KR20180007177A - Double core planar transformer - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머는 서로 전자기 결합되는 한쌍의 코어를 갖는 코어부; 및 상기 한쌍의 코어 사이에 배치되고, 제1 관통홀 및 제2 관통홀이 형성된 복수의 기판을 포함하는 기판부;를 포함하고, 상기 기판에는 상기 제1 관통홀과 제2 관통홀 둘레를 따라 이중 나선 구조로 형성되는 1차 권선 및 2차 권선이 형성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a dual core planar transformer comprising: a core portion having a pair of cores magnetically coupled to each other; And a substrate portion disposed between the pair of cores, the substrate portion including a plurality of substrates formed with first through holes and second through holes, wherein the substrate is provided with first and second through holes A primary winding and a secondary winding formed in a double helix structure can be formed.
Description
본 발명은 평면 트랜스포머에 관한 것으로, 보다 상세하게는 듀얼 코어 평면 트랜스포머에 관한 것이다. The present invention relates to a planar transformer, and more particularly to a dual core planar transformer.
트랜스포머의 소형화는 스위칭 주파수를 증가시킴으로써 가능해지지만, 소형화에 따른 방열면적이 감소하여 손실이 증가하게 되며, 이 손실량은 스위칭 주파수의 증가에 따라 비례적으로 증가하게 되고, 권선형 트랜스포머는 100 kHz 이상의 스위칭 주파수에서 표피효과(skin effect)와 근접효과(proximity effect)에 의한 손실 증가로 인해 고주파의 스위칭 주파수를 갖는 전원장치에는 응용하기가 어렵다. 반면 넓은 유효 단면적을 갖는 평면 트랜스포머는 고주파 손실을 감소시켜 고주파 대역용 전원장치에 사용이 가능하여 소형화와 고효율화를 동시에 이룰 수 있는 특징이 있다.Although the miniaturization of the transformer is made possible by increasing the switching frequency, the loss is increased due to a reduction in the heat dissipation area due to the miniaturization, and this loss increases proportionally with the increase of the switching frequency, and the winding- It is difficult to apply it to a power supply device having a high frequency switching frequency due to an increase in loss due to a skin effect and a proximity effect at a frequency. On the other hand, a planar transformer having a wide effective cross-sectional area can be used in a power supply device for a high frequency band by reducing a high frequency loss, thereby achieving miniaturization and high efficiency at the same time.
통상적으로 종래의 평면형 트랜스포머는 적층 PCB에 1차권선과 2차권선을 구현하여, 권선형 트랜스포머와 같은 특성을 갖게 하는 것이다. 그러나 권선형에 비해 얇고 넓은 권선 패턴을 갖는 평면형은 권선수가 늘어나면 이를 배치하기 위해 PCB 적층수가 늘어나게 된다. 이런 특징은 권선형 트랜스포머의 유일한 단점이다.Conventionally, a conventional planar transformer implements a primary winding and a secondary winding on a laminated PCB to have the same characteristics as a wound-type transformer. However, if the number of windings increases, the number of stacked PCBs will increase in order to arrange them. This feature is the only disadvantage of a wound-type transformer.
도 1은 종래기술에 따른 평면형 트랜스포머를 도시한 것으로, 도 1의 (a)은 평면형 트랜스포머 전체를 나타낸 사시도이고, (b)는 코어(1)를 제거한 모습은 나타낸 사시도이고, (c)는 코어(1) 및 기판(2)을 제거한 모습을 나타낸 사시도이고, (d)는 1차 권선과 2차 권선을 분리하여 도시한 것이다. FIG. 1 is a perspective view showing a planar transformer according to the prior art. FIG. 1 (a) is a perspective view showing the entire planar transformer, FIG. 1 (b) is a perspective view showing a state in which the
도 1을 참조하면, 상부 코어와 하부 코어로 구성된 페라이트 코어(1)의 사이에 기판(2)이 형성되어 있으며 기판(2)에 금속성의 패턴층(3)이 권선되어 있다. 상기 권선은 평면 형상의 평면 권선이다. Referring to FIG. 1, a
1차 권선은 1차 권선(3-1)과 2차 권선(3-2)로 구성되며 1차 권선(3-1)은 1차 권선 단자(L1)에 연결되고 2차 권선(3-2)은 2차 권선 단자(L2)에 연결된다. The primary winding is composed of a primary winding 3-1 and a secondary winding 3-2. The primary winding 3-1 is connected to the primary winding terminal L1 and the secondary winding 3-2 Is connected to the secondary winding terminal L2.
상기 1차 권선의 권선수는 32턴(turn) 이며 2차 권선의 권선수는 4턴(turn)이다. 이때 1차 권선은 층단 8턴으로 구성되는 4개 금속층으로 구성되고, 2차 권선은 층단 2턴으로 구성되는 2개 금속층으로 구성된다. The turn of the primary winding is 32 turns and the turn of the secondary winding is 4 turns. In this case, the primary winding is composed of four metal layers composed of eight turns in the layer, and the secondary winding is composed of two metal layers composed of two turns in the layer.
따라서 1차 권선 및 2차 권선을 모두 배치하기 위해서는 6개의 금속층과 5개의 PCB 유전체층이 필요하다. 보조권선이 추가될 경우 PCB 기판의 적층수가 더욱 많아지게 되므로 평면 트랜스포머의 제조비용이 상승하게 되고 PCB 기판층의 두께가 두꺼워짐에 따라 전체 트랜스포머의 크기가 커지게 된다. Thus, to place both the primary and secondary windings, six metal layers and five PCB dielectric layers are required. When the auxiliary winding is added, the number of stacks of the PCB substrate is further increased. Therefore, the manufacturing cost of the planar transformer increases, and the total transformer size becomes larger as the thickness of the PCB substrate layer becomes thicker.
따라서 소형화를 위해서는 적층되는 기판의 수를 줄일 필요가 있다. Therefore, it is necessary to reduce the number of substrates stacked for miniaturization.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판의 수를 줄여 소형화가 가능한 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a dual-core planar transformer that can be downsized by reducing the number of substrates.
본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머는 서로 전자기 결합되는 한쌍의 코어를 갖는 코어부; 및 상기 한쌍의 코어 사이에 배치되고, 제1 관통홀 및 제2 관통홀이 형성된 복수의 기판을 포함하는 기판부;를 포함하고, 상기 기판에는 상기 제1 관통홀과 제2 관통홀 둘레를 따라 이중 나선 구조로 형성되는 1차 권선 및 2차 권선이 형성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a dual core planar transformer comprising: a core portion having a pair of cores magnetically coupled to each other; And a substrate portion disposed between the pair of cores, the substrate portion including a plurality of substrates formed with first through holes and second through holes, wherein the substrate is provided with first and second through holes A primary winding and a secondary winding formed in a double helix structure can be formed.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머에서, 상기 기판은, 상기 1차 권선이 형성되는 제1 기판 및 제2 기판; 및 상기 2차 권선이 형성되는 제3기판을 포함할 수 있다. In addition, in the dual core planar transformer according to an embodiment of the present invention, the substrate includes a first substrate and a second substrate on which the primary winding is formed; And a third substrate on which the secondary winding is formed.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머에서, 상기 1차 권선은 상기 제1 기판 및 제2 기판에 동일한 비율로 권선될 수 있다. Also, in a dual core planar transformer according to an embodiment of the present invention, the primary winding may be wound in the same ratio on the first substrate and the second substrate.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머에서, 상기 2차 권선은 상기 제1 기판 및 제2 기판에 동일하지 않은 비율로 권선될 수 있다. In addition, in the dual core planar transformer according to an embodiment of the present invention, the secondary winding may be wound at an unequal ratio to the first substrate and the second substrate.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머에서, 상기 제1 기판에는 제1 1차 권선이 형성되고, 상기 제2 기판에는 제2 1차 권선이 형성되고, 상기 제1 1차 권선과 제2 1차 권선은 권선 방향이 서로 반대일 수 있다. In a dual core planar transformer according to an embodiment of the present invention, a first primary winding is formed on the first substrate, a second primary winding is formed on the second substrate, And the second primary winding may have opposite winding directions.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머에서, 상기 제1 1차 권선과 제2 1차 권선은 비아홀을 통해 1차 권선단자와 연결될 수 있다. In addition, in the dual core planar transformer according to an embodiment of the present invention, the first primary winding and the second primary winding may be connected to the primary winding terminal through a via hole.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머에서, 상기 2차 권선은 비아홀을 통해 권선단자와 연결되는 듀얼 코어 평면 트랜스포머. Further, in a dual core planar transformer according to an embodiment of the present invention, the secondary winding is connected to a winding terminal through a via hole.
본 발명의 실시예에 의하면, 종래의 평면형 트랜스포머에 비해 에너지 효율이 우수하다.According to the embodiment of the present invention, the energy efficiency is superior to that of a conventional planar transformer.
본 발명의 실시예에 의하면,종래의 평면형 트랜스포머에 비해 보다 적은 기판 으로 구성할 수 있어 트랜스포머의 두께를 얇게 할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to constitute a smaller number of substrates than a conventional planar transformer, and the thickness of the transformer can be reduced.
본 발명의 실시예에 의하면,종래의 평면형 트랜스포머에 비해 보다 가볍다.According to an embodiment of the present invention, it is lighter than a conventional planar transformer.
본 발명의 실시예에 의하면,페라이트 코어의 상단면을 얇은 평면형태로 만들 수 있어서 원가 절감할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the upper end face of the ferrite core can be made into a thin planar shape, thereby reducing the cost.
본 발명의 실시예에 의하면,이중 나선형 구조로 인한 효율 향상으로 2차권선의 금속 두께를 줄일 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the metal thickness of the secondary winding can be reduced by improving the efficiency due to the double spiral structure.
본 발명의 실시예에 의하면, 종래의 평면형 트랜스포머에 비해 보다 적은 PCB 적층으로 시스템에 온 보드(On-board)가 가능하다. According to the embodiment of the present invention, the on-board system can be realized with fewer PCB stacking than the conventional planar transformer.
본 발명의 실시예에 의하면, 적층되는 기판의 감소로 인한 위/아래층의 선로패턴에서 발생하는 권선 캐패시턴스(winding capacitance)가 감소하여 효율을 개선할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the winding capacitance generated in the line pattern of the upper / lower layer due to the reduction of the stacked substrate can be reduced and the efficiency can be improved.
도 1은 종래기술에 따른 트랜스포머를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 나타낸 것이다.
도 3은 상기 도 2의 (b)를 확대하여 도시한 것이다.
도 4는 상기 도 2의 (c)를 확대하여 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 분해 사시도를 나타낸 것이다.
도 6은 종래의 평면 트랜스포머와 본 발명에 의한 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 비교한 것이다.
도 7은 종래의 평면 트랜스포머와 본 발명에 의한 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 자속밀도를 비교 도시한 것이다. Figure 1 shows a transformer according to the prior art.
Figure 2 illustrates a dual core planar transformer in accordance with one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 2 (b).
Fig. 4 is an enlarged view of Fig. 2 (c).
5 is an exploded perspective view of the dual core planar transformer according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 compares a conventional planar transformer with a dual core planar transformer according to the present invention.
FIG. 7 shows a comparison of the magnetic flux density of a conventional planar transformer and a dual-core planar transformer according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 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.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Although specific terms are used herein, It is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation of the scope of the appended claims.
본 명세서에서 ‘및/또는’이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, ‘연결되는/결합되는’이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 ‘포함한다’또는 ‘포함하는’으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.The expression " and / or " is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, the expression " coupled / connected " is used to mean either directly connected to another component or indirectly connected through another component. The singular forms herein include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, "comprising" or "comprising" means to refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations and elements.
또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.Also, the expressions such as 'first, second', etc. are used only to distinguish between plural configurations, and do not limit the order or other features among the configurations.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(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. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), area, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under / under" Quot; includes all that is formed directly or through another layer. The criteria for top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 상세히 설명한다. Hereinafter, a dual core planar transformer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 나타낸 것으로, 도 2의 (a)은 평면형 트랜스포머 전체를 나타낸 사시도이고, (b)는 상부 코어(11)를 제거한 모습은 나타낸 사시도이고, (c)는 코어부(10) 및 기판부(20)을 제거한 모습을 나타낸 사시도이고, (d)는 1차 권선과 2차 권선을 분리하여 도시한 것이다. FIG. 2 is a perspective view illustrating a dual-core planar transformer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a perspective view showing the entire planar transformer, FIG. (c) is a perspective view showing a state that the
도 3은 상기 도 2의 (b)를 확대하여 도시한 것이고, 도 4는 상기 도 2의 (c)를 확대하여 도시한 것이고, 도 5는 상기 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 분해 사시도를 나타낸 것이다. FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 2 (b), FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 2 (c), and FIG. 5 is an exploded perspective view of the dual core planar transformer.
도 2 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 평면형 트랜스포머는 코어부(10), 기판부(20) 및 패턴부(30)을 포함한다. 2 and 5, a planar transformer according to an embodiment of the present invention includes a
상기 코어부(10)는 서로 전자기 결합하는 한쌍의 페라이트 코어(11, 12)로 구성될 수 있다. 즉, 상부 코어(11)와 하부코어(12)가 결합된 형태이다. 상기 상부 코어(11)와 하부 코어(12)는 각각 양쪽 끝단이 돌출된 돌출부(13, 14)가 형성되어 있으며, 돌출부(13, 14))는 사각형 형상일 수 있다. The
상기 돌출부(13, 14)는 기판부(20)에 형성된 관통홀(H1, H2)을 각각 관통하며, 상기 관통홀(H1, H2) 주위로 나선형의 권선이 형성된다. 상기 돌출부(13, 14)는 상부 코어(11)와 접촉하여 접촉면을 형성한다. 그리고 하부 코어(12)의 양쪽 가장자리도 돌출될 수 있는데, 상부기판(11)과 접촉하여 접촉면을 형성한다. 즉, 4개의 접촉면이 형성되어 자속 형성에 기여하게 된다. 자속 형성과 관련해서는 후술하기로 한다. The
상기 기판부(20)는 제1 기판(21) 내지 제3 기판(23)을 포함할 수 있다. 상기 각각의 기판(21, 22, 23)은 순차적으로 적층될 수 있으며, 각각의 기판에는 제1 관통홀(H1) 및 제2 관통홀(H2)이 형성될 수 있다. The
상기 각각의 기판에는 권선단자를 연결하기 위한 홀이 형성될 수 있다. 즉, 기판부(20)의 1차 권선단자(L1)가 연결될 수 있으며, 다른 일측에는 2차 권선단자(L2)가 연결될 수 있다. Each of the substrates may have a hole for connecting a winding terminal. That is, the primary winding terminal L1 of the
상기 관통홀(L1, L2) 주변으로 이중 나선 구조의 권선이 형성될 수 있다. 즉, 상기 패턴부(30)는 1차 권선 패턴(이하 1차 권선) 및 2차 권선 패턴(이하 2차 권선)을 포함할 수 있다. A winding having a double helix structure may be formed around the through holes (L1, L2). That is, the
상기 1차 권선은 기판에 형성된 관통홀의 둘레를 따라 형성될 수 있다. 제1 관통홀(H1) 둘레를 따라 하나의 나선(311)이 형성되고, 제2 관통홀(H2) 둘레를 따라 다른 하나의 나선(312)이 형성되고, 이들 나선은 서로 연결(313)부를 통해 연결되어 하나의 권선을 형성할 수 있다. 2차 권선 역시 1차 권선과 마찬가지로 관통홀(H1, H2) 둘레를 따라 형성된 2개의 나선 모양이 하나로 연결되는 구조이다.The primary winding may be formed along the perimeter of the through hole formed in the substrate. One
그리고 각각의 기판에는 비아홀(v)이 형성될 수 있으며, 비아홀을 통해 각각의 권선은 권선단자와 전기적으로 연결된다. 즉, 1차 권선은 비아홀을 통해 1차 권선단자(L1)와 연결되고, 2차 권선은 비아홀을 통해 2차 권선 단자(L2)와 연결될 수 있다. 상기 비아홀은 다수 개 형성될 수 있으며 1차 권선 중 제1 1차 권선은 제1 비아홀을 통해 연결되고, 제2 1차 권선은 제2 비아홀을 통해 연결되고, 상기 2차 권선은 제3 비아홀을 통해 연결될 수 있다. A via hole (v) may be formed in each substrate, and each of the windings is electrically connected to the winding terminal through the via hole. That is, the primary winding may be connected to the primary winding terminal L1 via the via hole, and the secondary winding may be connected to the secondary winding terminal L2 through the via hole. A plurality of via holes may be formed, a first one of the primary windings is connected through a first via hole, a second primary winding is connected through a second via hole, and the secondary winding is connected to a third via hole Lt; / RTI >
도 4는 기판부(20)를 제거하고 1차 권선과 2차 권선만을 도시한 것인데, 도 4를 참조하면, 1차 권선은 제1 1차 권선(31)과 제2 1차 권선(32)을 포함한다. 4, the primary winding includes a first primary winding 31 and a second primary winding 32. The first primary winding 31 and the second primary winding 32 are connected to each other, .
상기 제1 1차 권선(31)은 연결부(313)를 통해 좌측 평면 권선(312)과 우측 평면 권선(312)이 연결된다. 제2 1차 권선(32) 역시 연결부(323)을 통해 좌측 평면 권선과 우측 평면 권선이 연결된다. 이때 제1 1차 권선과 제2 1차 권선은 권선 방향이 서로 반대일 수 있다. 이는 연결부(313)과 연결부(323)이 서로 교차되어 있다. The first primary winding 31 is connected to the left side planar winding 312 and the right side planar winding 312 through a
2차 권선(33) 역시 1차 권선과 동일로 연결부(333)을 통해 좌우측 평면 권선이 서로 연결되어 있다. 다만 2차 권선은 1개 층으로 이루어져 있다. The secondary winding 33 is also the same as the primary winding, and the left and right side planar windings are connected to each other via the connecting
1차 권선(31)은 8턴의 평면 권선이 하나의 나선을 구성하는데 반해 2차 권선(32)은 2턴의 평면 권선이 하나의 나선을 구성하므로 2차 권선(32)은 1차 권선에 비해 권선의 폭이 더 넓을 수 있다. The primary winding 31 constitutes one spiral of the eight turns whereas the secondary winding 32 constitutes one spiral of the two turns of the plane winding so that the secondary winding 32 is connected to the primary winding The width of the winding can be wider than that of the coil.
상기와 같이 1차 권선과 2차 권선을 이중 나선 구조로 형성함으로써 종래의 평면 트랜스포머에 비해 기판의 수를 반으로 줄일 수 있고, 따라서 트랜스포머의 전체 두께를 줄일 수 있다. By forming the primary winding and the secondary winding in a double spiral structure as described above, the number of boards can be reduced by half in comparison with a conventional planar transformer, and the total thickness of the transformer can be reduced.
종래에는 1차 권선은 8턴(turn)의 평면 권선이 4개 층으로 형성되어 32턴을 구성하였으나, 본 발명에서는 8턴의 평면 권선이 하나의 나선을 형성하고 1개 층에 2개의 나선이 형성되어 1개 층에 16턴의 평면 권선이 형성될 수 있다. 따라서 2개 층만으로 32턴을 구현할 수 있다. 즉, 1차 권선의 턴수는 32턴으로 종래와 동일하지만 2개 층만으로 구현할 수 있으므로 기판의 수를 줄일 수 있다. Conventionally, in the primary winding, eight turn turns of the planar winding are formed into four layers to constitute 32 turns. In the present invention, however, eight turn turns form a single helix and two helices per layer So that 16 turns of plane windings can be formed in one layer. Therefore, it is possible to realize 32 turns with only two layers. That is, the number of turns of the primary winding is 32 turns, which is the same as the conventional one, but can be implemented with only two layers, so that the number of substrates can be reduced.
마찬가지로 2차 권선 역시 종래에는 2턴의 평면 권선 2개 층으로 형성되었으나, 본 발명에서는 1개 층에 형성 가능하다. Similarly, the secondary winding is conventionally formed of two layers of two turns of plane windings, but in the present invention, it can be formed in one layer.
즉, 코어를 듀얼 구조로 형성함으로써, 종래에는 5층의 PCB 기판층을 3개의 기판층으로 줄일 수 있다. That is, by forming the core into a dual structure, conventionally, the five-layer PCB substrate layer can be reduced to three substrate layers.
도 6은 종래의 평면 트랜스포머와 본 발명에 의한 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 비교한 것으로, 도 6의 (a)는 종래의 평면 트랜스포머를 나타낸 것이고 (b)는 본 발명에 의한 듀얼 코어 평면 트랜스포머는 나타낸 것이다. 6 illustrates a conventional planar transformer and a dual-core planar transformer according to the present invention. FIG. 6 (a) shows a conventional planar transformer, and FIG. 6 (b) shows a dual-core planar transformer according to the present invention .
도 6을 참조하면, 종래 평면 트랜스포머의 두께(t1)이 본 발명에 의한 평면 트랜스포머의 두께(t2)보다 두꺼운 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the thickness t1 of the conventional planar transformer is larger than the thickness t2 of the planar transformer according to the present invention.
이하에서는 본 발명에 의한 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the dual core planar transformer according to the present invention will be described.
기판(21, 22, 23)에 형성되어 있는 이중 나선형 권선은 코어부(10)의 상부 코어(11)와 하부 코어(12)의 돌출부(13, 14)가 밀접하게 접촉이 된다. 이 때 1차 권선단자(L1)를 통해 설정된 전류가 인가되면 1차권선에서 발생된 자기장은 하부 코어(12)의 좌측 돌출부(13)과 하부 코어(12)의 우측 돌출부(14)를 중심으로 폐루프가 형성이 되기 때문에 자속(magnetic flux)이 흐르게 된다.The double helical winding wire formed on the
이 자속(magnetic flux)은 2차 권선에 유기되어 자기장이 발생되며, 이 때 2차권선단자를 통해 권선비에 의해서 설정된 전류가 흐르게 된다.This magnetic flux is induced in the secondary winding and a magnetic field is generated. At this time, the current set by the winding ratio flows through the secondary winding terminal.
도 7은 자속밀도를 비교 도시한 것으로, 도 7의 (a)는 종래 기술에 의한 평면 트랜스포머의 자속 밀도를 나타낸 것이고, (b)는 본 발명에 의한 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 자속 밀도를 나타낸 것이다. FIG. 7 shows a comparison of the magnetic flux density. FIG. 7 (a) shows the magnetic flux density of the planar transformer according to the prior art, and FIG. 7 (b) shows the magnetic flux density of the dual core planar transformer according to the present invention.
도 7을 참조하면, 종래의 평면형 트랜스포머는 상/하단의 페라이트 코어의 단일 중심부 돌출부가 구비된다. 또한 중심부 양쪽에 페라이트 코어 접촉면이 구비되어 모두 3개의 접촉면이 형성된다. 이 때 제1 자속(magnetic flux, 71)과 제2 자속(magnetic flux, 72)이 형성되어 평면형 트랜스포머의 자속밀도를 구성하게 된다. Referring to FIG. 7, a conventional planar transformer is provided with a single central protrusion of the upper / lower ferrite core. In addition, ferrite core contact surfaces are provided on both sides of the center portion to form three contact surfaces. At this time, a first
그러나 듀얼 코어 평면형 트랜스포머는 페라이트 코어 양쪽 가장 자리의 접촉부, 및 중심부 돌출부 양쪽에 구비되어 있는 2개의 접촉면이 형성되어 모두 4개의 접촉면이 형성이 된다. 이 때 제1 자속(magnetic flux, 73)과 제2 자속(magnetic flux, 74)이 형성되고, 제1 중심부 접촉면과 제2 중심부 접촉면이 형성되는 폐루프에 주된 자속인 제3 자속(magnetic flux, 75)가 형성되어, 듀얼 코어 평면형 트랜스포머의 자속밀도를 구성하게 된다.However, the dual-core planar transformer has two contact surfaces formed on both sides of the ferrite core and on both sides of the center protrusion so that four contact surfaces are formed. In this case, a
듀얼 코어 평면형 트랜스포머의 자속밀도가 평면형 트랜스포머의 자속밀도보다 높기 때문에 보다 효율적으로 에너지(전력)을 이동시킨다.The magnetic flux density of a dual core planar transformer is higher than the flux density of a planar transformer, thereby transferring energy (power) more efficiently.
이는 듀얼코어 평면형 트랜스포머가 통상적인 평면형 트랜스포머보다 에너지 효율이 우수하다는 점을 알 수 있다.It can be seen that the dual core planar transformer is more energy efficient than the conventional planar transformer.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10 : 코어부
20 : 기판부
30 : 패턴부
21~23 : 제1기판 내지 제3기판
31~32 : 1차 권선
33 : 2차 권선
313, 323, 333 : 연결부10: core part
20:
30:
21 to 23: First to third substrates
31 ~ 32: Primary winding
33: Secondary winding
313, 323, 333:
Claims (7)
상기 한쌍의 코어 사이에 배치되고, 제1 관통홀 및 제2 관통홀이 형성된 복수의 기판을 포함하는 기판부;를 포함하고,
상기 기판에는 상기 제1 관통홀과 제2 관통홀 둘레를 따라 이중 나선 구조로 형성되는 1차 권선 및 2차 권선이 형성되는 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
A core portion having a pair of cores magnetically coupled to each other; And
And a substrate portion disposed between the pair of cores, the substrate portion including a plurality of substrates formed with first through holes and second through holes,
Wherein the substrate has a primary winding and a secondary winding formed in a double helix structure around the first through holes and the second through holes.
상기 1차 권선이 형성되는 제1 기판 및 제2 기판; 및
상기 2차 권선이 형성되는 제3기판을 포함하는 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
The substrate processing apparatus according to claim 1,
A first substrate and a second substrate on which the primary winding is formed; And
And a third substrate on which the secondary winding is formed.
상기 1차 권선은 상기 제1 기판 및 제2 기판에 동일한 비율로 권선되는 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
3. The method of claim 2,
Wherein the primary winding is wound in the same ratio on the first substrate and the second substrate.
상기 1차 권선은 상기 제1 기판 및 제2 기판에 동일하지 않은 비율로 권선되는 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
3. The method of claim 2,
Wherein the primary winding is wound on the first substrate and the second substrate at a non-uniform rate.
상기 제1 기판에는 제1 1차 권선이 형성되고,
상기 제2 기판에는 제2 1차 권선이 형성되고,
상기 제1 1차 권선과 제2 1차 권선은 권선 방향이 서로 반대인 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
3. The method of claim 2,
A first primary winding is formed on the first substrate,
A second primary winding is formed on the second substrate,
Wherein the first primary winding and the second primary winding have opposite winding directions to each other.
상기 제1 1차 권선과 제2 1차 권선은 비아홀을 통해 1차 권선단자와 연결되는 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
6. The method of claim 5,
Wherein the first primary winding and the second primary winding are connected to the primary winding terminal via a via hole.
상기 2차 권선은 비아홀을 통해 2차 권선단자와 연결되는 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
3. The method of claim 2,
Wherein the secondary winding is connected to the secondary winding terminal via a via hole.
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