KR102647356B1 - Method for manufacturing a resonant converter transformer having enhanced heat dissipation structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공진형 컨버터 변압기의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 페라이트 변압기 코어의 동작 온도를 안정적으로 유지할 수 있는 우수한 방열구조를 갖는 공진형 컨버터 변압기의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a resonant converter transformer, and more specifically, to a method of manufacturing a resonant converter transformer having an excellent heat dissipation structure that can stably maintain the operating temperature of the ferrite transformer core.
공진형 컨버터에서 변압기에 완전 폐자로를 형성하는 페라이트 재질의 코어가 사용되나, 대전류 이용이 요구되는 경우에는 페라이트 코어가 자속 포화될 수 있는 문제가 있다. 변압기의 자속 포화를 방지하기 위해 용량이 큰 페라이트 코어를 사용해는 경우는 페라이트 코어가 고가이므로 효율적이지 못하다. 같은 용량의 페라이트 코어 내에서 더 많은 자속을 감당하기 위해 공극(air gap)과 같은 자기 갭을 두어 준폐자로를 형성할 수 있는데, 이는 고투자율의 페라이트 코어에 공극을 형성하면 자기 갭에서 자기저항이 코어에 비해 커지기 때문에 페라이트 코어의 자속 포화를 방지할 수 있기 때문이다. In resonant converters, a core made of ferrite material is used to form a completely closed circuit in the transformer, but there is a problem in that the ferrite core may be magnetically saturated when a large current is required. When using a ferrite core with a large capacity to prevent magnetic flux saturation of the transformer, it is not efficient because the ferrite core is expensive. In order to handle more magnetic flux within a ferrite core of the same capacity, a semi-closed circuit can be formed by leaving a magnetic gap such as an air gap. This means that when an air gap is formed in a ferrite core with high permeability, the magnetic resistance in the magnetic gap increases. Because it is larger than the core, magnetic flux saturation of the ferrite core can be prevented.
그러나, 자기 갭을 형성하는 경우는, 페라이트 코어의 자기 갭의 에지 부분에서 프린징 효과(fringing effect)로 인해 일부 자속이 누설되어 코어에 감긴 권선 내에 와전류(eddy current)를 발생되고, 이로인해 권선과 이에 인접한 페라이트 코어도 가열되어 페라이트 코어의 정상 동작 온도인 120℃ 부근까지 가열될 수 있어서 변압기 동작에 악영향이 초래될 수 있다.However, when forming a magnetic gap, some magnetic flux leaks due to a fringing effect at the edge of the magnetic gap of the ferrite core, generating an eddy current in the winding wound around the core, which causes the winding to And the ferrite core adjacent to it may also be heated to around 120°C, which is the normal operating temperature of the ferrite core, which may adversely affect the operation of the transformer.
(특허문헌 1) KR 10-2022-0072038 A1 (2022. 06. 02.) (Patent Document 1) KR 10-2022-0072038 A1 (2022. 06. 02.)
특허문헌 1에서는 프린징 효과 자체를 감소시키기 위해 변압기 코어의 공극의 방향으로 계단형 종단면이 형성된 코어 구조를 제안하고 있으나, 대전류 이용시 코어에서 발생하는 프린징 효과로 인해 권선 및 코어가 가열됨으로 인한 변압기의 효율성 저하의 문제는 여전히 존재한다.Patent Document 1 proposes a core structure with a stepped longitudinal cross-section in the direction of the air gap of the transformer core to reduce the fringing effect itself. However, when using a large current, the windings and core are heated due to the fringing effect occurring in the core, causing damage to the transformer. The problem of reduced efficiency still exists.
그러므로, 본 발명에서는 공진형 컨버터 변압기에서 발생하는 프린징 효과로 인한 권선 및 코어의 가열의 문제를 해결하는 것으로, 프린징 효과로 인해 발생한 권선 및 코어의 열을 외부로 방출하기 용이한 우수한 방열구조를 갖는 공진형 컨버터 변압기의 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Therefore, the present invention solves the problem of heating of the windings and core due to the fringing effect occurring in a resonant converter transformer, and provides an excellent heat dissipation structure that facilitates dissipation of the heat of the winding and core generated by the fringing effect to the outside. The technical task is to provide a method of manufacturing a resonant converter transformer having a.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태에서는, 공진형 컨버터 변압기의 제조 방법으로서, 자기 갭을 갖는 페라이트 코어의 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 하나 이상의 미들 코어를 배치하여 변압기 코어 적층체를 형성하고 상기 적층체를 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d1만큼 이격되도록 복수개 병렬 배치하여 변압기 코어 집합체를 형성하는 단계, 공진 인덕터를 제공하는 단계, 상기 공진 인덕터와 상기 변압기 코어 집합체에 권선을 감아 상기 공진 인덕터와 상기 변압기 코어 집합체가 직렬 연결된 공진형 컨버터 변압기를 형성하는 단계, 상기 공진형 컨버터 변압기를 금속 케이스의 내부에 배치하는 단계, 및 상기 공진형 컨버터 변압기가 내부에 배치된 상기 금속 케이스 내에 1~5 W/mK의 낮은 열전도도를 갖는 방열성 몰딩액을 주입하여 에어를 제거하면서 상기 변압기 코어 집합체 내의 간격 d1, 상기 공진 인덕터와 상기 변압기 코어 집합체 간의 간격 d3, 및 권선 사이의 간격을 포함한 상기 금속 케이스 내부의 공간을 충진하고 건조 및 경화하는 단계를 포함하는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법을 제공한다.In order to achieve this technical problem, in one aspect of the present invention, there is a method of manufacturing a resonant converter transformer, which includes stacking transformer cores by disposing one or more middle cores sandwiched between ceramic plates within the magnetic gap of a ferrite core having a magnetic gap. Forming a body and arranging a plurality of the laminates in parallel so that the magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d1 to form a transformer core assembly, providing a resonance inductor, winding a winding around the resonance inductor and the transformer core assembly. forming a resonant converter transformer in which the resonant inductor and the transformer core assembly are connected in series, disposing the resonant converter transformer inside a metal case, and placing the resonant converter transformer inside the metal case. Injecting a heat dissipating molding liquid having a low thermal conductivity of 1 to 5 W/mK to remove air, including the gap d1 within the transformer core assembly, the gap d3 between the resonant inductor and the transformer core assembly, and the gap between windings. A method of manufacturing a resonant converter transformer is provided, including the steps of filling the space inside a metal case, drying, and curing.
본 발명의 일 양태에서, 상기 공진 인덕터를 제공하는 단계는, 자기 갭을 갖는 페라이트 코어의 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 하나 이상의 미들 코어를 배치하여 공진 인덕터 코어 적층체를 형성하고 상기 적층체를 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d2만큼 이격되도록 복수개 병렬 배치하여 공진 인덕터 집합체를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 방열성 몰딩액은 상기 공진 인덕터 집합체 내의 간격 d2를 충진한다.In one aspect of the invention, providing the resonant inductor includes forming a resonant inductor core laminate by disposing one or more middle cores sandwiched between ceramic plates within a magnetic gap of a ferrite core having a magnetic gap, and forming the resonant inductor core laminate. It includes forming a resonance inductor assembly by arranging a plurality of lines in parallel so that the magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d2, and the heat dissipating molding liquid fills the gap d2 in the resonance inductor assembly.
본 발명에 따르면 대전류 이용에서 자기 갭을 형성한 경우에도, 페라이트 변압기 코어의 동작 온도를 안정적으로 유지할 수 있는 우수한 방열 구조를 갖는 공진형 컨버터 변압기를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a resonant converter transformer with an excellent heat dissipation structure that can stably maintain the operating temperature of the ferrite transformer core even when a magnetic gap is formed when using a large current.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 변압기 공극에서의 프린징 효과를 설명하는 설명도이다.
도 2는 일반적인 LLC 컨버터의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 코어 집합체의 조립도이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 변압기 코어 집합체의 등각도이다.
도 4b는 도 4a의 변압기 코어 집합체의 우측면도이다.
도 4c는 도 4a의 변압기 코어 집합체의 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진 인덕터 집합체의 조립도이다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 공진 인덕터 집합체의 등각도이다.
도 6b는 도 6a의 공진 인덕터 집합체의 우측면도이다.
도 6c는 도 6a의 공진 인덕터 집합체의 상면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기에 권선이 감긴 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기가 케이스 내에 조립되는 조립도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기가 케이스 내에 장착된 등각도로서 케이스 상면 플레이트가 제거된 등각도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기가 케이스 내에 장착되고 방열성 수지로 몰딩된 공진형 컨버터 변압기 제품 사진이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기의 제조 방법의 개략 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기의 동작시의 코어 근처와 권선 근처의 온도를 측정한 결과를 도시하는 그래프이다.1 is an explanatory diagram explaining the fringing effect in the transformer air gap.
Figure 2 is a circuit diagram of a general LLC converter.
Figure 3 is an assembly diagram of a transformer core assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 4A is an isometric view of a transformer core assembly according to one embodiment of the present invention.
Figure 4b is a right side view of the transformer core assembly of Figure 4a.
Figure 4C is a top view of the transformer core assembly of Figure 4A.
Figure 5 is an assembly diagram of a resonance inductor assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 6a is an isometric view of a resonant inductor assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6B is a right side view of the resonant inductor assembly of FIG. 6A.
Figure 6C is a top view of the resonant inductor assembly of Figure 6A.
Figure 7 is a cross-sectional view of a winding wound in a resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is an assembly diagram of a resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention assembled in a case.
Figure 9 is an isometric view of the resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention mounted in the case, and is an isometric view with the case top plate removed.
Figure 10 is a photo of a resonant converter transformer product in which the resonant converter transformer is mounted in a case and molded with heat-dissipating resin according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a schematic flowchart of a method of manufacturing a resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a graph showing the results of measuring temperatures near the core and windings during operation of the resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 첨부 도면의 각 구성요소의 디멘젼(dimension)은 간편한 시각화를 위해 개략적으로 도시된 것으로 실제 무선 전력 수신 장치의 구성 요소들의 디멘젼을 정의하거나 한정하지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification. The dimensions of each component in the attached drawings are schematically shown for easy visualization and do not define or limit the dimensions of the components of the actual wireless power reception device.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used herein are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Preferred embodiments are presented below to aid understanding of the present invention, but these are merely illustrative of the present invention, and it is clear to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention, and such changes and modifications are possible. It is natural that modifications fall within the scope of the attached patent claims.
도 1은 변압기 공극에서의 프린징 효과를 설명하는 설명도이다. 공극(30)이 형성되도록 중앙 족부가 짧은 E형 페라이트 코어(10a, 10b)를 상하로 적층한 변압기 코어에 감긴 권선(20)에 전류를 공급하면, 코어 내에 자속(40)이 발생하여 자기 회로를 구성하게 되는데, 공극(30)에 존재하는 공기는 투자율이 코어에 비해 상당히 낮으므로 공극 에지에서 일부 자속이 누설되어 공극 외곽쪽으로 퍼져서 누설 자속(50)이 발생하는 것을 프린징 효과라고 한다. 일반적으로 공극이 상당히 작을 경우에는 이러한 프린징 효과는 무시될 수 있으나, 변압기의 자기 포화 방지를 위해 상당한 길이로, 예를들어 수 mm 단위로 공극을 형성하는 경우는 이러한 프린징 효과는 무시될 수 없다. 공극(30) 근처에 권선이 감기는 경우 누설 자속(50)의 영향으로 권선 내에 와전류가 발생하고 와전류는 권선에 흐르던 전류의 흐름을 방해하여 권선을 가열할 수 있으며, 경우에 따라서는 페라이트 코어의 정상 동작 온도인 120℃를 넘어서까지 가열시켜서 변압기 효율에 악영향을 초래할 수 있다.1 is an explanatory diagram explaining the fringing effect in the transformer air gap. When current is supplied to the winding 20 wound around a transformer core in which E-type ferrite cores 10a and 10b with short central feet are stacked vertically to form an air gap 30, magnetic flux 40 is generated within the core, forming a magnetic circuit. Since the permeability of the air present in the air gap 30 is considerably lower than that of the core, some magnetic flux leaks from the edge of the air gap and spreads to the outside of the air gap, generating leakage magnetic flux 50, which is called the fringing effect. In general, if the air gap is quite small, this fringing effect can be ignored. However, if the air gap is formed to a considerable length, for example, several millimeters, to prevent magnetic saturation of the transformer, this fringing effect can be ignored. does not exist. When a winding is wound near the air gap 30, an eddy current is generated within the winding due to the influence of the leakage magnetic flux 50, and the eddy current may heat the winding by interfering with the flow of current flowing in the winding. In some cases, the ferrite core may heat up. Heating it beyond the normal operating temperature of 120℃ can have a negative effect on transformer efficiency.
도 2를 참조하여 일반적인 LLC 컨버터의 회로도를 설명한다. 전기차 (Electiric vehicle: EV) 충전 시스템, 광전지 (Photovoltaics: PV) 시스템 등에서와 같이 컨버터의 고효율 및 고밀도화의 요구 사항을 만족시키기 위한 회로로서 도 1과 같은 LLC 공진형 컨버터(10)가 제시되고 있다. LLC 공진형 컨버터(10)는 공진 인덕터(Lr: 11)와 이에 직렬로 연결된 변압기(T1: 13)로 구성된 공진형 컨버터 변압기(12)를 가지며, 변압기 1, 2차에 위치한 MOSFET과 다이오드의 영-전압 스위칭(ZVS)을 통해 높은 효율의 고주파 컨버터의 구현이 가능하다. 설명의 편의를 위해 LLC 컨버터 회로도를 참조하나, 본 발명은 일반적인 공진형 컨버터 변압기에 모두 적용가능하다.A circuit diagram of a general LLC converter will be described with reference to FIG. 2. An LLC resonant converter 10 as shown in FIG. 1 is proposed as a circuit to satisfy the requirements for high efficiency and high density of converters, such as in electric vehicle (EV) charging systems and photovoltaic (PV) systems. The LLC resonant converter 10 has a resonant converter transformer 12 consisting of a resonant inductor (Lr: 11) and a transformer (T1: 13) connected in series thereto, and the zero of the MOSFET and diode located in the first and second transformers -It is possible to implement a high-efficiency high-frequency converter through voltage switching (ZVS). For convenience of explanation, refer to the LLC converter circuit diagram, but the present invention is applicable to all general resonant converter transformers.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 우수한 방열구조를 갖는 공진형 컨버터 변압기의 제조 방법에 대해 설명한다. Below, with reference to the drawings, a method of manufacturing a resonant converter transformer with an excellent heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention will be described.
도 3 및 도 4는 도 2의 회로도의 변압기(13)에 대응되는 변압기 코어 집합체(300)에 대한 것이고, 도 5 및 도 6은 도 2의 회로도의 공진 인덕터(11)에 대응되는 공진 인덕터 집합체(500)에 대한 것이고, 도 7 내지 도 11은 도 2의 회로도의 공진형 컨버터 변압기(12)에 대응되는 공진형 컨버터 변압기(900)의 조립 및 제조 방법에 대한 것이고, 도 12는 성능 실험 결과에 대한 것이다.FIGS. 3 and 4 are for the transformer core assembly 300 corresponding to the transformer 13 in the circuit diagram of FIG. 2, and FIGS. 5 and 6 are for the resonance inductor assembly corresponding to the resonance inductor 11 in the circuit diagram of FIG. 2. 500, and FIGS. 7 to 11 relate to the assembly and manufacturing method of the resonant converter transformer 900 corresponding to the resonant converter transformer 12 of the circuit diagram of FIG. 2, and FIG. 12 shows the performance test results. It's about.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 코어 집합체(300)에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 코어 집합체(300)의 조립도이고, 도 4a는 변압기 코어 집합체(300)의 등각도, 도 4b는 도 4a의 변압기 코어 집합체(300)의 우측면도, 도 4c는 도 4a의 변압기 코어 집합체(300)의 상면도이다.With reference to FIGS. 3 and 4 , a transformer core assembly 300 according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is an assembly diagram of the transformer core assembly 300 according to an embodiment of the present invention, FIG. 4A is an isometric view of the transformer core assembly 300, and FIG. 4B is a right side view of the transformer core assembly 300 of FIG. 4A. , FIG. 4C is a top view of the transformer core assembly 300 of FIG. 4A.
변압기 코어 집합체(300)는, 자기 갭이 형성되도록 중앙 족부가 짧은 E형 페라이트 코어(310-1, 320-1)를 상하로 적층하되 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 미들 코어(331-1, 342-1)가 하나 이상 배치된 제1 변압기 코어 적층체(301)와, 이와 같은 방식으로 구성된 복수개의 제2 내지 제4 변압기 코어 적층체(302, 303, 304)를 가지며, 변압기 코어 적층체들(301, 302, 303, 304)이 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d1만큼 이격되도록 병렬 배치함으로써 변압기 코어 집합체(300)가 형성된다. 일 실시예에서, E형 페라이트 코어를 상하로 적층하는 경우를 설명하였으나, 한쪽이 E형 코어, 다른 쪽이 E형 코어 혹은 I형 코어로 적층될수도 있다.The transformer core assembly 300 is made by stacking E-type ferrite cores 310-1 and 320-1 with a short center foot up and down to form a magnetic gap, and includes a middle core 331-1 sandwiched between ceramic plates within the magnetic gap. It has a first transformer core stack 301 in which one or more 342-1) are disposed, and a plurality of second to fourth transformer core stacks 302, 303, 304 configured in the same manner, the transformer core stack The transformer core assembly 300 is formed by arranging the bodies 301, 302, 303, and 304 in parallel so that their magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d1. In one embodiment, the case where E-type ferrite cores are stacked top and bottom has been described, but one side can be stacked with an E-type core and the other side can be with an E-type core or an I-type core.
제1 변압기 코어 적층체(301)는, 제1 미들 코어(331-1)와 제2 미들 코어(332-1)를 가지며, 하부 페라이트 코어(310-1)와 제1 미들 코어(331-1) 사이, 제1 미들 코어(331-1)와 제2 미들 코어(332-1) 사이, 및 상부 페라이트 코어(320-1)와 제2 미들 코어(332-1) 사이에 각각 세라믹 플레이트(341-1, 342-1, 343-1)가 개재되어 자기 갭을 공기 갭없이 채우도록 적층된다. 세라믹 플레이트(341-1, 342-1, 343-1)의 횡단면과 미들 코어(331-1, 332-1)의 횡단면은 페라이트 코어(310-1, 320-1)의 중앙 족부의 면의 형상과 실질적으로 동일하며, 세라믹 플레이트(341-1, 342-1, 343-1)의 두께와 미들 미들 코어(331-1, 332-1)의 두께는 요구되는 변압기 제품의 사양에 따라 정해질 수 있으나, 도 3 및 도 4의 실시예에서 세라믹 플레이트(341-1, 342-1, 343-1)의 두께는 각각 약 1mm이고 미들 코어(331-1, 332-1)의 두께는 각각 약 10mm이다. 각 적층체에서 미들 코어의 갯수는 1개 이상이 가능하며 일 실시예에서 2개의 미들 코어와 3개의 세라믹 플레이트가 사용된다.The first transformer core stack 301 has a first middle core 331-1 and a second middle core 332-1, and a lower ferrite core 310-1 and a first middle core 331-1. ), between the first middle core (331-1) and the second middle core (332-1), and between the upper ferrite core (320-1) and the second middle core (332-1), respectively, the ceramic plate (341) -1, 342-1, 343-1) are interposed and stacked to fill the magnetic gap without an air gap. The cross sections of the ceramic plates (341-1, 342-1, 343-1) and the cross sections of the middle cores (331-1, 332-1) are the shapes of the surfaces of the central feet of the ferrite cores (310-1, 320-1). is substantially the same as, and the thickness of the ceramic plate (341-1, 342-1, 343-1) and the thickness of the middle core (331-1, 332-1) can be determined according to the specifications of the required transformer product. However, in the embodiments of FIGS. 3 and 4, the thickness of the ceramic plates 341-1, 342-1, and 343-1 is each about 1 mm, and the thickness of the middle cores 331-1 and 332-1 is about 10 mm each. am. The number of middle cores in each laminate can be one or more, and in one embodiment, two middle cores and three ceramic plates are used.
세라믹 플레이트(341-1, 342-1, 343-1)는 공기보다 투자율이 높고 열전도도가 우수한 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 또는 산화마그네슘(MgO)으로 구성되며, 공기보다 투자율이 높은 세라믹 플레이트를 개재시킴으로써 공기 갭의 경우에 비해 프린징 효과를 줄일 수 있고, 일 실시예에서와 같이 세라믹 플레이트 3개의 두께가 총 3mm이므로 한번에 갭이 3mm인 경우에 비해 프린징 효과가 3개로 분산되어 결과적으로 프린징 효과를 줄일 수있고, 세라믹 플레이트의 열전도도가 우수하여 세라믹 플레이트를 경유하여 코어 및 권선의 열을 쉽게 방출할 수 있다. The ceramic plates (341-1, 342-1, 343-1) are made of alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), or magnesium oxide (MgO), which have higher permeability than air and excellent thermal conductivity, and By inserting a ceramic plate with a higher magnetic permeability, the fringing effect can be reduced compared to the case of an air gap. As in one embodiment, the thickness of the three ceramic plates is a total of 3 mm, so the fringing effect is reduced compared to the case where the gap is 3 mm at a time. As it is distributed into three parts, the fringing effect can be reduced as a result, and the thermal conductivity of the ceramic plate is excellent, so heat from the core and winding can be easily dissipated via the ceramic plate.
제1 변압기 코어 적층체(301)에서와 마찬가지 방식으로, 제2 변압기 코어 적층체(302)는, 제1 미들 코어(331-2)와 제2 미들 코어(332-2)를 가지며, 하부 페라이트 코어(310-2)와 제1 미들 코어(331-2) 사이, 제1 미들 코어(331-2)와 제2 미들 코어(332-2) 사이, 및 상부 페라이트 코어(320-2)와 제2 미들 코어(332-2) 사이에 각각 세라믹 플레이트(341-2, 342-2, 343-2)가 개재되어 적층되며, 제3 변압기 코어 적층체(303)는, 제1 미들 코어(331-3)와 제2 미들 코어(332-3)를 가지며, 하부 페라이트 코어(310-3)와 제1 미들 코어(331-3) 사이, 제1 미들 코어(331-3)와 제2 미들 코어(332-3) 사이, 및 상부 페라이트 코어(320-3)와 제2 미들 코어(332-3) 사이에 각각 세라믹 플레이트(341-3, 342-3, 343-3)가 개재되어 적층되며, 제4 변압기 코어 적층체(304)는, 제1 미들 코어(331-4)와 제2 미들 코어(332-4)를 가지며, 하부 페라이트 코어(310-4)와 제1 미들 코어(331-4) 사이, 제1 미들 코어(331-4)와 제2 미들 코어(332-4) 사이, 및 상부 페라이트 코어(320-4)와 제2 미들 코어(332-4) 사이에 각각 세라믹 플레이트(341-4, 342-4, 343-4)가 개재되어 적층된다.In the same manner as the first transformer core stack 301, the second transformer core stack 302 has a first middle core 331-2 and a second middle core 332-2, and a lower ferrite core. Between the core 310-2 and the first middle core 331-2, between the first middle core 331-2 and the second middle core 332-2, and between the upper ferrite core 320-2 and the second middle core 332-2. Ceramic plates 341-2, 342-2, and 343-2 are interposed between the two middle cores 332-2, respectively, and the third transformer core laminate 303 includes the first middle core 331-2. 3) and a second middle core (332-3), between the lower ferrite core (310-3) and the first middle core (331-3), the first middle core (331-3) and the second middle core ( 332-3) and between the upper ferrite core 320-3 and the second middle core 332-3, respectively, ceramic plates 341-3, 342-3, and 343-3 are interposed and stacked, 4 The transformer core stack 304 has a first middle core 331-4 and a second middle core 332-4, and a lower ferrite core 310-4 and a first middle core 331-4. between, between the first middle core 331-4 and the second middle core 332-4, and between the upper ferrite core 320-4 and the second middle core 332-4, respectively, a ceramic plate 341- 4, 342-4, 343-4) are interposed and laminated.
도 4에 도시된 바와 같이, 변압기 코어 집합체(300)에는 인접하는 변압기 코어 적층체(3l01, 302, 303, 304) 사이에 변압기 코어 집합체(300)의 상면으로부터 하면까지 간격 d1만큼 이격되어 있다. 간격 d1의 길이는 요구되는 변압기 제품의 사양에 따라 정해질 수 있으나, 도 3 및 도 4의 실시예에서 약 1mm이다. As shown in FIG. 4, in the transformer core assembly 300, adjacent transformer core laminates 3101, 302, 303, and 304 are spaced apart from each other by a distance d1 from the upper surface to the lower surface of the transformer core assembly 300. The length of the gap d1 may be determined depending on the specifications of the required transformer product, but is approximately 1 mm in the embodiments of FIGS. 3 and 4.
변압기 코어 집합체(300)는 서로 평행한 자로를 갖는 변압기 코어 적층체(301, 302, 303, 304)가 간격 d1만큼 서로 이격되어 있으므로, 간격 d1의 존재에 의해 코어에 형성된 자로가 차단되지 않아 변압기 성능에 악영향을 주지 않을 뿐만 아니라, 간격 d1은 페라이트 코어, 미들 코어, 세라믹 플레이트, 및 권선에 발생한 열이 변압기 코어 집합체(300)의 상면 및 하면을 통해 외부로 방출될 수 있는 방열 통로 역할을 한다. 즉, 간격 d1이 형성되지 않은 대용량의 변압기 코어에 비하여, 도 3 및 도 4의 일 실시예의 경우, 변압기 코어 집합체(300)에는 3개의 간격 d1이 변압기 코어 집합체(300)의 상면으로부터 하면까지 연장되어 형성되어 있으므로 변압기 코어 내부에 발생된 열을 간격 d1을 통해 외부로 용이하게 방출할 수 있다.In the transformer core assembly 300, the transformer core laminates 301, 302, 303, and 304 having magnetic paths parallel to each other are spaced apart from each other by an interval d1, so the magnetic paths formed in the core are not blocked by the presence of the interval d1, so the transformer In addition to not adversely affecting performance, the gap d1 serves as a heat dissipation passage through which heat generated in the ferrite core, middle core, ceramic plate, and winding can be dissipated to the outside through the upper and lower surfaces of the transformer core assembly 300. . That is, compared to a large-capacity transformer core in which the gap d1 is not formed, in the case of one embodiment of FIGS. 3 and 4, the transformer core assembly 300 has three gaps d1 extending from the upper surface to the lower surface of the transformer core assembly 300. Because it is formed, the heat generated inside the transformer core can be easily dissipated to the outside through the gap d1.
특히, 열전도도가 우수한 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 또는 산화마그네슘(MgO)으로 구성된 세라믹 플레이트의 일면이 간격 d1에 노출되어 있어서 세라믹 플레이트 통한 열 방출이 간격 d1을 경유하여 외부로 용이하게 방출될 수 있으므로, 간격 d1과 세라믹 플레이의 결합 구성에 의해 자기 갭이 형성된 경우에도 변압기 코어 집합체(300)의 방열이 용이하게 된다. 아울러, 아래에서 설명되는 바와 같이, 별도의 공정을 통해 간격 d1을 포함한 변압기 코어 집합체(300)의 공간에 공기를 제거하면서 방열성 몰딩액으로 충진되므로, 방열성 몰딩액이 충진된 변압기 코어 집합체(300)의 간격 d1을 통해 외부로의 열 방출이 용이하게 된다.In particular, one side of the ceramic plate made of alumina (Al 2 O3), aluminum nitride (AlN), or magnesium oxide (MgO), which has excellent thermal conductivity, is exposed to the gap d1, so heat is released through the ceramic plate to the outside via the gap d1. Since it can be easily dissipated, heat dissipation of the transformer core assembly 300 becomes easy even when a magnetic gap is formed by the combination of the gap d1 and the ceramic play. In addition, as explained below, the space of the transformer core assembly 300 including the gap d1 is filled with heat-dissipating molding fluid while removing air through a separate process, so the transformer core assembly 300 filled with heat-dissipating molding fluid Heat dissipation to the outside becomes easy through the gap d1.
도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공진 인덕터 집합체(500)에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진 인덕터 집합체의 조립도, 도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 공진 인덕터 집합체의 등각도, 도 6b는 도 6a의 공진 인덕터 집합체의 우측면도, 도 6c는 도 6a의 공진 인덕터 집합체의 상면도이다.A resonance inductor assembly 500 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 . FIG. 5 is an assembly diagram of a resonance inductor assembly according to an embodiment of the present invention, FIG. 6A is an isometric view of a resonance inductor assembly according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a right side view of the resonance inductor assembly of FIG. 6A. 6c is a top view of the resonant inductor assembly of FIG. 6a.
공진 인덕터 집합체(500)는, 자기 갭이 형성되도록 중앙 족부가 짧은 E형 페라이트 코어(510-1, 520-1)를 상하로 적층하되 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 미들 코어(531-1, 532-1, 533-1, 534-1)가 하나 이상 배치된 제1 공진 인덕터 적층체(501)와, 이와 같은 방식으로 구성된 제2 공진 인덕터 적층체(502)를 가지며, 공진 인덕터 적층체들(501, 502)이 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d2만큼 이격되도록 병렬 배치됨으로써 공진 인덕터 집합체(500)가 형성된다. 일 실시예에서, E형 페라이트 코어를 상하로 적층하는 경우를 설명하였으나, 한쪽이 E형 코어, 다른 쪽이 E형 코어 혹은 I형 코어로 적층될수도 있다.The resonance inductor assembly 500 is made by stacking E-type ferrite cores 510-1 and 520-1 with a short center foot up and down to form a magnetic gap, and includes a middle core 531-1 sandwiched between ceramic plates within the magnetic gap. , 532-1, 533-1, and 534-1), and has a first resonance inductor stack 501 in which one or more (532-1, 533-1, 534-1) is disposed, and a second resonance inductor stack 502 configured in the same manner. The resonance inductor assembly 500 is formed by arranging the magnetic fields 501 and 502 in parallel so that their magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d2. In one embodiment, the case where E-type ferrite cores are stacked top and bottom has been described, but one side can be stacked with an E-type core and the other side can be with an E-type core or an I-type core.
제1 공진 인덕터 적층체(501)는, 제1 내지 제4 미들 코어(531-1, 532-1, 533-1, 534-1)를 가지며, 하부 페라이트 코어(510-1)와 제1 미들 코어(531-1) 사이, 제1 미들 코어(531-1)와 제2 미들 코어(532-1) 사이, 제2 미들 코어(532-1)와 제3 미들 코어(533-1) 사이, 제3 미들 코어(533-1)와 제4 미들 코어(534-1) 사이, 및 상부 페라이트 코어(520-1)와 제4 미들 코어(534-1) 사이에 각각 세라믹 플레이트(541-1, 542-1, 543-1, 544-1, 545-1)가 개재되어 자기 갭을 공기 갭없이 채우도록 적층된다. 세라믹 플레이트(541-1, 542-1, 543-1, 544-1, 545-1)의 횡단면과 미들 코어(531-1, 532-1, 533-1, 534-1)의 횡단면은 페라이트 코어(510-1, 520-1)의 중앙 족부의 면의 형상과 실질적으로 동일하며, 세라믹 플레이트(541-1, 542-1, 543-1, 544-1, 545-1)의 두께와 미들 미들 코어(531-1, 532-1, 533-1, 534-1)의 두께는 요구되는 변압기 제품의 사양에 따라 정해질 수 있으나, 도 5 및 도 6의 실시예에서 세라믹 플레이트(541-1, 542-1, 543-1, 544-1, 545-1)의 두께는 각각 약 1mm이고 미들 코어(531-1, 532-1, 533-1, 534-1)의 두께는 각각 약 5mm이다. 각 적층체에서 미들 코어의 갯수는 1개 이상이 가능하며 일 실시예에서는 4개의 미들 코어와 5개의 세라믹 플레이트가 사용된다.The first resonance inductor stack 501 has first to fourth middle cores 531-1, 532-1, 533-1, and 534-1, and a lower ferrite core 510-1 and a first middle core. Between the cores 531-1, between the first middle core 531-1 and the second middle core 532-1, between the second middle core 532-1 and the third middle core 533-1, A ceramic plate 541-1 between the third middle core 533-1 and the fourth middle core 534-1, and between the upper ferrite core 520-1 and the fourth middle core 534-1, respectively. 542-1, 543-1, 544-1, 545-1) are interposed and stacked to fill the magnetic gap without an air gap. The cross sections of the ceramic plates (541-1, 542-1, 543-1, 544-1, and 545-1) and the cross sections of the middle cores (531-1, 532-1, 533-1, and 534-1) are ferrite cores. It is substantially the same as the shape of the surface of the central foot of (510-1, 520-1), and the thickness and middle of the ceramic plates (541-1, 542-1, 543-1, 544-1, 545-1) The thickness of the cores 531-1, 532-1, 533-1, and 534-1 may be determined according to the specifications of the required transformer product, but in the embodiments of FIGS. 5 and 6, the ceramic plates 541-1, The thickness of the middle cores (542-1, 543-1, 544-1, and 545-1) is about 1 mm each, and the thickness of the middle cores (531-1, 532-1, 533-1, and 534-1) is about 5 mm each. The number of middle cores in each laminate can be one or more, and in one embodiment, four middle cores and five ceramic plates are used.
세라믹 플레이트(541-1, 542-1, 543-1, 544-1, 545-1)는 공기보다 투자율이 높고 열전도도가 우수한 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 또는 산화마그네슘(MgO)으로 구성되며, 공기보다 투자율이 높은 세라믹 플레이트를 개재시킴으로써 공기 갭의 경우에 비해 프린징 효과를 줄일 수 있고, 일 실시예에서와 같이 세라믹 플레이트 5개의 두께가 총 5mm이므로 한번에 갭이 5mm인 경우에 비해 프린징 효과가 5개로 분산되어 결과적으로 프린징 효과를 줄일 수있고, 열전도도가 우수하여 코어 및 권선의 열을 쉽게 방출할 수 있다. Ceramic plates (541-1, 542-1, 543-1, 544-1, 545-1) are made of alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), or magnesium oxide, which have higher permeability than air and excellent thermal conductivity. The fringing effect can be reduced compared to the case of an air gap by inserting a ceramic plate that is made of (MgO) and has a higher magnetic permeability than air. As in one embodiment, the thickness of the five ceramic plates is a total of 5 mm, so the gap is 5 mm at a time. Compared to the case of , the fringing effect is dispersed into 5 parts, which can ultimately reduce the fringing effect, and the heat from the core and winding can be easily dissipated due to excellent thermal conductivity.
도 6에 도시된 바와 같이, 공진 인덕터 집합체(500)에는 인접하는 공진 인덕터 적층체(501, 502) 사이에 공진 인덕터 집합체(500)의 상면으로부터 하면까지 간격 d2만큼 이격되어 있다. 간격 d2의 길이는 요구되는 변압기 제품의 사양에 따라 정해질 수 있으나, 도 5 및 도 6의 실시예에서 약 1mm이다. As shown in FIG. 6, in the resonance inductor assembly 500, adjacent resonance inductor stacks 501 and 502 are spaced apart from each other by a distance d2 from the upper surface to the lower surface of the resonance inductor assembly 500. The length of the gap d2 may be determined depending on the specifications of the required transformer product, but is approximately 1 mm in the embodiments of FIGS. 5 and 6.
공진 인덕터 집합체(500)는 변압기 코어 집합체(300)에서와 마찬가지로, 공진 인덕터 적층체(501, 502)가 간격 d2만큼 서로 이격되어 있으므로, 간격 d2의 존재에 의해 코어에 형성된 자로가 차단되지 않아 공진 인덕터 성능에 악영향을 주지 않을 뿐만 아니라, 간격 d2는 페라이트 코어, 미들 코어, 세라믹 플레이트, 및 권선에 발생한 열이 공진 인덕터 집합체(500)의 상면 및 하면에서 외부로 방출될 수 있는 방열 통로 역할을 한다. 특히, 열전도도가 우수한 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 또는 산화마그네슘(MgO)으로 구성된 세라믹 플레이트의 일면이 간격 d2에 노출되어 있어서 세라믹 플레이트 통한 열 방출이 간격 d2를 경유하여 외부로 용이하게 방출될 수 있으므로, 간격 d2과 세라믹 플레이의 결합 구성에 의해 자기 갭이 형성된 경우에도 공진 인덕터 집합체(500)의 방열이 용이하게 된다. 아울러, 아래에서 설명되는 바와 같이, 별도의 공정을 통해 간격 d2를 포함한 공진 인덕터 집합체(500)의 공간에 공기를 제거하면서 방열성 몰딩액이 충진되므로, 간격 d2를 통한 외부로의 열 방출이 보다 용이하게 된다. 요구되는 변압기 제품의 사양에 따라 공진 인덕터의 코어의 용량이 충분한 경우는 자기 갭이나 간격 d2가 없이 완전 폐자로를 갖는 일반적인 공진 인덕터가 사용될 수 있다.In the resonant inductor assembly 500, like the transformer core assembly 300, the resonant inductor stacks 501 and 502 are spaced apart from each other by the distance d2, so the magnetic field formed in the core is not blocked by the presence of the distance d2, thereby causing resonance. In addition to not adversely affecting inductor performance, the gap d2 serves as a heat dissipation passage through which heat generated in the ferrite core, middle core, ceramic plate, and winding can be dissipated to the outside from the upper and lower surfaces of the resonance inductor assembly 500. . In particular, one side of the ceramic plate made of alumina (Al 2 O3), aluminum nitride (AlN), or magnesium oxide (MgO), which has excellent thermal conductivity, is exposed to the gap d2, so heat is released through the ceramic plate to the outside via the gap d2. Since it can be easily dissipated, heat dissipation of the resonance inductor assembly 500 becomes easy even when a magnetic gap is formed by the combination of the spacing d2 and the ceramic play. In addition, as explained below, the space of the resonance inductor assembly 500 including the gap d2 is filled with heat dissipating molding fluid while removing air through a separate process, making it easier to dissipate heat to the outside through the gap d2. I do it. If the capacity of the core of the resonant inductor is sufficient according to the specifications of the required transformer product, a general resonant inductor with a completely closed circuit without a magnetic gap or spacing d2 can be used.
도 7 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기에 권선이 감긴 단면도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기가 케이스 내에 조립되는 조립도, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기가 케이스 내에 장착된 등각도로서 케이스 상면 플레이트가 제거된 등각도, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기가 케이스 내에 장착되고 방열성 수지로 몰딩된 공진형 컨버터 변압기 제품 사진이다.7 to 10, a resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention will be described. Figure 7 is a cross-sectional view of a winding wound around a resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is an assembly diagram of a resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention assembled in a case, and Figure 9 is a view of a resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention. 10 is an isometric view of a resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention mounted in a case, with the case top plate removed, and FIG. This is a product photo of a resonant converter transformer.
변압기 코어 집합체(300)의 중앙 족부 부분에 공통으로 보빈(720)이 삽입되고 공진 인덕터 집합체(500)의 중앙 족부 부분에 공통으로 보빈(710)이 삽입되어 권선(730)으로 감아 변압기 코어 집합체(300)와 공진 인덕터 코어 집합체(500)가 직렬 연결된(750) 공진형 컨버터 변압기(700)가 형성된다. 직렬 연결된 변압기 코어 집합체(300)와 공진 인덕터 코어 집합체(500) 간의 거리 d3는 직렬 연결이 보장되는 한 특별히 한정되지 않으며 제품 구현에 따라 정해질 수 있다.A bobbin 720 is commonly inserted into the central foot portion of the transformer core assembly 300, and a bobbin 710 is commonly inserted into the central foot portion of the resonant inductor assembly 500 and wound on the winding 730 to form the transformer core assembly ( 300 and the resonance inductor core assembly 500 are connected in series (750) to form a resonance converter transformer (700). The distance d3 between the series-connected transformer core assembly 300 and the resonant inductor core assembly 500 is not particularly limited as long as the series connection is guaranteed and may be determined depending on product implementation.
권선이 감긴 공진형 컨버터 변압기(700)는 변압기 코어 집합체(300)와 공진 인덕터 집합체(500)의 하부에 각각 열 인터페이스 재료(TIM) 플레이트(810, 820)를 개재하여 금속 케이스(800)의 하면 플레이트(850a) 상에 배치되도록 하여 금속 케이스(800) 내부에 공진형 컨버터 변압기(700)가 배치된다. 금속 케이스(800)는 하면 플레이트(850a), 상면 플레이트(850b), 4개의 측면 플레이트(860a, 860b, 870a, 870b)를 가지며, 하면 플레이트(850a), 상면 플레이트(850b), 및 측면 플레이트(870a, 870b) 상에 히트싱크 구조(890)가 형성될 수 있다. 금속 케이스(800)는 연결봉(830), 연결공(880), 및 나사와 같은 통상의 수단에 의해 결합되어 폐쇄될 수 있으며, 도 8 및 도 9에서는 도시 편의상 상면 플레이트(850b)가 제거되어 있다.The resonant converter transformer 700 with the winding wound is connected to the bottom of the metal case 800 with thermal interface material (TIM) plates 810 and 820 disposed at the lower portions of the transformer core assembly 300 and the resonance inductor assembly 500, respectively. The resonant converter transformer 700 is placed inside the metal case 800 by being placed on the plate 850a. The metal case 800 has a lower plate 850a, an upper plate 850b, and four side plates 860a, 860b, 870a, and 870b, and a lower plate 850a, an upper plate 850b, and a side plate ( A heat sink structure 890 may be formed on 870a and 870b). The metal case 800 can be closed by being coupled by conventional means such as a connecting rod 830, a connecting hole 880, and a screw. In FIGS. 8 and 9, the top plate 850b is removed for convenience of illustration. .
공진형 컨버터 변압기(700)가 내부에 배치된 금속 케이스(800) 내에 방열성 몰딩액을 주입하여 에어를 제거하면서 변압기 코어 집합체(300) 내의 간격 d1, 공진 인덕터 집합체(500) 내의 간격 d2, 공진 인덕터 집합체(300)와 변압기 코어 집합체(500) 간의 간격 d3, 및 권선(730) 사이의 공간을 포함한 금속 케이스(800) 내부의 공간을 충진하고 건조 및 경화하여 최종적인 공진형 컨버터 변압기 제품(900)을 얻는다. The resonant converter transformer 700 injects heat dissipating molding fluid into the metal case 800 disposed inside to remove air, while removing the gap d1 within the transformer core assembly 300, the gap d2 within the resonance inductor assembly 500, and the resonance inductor. The space inside the metal case 800, including the gap d3 between the assembly 300 and the transformer core assembly 500, and the space between the windings 730, is filled, dried, and cured to produce the final resonant converter transformer product 900. get
방열성 몰딩액은 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 우레탄(urethane) 등과 같은 고분자 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 알루미나(alumina), 수산화 알루미늄(aluminum hydroxide, Al(OH)3, ATH), BN(Boron nitride) 등의 필러의 혼합물 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 내열성 고분자와 열전도성 필러의 혼합물을 포함하도록 형성될 수 있다. 방열성 몰딩액은 1~5 W/mK의 낮은 열전도도와 20,000 cPoise 이하의 낮은 점도를 갖는다.The heat dissipating molding liquid may contain at least one polymer such as epoxy, silicone, urethane, etc., and may include alumina, aluminum hydroxide (Al(OH) 3 , ATH) , BN (Boron nitride), and the like, and may be formed to include a mixture of a heat-resistant polymer and a heat-conductive filler. Heat dissipating molding fluid has low thermal conductivity of 1~5 W/mK and low viscosity of less than 20,000 cPoise.
방열성 몰딩액이 낮은 열전도도와 낮은 점도를 가지므로 변압기 코어 집합체(300) 내의 간격 d1, 공진 인덕터 집합체(500) 내의 간격 d2, 공진 인덕터 집합체(300)와 변압기 코어 집합체(500) 간의 간격 d3, 및 권선(730) 사이의 공간을 포함한 금속 케이스(800) 내부의 공간을 효율적으로 충진할 수 있고, 방열성 몰딩액이 몰딩된 변압기 코어 집합체(300) 내의 간격 d1, 공진 인덕터 집합체(500) 내의 간격 d2, 공진 인덕터 집합체(300)와 변압기 코어 집합체(500) 간의 간격 d3, 및 권선(730) 사이의 공간을 경유하여 히트 싱크 구조(890)가 형성된 상면 및 하면 플레이트(850a, 850b)를 통해 열이 효율적으로 방출되게 한다. Since the heat dissipating molding liquid has low thermal conductivity and low viscosity, there is a gap d1 within the transformer core assembly 300, a gap d2 within the resonance inductor assembly 500, a gap d3 between the resonance inductor assembly 300 and the transformer core assembly 500, and The space inside the metal case 800, including the space between the windings 730, can be efficiently filled, and the gap d1 within the transformer core assembly 300 molded with the heat dissipating molding fluid, and the gap d2 within the resonant inductor assembly 500 , the gap d3 between the resonant inductor assembly 300 and the transformer core assembly 500, and the space between the windings 730, heat is dissipated through the upper and lower plates 850a and 850b on which the heat sink structure 890 is formed. ensures efficient release.
다음, 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기의 제조 방법에 대해 설명한다.Next, with reference to FIG. 11, a method of manufacturing a resonant converter transformer according to an embodiment of the present invention will be described.
S110 단계에서, 자기 갭을 갖는 페라이트 코어의 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 하나 이상의 미들 코어를 배치하여 변압기 코어 적층체를 형성하고 상기 적층체를 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d1만큼 이격되도록 복수개 병렬 배치하여 변압기 코어 집합체(300)를 형성한다. In step S110, one or more middle cores sandwiched between ceramic plates are disposed within the magnetic gap of the ferrite core having a magnetic gap to form a transformer core laminate, and the laminate is arranged in a plurality of magnetic paths so that the magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d1. Arranged in parallel to form a transformer core assembly 300.
S120 단계에서, 자기 갭을 갖는 페라이트 코어의 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 하나 이상의 미들 코어를 배치하여 공진 인덕터 코어 적층체를 형성하고 상기 적층체를 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d2만큼 이격되도록 복수개 병렬 배치하여 공진 인덕터 집합체(500)를 형성한다.In step S120, one or more middle cores sandwiched between ceramic plates are disposed within the magnetic gap of the ferrite core having a magnetic gap to form a resonance inductor core stack, and the stack is arranged so that the magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d2. A plurality of resonance inductors are arranged in parallel to form a resonance inductor assembly 500.
변압기 코어 집합체(300)는, 자기 갭이 형성되도록 중앙 족부가 짧은 E형 페라이트 코어(310-1, 320-1)를 상하로 적층하되 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 미들 코어(331-1, 342-1)가 하나 이상 배치된 제1 변압기 코어 적층체(301)와, 이와 같은 방식으로 구성된 복수개의 제2 내지 제4 변압기 코어 적층체(302, 303, 304)를 가지며, 변압기 코어 적층체들(301, 302, 303, 304)이 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d1만큼 이격되도록 병렬 배치함으로써 변압기 코어 집합체(300)가 형성되며, 변압기 코어 집합체(300)는 서로 평행한 자로를 갖는 변압기 코어 적층체(301, 302, 303, 304)가 간격 d1만큼 서로 이격되도록 형성된다.The transformer core assembly 300 is made by stacking E-type ferrite cores 310-1 and 320-1 with a short center foot up and down to form a magnetic gap, and includes a middle core 331-1 sandwiched between ceramic plates within the magnetic gap. It has a first transformer core stack 301 in which one or more 342-1) are disposed, and a plurality of second to fourth transformer core stacks 302, 303, 304 configured in the same manner, the transformer core stack The transformer core assembly 300 is formed by arranging the bodies 301, 302, 303, and 304 in parallel so that the magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d1, and the transformer core assembly 300 is a transformer having magnetic paths parallel to each other. The core stacks 301, 302, 303, and 304 are formed to be spaced apart from each other by a distance d1.
S130 단계에서, 공진 인덕터 집합체(500)와 변압기 코어 집합체(300)에 권선(730)을 감아 공진 인덕터 집합체(500)와 변압기 코어 집합체(300)가 직렬 연결된 공진형 컨버터 변압기(700)를 형성한다.In step S130, the winding 730 is wound around the resonance inductor assembly 500 and the transformer core assembly 300 to form a resonance converter transformer 700 in which the resonance inductor assembly 500 and the transformer core assembly 300 are connected in series. .
공진 인덕터 집합체(500)는, 자기 갭이 형성되도록 중앙 족부가 짧은 E형 페라이트 코어(510-1, 520-1)를 상하로 적층하되 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 미들 코어(531-1, 532-1, 533-1, 534-1)가 하나 이상 배치된 제1 공진 인덕터 적층체(501)와, 이와 같은 방식으로 구성된 제2 공진 인덕터 적층체(502)를 가지며, 공진 인덕터 적층체들(501, 502)이 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d2만큼 이격되도록 병렬 배치됨으로써 공진 인덕터 집합체(500)가 형성되며, 공진 인덕터 집합체(500)는 공진 인덕터 적층체(501, 502)가 간격 d2만큼 서로 이격되도록 형성된다.The resonance inductor assembly 500 is made by stacking E-type ferrite cores 510-1 and 520-1 with a short center foot up and down to form a magnetic gap, and includes a middle core 531-1 sandwiched between ceramic plates within the magnetic gap. , 532-1, 533-1, and 534-1), and has a first resonance inductor stack 501 in which one or more (532-1, 533-1, 534-1) are disposed, and a second resonance inductor stack 502 configured in the same manner. The resonance inductor assembly 500 is formed by arranging the magnetic paths 501 and 502 in parallel so that the magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d2. In the resonance inductor assembly 500, the resonance inductor stacks 501 and 502 are spaced apart from each other by a distance d2. They are formed to be spaced apart from each other as much as possible.
S140 단계에서, 공진 인덕터 집합체(500)와 변압기 코어 집합체(300)의 하부에 각각 열 인터페이스 재료 플레이트(810, 820)를 개재하여 금속 케이스(800)의 내부에 공진형 컨버터 변압기(700)를 배치한다.In step S140, the resonant converter transformer 700 is placed inside the metal case 800 with thermal interface material plates 810 and 820 disposed below the resonant inductor assembly 500 and the transformer core assembly 300, respectively. do.
변압기 코어 집합체(300)의 중앙 족부 부분에 공통으로 보빈(720)이 삽입되고 공진 인덕터 집합체(500)의 중앙 족부 부분에 공통으로 보빈(710)이 삽입되어 권선(730)으로 감아 변압기 코어 집합체(300)와 공진 인덕터 코어 집합체(500)가 직렬 연결된(750) 공진형 컨버터 변압기(700)를 형성하고, 권선이 감긴 공진형 컨버터 변압기(700)를 변압기 코어 집합체(300)와 공진 인덕터 집합체(500)의 하부에 각각 열 인터페이스 재료(TIM) 플레이트(810, 820)를 개재하여 금속 케이스(800)의 하면 플레이트(850a) 상에 배치되도록 하여 금속 케이스(800) 내부에 공진형 컨버터 변압기(700)가 배치된다.A bobbin 720 is commonly inserted into the central foot portion of the transformer core assembly 300, and a bobbin 710 is commonly inserted into the central foot portion of the resonant inductor assembly 500 and wound on the winding 730 to form the transformer core assembly ( 300) and the resonance inductor core assembly 500 are connected in series (750) to form a resonance type converter transformer 700, and the resonance type converter transformer 700 with a winding is connected to the transformer core assembly 300 and the resonance inductor assembly 500. ) is disposed on the bottom plate 850a of the metal case 800 with thermal interface material (TIM) plates 810 and 820 at the bottom, respectively, to form a resonant converter transformer 700 inside the metal case 800. is placed.
S150 단계에서, 공진형 컨버터 변압기(700)가 내부에 배치된 금속 케이스(800) 내에 방열성 몰딩액을 주입하여 에어를 제거하면서 변압기 코어 집합체(300) 내의 간격 d1, 공진 인덕터 집합체(500) 내의 간격 d2, 공진 인덕터 집합체(500)와 변압기 코어 집합체(300) 간의 간격 d3, 및 권선(730) 사이의 간격을 포함한 금속 케이스(800) 내부의 공간을 충진하고 건조 및 경화하여 최종적으로 공진형 컨버터 변압기 제품(900)을 얻는다. In step S150, air is removed by injecting a heat dissipating molding liquid into the metal case 800 in which the resonant converter transformer 700 is disposed, and the gap d1 within the transformer core assembly 300 and the gap within the resonance inductor assembly 500 are formed. The space inside the metal case 800, including d2, the gap d3 between the resonant inductor assembly 500 and the transformer core assembly 300, and the gap between the windings 730, is filled, dried, and hardened to finally form a resonant converter transformer. Obtain product (900).
상기 건조는 60℃ ~ 100℃에서 30 ~ 90분 간 수행될 수 있고, 상기 방열성 몰딩액은 1~5 W/mK의 낮은 열전도도와 20,000 cPoise 이하의 낮은 점도를 가질 수 있다.The drying may be performed at 60°C to 100°C for 30 to 90 minutes, and the heat dissipating molding liquid may have a low thermal conductivity of 1 to 5 W/mK and a low viscosity of 20,000 cPoise or less.
실험예Experiment example
도 11의 제조 방법에 따라 제조된 본 발명의 일실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기 제품(900)을 준비하였다. 상기 공진형 컨버터 변압기 제품(900)에 대해 수행한 성능 수치는 아래 [표 1]과 같다.A resonant converter transformer product 900 according to an embodiment of the present invention manufactured according to the manufacturing method of FIG. 11 was prepared. The performance values for the resonant converter transformer product 900 are shown in [Table 1] below.
<본 발명의 실험에 따라 제조된 공진형 컨버터 변압기 제품 성능 수치><Performance values of the resonant converter transformer product manufactured according to the experiment of the present invention>
도 12는 준비된 공진형 컨버터 변압기 제품(900)의 동작시의 코어 근처와 권선 근처의 온도를 측정한 결과를 도시하는 그래프이다. 열전대 온도센서를 이용하여 코어에 인접한 안쪽 권선 근처 부분의 권선 온도와 권선과 인접한 중앙 족부 근처 코어면에서 코어 온도를 측정하여 온도 레코더 장비로 기록하였다. FIG. 12 is a graph showing the results of measuring temperatures near the core and near the windings during operation of the prepared resonant converter transformer product 900. Using a thermocouple temperature sensor, the winding temperature near the inner winding adjacent to the core and the core temperature near the central foot adjacent to the winding were measured and recorded with a temperature recorder device.
도 12의 그래프에서 보는 바와 같이, t0에서 전원을 턴온한 경우 t1부터 온도가 상승하였고 t2에서 전원을 턴오프하자 청색선의 코어 근처의 온도는 안정정인 온도를 유지하다 최대 약 97℃에서 하락하여 t3에서 청색선의 코어 근처의 온도는 약 85 ℃가 되었고 적색선의 권선 근처의 온도는 안정적인 온도를 유지하다 t3에서 최대 약 76℃에 도달하였으며 t4까지 모두 온도가 하락하였고, t0에서 t4까지 1시간이 소요되었다.As shown in the graph of FIG. 12, when the power was turned on at t0, the temperature increased from t1, and when the power was turned off at t2, the temperature near the core of the blue line maintained a stable temperature and fell at a maximum of about 97°C at t3. The temperature near the core of the blue line was about 85 ℃, and the temperature near the winding of the red line maintained a stable temperature, reaching a maximum of about 76 ℃ at t3, and the temperature dropped all the way to t4, and it took 1 hour from t0 to t4. It has been done.
이로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 컨버터 변압기 제품(900)에서는, 자기 갭을 갖는 페라이트 코어의 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 하나 이상의 미들 코어를 배치하여 변압기 코어 적층체를 형성하고, 상기 적층체를 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d1만큼 이격되어 있는되어 있는 변압기 코어 집합체(300)를 형성하고, 자기 갭을 갖는 페라이트 코어의 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 하나 이상의 미들 코어를 배치하여 공진 인덕터 코어 적층체를 형성하고, 상기 적층체를 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d2만큼 이격되도록 복수개 병렬 배치하여 공진 인덕터 집합체(500)를 형성하고, 공진형 컨버터 변압기(700)가 내부에 배치된 금속 케이스(800) 내에 방열성 몰딩액을 주입하여 에어를 제거하면서 변압기 코어 집합체(300) 내의 간격 d1, 공진 인덕터 집합체(500) 내의 간격 d2, 공진 인덕터 집합체(500)와 변압기 코어 집합체(300) 간의 간격 d3, 및 권선(730) 사이의 간격을 포함한 금속 케이스(800) 내부의 공간을 충진하고 건조 및 경화하여 형성된 우수한 방열구조를 갖는바, 최대 출력 전류(Iout-max)가 50A 이하의 대전류 이용에서 자기 갭을 형성한 경우에도, 페라이트 변압기 코어의 동작 온도가 최대 약 97℃로 페라이트 코어의 정상 동작 온도인 120℃를 안정적으로 하회할 정도로 우수한 방열 특성을 보였다.As can be seen from this, in the resonant converter transformer product 900 according to an embodiment of the present invention, one or more middle cores interposed between ceramic plates are disposed within the magnetic gap of the ferrite core having a magnetic gap to form a transformer. A core laminate is formed, and the laminate forms a transformer core assembly 300 in which magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d1, and the ceramic plates are interposed within the magnetic gap of the ferrite core having a magnetic gap. A resonance inductor core stack is formed by arranging one or more middle cores, and a plurality of the stacks are arranged in parallel so that the magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d2 to form a resonance inductor assembly 500, and a resonance converter transformer is formed. While removing air by injecting a heat dissipating molding liquid into the metal case 800 placed inside (700), the gap d1 within the transformer core assembly 300, the gap d2 within the resonance inductor assembly 500, and the resonance inductor assembly 500 It has an excellent heat dissipation structure formed by filling, drying, and curing the space inside the metal case 800, including the gap d3 between the transformer core assembly 300 and the gap between the windings 730, and the maximum output current (I out Even when a magnetic gap was formed when using a large current of 50A or less (-max ), the ferrite transformer core showed excellent heat dissipation characteristics, with the operating temperature of the ferrite transformer core being up to approximately 97℃, stably lower than the normal operating temperature of 120℃ of the ferrite core. .
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
10: LLC 공진형 컨버터 11: 공진 인덕터
12: 공진형 컨버터 변압기 13: 변압기
10a, 10b: 페라이트 코어 30: 공극
40: 자속 50: 누설 자속
300: 변압기 코어 집합체 301: 제1 변압기 코어 적층체
331-1: 제1 미들 코어 341-1: 제1 세라믹 플레이트
310-1, 320-1: 페라이트 코어 500: 공진 인덕터 집합체
501: 제1 공진 인덕터 집합체 531-1: 제1 미들 코어
541-1: 제1 세라믹 플레이트 510-1, 520-1: 페라이트 코어
700: 공진형 컨버터 변압기 710, 720: 보빈
730: 권선 800: 금속 케이스
810, 820: 열 인터페이스 재료 플레이트
830: 연결봉 880: 연결공
890: 히트싱크 구조 900: 공진형 컨버터 변압기 제품10: LLC resonant converter 11: Resonant inductor
12: resonant converter transformer 13: transformer
10a, 10b: Ferrite core 30: Air gap
40: magnetic flux 50: leakage magnetic flux
300: Transformer core assembly 301: First transformer core laminate
331-1: first middle core 341-1: first ceramic plate
310-1, 320-1: Ferrite core 500: Resonant inductor assembly
501: first resonance inductor assembly 531-1: first middle core
541-1: first ceramic plate 510-1, 520-1: ferrite core
700: Resonant converter transformer 710, 720: Bobbin
730: winding 800: metal case
810, 820: thermal interface material plate
830: connecting rod 880: connecting hole
890: Heat sink structure 900: Resonant converter transformer product
Claims (12)
자기 갭을 갖는 페라이트 코어의 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 하나 이상의 미들 코어를 배치하여 변압기 코어 적층체를 형성하고 상기 적층체를 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d1만큼 이격되도록 복수개 병렬 배치하여 변압기 코어 집합체를 형성하는 단계;
공진 인덕터를 제공하는 단계;
상기 공진 인덕터와 상기 변압기 코어 집합체에 권선을 감아 상기 공진 인덕터와 상기 변압기 코어 집합체가 직렬 연결된 공진형 컨버터 변압기를 형성하는 단계;
상기 공진형 컨버터 변압기를 금속 케이스의 내부에 배치하는 단계; 및
상기 공진형 컨버터 변압기가 내부에 배치된 상기 금속 케이스 내에 1~5 W/mK의 낮은 열전도도를 갖는 방열성 몰딩액을 주입하여 에어를 제거하면서 상기 변압기 코어 집합체 내의 간격 d1, 상기 공진 인덕터와 상기 변압기 코어 집합체 간의 간격 d3, 및 권선 사이의 간격을 포함한 상기 금속 케이스 내부의 공간을 충진하고 건조 및 경화하는 단계를 포함하는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.A method of manufacturing a resonant converter transformer, comprising:
A transformer core laminate is formed by arranging one or more middle cores interposed between ceramic plates within the magnetic gap of a ferrite core having a magnetic gap, and a plurality of the laminates are arranged in parallel so that the magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d1 to form a transformer. forming a core assembly;
providing a resonant inductor;
Winding a winding around the resonance inductor and the transformer core assembly to form a resonance converter transformer in which the resonance inductor and the transformer core assembly are connected in series;
Placing the resonant converter transformer inside a metal case; and
A heat dissipating molding liquid having a low thermal conductivity of 1 to 5 W/mK is injected into the metal case in which the resonant converter transformer is disposed to remove air while removing the gap d1 within the transformer core assembly, the resonant inductor and the transformer. A method of manufacturing a resonant converter transformer, comprising the steps of filling, drying, and curing the space inside the metal case, including the gap d3 between core assemblies and the gap between windings.
상기 공진 인덕터를 제공하는 단계는,
자기 갭을 갖는 페라이트 코어의 자기 갭 내에 세라믹 플레이트들 간에 개재된 하나 이상의 미들 코어를 배치하여 공진 인덕터 코어 적층체를 형성하고 상기 적층체를 자로가 서로 평행하고 서로 간격 d2만큼 이격되도록 복수개 병렬 배치하여 공진 인덕터 집합체를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 방열성 몰딩액은 상기 공진 인덕터 집합체 내의 간격 d2를 충진하는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 1,
The step of providing the resonance inductor includes:
A resonance inductor core laminate is formed by placing one or more middle cores interposed between ceramic plates within the magnetic gap of a ferrite core having a magnetic gap, and a plurality of the laminates are arranged in parallel so that the magnetic paths are parallel to each other and spaced apart from each other by a distance d2. It includes forming a resonant inductor assembly,
A method of manufacturing a resonant converter transformer, wherein the heat dissipating molding liquid fills the gap d2 in the resonant inductor assembly.
상기 공진형 컨버터 변압기를 금속 케이스의 내부에 배치하는 단계는,
상기 공진 인덕터 집합체와 상기 변압기 코어 집합체의 하부에 각각 열 인터페이스 재료 플레이트를 개재하여 상기 금속 케이스의 하면 플레이트 상에 상기 공진형 컨버터 변압기를 배치하는 단계를 포함하는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 2,
The step of placing the resonant converter transformer inside the metal case includes:
A method of manufacturing a resonant converter transformer, comprising the step of disposing the resonant converter transformer on a bottom plate of the metal case with a thermal interface material plate interposed between the resonant inductor assembly and the transformer core assembly.
상기 변압기 코어 집합체의 상기 페라이트 코어는 자기 갭이 형성되도록 중앙 족부가 짧은 E형 페라이트 코어를 상하로 적층하여 형성되는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 1,
The ferrite core of the transformer core assembly is formed by stacking E-type ferrite cores with a short center foot vertically to form a magnetic gap.
상기 변압기 코어 집합체의 상기 페라이트 코어는 한쪽이 E형 코어, 다른 쪽이 E형 코어 혹은 I형 코어를 상하로 적층하여 형성되는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 1,
The ferrite core of the transformer core assembly is formed by vertically stacking an E-type core on one side and an E-type core or I-type core on the other side.
상기 변압기 코어 적층체는, 제1 미들 코어와 제2 미들 코어를 가지며, 하부 페라이트 코어와 제1 미들 코어 사이, 제1 미들 코어와 제2 미들 코어 사이, 및 상부 페라이트 코어와 제2 미들 코어 사이에 각각 세라믹 플레이트가 개재되어 상기 자기 갭을 공기 갭없이 채우도록 적층되는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 1,
The transformer core laminate has a first middle core and a second middle core, between the lower ferrite core and the first middle core, between the first middle core and the second middle core, and between the upper ferrite core and the second middle core. A method of manufacturing a resonant converter transformer, wherein ceramic plates are interposed and stacked to fill the magnetic gap without an air gap.
상기 세라믹 플레이트는, 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 또는 산화마그네슘(MgO)으로 구성되는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 1 or claim 2,
The ceramic plate is made of alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), or magnesium oxide (MgO).
상기 방열성 몰딩액은 에폭시(epoxy), 실리콘(silicon), 우레탄(urethane) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 고분자와 알루미나(alumina), 수산화 알루미늄(aluminum hydroxide, Al(OH)3, ATH), BN(Boron nitride) 중 적어도 하나 이상의 열전도성 필러의 혼합물을 포함하는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 1 or claim 2,
The heat dissipating molding liquid is a polymer containing at least one of epoxy, silicon, and urethane, alumina, aluminum hydroxide (Al(OH) 3 , ATH), and BN ( A method of manufacturing a resonant converter transformer comprising a mixture of at least one thermally conductive filler of boron nitride.
상기 방열성 몰딩액은 20,000 cPoise 이하의 낮은 점도를 갖는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 1 or claim 2,
A method of manufacturing a resonant converter transformer, wherein the heat dissipating molding liquid has a low viscosity of 20,000 cPoise or less.
상기 공진 인덕터 집합체의 상기 페라이트 코어는 자기 갭이 형성되도록 중앙 족부가 짧은 E형 페라이트 코어를 상하로 적층하여 형성되는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 2,
The ferrite core of the resonant inductor assembly is formed by stacking E-type ferrite cores with a short central foot vertically to form a magnetic gap.
상기 공진 인덕터 적층체는, 제1 내지 제4 미들 코어를 가지며, 하부 페라이트 코어와 제1 미들 코어 사이, 제1 미들 코어와 제2 미들 코어 사이, 제2 미들 코어와 제3 미들 코어 사이, 제3 미들 코어와 제4 미들 코어 사이, 및 상부 페라이트 코어와 제4 미들 코어 사이에 각각 세라믹 플레이트가 개재되어 상기 자기 갭을 공기 갭없이 채우도록 적층되는, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 10,
The resonance inductor laminate has first to fourth middle cores, between the lower ferrite core and the first middle core, between the first middle core and the second middle core, between the second middle core and the third middle core, and A method of manufacturing a resonant converter transformer, wherein a ceramic plate is interposed between the third middle core and the fourth middle core, and between the upper ferrite core and the fourth middle core, and is stacked to fill the magnetic gap without an air gap.
상기 공진형 컨버터 변압기는 최대 출력 전류(Iout-max)가 50A 이하인 대전류용인, 공진형 컨버터 변압기 제조 방법.In claim 1 or claim 2,
A method of manufacturing a resonant converter transformer, wherein the resonant converter transformer is for large currents with a maximum output current (I out-max ) of 50A or less.
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