KR100392330B1 - 고주파 변압기 - Google Patents

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KR100392330B1
KR100392330B1 KR10-1998-0705045A KR19980705045A KR100392330B1 KR 100392330 B1 KR100392330 B1 KR 100392330B1 KR 19980705045 A KR19980705045 A KR 19980705045A KR 100392330 B1 KR100392330 B1 KR 100392330B1
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Abstract

본 발명의 고주파 변압기는 비결정질의 자성체로 만들어진 링코어와, 상기 링 코어를 감싸는 전도성 물질로 만들어진 코어 보호상자와, 상기 코어 보호상자상에 감겨지고 에나멜 절연선으로 된 고전압 권선으로 구성된다.
상기 코어 보호상자의 링상부면상에는 외주 방향으로 링갭이 형성되고, 상기 링갭의 내부 프린지와 외부 프린지에는 다수의 도입선이 외주 방향으로 각각 배열된다.
상기 링갭의 내부 프린지와 외부 프린지에 위치한 도입선은 서로 전기적으로 연결되고, 두 개의 터미널을 형성시킨다.
상기 코어 보호상자와 두 개의 터미널은 고주파 변압기의 저전압 권선으로 구성된다.
상기 저전압 권선이 두 개 이상의 코어 보호상자를 포함하는 경우, 센터탭과 멀티턴을 갖게 된다.
따라서, 상기와 같이 제조된 고주파 변압기는 크기가 작고, 경량이며, 산업적으로 유용하고, 더욱이는 상기 고전압 권선과 저전압 권선간의 자성 커플링을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 고주파 변압기는 비결정질의 자성체로 만들어진 링코어와, 상기 링 코어를 감싸는 전도성 물질로 만들어진 코어 보호상자와, 상기 코어 보호상자상에 감겨지고 에나멜 절연선으로 된 고전압 권선으로 구성된다.
상기 코어 보호상자의 링상부면상에는 외주 방향으로 링갭이 형성되고, 상기 링갭의 내부 프린지와 외부 프린지에는 다수의 도입선이 외주 방향으로 각각 배열된다.
상기 링갭의 내부 프린지와 외부 프린지에 위치한 도입선은 서로 전기적으로 연결되고, 두 개의 터미널을 형성시킨다.
상기 코어 보호상자와 두 개의 터미널은 고주파 변압기의 저전압 권선으로 구성된다.
상기 저전압 권선이 두 개 이상의 코어 보호상자를 포함하는 경우, 센터탭과 멀티턴을 갖게 된다.
따라서, 상기와 같이 제조된 고주파 변압기는 크기가 작고, 경량이며, 산업적으로 유용하고, 더욱이는 상기 고전압 권선과 저전압 권선간의 자성 커플링을 증가시킬 수 있다.

Description

고주파 변압기
무결정질의 연성 자성체로 만들어진 코어(Core)를 사용한 종래의 고주파 변압기는 고포화의 자속(磁束)과 도자율(導磁率)을 용이하게 얻어낼 수 있다.
그러나, 상기 비결정질의 연성 자성체는 연하고 약하기 때문에 매우 쉽게 손상을 입게 된다.
실제 사용에 있어서, 상기 연성 자성체 코어는 보호 상자내에 위치되어진다.
중국 실용 모델 942455290.0에는 고주파 변압기에 링 형태로 된 비결정질의 연성 자성체심을 위한 날개판 모양의 비자성금속 보호상자가 개재되어 있다.
상기 보호상자의 외측면에는 열이 외부로 발산되도록 날개판 모양의 방열기가 장착되어, 열소산(消散) 면적이 증가하게 되고, 아이언 로스(Iron loss)로 인하여 발생된 열이 쉽게 방출되어진다.
따라서, 고주파 조건하에서 플라스틱 또는 베이클라이트 코어-보호상자의 열소산의 어려움을 극복할 수 있다.
그러나, 상기 날개모양의 방열기는 길이가 길고, 코어 보호상자를 사용한 고주파 변압기의 크기는 크기 때문에 코어 보호상자를 감는 권선의 길이도 길어지게 된다.
이에, 상기 고전압 권선(捲線)과 저전압 권선(捲線)간의 커플링이 느슨해지게 되고, 권선의 자성 누출과 열손실이 증가하게 된다.
본 발명은 전력 공급 장치와 인버스 컨버터 용접기용 고주파 변압기에 관한 것이다.
이하, 다음의 도면을 참조하여 본 발명에 다른 고주파 변압기를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 고주파 변압기의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 고주파 변압기로서, 저전압 권선에 중앙 탭이 포함된 모습을 나타내는 단면도.
본 발명의 목적은 고주파수 변압기를 크기가 작고, 경량이며, 고전압 권선과 저전압 권선간에 높은 자성 커플링 계수를 갖도록 하여, 종래의 고주파수 변압기에 비하여 인덕턴스의 누출을 줄일 수 있는 고주파수 변압기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 저전압 권선에 센터 탭(central tap)을 포함하는 크기가 작고, 경량이며, 고전압 권선과 저전압 권선간에 높은 자성 커플링 계수를 갖으며, 종래의 고주파수 변압기에 비하여 인덕턴스의 누출을 줄일 수 있는 고주파수 변압기를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 고주파수 변압기는
비결정질 자성체로 만들어진 링 코어와;
상기 링 코어를 감싸며, 전도성 물질로 만들어진 코어 보호상자와;
코어 보호상자상에 감겨지고 에나멜 절연선으로 된 고전압 권선으로 구성된다.
상기 코어 보호상자의 형상은 링 코어의 형상과 유사하다.
상기 코어 보호상자의 링 상부면에는 외주 방향으로 링 갭이 형성된다.
또한, 상기 링갭의 내부 프린지와 외부 프린지에는 코어 보호상자와 전기적으로 연결된 다수의 도입선이 각각 외주 방향으로 배열되어진다.
상기 링갭의 내부 프린지와 외부 프린지에 위치한 상기 도입선은 서로 전기적으로 연결되고, 두 개의 터미널을 형성시킨다.
상기 코어 보호상자와 두 개의 터미널은 고주파 변압기의 저전압 권선을 구성시키게 된다.
본 발명에 따른 저전압 권선에 센터 탭을 갖는 고주파수 변압기는:
비결정질의 자성체로 만들어진 링 코어와;
상기 링 코어를 감싸며, 전도성 물질로 만들어진 코어 보호상자와;
코어 보호상자상에 감겨지고 에나멜 절연선으로 된 고전압 권선으로 구성된다.
상기 코어 보호상자는 제 1 코어 보호상자와 제 2 코어 보호상자로 구성된다.
상기 제 1 코어 보호상자와 제 2 코어 보호상자의 형상은 상기 링 코어의 형상과 유사하다.
상기 제 1 코어 보호상자는 링 코어를 직접 감싸게 된다.
에나멜 절연된 상기 제 2 코어 보호상자는 제 1 코어 보호상자를 감싸게 된다.
상기 제 1 코어 보호상자의 제 1 링 상부면에는 제 1 링갭이 외주 방향으로 배열되고, 상기 제 2 코어 보호상자의 제 2 링 상부면에는 제 2 링갭이 외주 방향으로 배열되어진다.
상기 제 1 링갭과 제 2 링갭은 서로 대응되며 일치되어진다.
상기 제 1 링갭의 내부 프린지와 외부 프린지중 하나는 상기 제 2 링갭의 반대쪽 프린지와 전기적으로 연결되어진다.
제 1 링갭과 제 2 링갭의 연결되지 않은 프린지에 근접한 코어 보호상자의 링면에 제 1 도입선 셋트와 제 2 도입선 셋트가 외주 방향으로 각각 배열되는 동시에 상기 제 1 코어 보호상자와 제 2 코어 보호상자에 각각 전기적으로 연결된다
서로 연결되어진 프린지에 근접된 코어 보호상자들의 링면중의 하나에는 제 3 도입선 셋트가 외주 방향으로 배열되는 동시에 상기 코어 보호상자와 일치되어 전기적으로 연결되어진다.
또한 상기 제 2 링면상에는 다수의 예비홀이 상기 제 1 코어 보호상자상의 제 1 도입선 셋트와 일치되며 개방 형성된다.
상기 제 3 도입선 셋트와 제 2 도입선 셋트는 서로 전기적으로 연결되고 각각 제 3 터미널과 제 2 터미널을 형성시킨다.
상기 제 1 도입선 셋트는 일치되어 있는 상기 예비홀을 관통하여, 제 1 터미널 세트를 형성시키도록 서로 연결되어진다.
상기 코어 보호상자, 제 1 터미널, 제 2 터미널, 제 3 터미널은 센터탭을 갖는 저전압 권선으로 이루어진다.
도 1은 본 발명에 따른 고주파 변압기의 단면도이다.
상기 고주파 변압기(1)는 크게 무전형의 자성체로 만들어진 링 코어(2)와; 이 링 코어(2)로 감싸는 코어 보호상자(3)와; 이 코어 보호상자상에 감겨진 에나멜 절연와이어로 구성된 고전압 권선(4)으로 구성된다.
상기 코어 보호상자(3)는 도전성 재료로 제작되고, 링 코어(2)의 형상과 유사한 형상으로 제작된다.
바람직한 상기 도전성 재료로는 알루미늄을 사용하고 더욱 바람직하게는 구리를 사용한다.
본 발명의 상기 코어 보호상자는 상기 무정형의 연성 자성체로 만들어진 링 코어 보호하는 기능을 할 뿐만아니라 고주파 변압기의 저전압 권선의 역할을 하게 된다.
상기 코어 보호상자(3)의 상단면(31) 일정부위에는 링갭(32)이 형성되어진다.
상기 링갭(32)의 내프린지과 외프린지에는 상기 코어 보호상자와 전기적으로 연결되는 다수의 도입선(61,62,63,64,65,66;71,72,73,74,75,76)이 각각 동일한 경로를 가지며 배열되어진다.
상기 도입선들은 원통형 또는 이외 다른 형상으로 형성된 것이다.
상기 링갭(32)의 내프린지에 위치한 도입선(61,62,63,64,65,66)은 고전압 권선이 지나가게 되고 터미널(60)이 형성되도록 서로 전기적으로 연결된다.
상기 링갭(32)의 외프린지에 위치한 도입선(71,72,73,74,75,76)은 또다른 터미널(70)이 형성되도록 동일하게 서로 전기적으로 연결된다.
상기 두 개의 터미널(60,70)은 본 발명의 고주파 변압기의 저전압 권선의 출력단으로 형성된다.
상기 고주파 변압기의 고전압 권선(4)은 전기적 절연 방식으로서, 코어 보호상자(3)상에 직접 감겨진 절연선으로 형성되고, 상기 절연선은 저전압 권선의 권선간에 동일한 간격으로 감겨지게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 고주파 변압기로서, 저전압 권선에 중앙 탭이 포함된 모습을 나타내는 단면도이다.
본 발명에 따른 상기 저전압 권선에 중앙 탭을 갖는 상기 고주파 변압기의 구조는 도 2에 도시한 바와 같고, 도 1에 도시된 고주파 변압기의 구조와 유사하다.
구조적으로 다른 점은 코어 보호상자가 제 1 코어 보호상자(300)와 제 2 코어 보호상자(900)로 구성된 점이다.
상기 제 1 코어 보호상자는 전기적 절연방식으로 상기 제 2 코어 보호상지(900)에 감싸여지게 된다.
상기 제 1 코어 보호상자의 제 1 링 상부면(310)상에는 제 1 링갭(320)이 개방되어 형성되어진다.
또한, 상기 제 2 코어 보호상자(900)의 제 2 링 상부면(910)상에는 제 2 링갭이 개방되어 형성되어진다.
상기 링갭(320)의 내프린지과 외프린지중에 하나(예를들면,외프린지)는 상기 링갭(920)의 반대쪽 프린지(예를들면, 내프린지)와 전기적으로 연결되어진다.
상기 링갭(320),(920)의 연결되지 않는 프린지에 근접된 코어 보호상자면에는 제 1 도입선 셋트(610,620,630,640,650,660)와 제 2 도입선 셋트(510, 520, 530, 540)가 외주 방향으로 동일하게 배열되는 동시에 제 1 코어 보호상자(300)와 제 2 코어보호상자(900)에 각각 전기적으로 연결되어진다.
상기 연결된 프린지중에 하나(예를들어 제 2 코어 보호상자의 제 2 링갭(920)의 내부 프린지)에 근접된 코어보호상자의 면에는 제 3 도입선 셋트(710,720,730,740,750)가 외주 방향으로 동일하게 배열되는 동시에 상기 코어 보호상자에 각각 전기적으로 연결되어진다.
상기 제 2 링 상부면(910)상에는 제 1 코어보호상자상의 제 1 도입선 셋트(610,620,630,640)의 위치와 일치하는 다수의 예비홀(810,870)이 개방되어 형성되는 바, 따라서, 상기 제 1 도입선 셋트(610,620,630,640,650)가 상기 예비홀(810,870)로 삽입 관통되는 동시에 제 1 터미널(666)에 연결되어진다.
상기 제 2 도입선 셋트(510,520,530,540)와 제 3 도입선 셋트(710,720,730,740,750)는 각각 제 2 터미널(999)과 제 3 터미널(777)에 연결되어진다.
상기 코어보호상자(300,900)와 제 1 터미널(666)과 제 2 터미널(999) 및 제 3 터미널(777)은 본 발명에 따른 고주파 변압기의 저전압 권선으로 이루어진다.
이때, 상기 제 3 터미널(777)은 상기 고주파 변압기의 저전압 권선의 중앙 분기(分岐) 역할을 하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저전압 권선상에 중앙분기를 상기 고주파 변압기의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 고주파 변압기의 저전압 권선은 전기적으로 전도성 물질로 구성된 두 개의 코어 보호상자를 포함한다.
또한 당분야의 기술을 가지고 있는 사람이라면 다음과 같은 설명을 이해할 수 있다.
상기 고주파 변압기의 저전압 권선이 동일한 방식으로 연결된 다수의 코어 보호상자를 포함할 경우, 중앙분기가 없거나 있는 멀티-턴 저전압 권선을 갖는 변압기가 저주파수 또는 고출력 전압을 갖게 된다.
본 발명에 따른 고주파 변압기에 있어서, 링 코어의 코어보호상자는 전기적으로 전도성을 지닌 물질로 구성되고, 저전압 권선의 역할을 하게 되는 바, 이 저전압 권선은 종래 기술을 완전히 배제한 것으로서, 코어보호상자에 감겨진 것이다.
따라서 상기 고주파 변압기의 구조를 단순화시키는 동시에 크기와 무게를 감소시킬 수 있고, 제조하기가 용이한 용이하다.
또한, 상기 고전압 권선이 상기 코어보호상자에 완전 밀착되어 감겨지고, 고전압 권선과 저전압권선간의 마그네틱 커플링이 증가됨으로써, 인덕턴스의 누설이 감소되어 손실이 줄어들게 된다.

Claims (6)

  1. 고주파수 변압기(1)는
    비결정질 자성체로 만들어진 링 코어(2)와;
    상기 링 코어(2)를 감싸며, 전도성 물질로 만들어진 코어 보호상자(3)와;
    코어 보호상자(3)상에 감겨지고 에나멜 절연선으로 된 고전압 권선(4)으로 구성되되,
    상기 코어 보호상자(3)의 형상은 상기 링 코어(2)의 형상과 유사하고, 상기 코어 보호상자(3)의 링 상부면(31)상에는 외주 방향으로 링갭(32)이 형성되며,
    상기 링갭(32)의 내부프린지와 외부 프린지에는 상기 코어 보호상자(3)와 전기적으로 연결된 다수의 도입선(61,62,63,64,65,66;71,72,73,74,75,76)이 각각 외주 방향으로 배열되며,
    상기 링갭(32)의 내부프린지의 도입선(61,62,63,64,65,66)과 외부프린지의 도입선(71,72,73,74,75,76)이 서로 전기적으로 연결되는 동시에 두 개의 터미널(60,70)을 형성시키며,
    상기 코어 보호상자(3)와 두 개의 터미널(60,70)은 상기 고주파 변압기(1)의 저전압 권선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 변압기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 코어 보호상자(3)는 동으로 만들어진 것을 특징으로 하는 고주파 변압기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 코어 보호상자(3)는 알루미늄으로 만들어진 것을 특징으로 하는 고주파 변압기.
  4. 고주파 변압기(100)는:
    비결정질의 자성체로 만들어진 링코어(200)와;
    상기 링 코어(200)를 감싸며, 전도성 물질로 만들어진 코어 보호상자(300,900)와;
    코어 보호상자(300,900)상에 감겨지고 에나멜 절연선으로 된 고전압 권선(400)으로 구성되되,
    상기 코어 보호상자(300,900)는 제 1 코어 보호상자(300)와 제 2 코어 보호상자(900)로 구성되고, 상기 제 1 코어 보호상자(300)와 제 2 코어 보호상자(900)의 형상은 상기 링 코어(200)의 형상과 유사하며,
    상기 제 1 코어 보호상자(300)는 상기 링 코어(200)를 감싸고, 상기 제 2 코어 보호상자(900)는 상기 제 1 코어 보호상자를 전기적 절연으로 감싸며,
    상기 제 1 코어 보호상자(300)의 제 1 링 상부면(310)상에는 제 1 링갭(320)이 외주 방향으로 배열되고, 상기 제 2 코어 보호상자(900)의 제 2 링 상부면(910)상에는 제 2 링갭(920)이 외주 방향으로 배열되어, 상기 제 1 링갭(320)은 상기 제 2 링갭(920)에 대응되며 일치되며,
    상기 제 1 링갭(320)의 내부 프린지와 외부 프린지중 하나는 상기 제 2 링갭(920)의 반대쪽 프린지와 전기적으로 연결되고,
    상기 제 1 링갭(320)과 제 2 링갭(920)의 연결되지 않은 프린지에 근접된 코어 보호상자면에는 제 1 도입선 셋트(610,620,630,640,650,660)와 제 2 도입선 셋트(510,520,530,540)가 외주 방향으로 배열되는 동시에 상기 제 1 코어 보호상자(300)와 제 2 코어 보호상자(900)에 각각 전기적으로 연결되며,
    서로 연결되어진 상기 프린지에 근접된 상기 코어 보호상자면중 하나에는 제3 도입선 셋트(710,720,730,740,750)가 외주 방향에서 배열되는 동시에 상기 코어 보호상자(300,900)의 일치된 위치와 전기적으로 연결되며,
    상기 제 2 링 상부면(910)상에는, 다수의 예비홀(810,870)이 상기 제1 코어 보호상자(300)상의 제 1 도입선 셋트(610,620,630,640,650,660)의 위치와 일치되도록 개방되어 형성되며,
    상기 제 3 도입선 셋트(710,720,730,740,750)와 상기 제 2 도입선 셋트(510,520,530,540)는 서로 전기적으로 연결되는 동시에 제 3 터미널(777)과 제 2 터미널(999)을 형성시키며,
    상기 제 1 도입선 셋트(610,620,630,640,650,660)는 상기 예비홀(810,870)을 관통하여 제 1 터미널(666)이 형성되도록 서로 연결되어지며,
    상기 코어 보호상자(300,900)와, 제 1 터미널(666)과, 제 2 터미널(999)과, 상기 제 3 터미널(777)은 상기 고주판 변압기(100)의 센터탭을 갖는 저전압 권선으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고주파 변압기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 코어 보호상자(300,900)는 동으로 만들어진 것을 특징으로 하는 고주파 변압기.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 코어 보호상자(300,900)는 일루미늄으로 만들어진 것을 특징으로 하는 고주파 변압기,
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