KR101590131B1

KR101590131B1 - 변압기 및 어댑터

Info

Publication number: KR101590131B1
Application number: KR1020140194242A
Authority: KR
Inventors: 정낙준; 김종우; 한성연; 최흥균; 박근영; 노영승; 이승환
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2016-02-01
Also published as: KR20150073133A

Abstract

본 발명의 변압기는 코일 패턴이 형성되는 복수의 기판을 포함하는 1차 코일부; 절연된 코일을 포함하는 2차 코일부; 및 상기 1차 코일부에 형성되고, 차폐 패턴이 형성되는 하나 이상의 기판을 포함하는 차폐부;를 포함할 수 있다.

Description

변압기 및 어댑터{Transformer and adapter}

본 발명은 변압기 및 어댑터에 관한 것이다.

휴대용 전화기를 포함한 휴대용 전자기기의 사용이 일반화되고 있다.

이러한 휴대용 전자기기는 외부 전원 공급이 없는 상태에서도 작동할 수 있도록 충전지를 포함하고 있다. 아울러, 휴대용 전자기기는 외부 전원으로부터 내장된 충전지의 충전이 가능하도록 전원입력단자를 포함하고 있다.

한편, 외부 전원은 대형 가전기기에 맞는 전류를 공급하므로 휴대용 전자기기와 같은 소형기기에 적합하지 않다. 따라서, 외부 전원을 휴대용 전자기기의 전원으로 이용하기 위해서는 별도의 어댑터가 필요하다.

어댑터는 외부 전원을 해당 휴대용 전자기기에 맞는 전압으로 변압하는 변압기를 포함한다. 여기서, 변압기는 어댑터의 주요 기능을 담당하는 부품으로 어댑터의 크기를 좌우한다. 따라서, 어댑터의 소형화 및 품질향상을 위해서는 간단한 구조를 갖는 변압기의 개발이 필요하다.

참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다.

KR

2006-0027505

A

US

2009-0295528

A1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소형화가 용이한 변압기를 제공하는데 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 소형화가 가능한 어댑터를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기는 코일 패턴이 형성되는 복수의 기판을 포함하는 1차 코일부; 절연된 코일을 포함하는 2차 코일부; 및 상기 1차 코일부에 형성되고, 차폐 패턴이 형성되는 하나 이상의 기판을 포함하는 차폐부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐 패턴의 면적은 인접한 상기 1차 코일부의 코일 패턴의 면적과 동일하거나 또는 인접한 상기 1차 코일부의 코일 패턴의 면적보다 클 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐 패턴을 형성하는 곡선의 폭은 인접한 상기 1차 코일부의 코일 패턴을 형성하는 곡선의 폭과 다를 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐 패턴은 일 부분이 개방된 열린 곡선 형태일 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐 패턴은 상기 차폐부의 기판의 가장자리를 따라 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐 패턴은 똬리 형상의 단일 곡선으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐 패턴은 똬리 형상의 복수 곡선으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐 패턴은 상기 1차 코일부의 코일 패턴과 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐 패턴은 코어부와 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐부는, 상기 1차 코일부의 일 측에 형성되는 제1차폐부; 및 상기 1차 코일부의 타 측에 형성되는 제2차폐부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 제1차폐부는 상기 1차 코일부를 관통하는 비아 전극에 의해 상기 제2차폐부와 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 1차 코일부의 코일 패턴은 똬리 형상의 곡선으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 1차 코일부의 기판은 복수의 비아 전극을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 1차 코일부의 비아 전극은 상기 1차 코일부를 구성하는 기판의 수와 동수이거나 또는 상기 1차 코일부를 구성하는 기판의 수보다 많을 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 2차 코일부의 코일은 3중 절연 재질로 피복될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기는 코일 패턴이 형성되는 하나 이상의 기판을 포함하는 3차 코일부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 차폐 패턴은 상기 3차 코일부의 코일 패턴과 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에서 상기 1차 코일부의 코일 패턴이 형성하는 코일 권선 수는 상기 2차 코일부의 코일이 형성하는 코일 권수 수보다 클 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 어댑터는 회로기판; 및 상기 회로기판에 장착되는 변압기;를 포함하고, 상기 변압기는, 코일 패턴이 형성되는 복수의 기판을 포함하는 1차 코일부, 절연된 코일을 포함하는 2차 코일부, 및 상기 1차 코일부에 형성되고 차폐 패턴이 형성되는 하나 이상의 기판을 포함하는 차폐부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어댑터에서 상기 변압기는 상기 회로기판의 평면에 대해 상기 복수의 기판이 수직 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어댑터에서 상기 회로기판에 장착되는 필터 부품을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어댑터에서 상기 필터 부품은 상기 회로기판의 일 측 모서리에 배치되고, 상기 변압기는 상기 일 측 모서리와 마주하는 상기 회로기판의 타 측 모서리에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어댑터는 상기 필터 부품과 상기 변압기의 사이에 배치되는 커패시터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어댑터는 상기 변압기의 길이 또는 폭 방향을 따라 나란하게 배치되는 전원 출력 단자를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 소형화가 용이한 변압기를 제공할 수 있다.

아울러, 본 발명은 소형화가 용이한 어댑터를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기의 분리 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 차폐부와 1차 코일부를 구성하는 기판들을 순서대로 나타낸 평면도이고,
도 3은 도 2에 도시된 차폐부와 2차 코일부의 제1기판의 확대도이고,
도 4 내지 도 8은 도 2에 도시된 차폐부의 다른 형태를 나타낸 평면도이고,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 변압기의 분리 사시도이고,
도 10은 도 9에 도시된 제1차폐부, 3차 코일부, 1차 코일부, 제2차폐부를 구성하는 기판들을 순서대로 나타낸 평면도이고,
도 11은 도 9에 도시된 제1차폐부, 3차 코일부, 1차 코일부, 제2차폐부의 다른 형태에 따른 구성을 나타낸 평면도이고,
도 12는 도 11에 도시된 제1차폐부와 제2차폐부의 확대도이고,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어댑터의 구성도이고,
도 14는 도 13에 도시된 어댑터의 다른 형태를 나타낸 구성도이고,
도 15 내지 도 17은 일 실시 예에 따른 변압기의 성능을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차폐부와 1차 코일부를 구성하는 기판들을 순서대로 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 차폐부와 2차 코일부의 제1기판을 확대한 평면도이고, 도 4 내지 도 8은 도 2에 도시된 차폐부의 다른 형태를 나타낸 평면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 변압기의 분리 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 제1차폐부, 3차 코일부, 1차 코일부, 제2차폐부를 구성하는 기판들을 순서대로 나타낸 평면도이고, 도 11은 도 9에 도시된 제1차폐부, 3차 코일부, 1차 코일부, 제2차폐부의 다른 형태에 따른 구성을 나타낸 평면도이고, 도 12는 도 11에 도시된 제1차폐부와 제2차폐부를 확대한 평면도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어댑터의 구성도이고, 도 14는 도 13에 도시된 어댑터의 다른 형태를 나타낸 구성도이고, 도 15 내지 도 17은 일 실시 예에 따른 변압기의 성능을 나타낸 그래프이다.

(변압기)

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기를 설명한다.

본 실시 예에 따른 변압기(100)는 1차 코일부(110), 2차 코일부(120), 차폐부(140), 코어부(170)를 포함할 수 있다. 아울러, 변압기(100)는 안전규격을 만족시키기 위한 절연 피복(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 피복은 코어부(170)의 둘레를 감싸는 테이프 형태일 수 있다. 또는, 상기 절연 피복은 코어부(170)에 부착되는 절연 필름일 수 있다.

위와 같이 구성된 변압기(100)는 외부 전원의 전압 또는 전류를 전자기기에 적합한 전압 또는 전류로 변환하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 변압기(100)는 휴대용 전자기기 또는 휴대용 전자기기용 어댑터에 사용될 수 있다.

다음에서는 변압기(100)의 주요 구성을 설명한다.

1차 코일부(110)는 판형으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 1차 코일부(110)는 기판 형태일 수 있다. 부연 설명하면, 1차 코일부(110)는 코일 패턴이 형성된 다수의 기판으로 이루어질 수 있다. 여기서, 1차 코일부(110)의 코일 패턴이 형성하는 코일의 권선 수는 2차 코일부(120)의 코일 권선 수와 다를 수 있다. 예를 들어, 1차 코일부(110)의 코일 패턴이 형성하는 코일의 권선 수는 2차 코일부(120)의 코일 권선 수보다 클 수 있다. 그러나 이와 반대의 경우도 가능할 수 있다.

2차 코일부(120)는 구리 또는 기타 금속재질의 와이어로 소정의 횟수로 감긴 뭉치 형태일 수 있다. 여기서, 와이어는 절연물질로 피복되거나 또는 코팅된 형태일 수 있다. 예를 들어, 와이어는 3중 절연 재질로 코팅될 수 있다. 그러나 와이어의 표면이 절연물질로 반드시 피복 또는 코팅되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 와이어과 와이어 사이에 별도의 절연 테이프가 감기는 경우에는 상기 절연 피복을 생략할 수 있다. 참고로, 본 실시 예에서 2차 코일부(120)는 3중 절연 재질로 코팅된 코일로 이루어질 수 있다. 그러나 안전규격을 만족하는 범위에서 단일 절연 재질 또는 2중 절연 재질로 코팅된 코일로 2차 코일부(120)를 구성할 수 있다.

차폐부(140)는 기판 형태로 제작될 수 있다. 예를 들어, 차폐부(140)는 1차 코일부(110)와 동일 또는 유사한 형태로 제작될 수 있다. 차폐부(140)는 1차 코일부(110)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 차폐부(140)는 1차 코일부(110)의 일면에 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 차폐부(140)는 1차 코일부(110)의 제조공정을 통해 함께 제작될 수 있다.

차폐부(140)는 1차 코일부(110)와 2차 코일부(120) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우 1차 코일부(110)와 2차 코일부(120) 사이에 발생하는 전자파 간섭 현상을 감소시킬 수 있다. 아울러, 차폐부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이 1차 코일부(110)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 이 경우 1차 코일부(110)로부터 발생하는 전자파 간섭 현상을 감소시킬 수 있다. 그러나 차폐부(140)의 형성위치가 전술된 예시로 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 1차 코일부(110)의 양면 또는 1차 코일부(110)의 중간에 배치될 수도 있다.

코어부(170)는 페라이트 조직을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 그러나 코어부(170)의 재질이 페라이트로 한정되는 것은 아니며, 기타 다른 재료로 변경될 수 있다. 코어부(170)는 1차 코일부(110) 및 2차 코일부(120)의 바깥쪽을 감싸는 외족과 1차 코일부(110) 및 2차 코일부(120) 중 적어도 하나의 중심을 관통하는 중족을 포함할 수 있다. 그러나 코어부(170)의 형태가 전술된 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 코어부(170)는 외족만을 구비한 형태로 변경될 수도 있다.

다음에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 1차 코일부(110)와 차폐부(140)를 상세히 설명한다.

차폐부(140) 및 1차 코일부(110)는 기판형태로 제작될 수 있다. 예를 들어, 차폐부(140) 및 1차 코일부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 금속 패턴이 형성된 기판(142, 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)으로 구성될 수 있다. 여기서, 기판(142, 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)의 크기는 모두 동일할 수 있다. 그러나 필요에 따라 크기가 다른 기판을 포함할 수 있다.

차폐부(140)와 1차 코일부(110)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차폐부(140)의 기판(142)과 1차 코일부(110)의 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)은 순차적으로 적층되어 하나의 구조물을 형성할 수 있다.

아래에서는 기판 기반으로 구성된 차폐부(140) 및 1차 코일부(110)를 적층순서에 따라 설명한다.

차폐부(140)는 기판(142), 차폐 패턴(144), 복수의 비아 전극(146)을 포함할 수 있다. 이와 같이 구성된 차폐부(140)는 1차 코일부(110)에 형성되어 전자파 간섭을 최소화시킬 수 있다.

기판(142)은 프리프레그 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 기판(140)의 재질이 프리프레그로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기판(142)은 성형 및 가공이 용이한 재질로 변경될 수 있다.

차폐 패턴(144)은 일 부분이 개방된 열린 형태의 곡선으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 차폐 패턴(144)은 말굽 또는 고리 형상일 수 있다. 그러나 차폐 패턴(1440의 형상이 전술된 예시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 차폐 패턴(144)의 형상은 1차 코일부(110)의 인접한 기판(도 2 기준으로 제1기판(1101))의 코일 패턴(1141)에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 차폐 패턴(144)은 제1기판(1101)의 코일 패턴(1141)을 모두 수용할 수 있는 형상일 수 있다.

차폐 패턴(144)은 소정의 폭(Ws)을 가질 수 있다. 여기서, 상기 폭(Ws)은 제1기판(1101)의 코일 패턴(1141)의 폭(W1)과 대체로 동일할 수 있다. 그러나 상기 폭(Ws)이 코일 패턴(1141)의 폭(W1)과 반드시 동일해야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 크거나 작을 수 있다(도 3 참조).

차폐 패턴(144)은 소정의 면적(As)을 가질 수 있다. 여기서, 상기 면적(As)은 코일 패턴(1141)의 면적(A1)보다 클 수 있다. 그러나 차폐 패턴(144)의 면적(As)이 코일 패턴(1141)의 면적(A1)보다 반드시 커야하는 것은 아니다. 예를 들어, 차폐부(140)의 차폐 성능을 보장하는 범위에서 상기 면적(As)은 증감될 수 있다.

차폐 패턴(144)은 비아 전극(146)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 차폐 패턴(144)의 일 단(스타트 부분)은 비아 전극(146)에 의해 접지 단자와 연결될 수 있다. 또한, 차폐 패턴(144)의 타 단(피니쉬 부분)은 어떠한 전극과도 연결되지 않을 수 있다(즉, 오픈될 수 있다). 이러한 차폐 패턴(144)의 연결 구조는 변압기의 특성에 영향을 전혀 미치지 않으면서도 전자파 차폐 기능을 원활하게 수행하도록 할 수 있다.

비아 전극(146)은 기판(142)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 비아 전극(146)은 차폐 패턴(144)의 내측 및 외측에 형성될 수 있다. 본 실시 예에서 비아 전극(146)은 제1패턴용 비아 전극(1462), 제2패턴용 비아 전극(1464), 출력용 비아 전극(1466)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1패턴용 비아 전극(1462)은 차폐 패턴(144)의 안쪽에 형성될 수 있고, 제2패턴용 비아 전극(1464)은 차폐 패턴(144)의 바깥쪽에 형성될 수 있다. 그리고 출력용 비아 전극(1466)은 기판(142)의 가장자리 부분에 형성될 수 있다.

1차 코일부(110; 1101, 1102, 1103, 1104, 1105, 1106, 1107)는 복수의 기판으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 1차 코일부(110)는 제1코일 패턴(1141)이 형성되는 제1기판(1121), 제2코일 패턴(1142)이 형성되는 제2기판(1122), 제3코일 패턴(1143)이 형성되는 제3기판(1123), 제4코일 패턴(1144)이 형성되는 제4기판(1124), 제5코일 패턴(1145)이 형성되는 제5기판(1125), 제6코일 패턴(1146)이 형성되는 제6기판(1126), 및 제7코일 패턴(1147)이 형성되는 제7기판(1127)이 순차적으로 적층 결합하여 이루어질 수 있다.

각각의 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)에는 코일 패턴(1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)에는 똬리 형상의 코일 패턴(1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147)이 형성될 수 있다. 여기서, 코일 패턴(1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147)의 권선 수는 모두 동일할 수 있다. 그러나 코일 패턴(1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147)의 권선 수가 반드시 동일해야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 코일 패턴(1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147) 중 적어도 하나는 1차 코일부(110)의 권선 수를 설정된 값으로 일치시키기 위해 권선 수가 조정될 수 있다.

아울러, 각각의 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)에는 비아 전극(1161, 1162, 1163, 1164, 1165, 1166, 1167)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)에는 제1패턴용 비아 전극(1171, 1172, 1173, 1174, 1175, 1176, 1177), 제2패턴용 비아 전극(1181, 1182, 1183, 1184, 1185, 1186, 1187), 출력용 비아 전극(1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197)이 형성될 수 있다. 각각의 비아 전극(1161, 1162, 1163, 1164, 1165, 1166, 1167)은 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)을 관통하는 형태로 형성될 수 있다.

따라서, 서로 다른 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)에 형성되는 코일 패턴(1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147)은 비아 전극(1161, 1162, 1163, 1164, 1165, 1166, 1167)에 의해 상호 연결될 수 있다. 예를 들어, 각각의 코일 패턴(1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147)은 비아 전극(1161, 1162, 1163, 1164, 1165, 1166, 1167)에 의해 하나의 곡선처럼 연결될 수 있다. 부연 설명하면, 각 코일 패턴(1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147)의 일 단은 하나의 패턴용 비아 전극(1171, 1172, 1173, 1174, 1175, 1176, 1177, 1181, 1182, 1183, 1184, 1185, 1186, 1187)을 매개로 상호 연결될 수 있다.

한편, 각 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)에 형성되는 패턴용 비아 전극(1171, 1172, 1173, 1174, 1175, 1176, 1177, 1181, 1182, 1183, 1184, 1185, 1186, 1187)의 수는 1차 코일부(110)를 구성하는 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)의 수와 같거나 또는 이보다 많을 수 있다. 예를 들어, 1차 코일부(110)가 7장의 기판으로 구성된다면, 각 기판에 형성되는 패턴용 비아 전극의 수는 7개이거나 또는 이보다 많을 수 있다. 다만, 출력용 비아 전극(1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197)는 2 이상의 범위에서 임의대로 선택될 수 있다.

다음에서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 차폐부의 다른 형태를 설명한다.

일 형태에 따른 차폐부(140)는 차폐 패턴(144)과 비아 전극(146)이 연결되는 구조를 가질 수 있다(도 4 참조). 예를 들어, 차폐 패턴(144)은 비아 전극(146)을 매개로 회로 기판의 접지 단자와 연결될 수 있다. 참고로, 도 4에서는 차폐 패턴(144)이 제2패턴용 비아 전극(1464)과 연결된 것으로 도시되어 있으나, 제1패턴용 비아 전극(1462) 또는 출력용 비아 전극(1466)과 연결될 수도 있다.

다른 형태에 따른 차폐부(140)는 확장된 영역을 갖는 차폐 패턴(144)을 가질 수 있다(도 5 참조). 예를 들어, 차폐 패턴(144)은 기판(142)의 상당영역을 덮을 수 있다.

또 다른 형태에 따른 차폐부(140)는 똬리 형상의 차폐 패턴(144)을 가질 수 있다(도 6 참조). 예를 들어, 차폐 패턴(144)은 1차 코일부(110)의 코일 패턴(1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147)과 유사한 형태를 가질 수 있다. 즉, 차폐 패턴(144)은 단일 곡선이 1회 이상 감긴 형태로 형성될 수 있다.

또 다른 형태에 따른 차폐부(140)는 복수의 곡선으로 구성된 차폐 패턴(144)을 가질 수 있다(도 7 참조). 예를 들어, 차폐 패턴(144)은 2개의 곡선으로 구성될 수 있다. 즉, 차폐 패턴(144)은 하나의 곡선이 복수의 곡선으로 분할된 형태일 수 있다.

이와 같이 구성된 변압기(100)는 제조공정 및 MLB(Multilayer PCB) 제작 이후 코어 조립공정을 단순화시키는데 유리할 수 있다. 또한, 본 변압기(100)는 권선 방식의 변압기에 비해 특성 편차를 감소시킬 수 있다. 또한, 본 변압기(100)는 차폐부(140)를 통해 안정된 특성값을 유지할 수 있으므로, 판형 변압기의 문제점인 EMI 특성을 개선할 수 있다.

다음에서는 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 변압기를 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서 전술된 실시 예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 실시 예에 따른 변압기(100)는 차폐부의 구성에 있어서 전술된 실시 예와 구별될 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 변압기(100)는 복수의 차폐부(150, 160)를 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 차폐부는 제1차폐부(150) 및 제2차폐부(160)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1차폐부(150)는 1차 코일부(110)의 일면에 형성되고, 제2차폐부(160)는 1차 코일부(110)의 타면에 형성될 수 있다.

아울러, 본 실시 예에 따른 변압기(100)는 3차 코일부(130)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 3차 코일부(130)는 제1차폐부(150)와 1차 코일부(110) 사이에 형성될 수 있다. 그러나 3차 코일부(130)의 형성위치가 전술된 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 3차 코일부(130)는 1차 코일부(110)와 제2차폐부(160) 사이에 형성될 수 있다. 또는, 3차 코일부(130)는 제1차폐부(150)의 바깥쪽 또는 제2차폐부(160)의 바깥쪽에 형성될 수 있다.

3차 코일부(130)는 도 10에 도시된 바와 같이 기판(132), 코일 패턴(134), 비아 전극(136; 1362, 1364, 1366)을 포함할 수 있다. 즉, 3차 코일부(130)는 1차 코일부(110)와 대체로 유사한 형태를 가질 수 있다. 이와 같이 구성된 3차 코일부(130)는 제1차폐부(150), 1차 코일부(110; 1101, 1102, 1103, 1104, 1105, 1106, 1107), 제2차폐부(160)와 함께 일체로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 3차 코일부(130)는 1차 코일부(110) 또는 2차 코일부(120)로부터 공급되는 전력으로부터 유도 기전력을 얻는 용도(즉, VCC 용도)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 3차 코일부(130)는 1차 코일부(110)로부터 얻은 전력을 본 실시 예에 따른 변압기가 장착되는 전자기기의 대기 전력(standby power)으로 공급할 수 있다. 참고로, 상기 전자기기는 휴대용 전자기기용 어댑터일 수 있다.

다음에서는 도 11 및 도 12를 참조하여 차폐부(150, 160)의 다른 형태를 설명한다.

제1차폐부(150) 및 제2차폐부(160)는 비아 전극(156, 136, 1161, 1162, 1163, 1164, 1165, 1166, 1167, 166)을 매개로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1차폐부(150)는 비아 전극(1562)과 연결될 수 있고, 제2차폐부(160)는 비아 전극(1662)과 연결될 수 있다. 여기서, 상기 비아 전극들(1562, 1662)은 적층 상태에서 상하 중첩되는 위치에 있으므로, 제1차폐부(150)와 제2차폐부(160)는 상호 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 제1차폐부(150)과 제2차폐부(160)는 서로 다른 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1차폐부(150)의 차폐 패턴(154)은 일 측이 개방된 곡선 형상이고, 제2차폐부(160)의 차폐 패턴(164)은 2회 이상으로 감긴 똬리 형상일 수 있다. 그러나 제1차폐부(150)의 차폐 패턴(154)과 제2차폐부(160)의 차폐 패턴(164)이 반드시 상이해야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1차폐부(150)의 차폐 패턴(154)과 제2차폐부(160)의 차폐 패턴(164)은 동일한 형상일 수 있다.

제1차폐부(150)의 차폐 패턴(154)과 제2차폐부(160)의 차폐 패턴(164)은 연결될 수 있다. 예를 들어, 차폐 패턴(154)의 일 단과 차폐 패턴(164)의 일 단은 비아 전극(1562, 1662)에 의해 연결될 수 있다. 아울러, 차폐 패턴(154)의 타 단과 차폐 패턴(164)의 타 단은 개방(오픈)될 수 있다. 이러한 차폐 패턴을 갖는 차폐부(150, 160)는 변압기의 제품 특성에 영향을 미치지 않으면서도 차폐 기능을 원활하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 본 실시 예에 따른 변압기(100)는 2개의 차폐부(150, 160)를 통해 와이어를 이용한 EMI 실드와 대체로 동일 또는 유사한 특성을 유도할 수 있다. 또한, 본 변압기(100)는 제조공정 및 MLB(Multilayer PCB) 제작 이후 코어 조립공정을 단순화시키는데 유리할 수 있다. 아울러, 본 변압기(100)는 권선형 변압기에 비해 특성 편차가 작으므로, 안정된 특성값을 유지할 수 있다. 따라서, 본 변압기(100)는 판형 변압기의 문제점인 EMI 특성을 효과적으로 개선할 수 있다.

(어댑터)

다음에서는 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 어댑터를 설명한다. 참고로, 이하에서 설명되는 변압기는 전술된 변압기 중 어느 하나일 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 실시 예에 따른 어댑터(10)는 변압기(100), 회로기판(200), 필터 부품(300), 커패시터(400), 전원 출력 단자(500)를 포함할 수 있다.

회로기판(200)은 어댑터(10)의 내부에 장착될 수 있다. 예를 들어, 회로기판(200)은 어댑터(10)의 케이스(도시되지 않음)에 의해 형성되는 내부 공간에 장착될 수 있다. 아울러, 회로 기판(200)은 어댑터(10)의 케이스에 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(200)은 케이스의 일 부분을 형성할 수 있다.

회로 기판(200)에는 회로 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(200)에는 변압기(100), 필터 부품(300), 커패시터(400), 전원 출력 단자(500)를 연결하는 회로 패턴이 형성될 수 있다. 아울러, 회로 기판(200)에는 전술된 전자부품 외에 다른 전자부품(예를 들어, 저항 등)을 연결하기 위한 다른 회로 패턴을 더 형성될 수 있다.

변압기(100)는 회로 기판(200)의 평면과 평행하게 장착될 수 있다. 예를 들어, 변압기(100)는 1차 코일부(110))의 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)과 회로 기판(200)이 평행하게 배치되도록 회로 기판(200)에 장착될 수 있다(도 13 참조).

이와 달리 변압기(100)는 회로 기판(200)의 평면에 대해 수직하게 장착될 수 있다. 예를 들어, 변압기(100)는 1차 코일부(110))의 기판(1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, 1127)이 회로 기판(200)의 평면에 대해 수직하게 배치되도록 회로 기판(200)에 장착될 수 있다(도 14 참조).

변압기(100)는 회로 기판(200)의 모서리에 배치될 수 있다. 아울러, 변압기(100)는 필터 부품(300)과 대각방향에 배치될 수 있다. 예를 들어, 변압기(100)는 회로 기판(200)의 일 측 모서리에 배치되고, 필터 부품(300)은 상기 모서리와 마주하는 타 측 모서리에 배치될 수 있다(도 14 참조). 이러한 배치구조는 코일 부품(변압기(100)와 필터 부품(300))으로부터 발생하는 열을 주변으로 방출시키는데 유리할 수 있다.

아울러, 변압기(100)와 필터 부품(300)의 사이에는 커패시터(400)가 배치될 수 있다. 이러한 배치구조는 변압기(100)와 필터 부품(300)의 사이 공간을 효율적으로 활용하는데 유리할 수 있다.

또한, 변압기(100)는 회로 기판(200)에서 전원 출력 단자(500)와 동일 선상에 배치될 수 있다. 이러한 배치구조는 회로 기판(200)의 회로 패턴을 최적화하는데 유리할 수 있다.

위와 같이 구성된 본 실시 예에 따른 어댑터(10)는 변압기(100)의 안전규격을 유지하는데 유리할 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 어댑터(10)는 제품을 소형화하는데 유리할 수 있으며, 전자파 차폐특성을 개선하는데 유리할 수 있다.

본 어댑터(10)는 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이 대체로 우수한 EMI 특성을 나타내었다. 특히, 변압기(100)의 차폐부(150, 160)를 코어와 연결한 경우에 보다 좋은 EMI 특성을 나타내왔다. 또한, 어댑터(10)에 스너버(snubber) 회로를 구성한 경우, leakage 현상을 감소시킬 수 있었다. 참고로, 본 실시 예에서 스너버 회로는 칩 저항과 MLCC를 포함할 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

10 어댑터
200 회로기판
300 필터 부품
400 커패시터
500 전원 출력 단자
100 변압기
110, 1101 ~ 1107 1차 코일부
1121 ~ 1127 (1차 코일부의) 기판
1141 ~ 1147 (1차 코일부의) 코일 패턴
1161 ~ 1167 (1차 코일부의) 비아 전극
120 2차 코일부
130 3차 코일부
132 (3차 코일부의) 기판
134 (3차 코일부의) 코일 패턴
136 (3차 코일부의) 비아 전극
140 차폐부
142 (차폐부의) 기판
144 (차폐부의) 코일 패턴
146 (차폐부의) 비아 전극
150 제1차폐부
160 제2차폐부
170 코어부
W1 (1차 코일부 코일 패턴의) 폭
A1 (차 코일부 코일 패턴의) 면적
Ws (차폐부 코일 패턴의) 폭
As (차폐부 코일 패턴의) 면적

Claims

회로기판; 및
상기 회로기판에 장착되는 변압기;
를 포함하고,
상기 변압기는,
코일 패턴이 형성되는 복수의 기판이 적층된 적층기판을 포함하는 1차 코일부,
상기 1차 코일부와 다른 코일 권선 수를 갖도록 구성되고, 상기 적층기판의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 위치되며, 도체 와이어 및 상기 도체 와이어를 피복하는 절연재를 포함하는 2차 코일부, 및
상기 1차 코일부에 형성되고 차폐 패턴이 형성되는 하나 이상의 기판을 포함하는 차폐부를 포함하는 어댑터.
제1항에 있어서,
상기 변압기는 상기 회로기판의 평면에 대해 상기 복수의 기판이 수직 배치되는 어댑터.
제1항에 있어서,
상기 회로기판에 장착되는 필터 부품을 더 포함하는 어댑터.
제3항에 있어서,
상기 필터 부품은 상기 회로기판의 일 측 모서리에 배치되고,
상기 변압기는 상기 일 측 모서리와 마주하는 상기 회로기판의 타 측 모서리에 배치되는 어댑터.
제3항에 있어서,
상기 필터 부품과 상기 변압기의 사이에 배치되는 커패시터를 더 포함하는 어댑터.
제1항에 있어서,
상기 변압기의 길이 또는 폭 방향을 따라 나란하게 배치되는 전원 출력 단자를 더 포함하는 어댑터.