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KR200352352Y1 - 트랜스포머용 보빈 - Google Patents

트랜스포머용 보빈 Download PDF

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KR200352352Y1
KR200352352Y1 KR20-2004-0007489U KR20040007489U KR200352352Y1 KR 200352352 Y1 KR200352352 Y1 KR 200352352Y1 KR 20040007489 U KR20040007489 U KR 20040007489U KR 200352352 Y1 KR200352352 Y1 KR 200352352Y1
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장봉호
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Abstract

본 고안은 LCD TV 또는 LCD 모니터용 백라이트 유닛 인버터에 사용되는 트랜스포머용 보빈에 관한 것으로서, 저가의 EFD 코어(E형 코어)를 사용하면서 2차측 권선을 인출하는데 적합한 구조로 된 트랜스포머용 보빈에 관한 것이다.
본 고안은 보빈 양측에 위치한 제1-1 터미널 및 제1-2 터미널로부터 연결되는 1차 코일 권선부와, 보빈 일측에 위치한 제2-1 터미널 및 제2-2 터미널로부터 연결되는 2차 코일 권선부를 갖는 트랜스포머용 보빈에 있어서,
상기 1-1터미널로부터 2차 코일이 인출되어 유도되는 상기 1차 코일 권선부의 모서리 일측면에 상방향으로부터 하향으로 경사진 단턱을 형성하여 2차 코일 인출 공간부를 구비시키고, 상기 2차 코일 권선부와 상기 1차 코일 권선부의 경계면의 세퍼레이터에 상기 2차 코일 인출 공간부를 통해 유도된 2차 코일을 삽입하는 코일 삽입홈을 상기 단턱의 경사에 대응하여 깊게 형성한 구조이고,
보빈 몸체 중간에 E형 코어의 중코어가 양측에서 삽입되는 코어 삽입 중공부를 갖으되 상기 코어 삽입 중공부의 저면이 터미널 매설부에 인슐레이터 삽입시에 대략 수평을 이루게 한 구조이다.

Description

트랜스포머용 보빈{transformer bobbin}
본 고안은 LCD TV 또는 LCD 모니터용 백라이트 유닛 인버터에 사용되는 트랜스포머용 보빈에 관한 것으로서, 저가의 EFD 코어를 사용하면서 2차측 권선을 인출하는데 적합한 구조로 된 트랜스포머용 보빈에 관한 것이다.
최근 들어 디스플레이 디바이스의 발전으로 LCD 모니터 및 LCD TV가 널리 보급되어 가면서 디스플레이 디바이스의 박형화를 위한 연구 개발이 진행되고 있다.
디스플레이 디바이스의 박형화를 위해서는 디스플레이 디바이스의 내장 부품 중 두께가 큰 트랜스포머를 박형화하는 것을 대표적 과제 중 하나로 볼 수 있다.
박형 방식을 채택하여 생산되고 있는 종래의 트랜스포머로서, 일본국 특허공개 1999-329864호를 예시할 수 있다.
이에 개시된 종래의 UI 코어 방식의 트랜스포머를 도 1 및 도 2 에 도시하였다. 도 1 은 상부 사시도이고, 도 2 는 하부 사시도를 도시하였다.
도 1에 도시된 바와같이, 종래의 UI 코어 방식은 1,2차 코일이 감긴 보빈(30)에 중코어(21)로서 I형 코어를 삽입하고 외부 코어로서 U형 코어(22)를 끼워 파지시키는 방식으로 장착하는 것으로서, 조립상태에서 중코어(21)의 하단부를 코일이 전기적으로 연결되는 터미널(41a,41b)보다 낮게 위치되게 함으로써 전체 트랜스포머의 박형화를 도모하고 있다. 이때, 중코어(21)가 삽입되는 측의 반대측터미널 매설부(31)에 리브(31a)를 형성하여 중코어(21)와 터미널(41b)을 격리하여 전자장이 영향하는 것을 막을 수 있도록 하고 있다.
그러나, UI 코어 방식은 상술한 바와 같이 중코어(21)가 삽입되는 중코어 삽입 중공(34)의 하부면이 터미널(41a,41b)의 상단보다 낮게 위치함에 따라, 금형에 의한 사출 작업시, 중코어 삽입 중공(34)의 형성에 사용되는 슬라이더 진입시에 슬라이더가 높이위치 상 터미널(41a,41b)에 걸리게 되는 중첩 간섭의 영향에 의해 상하 금형의 2단 금형으로 사출이 불가능하고, 결국에는 별도로 슬라이더를 삽입하기 위하여 상하 금형 이외의 중간 금형이 더 사용되는 3단 금형에 의한 사출 공정이 요구되는 바, 금형 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
게다가 UI형 코어는 소성 후 전면을 연마해야 하므로 소성 후 일측면만 연마하는 E형 코어를 사용하는 것에 비해 코스트가 높아지게 된다.
또한, UI 코어 방식은 상술한 이유로 3단 금형으로 보빈을 사출해야 하기 때문에 보빈의 하부 구조의 복잡성으로 인해 3단 터널 게이트 구조를 채택하게 됨으로써 용융액을 주입하는 사출 게이트를 하부에 둘 수 밖에 없고 이로 인해 사출공정에서 용융액 흐름이 용이하지 않아 보빈 성형의 불량 발생 빈도가 높다.
이러한 UI 코어 방식의 보빈은 상술한 리브(31a) 및 터미널(41a,41b) 높이로 인해 저가의 E 형 코어를 사용할 수 없다.
또, LCD TV 또는 LCD 모니터용 백라이트 유닛 인버터에 사용되는 트랜스포머는 2차측에 고압을 유도하기 위해, 1차 코일에 비해 2차 코일의 권선수를 많게 하고 있다.
도 2를 참조하면 종래의 보빈은 1차 코일에 비해 가느다란 2차 코일을 2차 코일 권선부(33)로 유도하기 위해 1차 코일 권선부(32)에 수평의 홈(35)을 형성하고 터미널(41b)로부터 인출하여 상기 홈(35)에 2차 코일(43)을 삽입하여 유도하였는데, 수평 구조 및 터미널(41b)로부터 인출 시작점에 지그재그로 코일이 꺽이는 부분(A)이 있어 2차 코일(43)의 들뜸 현상이 발생하기도 하여 2차 코일(43)이 홈(35)을 이탈한 경우 1차 코일 권선부(32)에 1차 코일 권취시에 2차 코일(43)의 단선 발생 우려가 크고, 또한 2차 코일(43)의 두께 사양이 변경되는 경우 홈(35)의 깊이를 다르게 변경하여 2차 코일(43) 두께에 맞추어 주어야만 1차 코일 권취시에 2차 코일(43)의 단선을 막을 수 있게 되는 제조상의 불편이 있었다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 저가의 E형 코어를 사용하면서도 UI 코어 방식과 동일한 특성 및 외곽사이즈(박형)를 유지할 수 있게 하는 코일 인출 구조를 갖는 트랜스포머용 보빈을 제공함에 목적을 두고 있다.
도 1 은 종래 트랜스포머용 보빈의 상부 사시도,
도 2 는 종래 트랜스포머용 보빈의 하부 사시도,
도 3 은 본 고안에 의한 트랜스포머용 보빈의 하부 사시도,
도 4 는 도 3 의 B 부분을 일부 절취한 사시도,
도 5 는 도 3 의 I-I선을 취한 단면도
도 6 은 본 고안에 의한 트랜스포머용 보빈의 상부 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
210-1,210-2 ; E형 코어 220 ; 인슐레이터
300 ; 보빈 311,312 ; 터미널 매설부
319 ; 세퍼레이터 321 ; 1차 코일 권선부
331 ; 2차 코일 권선부 332 ; 섹션 칸막이
341 ; 코어 삽입 중공부 411-1,411-2 ; 1차 코일 터미널
412-1,412-2 ; 2차 코일 터미널 420 ; 1차 코일
430 ; 2차 코일 510 ; 1차 코일 인출 공간부
511 ; 단턱 520 ; 코일 삽입홈
상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은
보빈 양측에 위치한 제1-1 터미널 및 제1-2 터미널로부터 연결되는 1차 코일 권선부와, 보빈 일측에 위치한 제2-1 터미널 및 제2-2 터미널로부터 연결되는 2차 코일 권선부를 갖는 트랜스포머용 보빈에 있어서,
상기 1-1터미널로부터 2차 코일이 인출되어 유도되는 상기 1차 코일 권선부의 모서리 일측면에 상방향으로부터 하향으로 경사진 단턱을 형성하여 2차 코일 인출 공간부를 구비시키고, 상기 2차 코일 권선부와 상기 1차 코일 권선부의 경계면의 세퍼레이터에 상기 2차 코일 인출 공간부를 통해 유도된 2차 코일을 삽입하는 코일 삽입홈을 상기 단턱의 경사에 대응하여 깊게 형성한 구조이고,
보빈 몸체 중간에 E형 코어의 중코어가 양측에서 삽입되는 코어 삽입 중공부를 갖으되 상기 코어 삽입 중공부의 저면이 터미널 매설부에 인슐레이터 삽입시에 대략 수평을 이루게 한 구조임을 특징으로 하는 트랜스포머용 보빈을 제공한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예로 제공된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3 은 본 고안에 의한 트랜스포머용 보빈의 하부 사시도이고, 도 4 는 도 3 의 B 부분을 일부 절취한 사시도이며, 도 5 는 도 3의 I-I 선을 취한 단면도이며, 도 6은 본 고안에 의한 트랜스포머용 보빈의 상부 사시도이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 보빈(300) 몸체는 양측으로 터미널 매설부(311,312)를 갖고 있고, 일측 터미널 매설부(311)에는 1차 코일(도시생략)을 연결하는 제1-1 터미널(411-1), 제 1-2 터미널(411-2) 및 2차 코일(430)을 연결하는 제 2-1 터미널(412-1)이 구비되어 있고, 타측 터미널 매설부(312)에는 2차 코일(430)을 연결하는 제 2-2터미널(412-2)과 예비 터미널(413)이 구비되어 있다.
보빈 몸체(300)의 중간에는 상기 터미널 들에 연결된 1차 코일 및 2차 코일이 권취되는 부분으로서 세퍼레이터(319)를 경계로 1차 코일 권선부(321)와 2차 코일 권선부(331)가 마련되어 있고, 2차 코일 권선부(331)에는 두께가 가느다란 2차 코일(430)의 권선수를 적절히 분할하여 전류를 분산시키기 위한 섹션 칸막이(332)가 구비되어 있다.
본 고안의 특징은 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 상기 2-1터미널(412-1)로부터 2차 코일(430)이 인출되어 유도되는 상기 1차 코일 권선부(321)의 모서리 일측면에 상방향으로부터 하향으로 경사진 단턱(511)을 형성하여 2차 코일 인출 공간부를 구비시키고, 상기 2차 코일 권선부(331)와 상기 1차 코일 권선부(321)의 경계면의 세퍼레이터(319)에 상기 2차 코일 인출 공간부(510)를 통해 유도된 2차 코일(430)을 삽입하는 코일 삽입홈(520)을 상기 단턱(511)의 경사에 상응하여 깊게 형성한 구조로 이루어진 부분에 있다.
이와같이 구성하면, 1차 코일 권선부(321)의 모서리 부분에 형성한 단턱(511)에 의해 경사면으로 된 2차 코일 인출 공간부(510)를 갖게 됨으로써 2차 코일(430)의 인출시에 들뜨는 일이 없게 되어 1차 코일(440) 권취시에 인출된 2차 코일(430)의 단선 우려를 배제할 수 있고 상기 2차 코일 인출 공간부(510)가 충분한 공간으로 제공될 수 있어 2차 코일(430)의 두께 규격을 변경하여도 1차 코일(440) 권선시에 2차 코일(430)이 단선되는 것이 방지될 수 있게 된다.
또, 도 6을 참조하면, 상술한 구성과 아울러 본 고안은 보빈 몸체(300) 중간에 E형 코어(210-1,210-2)의 중코어(210a)가 양측에서 삽입되는 코어 삽입 중공부(341)를 갖으되 상기 코어 삽입 중공부(341)의 저면(341a)이 터미널매설부(311,312)의 상면과 인슐레이터(220) 삽입시에 대략 수평을 이루게 하였다. 이에 따라 금형 사출 공정에서, 코어 삽입 중공부(341)를 형성하기 위한 슬라이더 진입시에 슬라이더가 터미널(411-1,411-2,412-1,412-2,413)들에 걸리지 않고 진입할 수 있기 때문에 종래와 같은 슬라이더 진입을 위한 중간 금형이 필요하지 않게 되고 이에 따라 상하 2단 금형으로 보빈(300)을 사출할 수 있게 된다.
또한, 트랜스포머 조립과정에서 E형 코어(210-1,210-2)의 전자장이 터미널411-1,411-2,412-1,412-2)들에 영향을 끼치기 않도록 E형 코어(210-1,210-2)와 터미널 매설부(311,312) 사이에 인슐레이터(220)를 삽입하면 되는 구조이므로 터미널 매설부(311,312)가 편평한 단순 구조인 바, 사출 공정에서 종래의 UI 코어를 사용하던 방식에 비해 불량 사출되는 것을 현저히 줄일 수 있게 되고, 또한 일반적으로 많이 사용되는 2단 금형에 의한 통상의 사이드 게이트 방식으로 사출을 행할 수 있게 된다.또, 본 고안의 트랜스포머는 상기 2차 코일을 연결하는 제2-1 터미널 및 제2-2 터미널이 각각 회로기판에 표면실장(SMD)하기 위한 터미널(412-1)(412-2)과, 상기 제2 차 코일을 납땜하기 위한 터미널(412-1a)(412-2a)로 이루어지되, 상기 표면실장하기 위한 터미널(412-1)(412-2)은 전기적으로 공통(common)된 더블핀으로 이루어져 상기 납땜하기 위한 터미널(412-1a)(412-2a)과도 전기적으로 공통(common)된 구성으로 이루어진다. 이는 상기 더블핀이 회로기판 표면실장시에 싱글핀일때 비해 냉땜될 확률을 현저히 줄일 수 있을 뿐 아니라 표면실장된 상태에서 외부 충격에 대한 내구성이 향상되게 하는 작용을 하게 된다.본 고안에서, 상기 제1차 코일이 연결되는 터미널(411-1,411-2)을 더블핀으로 하지 않고 상기 제2차 코일이 연결되는 터미널(412-1,412-2)만 더블핀으로 하는 이유는 터미널에 뭍게 되는 납의 양과 관계된다. 즉, 상대적으로 권선수가 적은 1차 코일은 권선수가 많은 2차 코일에 비해 두꺼우므로 코일을 터미널에 납땜할때 뭍게 되는 납의 양이 많게 되고 이에 따라 표면실장시에도 냉땜될 우려가 적기 때문이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 1차 코일 권선부의 모서리 부분에 형성한 단턱에 의해 경사면으로 2차 코일 인출 공간부를 갖게 됨으로써 2차 코일의 들뜸이 없게 되어 1차 코일 권취시에 2차 코일의 단선 우려를 배제할 수 있고 상기 2차 코일 인출 공간부가 충분한 공간으로 제공될 수 있어 2차 코일의 규격을 변경하여도 1차 코일 권선시에 단선되는 것이 방지될 수 있는 효과가 있다.
또한, 코어가 삽입되는 보빈의 중공부과 터미널들의 높이가 중첩 간섭되지 않게 하여 저가의 E형 코어를 사용할 수 있게 함으로써 코스트를 다운시킬 수 있고, 종래 UI 코어 방식의 보빈에서 필수적으로 구비되던 터미널 매설부의 리브를 생략하는 등, 보빈 구조의 단순화를 꾀함으로써 사이드 사출 게이트를 둔 2단 금형으로 보빈의 사출 성형이 가능하게 되는 효과가 있다. 이때, E형 코어를 사용하여 보빈 몸체보다 높이 돌출되는 부위가 없게 함으로써 상부 두께를 갖는 U형 코어를 사용하는 것에 비해 코어에 의해 차지하는 높이를 줄여 중코어가 삽입되는 보빈의 코어 중공보다 터미널의 높이를 낮추더라도 전체적인 트랜스포머의 높이가 높아지지 않도록 보상하게 되므로 트랜스포머의 두께 사이즈를 박형으로 유지할 수 있게 된다.또, 2차 코일과 연결되는 터미널이 공통된 3핀으로 이루어져 그 중 두개의 핀이 회로기판 표면실장용으로 이용되므로, 회로기판 냉땜을 방지할 수 있어 본 고안을 채용한 LCD TV 및 모니터의 불량률을 줄일 수 있고, 진동이나 충격 등의 외부환경에 대해 높은 내구성을 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.
이상과 같은 구성 및 작용 효과를 갖는 본 고안의 보빈은 터미널을 포밍한 형태에 따라 회로기판 실장시에 SMD 실장 및 DIP 타입의 실장이 모두 가능한 트랜스포머로 제공될 수 있음은 물론이다.

Claims (3)

  1. 보빈 양측에 위치한 제1-1 터미널 및 제1-2 터미널로부터 연결되는 1차 코일 권선부(321)와, 보빈 일측에 위치한 제2-1 터미널 및 제2-2 터미널로부터 연결되는 2차 코일 권선부(331)를 갖는 트랜스포머용 보빈에 있어서,
    상기 2-1터미널로부터 2차 코일이 인출되어 유도되는 상기 1차 코일 권선부(321)의 모서리 일측면에 상방향으로부터 하향으로 경사진 단턱(511)을 형성하여 2차 코일 인출 공간부를 구비시키고, 상기 2차 코일 권선부와 상기 1차 코일 권선부의 경계면의 세퍼레이터(319)에 상기 2차 코일 인출 공간부를 통해 유도된 2차 코일(430)을 삽입하는 코일 삽입홈(520)을 상기 단턱(511)의 경사에 상응하는 깊이로 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 트랜스포머용 보빈.
  2. 제 1항에 있어서, 보빈(300) 몸체 중간에 E형 코어(210-1,210-2)의 중코어(210a)가 양측에서 삽입되는 코어 삽입 중공부(341)를 갖으되 상기 코어 삽입 중공부의 저면(341a)이 터미널 매설부(311,312)에 인슐레이터(220) 삽입시에 대략 수평을 이루게 한 구조인 것을 특징으로 하는 트랜스포머용 보빈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2-1 터미널 및 제2-2 터미널은 각각 회로기판에 표면실장하기 위한 터미널(412-1)(412-2)과, 상기 제2 차 코일을 납땜하기 위한 터미널(412-1a)(412-2a)로 이루어지되, 상기 표면실장하기 위한 터미널(412-1)(412-2)은 전기적으로 공통(common)된 더블핀으로 이루어져 상기 납땜하기 위한 터미널(412-1a)(412-2a)과도 전기적으로 공통(common)되어 있는 것을 특징으로 하는 트랜스포머용 보빈.
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