일소자(110)와 1차측 제2 코일소자(120)는, 각각 메인 PCB기판(10)을 부분적으로 관통하여서 직립 실장되며,
상기 도전성 패턴(11)은 메인 PCB기판(10)의 하면에 형성되며, 상기 1차측 제1 단자부(112)와 1차측 제2 단자부(122)는 메인 PCB기판(10)의 하면에 형성된 도전성 패턴(11)에 접속되는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
- 청구항 1에 있어서,
상기 2차측 코일소자(200)는,
가운데에 제1 중앙통공(210a)이 형성되도록 평판상의 도체 패턴이 루프상 또는 나선상으로 형성되어 있는 제1 코일패턴부(211)와, 상기 제1 코일패턴부(211)의 종단에 형성되는 2차측 제1 단자(212)로 구성되는 2차측 제1 코일(210)과,
상기 제1 중앙통공(210a)과 대응되도록 가운데에 제2 중앙통공(220a)이 형성되고, 평판상의 도체 패턴이 루프상 또는 나선상으로 형성되어 있는 제2 코일패턴부(221)와, 상기 제2 코일패턴부(221)의 종단에 형성되는 2차측 제2 단자(222)로 구성되는 2차측 제2 코일(220)과,
상기 제1 코일패턴부(211)와 제2 코일패턴부(221)의 사이에 밀착되도록 개재되어서 상기 제1 코일패턴부(211)와 제2 코일패턴부(221) 간을 절연하는 절연시트(230)와,
상기 2차측 제1 코일(210)과 절연시트(230)와 2차측 제2 코일(220)이 순차적으로 밀착되어 있는 상태에서, 가운데에 중앙공(240c)이 상기 제1 중앙통공(210a) 및 제2 중앙통공(220a)과 연통되도록 형성하면서 동시에 상기 제1,2 코일패턴부(211,221)와 절연시트(230)를 내장함과 동시에 상기 절연시트(230)를 상기 제1,2 코일패턴부(211,221) 사이에 밀착되어서 고정되도록 하는 합성수지 재질의 절연부(240)를 포함하여 구성되고,
상기 절연부(240)에 의해서 상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)는 상기 절연시트(230)의 두께(d1)만큼의 간극(d1)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
- 청구항 2에 있어서,
상기 절연시트(230)는 상기 제1,2 중앙통공(210a,220a)과 대응되도록 시트 통공(230a)이 중앙에 형성되어 있고,
상기 절연시트(230)는 상기 제1 코일패턴부(211)의 내면과 제2 코일패턴부(221)의 내면에 동시에 밀착되어서 상기 제1 코일패턴부(211)와 제2 코일패턴부(221) 간을 절연하는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
- 청구항 2에 있어서,
상기 절연시트(230)가 밀착되어 있는 상기 2차측 제1,2 코일소자(210,220)를 사출금형의 캐비티에 인서트한 상태에서 성형 합성수지를 주입하여서 상기 제1,2 코일패턴부(211,221) 및 절연시트(230)를 내장함과 동시에 상기 절연시트(230)를 상기 제1,2 코일패턴부(211,221) 사이에 밀착되어서 고정되도록 하는 상기 절연부(240)를 형성하는 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
- 청구항 2에 있어서,
상기 2차측 제1 코일(210)과 2차측 제2 코일(220)은, 박형의 플레이트 형상인 것을 특징으로 하는 평판형 변압기.
- 삭제
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