KR20210135938A - Transformer and power supply for reducing displacement current by capacitive coupling between windings - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 전원 장치의 트랜스포머의 권선 간의 용량성 결합을 이용하여, 전원 장치의 트랜스포머의 1차측과 출력권선 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 그 용량성 결합의 합의 제품 간의 편차를 낮춰서, 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치에 관한 것이다.The present invention uses the capacitive coupling between the windings of the transformer of the power supply to reduce the deviation between the product of the sum of the capacitive coupling of the switching frequency components between the primary side of the transformer of the power device and the output winding and the sum of the capacitive coupling By lowering it, it relates to a transformer and a power supply device that significantly lowers the influence of noise of the power supply device to the outside through a line.
스위칭형 전원 장치에 있어서, 스위칭에 의해 트랜스포머의 1차 측의 권선들과 출력권선 사이에서 생성되는 용량성 결합은, 전원 장치로부터 접지로 변위전류를 생성하게 하여 Conducted EMI (Electromagnetic Interference)가 심해지게 하거나, 전원 장치로부터 공기 중으로 노이즈를 방사시켜 Radiated EMI가 심해지게 한다. 스위칭형 전원 장치에서 발생되는 EMI에 대한 규제를 만족시키기 위하여, 전원 장치의 트랜스포머의 1차 측의 권선들로부터 출력권선으로 생성되는 용량성 결합의 합을 낮추려는 다양한 종래의 기술들이 존재한다.In a switched power supply device, the capacitive coupling generated between the windings on the primary side of the transformer and the output winding by switching causes a displacement current to be generated from the power supply device to the ground so that Conducted EMI (Electromagnetic Interference) becomes severe. Otherwise, it radiates noise from the power supply into the air to intensify the Radiated EMI. In order to satisfy the regulation on EMI generated in a switched power supply, there are various conventional techniques for lowering the sum of the capacitive coupling generated from the windings on the primary side of the transformer of the power supply to the output winding.
그런데, 종래의 기술들은, 권선의 작업이 어렵거나, 트랜스포머의 1차측과 출력권선 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 제품 간의 편차가 크거나, 전원 장치의 선로를 통해서 스파이크 전압 성분이나 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈의 영향이 외부로 크게 미치게 되는 단점이 있었다.However, in the prior art, the work of the winding is difficult, the deviation between the products of the sum of the capacitive coupling of the switching frequency component between the primary side of the transformer and the output winding is large, or the spike voltage component or 500KHz through the line of the power supply There was a disadvantage that the influence of noise in the frequency band of 30 MHz to the outside is greatly affected.
종래의 기술을 간략히 설명하면 다음과 같다.A brief description of the prior art is as follows.
이하 제시된 모든 도면에서, 트랜스포머의 각 권선에 표시된 검은 점 혹은 검은 색으로 채워진 원은 권선이 감기기 시작하는 시작점을 표시한다.In all the drawings presented below, the black dot or circle filled in black marked on each winding of the transformer marks the starting point at which the winding starts winding.
또한, 본 명세서에서 지칭하는 전원 장치의 1차측의 직류적인 접지는 본 명세서의 각 회로도에 도시된 입력평활캐패시터(11)의 "- " 단자에 연결되는 선로를 말하며, 1차측의 교류적인 접지는 스위칭 주파수 이상의 주파수에 대해 충분히 낮은 임피단스를 갖는 캐패시터를 거쳐서 전원 장치의 1차측의 직류적인 접지로 연결되는 것을 말한다. 즉, 본 명세서의 각 회로도에 도시된 입력평활캐패시터(11)의 "+" 단자나 전원 장치의 제어부에 공급되는 전원 전압을 평활하는 캐패시터(16)의 단자 등이 1차측의 교류적인 접지에 해당한다. 본 명세서에서 지칭하는 전원 장치의 1차측의 접지란 전원 장치의 1차측의 직류적인 접지와 교류적인 접지를 모두 포함한다.In addition, the DC ground of the primary side of the power supply device referred to in this specification refers to a line connected to the "-" terminal of the
본 명세서에서 지칭하는 2차측의 접지는 본 명세서의 각 회로도에 도시된 출력평활캐패시터(36)의 두 단자에 연결되는 선로를 모두 지칭한다.The ground of the secondary side referred to in this specification refers to both the lines connected to the two terminals of the
도 1은 종전의 전원 장치에 사용되는 트랜스포머(17)의 구조도의 일례를 보인다. 도 1에 있어서, 전원장치의 스위칭 동작에 의해 트랜스포머(17)의 입력권선(171)에 큰 전위의 변동이 생성되는데, 입력권선(171)으로부터 큰 전위차에 의해 출력권선(173)으로 용량성 결합이 생성되면, 전원 장치의 출력 선로는 큰 노이즈 전위를 갖게 되어 EMI가 매우 나빠진다. 순권선(172)은, 입력권선(171)과 출력권선(173) 사이의 권선 층을 꽉 채워서 감겨서, 입력권선(171)이 직접 출력권선(173)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단하여, EMI가 나빠지는 것을 방지한다. 그러나 순권선(172)의 차단에도 불구하고, 입력권선(171)은 출력권선(173)으로 약간의 용량성 결합을 생성하고, 트랜스포머의 코어(176)도 출력권선(173)으로 역시 약간의 용량성 결합을 생성하며, 이들의 용량성 결합은 출력 선로에 노이즈 전위를 갖게 하여 전도성 EMI를 나쁘게 한다.1 shows an example of a structural diagram of a
도 1의 트랜스포머(17)의 순권선(172)은, 입력권선(171)과 트랜스포머의 코어(176)가 출력권선(173)으로 생성하는 용량성 결합을 상쇄시켜 제거하기 위하여, 두 용량성 결합의 합과 크기가 비슷하고 역극성인 용량성 결합을 출력권선(173)으로 생성시키며, 그 결과로 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해서 외부로 미치는 영향이 현저히 낮아진다.The
도1의 트랜스포머(17)에 있어서, 입력권선(171)과 트랜스포머의 코어(176)가 출력권선(173)으로 생성하는 용량성 결합을 상쇄시켜서 제거하기 위하여, 순권선(172)은 같은 크기로 역극성인 용량성 결합을 출력권선(173)으로 생성시킨다. 그러기 위하여, 순권선(172)은 출력권선(173)의 턴 수보다 1턴 내지 2턴 큰 턴 수를 가진다.In the
그런데, 출력권선(173)의 턴 수가 8턴인 경우, 순권선(172)을 9턴 내지 10턴으로 8mm 폭의 보빈(177)의 한 층을 꽉 채워서 감으려면, 0.2mm 내외의 선을 4가닥을 가지런히 펼쳐서 밀착하여 감아야 하는데, 그러한 권선 작업이 매우 어렵다는데 문제가 있다.By the way, when the number of turns of the output winding 173 is 8 turns, in order to wind the net winding 172 with 9 to 10 turns with one layer of the 8 mm
도 2는 도 1의 트랜스포머(17)의 권선 작업의 어려움을 개선하기 위한 트랜스포머(17a)의 구조도의 일례를 보인다.FIG. 2 shows an example of a structural diagram of a
도 2의 트랜스포머(17a)는, 1차측 요소들로부터 출력권선(173)으로 생성되는 용량성 결합을 상쇄시켜서 제거하기 위해, 순권선(172)이 출력권선(173)의 턴 수보다 훨씬 큰 턴 수를 갖도록 한 것이다. 예를 들어서 출력권선(173)의 턴 수가 9턴인 경우, 순권선(172)의 턴 수가 20턴 정도로 되도록 하여, 0.2mm 내외의 선을 2가닥으로 쉽게 감을 수 있게 한다.Transformer 17a of FIG. 2 has the number of turns in which the
도 2의 트랜스포머(17a)에 있어서, 역권선(174)은 입력권선(171)과 트랜스포머의 코어(176)가 출력권선(173)으로 생성하는 용량성 결합과 같은 극성의 용량성 결합을 출력권선(173)으로 생성한다. 순권선(172)은, 입력권선(171)과 트랜스포머의 코어(176)와 역권선(174)이 출력권선(173)으로 생성하는 용량성 결합을 상쇄시켜 제거하기 위하여, 출력권선(173)의 턴 수보다 훨씬 큰 턴 수를 가진다.In the
도 2의 트랜스포머(17a)에 있어서, 순권선(172)과 역권선(174)은 입력권선(171)과 출력권선(173) 사이의 권선 층에 순차적으로 감긴다. 그런데, 순권선(172)과 역권선(174) 중의 하나는 먼저 감기고 다른 한 권선은 나중에 감기는데, 나중에 감기는 권선이 감기기 시작하는 위치가 제품마다 약간씩 달라지는 편차가 발생되며, 나중에 감기는 권선이 출력권선(173)으로 생성하는 용량성 결합의 크기도 제품마다 달라지게 되어, 트랜스포머의 제품에 따라서 전원 장치의 선로의 노이즈 전위가 매우 높게 나타나는 단점을 가진다.In the
도 3은 도 2의 종전의 트랜스포머(17a)에 의해 발생되는 제품 간의 편차를 줄이기 위한 종전의 기술의 원리도이고, 도 4는 도 3의 원리도에 따르는 트랜스포머(13)의 구조도를 보인다.3 is a principle diagram of a prior art for reducing the deviation between products generated by the
도 3과 도 4의 트랜스포머(13)에 있어서, 서로 역 극성의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동을 가지는 순권선(132)과 역권선(134)은 순권선(132)의 매 턴과 역권선(134)의 매 턴이 서로 밀착하여 입력권선(131)과 출력권선(133)의 한 측면 사이의 권선층에 나란히 함께 감기며, 순권선(132)과 역권선(134)이 감기는 면적의 평균 전위는 "영" 이 된다.In the
도 3과 도 4의 트랜스포머(13)는, 출력권선(133)의 한 측면으로 트랜스포머의 코어(176)와 입력권선(171)과 "영" 의 평균 전위를 가지는 순권선(132)과 역권선(134)의 조합에 의한 용량성 결합을 생성시키고, 출력권선(133)의 다른 한 측면으로 균형권선(135)에 의해 출력권선(133)의 한 측면으로 생성되는 용량성 결합과 크기는 같고 역 극성인 용량성 결합을 생성시켜서, 출력권선(133)으로 생성되는 용량성 결합을 상쇄시킨다.The
도 3과 도 4의 트랜스포머(13)의 순권선(132)과 역권선(134)은 감기는 위치가 크게 변동하지 않으므로, 순권선(132)과 역권선(134)이 출력권선(133)의 한 측면으로 생성하는 용량성 결합의 편차는 도 2의 트랜스포머(17a)의 편차에 비해서 감소한다.Since the winding positions of the
도 3과 도 4의 트랜스포머(13)에 있어서, 서로 역 극성의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동을 가지는 순권선(132)과 역권선(134)은, 출력권선(133)의 한 측면과 입력권선(131) 사이의 권선층에 나란히 함께 감긴다. 균형권선(135)은 출력권선(133)의 다른 측면과 밀착하여 감긴다. 순권선(132)과 역권선(134)은 굵기와 턴 수가 서로 같고, 두 권선의 전위의 변동은 서로 역극성이다. 따라서, 순권선(132)과 역권선(134)이 감기는 면적의 평균 전위는 "영" 이다.In the
도 1의 트랜스포머(17)에 있어서, 트랜스포머의 코어(176)와 입력권선(171)이 출력권선(173)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기는 순권선(172)이 1턴 내지 2턴의 턴 수의 차이에 의해 출력권선(173)으로 생성하는 용량성 결합의 크기와 같으며, 그로 인해 상쇄된다.In the
그런데, 도 3의 트랜스포머(13)에 있어서, 출력권선(133)이 9턴 인 경우, 평균전위가 "영" 인 순권선(132)과 역권선(134)의 조합과 출력권선(133) 사이에 9턴의 턴 수 차이에 의한 전위차가 존재한다. 따라서, 도 3의 순권선(132)과 역권선(134)의 조합이 출력권선(133)으로 생성하는 용량성 결합은 도 1의 트랜스포머(17)의 순권선(172)이 출력권선(173)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합보다 대략 4.5배 내지 9배 정도로 매우 크다.However, in the
이와 같이, 도 3과 도 4의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 순권선(132)과 역권선(134)의 조합이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 매우 큰 용량성 결합을 균형권선(135)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 매우 큰 용량성 결합으로 상쇄시켜서, 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 노이즈가 선로를 통해서 외부로 미치는 영향을 낮춘다. 그러기 위해서, 균형권선(135)의 턴 수는 출력권선(133)의 턴 수의 약 2배이다.In this way, the
트랜스포머(13)는, 제품 간의 편차에 의해, 용량성으로 결합하는 출력권선(133)의 매 턴의 부분과 순권선(132)과 역권선(134)의 매 턴의 부분의 위치가 서로 약간씩 달라지고 용량성으로 결합하는 출력권선(133)의 매 턴의 부분과 균형권선(135)의 매 턴의 부분의 위치가 서로 약간씩 달라진다. 그로 인해 순권선(132)과 역권선(134)의 조합이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기가 달라지고, 균형권선(135)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기도 달라진다. 순권선(132)과 역권선(134)의 조합이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 제품 간의 편차에 의한 변화폭과 균형권선(135)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 제품 간의 편차에 의한 변화폭이 커질수록, 전원 장치는 선로의 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위가 높은 제품이 많아지게 된다.In the
그런데, 트랜스포머(13)는, 순권선(132)과 역권선(134)의 조합이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합이 매우 크고, 균형권선(135)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합이 매우 크므로, 순권선(132)과 역권선(134)의 조합이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 제품 간의 편차에 의한 변화폭과 균형권선(135)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 제품 간의 편차에 의한 변화폭도 매우 크다. 따라서, 트랜스포머(13)를 사용하는 전원 장치는 선로의 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위가 높은 제품이 많게 된다. 그로 인해 일부 제조사의 경우, 제품 간의 편차를 감안하여 모든 주파수 영역에서 10dB 이상의 EMI의 마진을 확보하기를 요구하기도 한다. 결국 전원 장치의 필터 비용이 증가하게 되는 단점을 가진다.However, in the
또한, 도 3의 트랜스포머(13)는, 두 가닥으로 감기는 균형권선(135)을 필요로 하므로, 트랜스포머(13)의 가격이 상승하는 단점을 가진다.In addition, since the
도 3의 원리도에 있어서, 단자 (1)과 단자 (2)에 인가되는 교류 입력 전압은 정류되고 입력평활캐패시터(11)에 의해 평활된다. 트랜스포머(13)의 입력권선(131)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결된다. 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자는 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결된다. 제어부(14)에 의해 스위칭소자(12)의 스위칭 동작이 제어되어 트랜스포머(13)의 출력권선(133)으로 전달하는 에너지의 양이 변화한다. MOS-FET에 의해 구성되는 Synchronous Rectification 방식이나 다이오드가 주로 사용되는 출력정류기(35)와 출력평활캐패시터(36)는 출력권선(133)의 전압을 정류하고 평활하여 부하에 안정화된 전압을 공급한다. 트랜스포머(13)의 입력권선(131) 중 출력권선(133)과 결합하지 않는 Leakage Inductance에 축적된 에너지와 입력권선(131)의 분포용량 및 스위칭소자(12)의 접합용량 등과의 공진에 의해 생성되는 스파이크 전압은 저항(24)과 다이오드(25)로 정류되고 캐패시터(27)로 평활되어 저항(26)에 의해 열로써 소비되면서 억제된다. 저항(24)과 다이오드(25)와 캐패시터(27)와 저항(26)은 입력권선(131)의 양단 전압을 제한하는 클램프 회로이다.In the principle diagram of FIG. 3 , the AC input voltage applied to the
한편, 도 3의 종래의 기술에 있어서, 출력권선(133)으로 용량성 결합을 생성시키는 것이 스위칭 주파수 성분만은 아니다.Meanwhile, in the prior art of FIG. 3 , it is not only the switching frequency component that creates capacitive coupling to the output winding 133 .
전원 장치의 스위칭 소자(12)가 턴 온될 때와 턴 오프될 때, 트랜스포머(13)의 입력권선(131)은 다양한 성분의 노이즈 전압을 발생시킨다. 그 중에서 가장 대표적인 성분은, 클램프 다이오드(25)의 노이즈 전류와 입력권선(131)의 Leakage inductance에 의해 생성되는 고주파 노이즈 성분과, 입력권선(131)의 Leakage inductance와 분포용량 사이의 공진에 의해 생성되는 스파이크 전압 성분과, 제어부(14)에 전원 전압을 공급하는 정류 다이오드의 노이즈 전류에 의해 나타나는 순권선(132) 혹은 역권선(134)의 노이즈 전압 성분 등이다. 입력권선(131)은 이러한 대표적인 성분들 이외에도 다양한 성분의 전압들을 생성한다.When the switching
전원 장치의 스위칭 소자(12)가 턴 온될 때와 턴 오프될 때, 트랜스포머(13)의 출력권선(133)도 출력권선(133)의 Leakage inductance와 출력권선(133) 주변의 분포용량 사이의 공진에 의해 생성되는 노이즈 전압과 출력권선(133)의 Leakage inductance와 출력정류기(35)의 노이즈 전류에 따른 노이즈 전압 등을 생성한다.When the switching
이하 이들 노이즈 전압이 전원장치의 외부로 영향을 미치게 되는 과정에 대해서 도 4의 트랜스포머(13)를 사용하는 도 5와 도 6의 실시예를 이용하여 설명한다.Hereinafter, a process in which these noise voltages affect the outside of the power supply device will be described using the embodiment of FIGS. 5 and 6 using the
도 5는, 트랜스포머(13)의 입력권선(131)이 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 접속되고, 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자가 직접 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결되며, 출력정류기(35)와 출력평활캐패시터(36)가 출력권선(133)의 "부" 의 전압을 정류하고 평활하여 안정화된 전압을 부하에 공급하는 전원장치의 실시예이다.5, the input winding 131 of the
도 6은, 트랜스포머(13)의 입력권선(131)이 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 접속되고, 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자가 직접 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결되며, 출력정류기(35a)와 출력평활캐패시터(36)가 출력권선(133)의 "정" 의 전압을 정류하고 평활하여 안정화된 전압을 부하에 공급하는 전원장치의 실시예이다.6, the input winding 131 of the
도 5와 도 6에서, 저항(24)과 다이오드(25)와 캐패시터(27)와 저항(26)은 도 3의 클램프 회로에 대응된다.5 and 6, the
도 5와 도 6의 종래기술에 있어서, 트랜스포머(13)의 출력권선(133)과 자기적으로 결합하지 않는 입력권선(131)의 Leakage Inductance에 축적된 에너지에 의해 생성되는 스파이크 전압은 순권선(132)과 역권선(134)에 유도된다. 균형권선(135)은, 출력권선(133)의 다음 층에 위치하므로, 입력권선(131)의 Leakage Inductance와 자기적인 결합을 전혀 하지 못하며, 스파이크 전압은 거의 유도되지 않는다.5 and 6, the spike voltage generated by the energy accumulated in the leakage inductance of the input winding 131 that is not magnetically coupled with the output winding 133 of the
순권선(132)과 역권선(134)에 유도되는 스파이크 전압 성분이 출력권선(133)으로 용량성 결합을 생성하여 상쇄되지 않으면, 전원 장치의 출력선로는 스파이크 전압 성분의 노이즈 전위를 가지게 된다.If the spike voltage component induced in the forward winding 132 and the reverse winding 134 is not canceled by generating capacitive coupling to the output winding 133, the output line of the power supply has a noise potential of the spike voltage component.
출력 전압이 4V 내지 9V의 범위로 변화하고 제어부(14)의 전원 전압이 10V 이상이 요구되는 경우, 도 5와 도 6의 종래기술의 실시예는 순권선(132)이나 역권선(134) 중 하나의 전압을 정류하여 제어부(14)에 전원 전압으로 공급한다. 그러기 위하여, 순권선(132)의 턴 수와 역권선(134)의 턴 수는 출력권선(133)의 턴 수의 2배 보다 1~2턴 크게 선정되며, 순권선(132)과 역권선(134)에 매우 큰 스파이크 전압이 유도된다. 그런데, 순권선(132)이나 역권선(134) 중의 하나의 전압만을 다이오드(15 혹은 15a)와 캐패시터(16)로 정류하고 평활하여 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급하므로, 순권선(132)이나 역권선(134) 중에서 정류회로가 연결되는 한 권선에 유도되는 스파이크 전압은 Clamp되어 피크치가 낮고, 정류회로가 연결되지 않는 나머지 한 권선에 유도되는 스파이크 전압은 Clamp되지 않으므로 피크치가 높다. 또한, 정류회로가 연결되는 한 권선에 유도되는 스파이크 전압의 파형은 다이오드(35 혹은 35a)의 Forward recovery time 동안에 발생되는 고주파 노이즈 전류에 의해 변형된다. 따라서, 정류회로가 연결되는 한 권선에 유도되는 스파이크 전압의 파형과 정류회로가 연결되지 않는 다른 한 권선에 유도되는 스파이크 전압의 파형은 서로 다르게 된다.When the output voltage is changed in the range of 4V to 9V and the power supply voltage of the
이와 같은 이유로, 도 4의 트랜스포머(13)의 순권선(132)의 스파이크 전압과 역권선(134)의 스파이크 전압은 서로 파형이 다르고 피크치가 다르며, 이들 전압은 출력권선(133)으로 서로 다른 파형과 서로 다른 피크치의 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 생성하여 상쇄되지 못하므로, 전원 장치는 외부로 스파이크 전압 성분의 노이즈의 영향을 크게 미치게 된다.For this reason, the spike voltage of the forward winding 132 and the spike voltage of the reverse winding 134 of the
또한 도 3의 종래의 기술에 있어서, 순권선(132) 중에서 1차측의 접지에 연결되지 않은 쪽의 권선 부분은 보빈(137)의 한 쪽 끝 부근에 위치하고, 역권선(134) 중에서 1차측의 접지에 연결되지 않은 쪽의 권선 부분은 보빈(137)의 다른 한 쪽 끝 부근에 위치한다. 따라서, 순권선(132) 중에서 1차측의 접지에 연결되지 않은 쪽의 권선 부분이 자기적으로 결합하는 입력권선(131)의 부분과 역권선(134) 중에서 1차측의 접지에 연결되지 않은 쪽의 권선 부분이 자기적으로 결합하는 입력권선(131)의 부분은 크게 다르다. 그리고, 균형권선(135)은 순권선(132)과 역권선(134)이 감기는 층이 아닌 출력권선(133)의 다른 한 측면에 감긴다. 그러므로, 입력권선(131)으로부터 자기적인 결합에 의해 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)에 전달되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 전압들은 파형과 크기가 제각기 다르다. 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)의 턴 수가 클 수록, 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)이 출력권선(133)으로 생성하는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 전압의 용량성 결합의 크기는 커지고, 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 EMI는 나빠진다.In addition, in the prior art of FIG. 3 , the winding portion of the forward winding 132 that is not connected to the ground of the primary side is located near one end of the
출력 전압이 4V 내지 9V의 범위로 변화하고 제어부(14)의 전원 전압이 10V 이상이 요구되는 경우, 도 5와 도 6의 종래기술의 실시예에 있어서, 순권선(132)과 역권선(134)의 턴 수가 출력권선(133)의 턴 수의 2배 보다 1~2턴 크게 선정되므로, 순권선(132)과 역권선(134)에는 서로 모양과 크기가 다른 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 전압들이 크게 유도되며, 그로 인하여 전원 장치의 선로가 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈의 영향을 외부로 크게 미치게 된다.When the output voltage varies in the range of 4V to 9V and the power supply voltage of the
또한, 도 4의 트랜스포머(13)의 출력권선(133)에서 생성되는 노이즈 전압은 출력권선(133)의 양 쪽 권선 면의 전체와 용량성으로 결합하는 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)으로 용량성 결합을 생성하므로, 전원 장치의 선로는 외부로 출력권선(133)에서 생성되는 노이즈의 영향을 크게 미치게 된다.In addition, the noise voltage generated in the output winding 133 of the
도 5와 도 6의 실시예에 있어서, 단자 (1과 2)와 입력평활캐패시터(11), 입력권선(131)과 스위칭소자(12)와 출력권선(133)과 제어부(14)와 출력정류기(35 혹은 35a)와 출력평활캐패시터(36)의 요소들은 도 3의 요소들과 대응된다.5 and 6, the
도 7은 도 3의 원리도에 따르는 종래의 트랜스포머(13)의 다른 실시예로서, 트랜스포머(13)의 입력권선(131)이 제1입력권선부(131a)와 제2입력권선부(131b)로 나뉘어 각각 출력권선(133)의 양 측면과 샌드위치 형태로 결합하고, 제1입력권선부(131a)와 출력권선(133)의 한 측면 사이에 순권선(132)과 역권선(134)이 위치하고, 제2입력권선부(131b)와 출력권선(133)의 다른 한 측면 사이에 균형권선(135)이 위치하는 구조를 보인다.FIG. 7 is another embodiment of the
도 7의 트랜스포머(13)의 실시예에 있어서, 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)의 역할은 도 4의 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)의 역할과 비슷하다. 도 7의 트랜스포머(13)의 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)은, 도 4의 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)과 마찬가지로, 출력권선(133)으로 발생시키는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 제품 간의 편차를 크게 발생시키고, 스파이크 전압 성분의 노이즈가 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 크게 한다.In the embodiment of the
그런데, 도 4의 균형권선(135)은, 출력권선(133)의 다음 층에 위치하므로, 출력권선(133)과 자기적으로 결합하지 않는 입력권선(131)의 Leakage Inductance에 축적된 에너지에 의해 생성되는 스파이크 전압을 거의 유도하지 않으며, 출력권선(133)으로 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 전혀 생성시키지 않는다.However, since the balanced winding 135 of FIG. 4 is located in the next layer of the output winding 133, the energy accumulated in the leakage inductance of the input winding 131 that is not magnetically coupled to the output winding 133 causes It hardly induces the resulting spike voltage and does not create any capacitive coupling of the spike voltage component into the output winding 133 .
그러나, 도 7의 균형권선(135)은, 출력권선(133)과 자기적으로 결합하지 않는 제2입력권선부(131b)의 Leakage Inductance에 축적된 에너지에 의해 생성되는 스파이크 전압을 크게 유도하며, 출력권선(133)으로 스파이크 전압 성분의 큰 용량성 결합을 생성하여, 전원 장치의 선로에 큰 노이즈 전위가 나타나게 하고, 전원 장치의 선로는 외부로 스파이크 전압 성분의 노이즈의 영향을 크게 미친다. 그러므로, 샌드위치 구조의 트랜스포머를 사용하는 전원 장치는 대부분 고가의 노이즈 필터를 구비해야 하는 단점을 가진다.However, the balanced winding 135 of FIG. 7 induces a large spike voltage generated by the energy accumulated in the leakage inductance of the second
이와 같이, 도 3과 도 4의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 순권선(132)과 역권선(134)의 조합이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 매우 큰 용량성 결합을 균형권선(135)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 매우 큰 용량성 결합으로 상쇄시켜서, 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 노이즈가 선로를 통해서 외부로 미치는 영향을 낮춘다. 그런데, 순권선(132)과 역권선(134)의 조합이 출력권선(133)으로 생성하는 매우 큰 용량성 결합의 제품 간의 편차와 균형권선(135)이 출력권선(133)으로 생성하는 매우 큰 용량성 결합의 제품 간의 편차에 의해, 이들 용량성 결합이 제대로 상쇄되지 못하는 트랜스포머의 제품이 존재하게 되고, 그러한 제품을 사용하는 전원 장치는 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 어렵게 되는 단점을 가진다.In this way, the
또한, 도 3의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 두 가닥으로 감기는 균형권선(135)을 필요로 하므로, 트랜스포머(13)의 가격을 상승시키는 단점을 가진다.In addition, since the
또한, 도 3과 도 4의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 순권선(132)과 역권선(134)이 크기와 모양이 서로 다른 비 대칭의 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 출력권선(133)으로 각각 크게 생성하므로, 전원 장치의 선로를 통한 스파이크 전압 성분의 노이즈의 영향을 크게 발생시키는 단점을 가진다.In addition, in the
또한, 도 3과 도 4의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 순권선(132)과 역권선(134)의 턴 수가 커서 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압을 크게 유도하여 출력권선(133)으로 전달하므로, 전원 장치의 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 EMI의 마진을 충분히 확보하기 어렵게 만드는 단점을 가진다.In addition, the
또한, 도 3과 도 4의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)이 출력권선(133)의 양 쪽 권선 면의 전체와 용량성으로 결합하므로, 출력권선(133)으로부터 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)으로 출력권선(133)의 노이즈 성분의 용량성 결합이 크게 생성되고, 전원 장치의 선로가 외부로 출력권선(133)에서 생성되는 노이즈의 영향을 크게 미치게 만드는 단점을 가진다.In addition, in the
또한, 샌드위치의 구조를 갖는 도 3과 도 4의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)이 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 출력권선(133)으로 크게 생성하여 전원 장치의 선로가 스파이크 전압 성분의 큰 노이즈 전위를 갖게 하므로, 전원 장치에 고가의 노이즈 필터를 장착하게 만드는 단점을 가진다.In addition, in the
도 1의 종래의 기술의 트랜스포머(17)는 순권선(172)의 권선 작업이 어렵다는 단점이 있으며, 도 2의 종래의 기술의 트랜스포머(17a)는 순권선(172)과 역권선(174)의 물리적인 위치의 편차에 의해 충분한 전도성 EMI의 마진을 확보하기가 어렵다는 단점을 가졌다. The
도 3과 도 4의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 제품 간의 편차에 의해 스위칭 주파수 성분 및 그 고조파 성분에 대한 Conducted EMI의 마진을 충분히 확보하기가 어렵고, 두 가닥으로 감기는 균형권선(135)을 필요로 하므로, 트랜스포머(13)의 가격을 상승시키고, 전원 장치의 선로를 통한 스파이크 전압 성분의 노이즈의 영향을 크게 발생시킨다.The
또한 도 3과 도 4의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)은, 각각의 턴 수가 커서 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압을 출력권선(133)으로 크게 전달하여, 전원 장치의 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 EMI의 마진을 충분히 확보하기 어렵게 만든다.In addition, in the
또한 도 3과 도 4의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)이 출력권선(133)의 양 쪽 권선 면의 전체와 용량성으로 결합하므로, 전원 장치의 선로가 외부로 출력권선(133)에서 생성되는 노이즈의 영향을 크게 미치는 단점을 가진다.In addition, in the
또한, 샌드위치의 구조를 가지는 도 7의 종래 기술의 트랜스포머(13)는, 출력권선(133)으로 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 크게 생성하므로, 전원 장치의 선로의 스파이크 전압 성분의 노이즈 전위를 높여서 전원 장치의 필터 비용을 상승시키는 단점을 가진다.In addition, since the
본 발명은 종래 기술의 이러한 단점들의 모두를 혹은 많은 부분을 해결하기 위한 것이다.The present invention seeks to solve all or many of these disadvantages of the prior art.
상술한 목적을 달성하기 위한 입력평활캐패시터와, 제어부와, 스위칭소자와, 출력정류기와, 출력평활캐패시터를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머는,A transformer used in a switching type power supply device including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor for achieving the above object,
트랜스포머의 코어와;the core of the transformer;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 입력평활캐패시터의 일측 단자에 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 스위칭소자의 일측 단자에 연결되는 입력권선과;an input winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the input smoothing capacitor, and the other end of which is connected to one terminal of the switching element;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier and extracting magnetic energy;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같으며, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되는 제1순권선부와 일측 끝점이 상기 제1순권선부의 다른 일측 끝점으로 연결되는 제2순권선부로 나뉘어지는 순권선과; 그리고It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. is the same as the polarity of the change, and is divided into a first forward winding part in which one end is connected to the ground of the primary side of the power supply device and a second forward winding part in which one end is connected to the other end of the first forward winding part net winding department; and
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 역권선을 포함하되,It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including an inverse winding that is opposite to the polarity of the fluctuation of
상기 제1순권선부와 상기 제2순권선부와 상기 역권선으로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합에 의해 상기 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that by capacitive coupling generated from the first forward winding part, the second forward winding part, and the reverse winding to the output winding, the influence of the noise of the power supply device to the outside through the line is significantly reduced.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 입력평활캐패시터와, 제어부와, 스위칭소자와, 출력정류기와, 출력평활캐패시터를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머는,In addition, a transformer used in a switching type power supply device including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor for achieving the above object,
트랜스포머의 코어와;the core of the transformer;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 입력평활캐패시터의 일측 단자에 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 스위칭소자의 일측 단자에 연결되는 입력권선과;an input winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the input smoothing capacitor, and the other end of which is connected to one terminal of the switching element;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier and extracting magnetic energy;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 순권선과; 그리고It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. With a net winding equal to the polarity of the fluctuation of; and
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 역권선을 포함하되,It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including an inverse winding that is opposite to the polarity of the fluctuation of
상기 순권선과 상기 역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다르며,The forward winding and the reverse winding are different from each other in at least one of the number of turns, the number of strands, and the thickness,
상기 순권선과 상기 역권선은, 상기 입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 권선 층에 감겨서 상기 입력권선과 상기 출력권선 사이의 용량성 결합을 차단하되, 상기 순권선의 일부분 이상과 상기 역권선의 일부분 이상은 상기 순권선의 매 턴과 상기 역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며,The forward winding and the reverse winding are wound on a winding layer between one side of the input winding and the output winding to block capacitive coupling between the input winding and the output winding, wherein at least a part of the forward winding and the At least a portion of the reverse winding is wound side by side with each turn of the forward winding and each turn of the reverse winding closely contacting each other,
상기 순권선과 상기 역권선으로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합에 의해 상기 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that by capacitive coupling generated from the forward winding and the reverse winding to the output winding, the influence of the noise of the power supply device to the outside through the line is significantly reduced.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 입력평활캐패시터와, 제어부와, 스위칭소자와, 출력정류기와, 출력평활캐패시터를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머는,In addition, a transformer used in a switching type power supply device including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor for achieving the above object,
트랜스포머의 코어와;the core of the transformer;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제1입력권선과;a first input winding wound around the core of the transformer and controlling the flow of current by a switching operation of the switching element;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제2입력권선과;a second input winding wound around the core of the transformer and controlling the flow of current by a switching operation of the switching element;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier and extracting magnetic energy;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 순권선과; 그리고It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. With a net winding equal to the polarity of the fluctuation of; and
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 역권선을 포함하되,It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including an inverse winding that is opposite to the polarity of the fluctuation of
상기 순권선과 상기 역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다르며,The forward winding and the reverse winding are different from each other in at least one of the number of turns, the number of strands, and the thickness,
상기 출력권선은 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선 사이에 위치하고,the output winding is located between the first input winding and the second input winding;
상기 순권선과 상기 역권선은, 상기 제1입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 권선 층에 감겨서, 상기 제1입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 용량성 결합을 차단하되,The forward winding and the reverse winding are wound on a winding layer between one side of the first input winding and the output winding to block capacitive coupling between the first input winding and one side of the output winding,
상기 순권선의 일부분 이상과 상기 역권선의 일부분 이상은 상기 순권선의 매 턴과 상기 역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며,At least a part of the forward winding and at least a part of the reverse winding are wound side by side so that every turn of the forward winding and every turn of the reverse winding closely adhere to each other;
상기 순권선과 상기 역권선으로부터 상기 출력권선의 일 측면으로 생성되는 용량성 결합과 상기 출력권선의 다른 일 측면으로 생성되는 용량성 결합과의 합에 의해, 상기 전원 장치의 노이즈가 상기 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 한다.By the sum of the capacitive coupling generated from the forward winding and the reverse winding toward one side of the output winding and the capacitive coupling generated from the other side of the output winding, the noise of the power supply is reduced to that of the power supply. It is characterized in that it significantly lowers the influence on the outside through the line.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 입력평활캐패시터와, 제어부와, 스위칭소자와, 출력정류기와, 출력평활캐패시터를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머는,In addition, a transformer used in a switching type power supply device including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor for achieving the above object,
트랜스포머의 코어와;the core of the transformer;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제1입력권선과;a first input winding wound around the core of the transformer and controlling the flow of current by a switching operation of the switching element;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제2입력권선과;a second input winding wound around the core of the transformer and controlling the flow of current by a switching operation of the switching element;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier and extracting magnetic energy;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 제1순권선과;It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. a first forward winding equal to the polarity of the fluctuation of ;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원 장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 제2순권선과;It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply device, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. a second forward winding equal to the polarity of the fluctuation of ;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 제1역권선과; 그리고It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. a first inverse winding opposite to the polarity of the fluctuation of ; and
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원 장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 제2역권선을 포함하되,It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply device, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including a second inverse winding opposite to the polarity of the fluctuation of
상기 제1순권선과 상기 제1역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다르고,The first forward winding and the first reverse winding are different from each other in at least one of a number of turns, a number of strands, and a thickness;
상기 제2순권선과 상기 제2역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다르고,The second forward winding and the second reverse winding are different from each other in at least one of the number of turns, the number of strands, and the thickness;
상기 출력권선은 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선 사이에 위치하고,the output winding is located between the first input winding and the second input winding;
상기 제1순권선과 상기 제1역권선은, 상기 제1입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 권선 층에 감겨서 상기 제1입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 용량성 결합을 차단하되, 상기 제1순권선의 일부분 이상과 상기 제1역권선의 일부분 이상은 상기 제1순권선의 매 턴과 상기 제1역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며,The first forward winding and the first reverse winding are wound on a winding layer between one side of the first input winding and the output winding to achieve capacitive coupling between the first input winding and one side of the output winding. However, at least a part of the first forward winding and at least a part of the first reverse winding are wound together in close contact with each other in close contact with each turn of the first forward winding and each turn of the first reverse winding,
상기 제2순권선과 상기 제2역권선은, 상기 제2입력권선과 상기 출력권선의 다른 일 측면 사이의 권선 층에 감겨서 상기 제2입력권선과 상기 출력권선의 다른 일 측면 사이의 용량성 결합을 차단하되, 상기 제2순권선의 일부분 이상과 상기 제2역권선의 일부분 이상은 상기 제2순권선의 매 턴과 상기 제2역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며,The second forward winding and the second reverse winding are wound on a winding layer between the second input winding and the other side of the output winding, so that the second input winding and the other side of the output winding are capacitive. The coupling is interrupted, but at least a portion of the second forward winding and at least a portion of the second reverse winding are wound together in close contact with each other in close contact with each turn of the second forward winding and each turn of the second reverse winding,
상기 제1순권선과 상기 제1역권선으로부터 상기 출력권선의 일 측면으로 생성되는 용량성 결합과 상기 제2순권선과 상기 제2역권선으로부터 상기 출력권선의 다른 일 측면으로 생성되는 용량성 결합과의 합에 의해, 상기 전원 장치의 노이즈가 상기 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 한다.Capacitive coupling generated from the first forward winding and the first reverse winding to one side of the output winding and capacitive coupling generated from the second forward winding and the second inverted winding to the other side of the output winding It is characterized in that the effect of noise of the power supply device to the outside through the line of the power supply device is significantly reduced by the sum of
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 입력평활캐패시터와, 제어부와, 스위칭소자와, 출력정류기와, 출력평활캐패시터를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머는,In addition, a transformer used in a switching type power supply device including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor for achieving the above object,
트랜스포머의 코어와;the core of the transformer;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 입력평활캐패시터의 일측 단자에 연결되고 다른 일측 끝점이 상기 스위칭소자의 일측 단자에 연결되는 입력권선과;an input winding wound around the core of the transformer, one end connected to one terminal of the input smoothing capacitor and the other end connected to one terminal of the switching element;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier and extracting magnetic energy;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 순권선과;It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. With a net winding equal to the polarity of the fluctuation of;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 역권선과; 그리고It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. with an inverse winding opposite to the polarity of the fluctuation of ; and
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 균형권선을 포함하되,It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including a balanced winding equal to the polarity of the fluctuation of
상기 순권선과 상기 역권선은, 두 권선 중의 하나가 다 감길 때까지, 상기 순권선의 매 턴과 상기 역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 상기 입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 권선 층에 나란히 함께 감기고,Each turn of the forward winding and every turn of the reverse winding are in close contact with each other until one of the two windings is wound, so that the forward winding and the reverse winding are a winding layer between one side of the input winding and the output winding. wound together side by side,
상기 균형권선은 상기 출력권선의 다른 일 측면과 용량성으로 결합하도록 감기며,The balanced winding is wound to capacitively couple with the other side of the output winding,
상기 순권선과 상기 역권선 중의 하나는 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와 상기 입력필터캐패시터의 다른 일측 단자 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.One of the forward winding and the reverse winding is connected between the other terminal of the switching element and the other terminal of the input filter capacitor.
또한, 이 발명에 따르는 상술한 트랜스포머를 포함하는 스위칭 전원장치가 제공된다.Further, there is provided a switching power supply including the above-described transformer according to the present invention.
또한, 이 발명에 따르는 상술한 전원장치를 포함하는 제조된 물품이 제공된다.Also provided is a manufactured article comprising the above-described power supply device according to the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 이 발명의 실시 예에 따른 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a transformer and a power supply device for lowering a displacement current by capacitive coupling between windings according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은, 전원장치의 트랜스포머의 출력권선으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 제품 간의 편차를 현저히 줄여서, 스위칭 주파수 성분 및 그 고조파 성분에 대한 Conducted EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하는 해결책과, 트랜스포머의 입력권선에서 생성되는 스파이크 전압 성분의 노이즈가 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 줄이는 해결책과, 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈가 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 줄이는 해결책을 모두 제공한다.The present invention is a solution to significantly reduce the deviation between products of capacitive coupling of the switching frequency component generated by the output winding of the transformer of the power supply, thereby sufficiently securing the margin of Conducted EMI for the switching frequency component and its harmonic component And, a solution to significantly reduce the influence of the noise of the spike voltage component generated from the input winding of the transformer to the outside through the power supply line, and the effect of the noise in the frequency band of 500KHz to 30MHz to the outside through the power supply line All solutions that significantly reduce the
또한, 본 발명에 따르는 트랜스포머는, 트랜스포머의 구조를 더욱 간단하게 구성하여 제품의 원가를 낮춘다.In addition, the transformer according to the present invention has a simpler structure of the transformer, thereby lowering the cost of the product.
또한, 샌드위치 구조를 가지는 트랜스포머를 포함하여 본 발명에 따르는 트랜스포머는, 전원 장치의 스위칭 동작에 따라 출력권선으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 줄여서 전원 장치가 외부로 미치는 노이즈의 영향을 줄이므로, 필터의 비용이 절감된다.In addition, the transformer according to the present invention, including the transformer having a sandwich structure, reduces the capacitive coupling of the spike voltage component generated by the output winding according to the switching operation of the power device, thereby reducing the influence of noise from the power device to the outside. , the cost of the filter is reduced.
도 1과 도 2는 종래 기술에 따른 트랜스포머의 구조도.
도 3은 종래 기술의 원리도.
도 4는 도 3의 종래 기술의 원리도에 따르는 트랜스포머의 구조도.
도 5와 도 6은 도 4의 트랜스포머를 사용하는 전원장치의 실시예.
도 7은 도 3의 종래 기술의 원리도에 따르는 트랜스포머의 다른 구조도.
도 8은 본 발명의 제1원리도.
도 9와 도 10은 도 8의 제1원리도에 따르는 트랜스포머의 실시예들.
도 11 내지 도 17은 도 9와 도 10의 트랜스포머의 실시예를 사용하는 전원장치의 실시예들.
도 18 내지 도 25는 도 8의 제1원리도에 따르는 트랜스포머의 또 다른 실시예들.
도 26은 도 25의 트랜스포머의 실시예를 사용하는 전원장치의 일 실시예.
도 27은 도 8의 제1원리도에 따르는 트랜스포머의 또 다른 일 실시예.
도 28은 도 27의 트랜스포머의 실시예를 사용하는 전원장치의 일 실시예.
도 29는 본 발명의 제2원리도.
도 30은 도 29의 제2원리도에 따르는 트랜스포머의 일 실시예.
도 31은 도 30의 트랜스포머의 실시예를 사용하는 전원장치의 일 실시예.
도 32는 도 29의 제2원리도에 따르는 트랜스포머의 다른 일 실시예.
도 33은 도 32의 트랜스포머의 실시예를 사용하는 전원장치의 일 실시예.
도 34 내지 도 36은 도 29의 제2원리도에 따르는 트랜스포머의 다른 실시예들.
도 37 내지 도 40은 도 35의 트랜스포머의 실시예를 사용하는 전원 장치의 실시예들.
도 41은 도 36의 트랜스포머의 실시예를 사용하는 전원 장치의 일 실시예.
도 42는 본 발명의 제3원리도.
도 43과 도 44는 도 42의 제3원리도에 따르는 트랜스포머의 실시예들.
도 45 내지 도 47은 본 발명에 따라 스파이크 전압 성분의 EMI를 낮추는 전원 장치의 실시예들.1 and 2 are structural diagrams of a transformer according to the prior art.
3 is a principle diagram of the prior art.
4 is a structural diagram of a transformer according to the principle diagram of the prior art of FIG.
5 and 6 are an embodiment of a power supply device using the transformer of FIG.
7 is another structural diagram of a transformer according to the principle diagram of the prior art of FIG.
8 is a first principle diagram of the present invention.
9 and 10 are embodiments of a transformer according to the first principle diagram of FIG.
11-17 are embodiments of a power supply using the embodiment of the transformer of FIGS. 9 and 10;
18 to 25 are still other embodiments of a transformer according to the first principle diagram of FIG.
Fig. 26 is one embodiment of a power supply using the embodiment of the transformer of Fig. 25;
Fig. 27 is another embodiment of a transformer according to the first principle diagram of Fig. 8;
Fig. 28 is one embodiment of a power supply using the embodiment of the transformer of Fig. 27;
29 is a second principle diagram of the present invention.
Fig. 30 is an embodiment of a transformer according to the second principle diagram of Fig. 29;
Fig. 31 is one embodiment of a power supply using the embodiment of the transformer of Fig. 30;
Fig. 32 is another embodiment of a transformer according to the second principle diagram of Fig. 29;
Fig. 33 is one embodiment of a power supply using the embodiment of the transformer of Fig. 32;
34 to 36 are other embodiments of a transformer according to the second principle diagram of FIG.
37-40 are embodiments of a power supply using the embodiment of the transformer of FIG. 35;
Fig. 41 is one embodiment of a power supply using the embodiment of the transformer of Fig. 36;
42 is a third principle diagram of the present invention.
43 and 44 are embodiments of a transformer according to the third principle diagram of FIG. 42 .
45 to 47 are embodiments of a power supply device for lowering EMI of a spike voltage component according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부한 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 제시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments presented below, but will be implemented in various different forms, and these embodiments are merely provided to fully inform those skilled in the art the scope of the present invention.
본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.As used herein, the singular also includes the plural, unless the phrase specifically states otherwise.
본 명세서에서 제시되는 트랜스포머의 모든 실시예에 있어서, 설령 각 권선이 한 가닥으로 감기는 것으로 도시되어 있거나 별도의 명시가 없더라도, 도시된 각 권선은 두 가닥 내지 세 가닥 혹은 그 이상의 복수의 가닥의 선재가 서로 밀착하여 가지런히 감기는 것을 포함한다.In all embodiments of the transformer presented herein, even if each winding is shown to be wound as one strand or unless otherwise specified, each shown winding is a wire rod of two to three strands or more. This includes wrapping neatly in close contact with each other.
본 명세서에 제시되는 모든 트랜스포머의 실시예에 있어서, 설령 각 권선이 한 가닥으로 감기는 것으로 도시되어 있거나 별도의 명시가 없더라도, 도시된 각 권선은 그 권선을 구성하는 선재의 각각의 가닥이 다른 가닥의 턴 수와 다른 턴 수를 가지는 것을 포함하며, 도시된 각 권선은 그 권선을 구성하는 선재의 각각의 가닥의 굵기가 다른 가닥의 굵기와 다른 것을 포함한다.In the embodiments of all transformers presented herein, even if each winding is shown to be wound with one strand or unless otherwise specified, each of the illustrated windings has a different strand of the wire constituting the winding. and having a number of turns different from the number of turns, and each winding shown includes a thickness of each strand of a wire constituting the winding different from that of another strand.
또한 본 명세서에서 제시되는 트랜스포머의 모든 실시예에 있어서, 설령 각 권선이 같은 굵기로 도시되어 있거나 별도의 명시가 없더라도, 도시된 각 권선은 굵기가 서로 다른 것을 포함한다.In addition, in all embodiments of the transformer presented herein, even if each winding is illustrated with the same thickness or there is no separate specification, the illustrated windings include those with different thicknesses.
또한 본 명세서에서 제시되는 트랜스포머의 모든 실시예에 있어서, 설령 각 권선이 보빈의 어느 한 쪽 끝 부근에서부터 감기기 시작하는 것으로 도시되어 있거나 별도의 명시가 없더라도, 도시된 각 권선은 보빈의 다른 한 쪽의 끝 부근에서부터 감기기 시작하는 것을 포함한다.In addition, in all embodiments of the transformer presented herein, even if each winding is shown to start winding from near one end of the bobbin or unless otherwise specified, each of the illustrated windings is the other side of the bobbin. This includes starting winding around the end.
본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein will have the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art. In addition, terms defined in the dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless specifically defined explicitly.
본 발명은 Flyback Converter 방식의 스위칭형 전원 장치와 Forward Converter 방식의 스위칭형 전원 장치에 적용되나, 본 명세서에서는 Flyback Converter 방식의 스위칭형 전원 장치의 실시예에 대해서만 설명한다.Although the present invention is applied to a switching type power supply of a flyback converter type and a switching type power supply of a forward converter type, only an embodiment of a switching type power supply of a flyback converter type will be described herein.
도 8은 트랜스포머의 용량성 결합의 합과 그 편차를 낮추는 본 발명의 제1원리도를 보인다.8 shows the first principle diagram of the present invention for lowering the sum and deviation of the capacitive coupling of the transformer.
도 8의 제1원리도에 있어서, 트랜스포머(21)는 트랜스포머의 코어(216)와 입력권선(211)과 출력권선(213)과 순권선(212)과 역권선(214)을 포함한다. 순권선(212)은 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)로 나뉘어진다.In the first principle diagram of FIG. 8 , a
도 8의 제1원리도는, 출력정류기(35)가 트랜스포머(21)의 출력권선(213)의 "부" 의 전압을 정류하는 것으로 도시되어 있으나, 도 12와 같이, 출력정류기(35a)가 트랜스포머(21)의 출력권선(213)의 "정" 의 전압을 정류하는 것도 포함한다.The first principle diagram of FIG. 8 shows that the
도 8의 제1원리도의 구성이 도 3의 종래 기술의 원리도의 구성과 가장 크게 다른 점은 순권선(212)이 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)로 나뉘어져 있다는 것과 균형권선(135)이 없다는 것이다.The configuration of the first principle diagram of FIG. 8 is most significantly different from the configuration of the principle diagram of the prior art of FIG. 3 in that the forward winding 212 is a first
도 8의 제1원리도에 있어서, 출력정류기(35)가 트랜스포머(21)의 출력권선(213)의 "부" 의 전압을 정류하는 경우, 출력권선(213)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성은 입력권선(211)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대이다. 또한, 도 12와 같이, 출력정류기(35a)가 트랜스포머(21)의 출력권선(213)의 "정" 의 전압을 정류하는 경우, 출력권선(213)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성은 입력권선(211)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같다.In the first principle diagram of FIG. 8 , when the
도 8의 제1원리도에 있어서, 트랜스포머(21)의 순권선(212)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성은 출력권선(213)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같다. 역권선(214)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성은 순권선(212) 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대이다.In the first principle diagram of FIG. 8 , the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the forward winding 212 of the
도 8의 제1원리도에 있어서, 트랜스포머(21)의 순권선(212)은 직렬로 연결되는 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)로 나뉘며, 제1순권선부(212a)의 일측 단자는 1차측의 접지로 연결된다. 역권선(214)의 일측 단자는 1차측의 접지로 연결된다.In the first principle diagram of FIG. 8 , the forward winding 212 of the
도 8의 제1원리도에 있어서, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합은 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시켜서, 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 스위칭 주파수 성분의 노이즈의 영향을 낮춘다.In the first principle diagram of FIG. 8, capacitive coupling of switching frequency components generated from the first
도 8의 제1원리도에 있어서, 단자 (1)과 단자 (2)에 인가되는 교류 입력 전압은 정류되고 입력평활캐패시터(11)에 의해 평활된다. 트랜스포머(21)의 입력권선(211)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결된다. 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자는 직접 혹은 트랜스포머(21)에 포함되는 다른 권선을 통해서 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결된다. 트랜스포머(21)의 출력권선(213)으로 전달되는 에너지의 양은 제어부(14)에 의해 스위칭소자(12)의 스위칭 동작이 제어되어 변화한다. 출력정류기(35)와 출력평활캐패시터(36)는 출력권선(133)의 전압을 정류하고 평활하여 부하에 안정화된 전압을 공급한다. 도 8에서, 저항(24)과 다이오드(25)와 캐패시터(27)와 저항(26)은 도 3의 클램프 회로에 대응된다.In the first principle diagram of FIG. 8 , the AC input voltage applied to the
도 8의 제1원리도에 따르는 트랜스포머(21)가 제공하는 장점들은 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)이 입력권선(211)과 출력권선(213)에 어떻게 결합하는가에 따라서 달라진다. 이하, 트랜스포머(21)의 다양한 실시예와 트랜스포머(21)을 사용하는 전원 장치의 실시예를 이용하여, 트랜스포머(21)이 제공하는 장점들을 상세히 설명한다.Advantages provided by the
도 9는 도 8의 본 발명의 제1원리도에 따르는 트랜스포머(21)의 일 실시예를 보인다.9 shows an embodiment of a
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면은 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 조합과 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 다른 쪽 권선 면은 제1순권선부(212a)와 용량성으로 결합한다.In one embodiment of the
도 3의 트랜스포머(13)에 있어서, 순권선(132)과 역권선(134)은 서로 크기는 같고 역극성인 전위의 변동을 가지며, 두 권선이 감기는 면적의 평균 전위는 "영" 이고, 출력권선(133)은 순권선(132)과 역권선(134)으로 큰 용량성 결합을 생성한다. 출력권선(133)은 또한 균형권선(135)으로 큰 용량성 결합을 생성한다.In the
그에 반하여, 도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)가 감기는 면적의 평균 전위는 출력권선(213)의 평균 전위와 거의 같고, 출력권선(213)의 한 쪽 권선 면은 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로 아주 작은 용량성 결합을 생성한다. 제1순권선부(212a)의 평균 전위도 출력권선(213)의 평균 전위와 거의 같고, 출력권선(213)의 다른 한 쪽 권선 면이 제1순권선부(212a)로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기도 아주 작다. 도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예의 제1순권선부(212a)는 Space Winding으로 감겨서 출력권선(213)의 다른 쪽 권선 면의 일부분과 용량성으로 결합한다.In contrast, in the embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)의 전위는 제1순권선부(212a)의 끝점의 전위를 중심으로 변화하고, 역권선(214)의 전위는 접지의 전위를 중심으로 변화한다. 제1순권선부(212a)의 턴 수와 제2순권선부(212b)의 턴 수와 역권선(214)의 턴 수가 모두 출력권선(213)의 턴 수와 같은 경우, 스위칭 주파수 성분에 대한 제2순권선부(212b)의 시작 점(212b-1)의 전위는 출력권선(213)의 끝점의 전위와 같고, 제2순권선부(212b)의 끝점(212b-2)의 전위는 출력권선(213)의 끝점의 전위의 2배와 같다. 또한, 이 경우, 스위칭 주파수 성분에 대한 역권선(214)의 시작 점(214-1)의 전위는 출력권선(213)의 끝점의 전위와 같은 크기로 역극성이고, 역권선(214)의 끝점(214-2)의 전위는 출력권선(213)의 시작점의 전위와 같은 접지의 전위이다. 따라서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 평균 전위는 출력권선(213)의 평균전위와 같아진다. 제2순권선부(212b)와 역권선(214)이 각각 출력권선(213)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은 서로 크기가 거의 같고 대칭인 역 극성이므로, 두 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합은 상쇄되어 "영" 에 근접한다.In the embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 입력권선(211)과 트랜스포머의 코어(216)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합에 의해 상쇄시키거나 혹은 제1순권선부(212a)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합에 의해 상쇄시킬 수 있고, 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시킬 수 있다. 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 굵기의 차이를 조절하면, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 평균 전위가 조절되며, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기가 조절된다. 제1순권선부(212a)가 감기는 위치를 조절하면, 제1순권선부(212a)와 결합하는 출력권선(213)의 부위의 평균 전위가 조절되며, 제1순권선부(212a)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기가 조절된다. 제1순권선부(212a)의 턴 수를 조절하면, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 평균 전위가 조절되며, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기가 조절되고, 제1순권선부(212a)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기도 조절된다.In one embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 조합이 출력권선(213)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 크기가 아주 작고, 그로 인해 두 권선이 출력권선(213)으로 생성하는 용량성 결합의 합의 제품 간의 편차에 의한 변동폭도 아주 작다. 또한, 제1순권선부(212a)가 출력권선(213)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기가 아주 작고, 제1순권선부(212a)가 출력권선(213)으로 생성하는 용량성 결합의 제품 간의 편차에 의한 변동폭도 아주 작다. 따라서, 도 9의 트랜스포머(21)를 사용하는 전원 장치는, 제품 간의 편차를 감안하더라도, 모든 제품에서 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮출 수 있고, 전원장치의 EMI의 마진의 제품 간의 편차도 획기적으로 줄일 수 있다.In an embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은, 입력권선(211)과 출력권선(213)의 한 측면 사이의 권선층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며, 감기는 구간에서 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 용량성 결합을 차단한다.In one embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 턴 수는 서로 같거나 다르다. 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 직경은 서로 같거나 다르다.In one embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합은, "영" 에 근접하므로, 도 3의 종래기술의 트랜스포머(13)의 순권선(132)과 역권선(134)으로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 1/10 이하에 불과할 정도로 훨씬 작다. 또한, 제1순권선부(212a)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기는 도 3의 종래의 기술의 트랜스포머(13)의 균형권선(135)로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 1/5 이하에 불과하다. 트랜스포머(21)의 제1순권선부(212a)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기가 입력권선(211)과 트랜스포머의 코어(216)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기가 비슷하고 역극성이므로, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합보다는 크다. 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 제품 간의 편차에 의한 변화폭은 도 3의 종래기술의 트랜스포머(13)의 순권선(132)과 역권선(134)으로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 제품 간의 편차에 의한 변화폭의 1/10 이하로 훨씬 작다.In one embodiment of the
그러므로, 도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 전원장치의 선로의 스위칭 주파수 성분의 노이즈의 전위를 모든 제품에서 고르게 아주 낮게 유지할 수 있게 하고, 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하며, 전원 장치의 필터 비용을 절감할 수 있게 한다.Therefore, the embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접하게 하면서 제1순권선부(212a)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합도 "영" 에 근접하게 하면, 전원 장치는 입력권선(211)과 트랜스포머의 코어(216)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합에 의해 약간의 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 갖게 된다.In one embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)의 제1순권선부(212a)는, 출력권선(213)으로 다양한 노이즈 성분의 용량성 결합을 작게 발생시키기 위하여, Space Winding으로 감기는 것이 좋으나, Solenoid Winding으로 감길 수도 있다.The first
한편, 도 4에 대한 설명과 같이, 도 9의 트랜스포머(21)의 출력권선(213)도 출력권선(213)의 Leakage inductance와 출력권선(213) 주변의 분포용량 사이의 공진에 의해, 그리고 출력권선(213)의 Leakage inductance와 출력정류기(35)의 노이즈 전류에 의해 고주파의 노이즈 전압을 발생시킨다. 출력권선(213)에서 발생시키는 노이즈 전압은 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로 용량성 결합을 생성한다.On the other hand, as with the description of FIG. 4 , the output winding 213 of the
제1순권선부(212a)가 Space Winding으로 감기는 도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 제1순권선부(212a)가 출력권선(213)과 용량성으로 결합하는 면적이 아주 작아서, 출력권선(213)에서 발생되는 노이즈 전압에 의해 출력권선(213)과 제1순권선부(212a) 사이에서 생성되는 용량성 결합이 아주 작고, 출력권선(213)에서 발생되는 노이즈 전압이 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향이 도 3의 종래의 기술에 비해 크게 감소한다는 장점을 가진다.In the embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)을 권선 구간에 채워서 감기 위해, 제2순권선부(212b)의 턴 수와 역권선(214)의 턴 수를 출력권선(213)의 턴 수보다 크게 선정할 수 있고, 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 하나 이상을 복수의 가닥으로 선정할 수 있고, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 굵기를 다르게 선정할 수 있다. 이러한 경우, 제2순권선부(212b)와 출력권선(213)이 용량성으로 결합하는 면적과 역권선(214)과 출력권선(213)이 용량성으로 결합하는 면적이 서로 달라지고, 제2순권선부(212b)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기가 서로 달라지기 때문에, 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위하여, 제1순권선부(212a)의 턴 수가 조절되어야 한다.In one embodiment of the
도 10은, 도 8의 제1원리도의 트랜스포머(21)의 제2순권선부(212b)가 한 가닥으로 감기고 역권선(214)이 두 가닥으로 감기는 트랜스포머(21)의 일 실시예이다.10 is an embodiment of the
도 10의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 턴 수와 굵기가 서로 같은 경우, 두 가닥으로 감기는 역권선(214)이 차지하는 면적이 제2순권선부(212b)가 차지하는 면적의 2배이므로, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)이 출력권선(213)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위하여, 제1순권선부(212a)의 턴 수는 출력권선(213)의 턴 수보다 커져야 한다. 그 경우, 제1순권선부(212a)의 전압과 제2순권선부(212b)의 전압의 합을 정류한 전압이 제어부(14)에서 필요로 하는 전원 전압보다 높아질 수 있다. 도 10의 실시예는, 제어부(14)에서 필요로 하는 전원 전압을 얻기 위하여, 제1순권선부(212a)가 제3순권선부(212aa)와 제4순권선부(212ab)로 다시 나뉘어진 것이다.In the embodiment of the
도 9와 도 10의 트랜스포머(21)의 실시예들은, 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 하나의 일부분이 먼저 감긴 후에 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 하나가 다 감길 때까지 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 다른 하나의 나머지 일부분이 더 감기거나, 혹은 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 하나의 일부분이 먼저 감긴 후에 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중에서 감기지 않은 나머지 일부분이 더 감길 수 있다.9 and 10, after a portion of one of the second
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예가 제공하는 구체적인 장점들은, 도 9의 트랜스포머(21)와 전원 장치와의 연결 방법에 따라 달라지므로, 도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예가 사용되는 전원 장치들의 예를 통해서 상세히 설명한다.Specific advantages provided by the embodiment of the
도 11 내지 도 17은 도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예를 사용하는 전원장치의 실시예들이다.11 to 17 are embodiments of a power supply device using an embodiment of the
도 11 내지 도 17의 실시예에 있어서, 단자 (1)과 단자 (2)에 인가되는 교류 입력 전압은 정류되고 입력평활캐패시터(11)에 의해 평활된다. 트랜스포머(21)의 입력권선(211)이 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결된다. 트랜스포머(21)의 출력권선(213)으로 전달되는 에너지의 양은 제어부(14)에 의해 스위칭소자(12)의 스위칭 동작이 제어되어 변화한다.11 to 17 , the AC input voltage applied to the
도 11 내지 도 13은 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자가 직접 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결되는 전원장치의 실시예들이고, 도 14 내지 도 16은 순권선(212)의 한 가닥 이상이 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자와 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자 사이에 연결되는 전원장치의 실시예들이고, 도 17은 역권선(214)의 한 가닥 이상이 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자와 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자 사이에 연결되는 전원장치의 실시예이다.11 to 13 are embodiments of a power supply device in which the other terminal of the switching
도 11은 제1순권선부(212a)의 일 측 끝점이 제어부(14)의 전원 전압을 평활하는 캐패시터(16)을 통해서 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결되는 전원장치의 실시예이고, 도 12 내지 도 17은 제1순권선부(212a)의 일 측 끝점이 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결되는 전원장치의 실시예이다.11 shows an embodiment of a power supply device in which one end point of the first
도 11과 도 13 내지 도 16은 출력정류기(35)와 출력평활캐패시터(36)가 출력권선(213)의 "부" 의 전압을 정류하고 평활하여 안정화된 전압을 부하에 공급하는 전원장치의 실시예이고, 도 12와 도 17은 출력정류기(35a)와 출력평활캐패시터(36)가 출력권선(213)의 "정" 의 전압을 정류하고 평활하여 안정화된 전압을 부하에 공급하는 전원장치의 실시예이다.11 and 13 to 16 show the implementation of a power supply device in which the
도 11 내지 도 17의 전원 장치의 실시예들은 스위칭소자(12)가 오프 상태일 때에 제4순권선부(212ab)의 한 가닥 이상과 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상의 전압의 합 혹은 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상의 전압 혹은 제1순권선부(212a)의 한 가닥 이상과 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상의 전압의 합 혹은 역권선(214)의 한 가닥 이상의 전압 혹은 제1순권선부(212a)의 한 가닥 이상과 역권선(214)의 한 가닥 이상의 전압의 합을 저항(19 혹은 19a 혹은 19b)과 저항(20 혹은 20a 혹은 20b)으로 분압하여 제어부(14)의 제어입력(14c)에 출력전압의 피드백으로 인가한다. 도시하지는 않았지만, 도 11 내지 도 17의 전원 장치의 실시예들의 출력전압의 피드백은 2차측으로부터 광결합기(28)를 통해서 제어부(14)의 제어입력(14c)에 인가될 수도 있다.11 to 17 show the sum of the voltages of one or more strands of the fourth forward winding unit 212ab and one or more strands of the second
도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 11 내지 도 17의 전원 장치의 실시예들은, 도 9에 대해 설명한 바와 같이, 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 편차가 도 3의 종래 기술의 트랜스포머(13)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(133) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 편차의 1/5 이하에 불과하므로, 전원장치의 입력 및 출력 선로를 통해 외부로 미치는 스위칭 주파수 성분의 노이즈의 영향이 모든 제품에서 고르게 현저히 낮고, 전원장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있으며, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 가진다.The embodiments of the power supply device of FIGS. 11-17 in which the
도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 11 내지 도 17의 전원 장치의 실시예들의 일부는 스파이크 전압 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽다는 장점을 가지며, 이하 이에 대해서 설명한다.Some of the embodiments of the power supply device of FIGS. 11 to 17 in which the
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 출력권선(213)의 권선 면 중에서 입력권선(211)과 마주하는 면의 반대쪽 면에 용량성으로 결합하도록 감기는 제1순권선부(212a)는, 입력권선(211)으로부터 출력권선(213)보다도 거리가 멀기 때문에, 출력권선(213)과 결합하지 않는 입력권선(211)의 Leakage Inductance에 축적된 에너지에 의해 생성되는 스파이크 전압을 거의 유도하지 않는다. 제1순권선부(212a)는 출력권선(213)을 거쳐서 제2순권선부(212b)와 자기적으로 결합하므로, 제1순권선부(212a) 중에서 제2순권선부(212b)와 자기적으로 결합하지 않는 제1순권선부(212a)의 Leakage Inductance는 크다. 또한, 제2순권선부(212b)는 출력권선(213)을 거쳐서 제1순권선부(212a)와 자기적으로 결합하므로, 제2순권선부(212b) 중에서 제1순권선부(212a)와 자기적으로 결합하지 않는 제2순권선부(212b)의 Leakage Inductance는 크다.In the embodiment of the
도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 11과 도 12와 도 14의 전원 장치의 실시예들은 제1순권선부(212a)의 한 가닥 이상과 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상의 전압의 합을 다이오드(15a 혹은 15c 혹은 15d)로 정류하고 캐패시터(16)로 평활하여 제어부(14)의 전원 단자(14a)에 전원 전압으로 공급한다. 제1순권선부(212a)의 Leakage Inductance와 제2순권선부(212b)의 Leakage Inductance는 다이오드(15a 혹은 15c 혹은 15d)의 전류의 변화를 억제하므로, 다이오드(15a 혹은 15c 혹은 15d)를 통해서 흐르는 전류는, 제2순권선부(212b)의 큰 스파이크 전압에도 불구하고 빠르게 변화하지 않으며, 다이오드(15a 혹은 15c 혹은 15d)의 특성에 영향을 별로 받지 않는다. 따라서, 다이오드(15a 혹은 15c 혹은 15d)는 노이즈 전류를 매우 작게 발생시킨다. 그로 인해, 제2순권선부(212b)에 유도되는 스파이크 전압의 파형은, 다이오드(15a 혹은 15c 혹은 15d)의 특성에 그다지 영향을 받지 않으며, 역권선(214)에 유도되는 스파이크 전압의 파형과 같은 크기에 역 극성으로 대칭인 상태를 유지한다. 그러므로, 제2순권선부(212b)가 출력권선(213)으로 생성하는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합과 역권선(214)이 출력권선(213)으로 생성하는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합은 서로 상쇄되므로, 출력권선(213)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 합은 아주 작다. 제1순권선부(212a)는, 스파이크 전압을 유도하지 않으므로, 출력권선(213)으로 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 생성하지 않는다.In the embodiments of the power supply device of FIGS. 11, 12, and 14 in which the
이러한 이유로, 도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 11과 도 12와 도 14의 전원 장치의 실시예들은 스파이크 전압 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽고, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 가진다.For this reason, the embodiments of the power supply devices of FIGS. 11 and 12 and 14 in which the
또한, 도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 11과 도 12와 도 14의 전원 장치의 실시예들은, 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽고, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 가진다.In addition, in the embodiments of the power supply device of FIGS. 11, 12, and 14 in which the
도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 11과 도 12와 도 14의 전원 장치의 실시예들에 있어서, 출력 전압이 4V 내지 9V의 범위로 변화하고 제어부(14)의 전원 전압이 10V 이상이 요구되는 경우, 제1순권선부(212a)의 턴 수와 제2순권선부(212b)의 턴 수의 합은, 제어부(14)에 전원 전압을 공급하기 위하여, 출력권선(213)의 턴 수의 2배 보다 1~2턴 크게 선정된다. 결국 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 턴 수는 출력권선(213)의 턴 수와 비슷하게 되므로, 입력권선(211)에서 생성되어 제2순권선부(212b)와 역권선(214)에 유도되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압은 도 3의 종래 기술에서 출력권선(133)의 턴 수의 2배 보다 큰 턴 수를 가지는 순권선(132) 혹은 역권선(134)에 유도되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압의 1/2에 불과하다. 또한, 제1순권선부(212a)가 Space Winding으로 감기는 경우, 제1순권선부(212a)와 출력권선(213) 사이에 용량성으로 결합하는 면적이 작아서, 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압에 의한 제1순권선부(212a)와 출력권선(213) 사이의 용량성 결합이 아주 작다. 따라서, 도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 11과 도 12와 도 14의 전원 장치의 실시예들은, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)을 통해서 출력권선(213)으로 전달되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압이 낮아서, 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽고, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 가진다.In the embodiments of the power supply apparatus of FIGS. 11, 12, and 14 in which the
도 16의 실시예는, 제1순권선부(212a)가 다시 직렬로 연결되는 제3순권선부(212aa)와 제4순권선부(212ab)로 나뉘어지며, 제4순권선부(212ab)의 한 가닥 이상과 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상의 전압의 합이, 다이오드(15a)로 정류되고 캐패시터(16)로 평활되어, 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급된다.In the embodiment of Fig. 16, the first
도 16의 실시예에 있어서, 제4순권선부(212ab)는 출력권선(213)을 거쳐서 제2순권선부(212b)와 자기적으로 결합하므로, 제4순권선부(212ab) 중에서 제2순권선부(212b)와 자기적으로 결합하지 않는 Leakage Inductance는 크다. 또한 제2순권선부(212b) 중에서 제4순권선부(212ab)와 자기적으로 결합하지 않는 Leakage Inductance도 크다. 제2순권선부(212b)와 제4순권선부(212ab)의 Leakage Inductance는 다이오드(15a)에 흐르는 전류의 변화를 억제한다. 그로 인해, 제2순권선부(212b)에 유도되는 스파이크 전압의 파형은 별로 변형되지 않고 역권선(214)에 유도되는 스파이크 전압의 파형과 대칭으로 역 극성인 상태를 유지한다. 따라서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 합은 상쇄되어 아주 작다. 따라서, 도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 16의 전원 장치도 스파이크 전압 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽고, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 가진다.In the embodiment of FIG. 16 , the fourth forward winding unit 212ab is magnetically coupled to the second
도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 17의 전원 장치는, 제1순권선부(212a)의 한 가닥 이상의 전압과 역권선(214)의 한 가닥 이상의 전압의 합을 정류하고 평활하여 제어부(14)에 전원 전압으로 공급한다.The power supply device of FIG. 17 in which the
도 17의 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)는 출력권선(213)을 거쳐서 역권선(214)과 자기적으로 결합하므로, 제1순권선부(212a) 중에서 역권선(214)과 자기적으로 결합하지 않는 제1순권선부(212a)의 Leakage Inductance는 크다. 또한 역권선(214) 중에서 제1순권선부(212a)와 자기적으로 결합하지 않는 역권선(214)의 Leakage Inductance도 역시 크다. 제1순권선부(212a)와 역권선(214)의 Leakage Inductance는 모두 다이오드(15a)에 흐르는 전류의 변화를 억제한다. 제1순권선부(212a)와 역권선(214)에는 다이오드(15a)의 전류가 동일하게 흐른다. 그러므로, 역권선(214)의 스파이크 전압과 제2순권선부(212b)의 스파이크 전압의 파형은 서로 같은 크기인 역극성으로 대칭에 가까운 상태를 유지한다. 따라서, 도 17의 전원 장치의 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 합은 상쇄되어 아주 작다. 그러므로, 도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 17의 전원 장치는 스파이크 전압 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽고, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 가진다.In the embodiment of FIG. 17 , since the first
그런데, 도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 도 13과 도 15의 실시예에 있어서는, 역권선(214)의 한 가닥 이상의 전압 혹은 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상의 전압만이 정류되고 평활되어 제어부(14)에 전원 전압으로 공급되므로, 역권선(214)과 제2순권선부(212b) 중의 하나에 유도되는 스파이크 전압만 클램프되며, 도 3의 종래의 기술과 마찬가지로, 클램프되는 역권선(214)과 제2순권선부(212b) 중의 하나의 스파이크 전압은 다이오드(15a 혹은 15b)의 노이즈 전류에 의해 변형될 수 있으며, 제2순권선부(212b)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합과 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합은 서로 파형이 달라서 상쇄되지 않을 수 있다. 따라서, 역권선(214)의 한 가닥 이상과 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상 중의 하나만의 전압이 정류되고 평활되어 제어부(14)에 전원 전압으로 공급되는 전원 장치의 실시예에서는 스파이크 전압 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽다는 도 9의 트랜스포머(21)의 장점의 활용이 제한된다.However, in the embodiments of FIGS. 13 and 15 in which the
이와 같이, 도 9의 트랜스포머(21)가 사용되는 전원 장치는, 제어부(14)에 공급할 전원 전압을 어느 권선으로부터 정류하는지에 따라, 스파이크 전압 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽다는 장점을 활용할 수 있기도 하고 그렇지 않기도 하다.As such, in the power supply device using the
도 18은 도 8의 본 발명의 제1원리도에 따르는 트랜스포머(21)의 또 다른 일 실시예를 보인다.18 shows another embodiment of the
도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면은 제1순권선부(212a)의 매 턴과 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 조합과 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 다른 쪽 권선 면은 어느 권선도 직접 용량성으로 결합되지 않는다.In one embodiment of the
도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은, 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 권선층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 제1순권선부(212a)의 매 턴과 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며, 감기는 구간에서 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 용량성 결합을 차단한다. 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 턴 수는 서로 같거나 다르다. 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 직경은 서로 같거나 다르다.In the embodiment of the
우선, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 턴 수가 출력권선(213)의 턴 수와 같은 도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 대해서 설명한다. 제1순권선부(212a)의 턴 수와 출력권선(213)의 턴 수가 같으므로, 제1순권선부(212a)의 끝점의 전위가 출력권선(213)의 끝점의 전위와 같다. 제2순권선부(212b)의 시작점(212b-1)이 제1순권선부(212a)의 끝점(212a-2)에 연결되어 있으므로, 제2순권선부(212b)의 시작점(212b-1)의 전위는 출력권선(213)의 끝점의 전위와 같다. 따라서, 제2순권선부(212b)의 전위는 출력권선(213)의 끝점의 전위를 기준으로 변동한다. 역권선(214)의 전위는 접지의 전위를 기준으로 변동한다. 제2순권선부(212b)와 역권선(214)이 만드는 평균 전위는 출력권선(213)의 평균 전위와 같다. 제1순권선부(212a)의 평균 전위도 출력권선(213)의 평균 전위와 같다. 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은 서로 크기가 거의 같고 역 극성인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(213)으로 생성하며, 두 용량성 결합은 서로 상쇄되어, 두 용량성 결합의 합은 매우 작다. 제1순권선부(212a)와 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은 거의 생성되지 않거나 매우 작게 생성된다. 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 용량성 결합도, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 조합에 의해 차단되므로, 매우 작게 생성된다. 또한, 트랜스포머(21)의 코어(216)와 출력권선(213) 사이의 용량성 결합은, 간격이 넓어서 매우 작게 형성된다.First, in one embodiment of the
도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 턴 수가 출력권선(213)의 턴 수와 같고 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 직경이 같은 경우, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 "영" 에 근접하고 제1순권선부(212a)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 "영" 에 근접하므로, 전원 장치는 입력권선(211)과 트랜스포머의 코어(216)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합에 의해 약간의 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 갖게 된다.18, the number of turns of the first
그런데, 도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 굵기를 약간 다르게 선정하는 방법에 의해, 제2순권선부(212b)가 출력권선(213)으로 용량성으로 결합하는 면적과 역권선(214)이 출력권선(213)으로 용량성으로 결합하는 면적이 서로 다르게 설정될 수 있고, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은 각각 서로 역 극성이고 크기가 약간 다른 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(213)으로 생성시킬 수 있으며, 입력권선(211)과 트랜스포머의 코어(216)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 상쇄시켜 제거할 수 있고, 결국 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 상쇄에 의해 "영" 에 근접시킬 수 있다. 그러므로, 트랜스포머(21)는, 트랜스포머(21)을 사용하는 전원장치의 입력 및 출력 선로를 통해 외부로 미치는 노이즈의 영향을 현저히 낮춘다.However, in the embodiment of the
도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서도, 도 9의 실시예와 마찬가지로, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합은, "영" 에 근접하므로, 도 3의 순권선(132)과 역권선(134)으로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 1/10 이하에 불과할 정도로 훨씬 작고, 제1순권선부(212a)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기도, 거의 "영" 에 근접하므로, 도 3의 종래의 기술의 균형권선(135)로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 1/10 이하에 불과하다. 또한, 제품 간의 편차에 의해 도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예에서 나타나는 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 변화폭도 도 3의 종래의 기술의 1/10 이하에 불과하다. 그러므로, 도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 전원장치의 선로를 통해 외부로 미치는 스위칭 주파수 성분의 노이즈의 영향의 편차를 도 3의 종래 기술의 1/10 이하로 낮출 수 있게 하며, 전원장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하여, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 제공한다.In the embodiment of the
또한, 도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)이 출력권선(213)과 용량성으로 결합하는 면적이 도 3의 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)이 출력권선(133)과 용량성으로 결합하는 면적의 1/2에 불과하여, 출력권선(213)에서 생성되는 노이즈 전압에 의해 출력권선(213)으로부터 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로 생성되는 용량성 결합이 작고, 그로 인해 전원 장치의 출력권선(213)에서 생성되는 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향이 도 3의 종래의 기술에 비해 크게 감소한다는 장점을 가진다.In addition, in an embodiment of the
도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예는 도 11 내지 도 17의 전원 장치에 사용될 수 있다.An embodiment of the
도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예를 사용하는 도 11과 도 12와 도 14와 도 17의 전원 장치는, 트랜스포머(21)의 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 턴 수가 도 3의 종래 기술의 순권선(132)과 역권선(134)의 턴 수의 1/2에 불과하므로, 입력권선(211)에서 생성되어 제2순권선부(212b)와 역권선(214)에 유도되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압도 도 3의 종래 기술의 순권선(132)과 역권선(134)에 유도되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압보다 훨씬 작고, 그러한 노이즈 성분에 대한 EMI의 마진을 확보하기가 쉽다는 장점을 가진다.The power supply apparatus of FIGS. 11 and 12 and 14 and 17 using an embodiment of the
도 18의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 하나 이상의 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제1순권선부(212a)의 매 턴과 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 세 권선 중에서 턴 수가 제일 작은 권선이 다 감길 때까지 제1순권선부(212a)의 매 턴과 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 세 권선 중에서 감기지 않은 나머지가 더 감기거나, 혹은 세 권선 중의 하나 이상의 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제1순권선부(212a)의 매 턴과 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 세 권선 중에서 감기지 않은 다른 일부분이 더 감길 수 있다.In one embodiment of the
도 19는 도 8의 제1원리도에 따르는 트랜스포머(21)의 또 다른 일 실시예를 보인다.19 shows another embodiment of the
도 19의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면은 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 제1순권선부(212a)와 역권선(214)의 조합과 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 다른 쪽 권선 면은 제2순권선부(212b)와 용량성으로 결합한다.In one embodiment of the
도 19의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)은, 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 권선층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며, 감기는 구간에서 입력권선(211)이 출력권선(213)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 제2순권선부(212b)는, 순권선(212) 중에서 전위의 변동이 큰 부분이며, 출력권선(213)의 권선 면 중에서 입력권선(211)과 마주하는 면의 반대쪽 면의 일 부분에 용량성으로 결합하여, 작은 턴 수로 충분한 양의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(213)으로 생성한다.In one embodiment of the
도 19의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 턴 수는 서로 같거나 다르고, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 직경은 서로 같거나 다르다.In one embodiment of the
도 19의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)의 턴 수와 굵기가 같은 경우, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)의 조합은, "영" 의 평균 전위를 가지며, 쉴드판과 같은 역할을 한다. 제1순권선부(212a)와 역권선(214)의 조합은 제1순권선부(212a)와 역권선(214)의 조합의 평균 전위와 출력권선(213) 사이의 전위차에 따른 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(213)으로 생성한다. 제2순권선부(212b)는 역권선(214)을 제외한 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기는 비슷하고 역 극성인 용량성 결합을 출력권선(213)으로 생성시킨다. 그러므로, 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합은 "영" 에 근접하고, 전원장치의 입력 및 출력 선로를 통해 외부로 미치는 노이즈의 영향이 낮아진다.In the embodiment of the
또한, 도 19의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 제2순권선부(212b)의 전체가 출력권선(213)의 전위보다 높은 전위를 가지므로, 제2순권선부(212b)가 출력권선(213)과 용량성으로 결합하는 면적이 도 3의 균형권선(135)이 출력권선(133)과 용량성으로 결합하는 면적보다 훨씬 작고, 출력권선(213)에서 발생되는 노이즈 전압에 의해 출력권선(213)과 제2순권선부(212b) 사이에서 생성되는 용량성 결합이 작게 생성되며, 그로 인해 전원 장치의 출력권선(213)에서 발생되는 출력권선(213)의 노이즈가 선로를 통해서 외부로 미치는 영향이 도 3의 종래의 기술에 비해 감소한다.Also, in the embodiment of the
또한, 도 19의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)의 한 가닥 이상과 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상과 역권선(214)의 한 가닥 이상 중의 둘 이상의 전압의 합을 정류하여 제어부(14)에 전원 전압으로 공급하는 경우, 제1순권선부(212a)의 한 가닥 이상과 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상과 역권선(214)의 한 가닥 이상의 각각의 턴 수가 출력권선(213)의 턴 수와 비슷하게 되므로, 입력권선(211)에서 생성되어 제1순권선부(212a)와 역권선(214)에 유도되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압은 도 3의 종래 기술에서 출력권선(133)의 턴 수의 2배 보다 큰 턴 수를 가지는 순권선(132) 혹은 역권선(134)에 유도되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압의 1/2에 불과하다. 이 경우에, 입력권선(211)에서 생성되어 제1순권선부(212a)와 역권선(214)에 유도되고 용량성 결합에 의해 출력권선(213)으로 전달되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압이 낮아서, 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 EMI의 마진을 확보하기가 더 쉽다.In addition, in one embodiment of the
도 19의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 제1순권선부(212a)와 역권선(214) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 두 권선이 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 두 권선 중에서 턴 수가 작은 권선이 다 감길 때까지 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 두 권선 중에서 감기지 않은 나머지가 더 감기거나, 혹은 두 권선 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 두 권선 중에서 감기지 않은 다른 일부분이 더 감길 수 있다.In one embodiment of the
도 20과 도 21은 도 8의 본 발명의 제1원리도에 따르는 트랜스포머(21)의 또 다른 일 실시예를 보인다.20 and 21 show another embodiment of the
도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면의 일부분은 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 제1순권선부(212a)와 역권선(214)의 조합과 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면의 다른 일부분은 제2순권선부(212b)와 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 다른 쪽 권선 면과 밀착하여 감기는 권선은 없다.In the embodiment of the
도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)은 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 권선 층의 일부분에 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고, 제2순권선부(212b)는 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 권선 층에서 제1순권선부(212a)와 역권선(214)이 감기는 면적을 제외한 나머지 부분에 감기며, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)과 제2순권선부(212b)는 감기는 구간에서 입력권선(211)이 출력권선(213)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 제2순권선부(212b)의 일 부분은 제1순권선부(212a)와 역권선(214)이 감기는 면적의 일부분과 겹쳐져서 감길 수도 있다. 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은 턴 수가 서로 같거나 다르다. 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은 직경이 서로 같거나 다르다.20 and 21, the first
도 20의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)은 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 제1순권선부(212a)의 끝점과 제2순권선부(212b)의 시작점이 각각 단자로 연결된다. 도 21의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)은 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 제1순권선부(212a)의 끝점이 단자로 연결되지 않고 제2순권선부(212b)의 시작점이 되어 제2순권선부(212b)가 계속 감긴다.In one embodiment of the
도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)이 감기는 면의 평균 전위는 1순권선부(212a)와 역권선(214)의 턴 수와 굵기와 가닥 수의 차이에 따라 결정된다. 제1순권선부(212a)와 역권선(214)의 조합은 전위차에 따른 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(213)으로 생성시킨다.In the embodiment of the
도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 실시예에 있어서, 비록 서로 역 극성의 전위의 변동을 가지는 역권선(214)과 출력권선(213) 사이의 전위차가 서로 동극성의 전위의 변동을 가지는 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 출력권선(213) 사이의 전위차보다 훨씬 크지만, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 턴 수와 직경을 적절히 다르게 선정함으로써, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 트랜스포머의 코어(216)와 입력권선(211)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기는 비슷하고 역 극성이 되게 할 수 있고, 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키고, 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 스위칭 주파수 성분의 노이즈의 영향을 낮출 수 있다.In the embodiment of the
또한 도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 실시예에 있어서, 제1권선부(212a)의 한 가닥 이상의 전압과 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상의 전압의 합이 정류되고 평활되어 전원 장치의 제어부의 전원 전압으로 공급되는 경우, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)의 스파이크 전압은 정류회로에 의해 클램프 된다. 역권선(214)의 턴 수가 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)의 턴 수의 합보다 적절히 작으면, 클램프 되는 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)의 스파이크 전압의 크기와 극성은 역권선(214)의 스파이크 전압의 크기와 비슷하고 역극성이 된다. 그로 인해 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)의 스파이크 전압과 역권선(214)의 스파이크 전압에 의해 출력권선(213)으로 생성되는 용량성 결합의 합은 상쇄되어 매우 작고, 전원장치의 출력선로의 스파이크 전압 성분의 노이즈의 전위가 매우 낮아진다. 따라서, 도 20의 트랜스포머(21)를 사용하고, 제1순권선부(212a)의 한 가닥 이상의 전압과 제2순권선부(212b)의 한 가닥 이상의 전압의 합을 정류하는 전원 장치는 스파이크 전압 성분에 대해 충분한 EMI의 마진을 확보할 수 있는 장점을 가진다.In addition, in the embodiment of the
실제 디자인의 일례로써, 5V 2A의 출력이 인출되고 제어부(14)의 전원 전압이 10V 이상이 요구되는 전원 장치에서, 출력권선(213)을 0.6mm의 직경의 3중절연선으로 9턴을 감고, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)을 각각 0.14mm의 직경 2가닥으로 15 턴과 0.12mm의 직경 한 가닥으로 15턴을 감되, 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴을 밀착하여 나란히 함께 감고, 계속해서 제2순권선부(212b)를 0.14mm의 직경 2가닥으로 4턴을 감고, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)의 전압을 합을 정류하여 제어부(14)의 전원 전압으로 공급하였을 때, 스위칭 주파수 성분의 EMI 및 스파이크 성분의 EMI를 현저히 개선하는 결과를 얻을 수 있었다.As an example of an actual design, in a power device in which an output of 5V 2A is drawn and the power supply voltage of the
또한 도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 턴 수는 출력권선(213)과 같거나 비슷한 턴 수로 선정될 수도 있다. 그 경우, 트랜스포머(21)가 제공하는 전원 장치의 스파이크 성분의 EMI를 개선하는 효과는 트랜스포머(21)와 전원 장치와의 연결 조건에 따라서 감소할 수도 있지만, 트랜스포머(21)는 현저히 낮은 제품 간의 편차를 가지고 전원장치의 스위칭 주파수 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하는 장점을 제공한다. 또한, 그 경우, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)이 출력권선(213)과 용량성으로 결합하는 면적이 도 3의 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)이 출력권선(133)과 용량성으로 결합하는 면적의 1/2에 불과하여, 출력권선(213)으로부터 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로 생성되는 출력권선(213)이 생성하는 노이즈 전압에 의한 용량성 결합이 작다. 따라서, 도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 실시예는 전원 장치의 출력권선(213)이 생성하는 노이즈가 선로를 통해서 외부로 미치는 영향을 도 3의 종래의 기술에 비해 크게 낮추는 장점을 제공한다.Also, in the embodiment of the
또한, 도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)의 턴 수의 합은 도 3의 종래 기술의 순권선(132)과 균형권선(135)의 턴 수의 합의 1/2에 불과하며, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)에 유도되어 출력권선(213)으로 전달되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압은 도 3의 종래 기술에 비해 훨씬 낮다. 따라서, 도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 실시예는, 전원 장치의 다양한 고주파 성분에 대한 EMI의 마진을 쉽게 충분히 확보할 수 있게 한다.In addition, in the embodiment of the
도 20과 도 21의 트랜스포머(21)의 실시예는, 제1순권선부(212a)와 역권선(214) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 제1순권선부(212a)와 역권선(214) 중의 한 권선이 다 감길 때까지 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 나머지 한 권선의 일부분이 더 감기거나, 혹은 제1순권선부(212a)와 역권선(214) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제1순권선부(212a)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 두 권선 중에서 감기지 않은 나머지 일부분이 더 감길 수 있다.In the embodiment of the
도 22는 도 8의 본 발명의 제1원리도에 따르는 트랜스포머(21)의 또 다른 일 실시예를 보인다.22 shows another embodiment of the
도 22의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면의 일부분은 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 조합과 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면의 다른 일부분은 제1순권선부(212a)와 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 다른 쪽 권선 면과 밀착하여 감기는 권선은 없다.In one embodiment of the
도 22의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)는 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 권선 층의 일부분에 감기고, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 권선 층의 나머지 부분에 감기며, 제1순권선부(212a)와 역권선(214)과 제2순권선부(212b)는 감기는 구간에서 입력권선(211)이 출력권선(213)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다.22, the first
도 22의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)의 끝점은, 단자로 연결되지 않고 제2순권선부(212b)의 시작점이 되거나, 혹은 제1순권선부(212a)의 끝점과 제2순권선부(212b)의 시작점이 한 단자로 연결될 수 있다.22, the end point of the first
도시하지는 않았지만, 도 22에 있어서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 하나가 다 감긴 후에 나머지 하나의 일부분이 더 감길 수도 있다. 도시하지는 않았지만, 도 22에 있어서, 제1순권선부(212a)의 일부분은 제2순권선부(212b)와 역권선(214)이 감기는 면적의 일부분과 겹쳐질 수도 있다.Although not shown, in FIG. 22 , after one of the second
도 23은 도 8의 본 발명의 제1원리도에 따르는 트랜스포머(21)의 또 다른 일 실시예를 보인다.23 shows another embodiment of the
도 23의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면은 제2순권선부(212b)와 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 다른 한쪽 권선 면은 역권선(214)과 용량성으로 결합한다.23, one winding surface of the output winding 213 is capacitively coupled to the second
도 23의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)는 출력권선(213)의 한 권선면과 밀착하여 용량성으로 결합하도록 감기고, 역권선(214)은 출력권선(213)의 다른 한 권선 면과 밀착하여 용량성으로 결합하도록 감긴다. 제1순권선부(212a)는 출력권선(213)의 권선 면 중에서 입력권선(211)과 마주하는 권선 면의 반대쪽 면과 용량성으로 결합하는 권선 층의 다음 층에 감긴다. 역권선(214)과 제2순권선부(212b)는 제1순권선부(212a)와 입력권선(211)이 출력권선(213)과 용량성으로 결합하는 것을 차단한다. 제1순권선부(212a)의 끝점(212a-2)은 제2순권선부(212b)의 시작점(212b-1)에 연결된다.23, the second
도 23의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)가 출력권선(213)과 용량성으로 결합하는 것이 차단되므로, 제1순권선부(212a)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은 매우 작다. 제1순권선부(212a)의 턴 수가 출력권선(213)의 턴 수와 같고 제2순권선부(212b)의 턴 수 및 직경과 역권선(214)의 턴 수 및 직경이 같은 경우, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은 각각 크기가 거의 같고 대칭으로 역 극성인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(213)으로 생성시키며, 두 용량성 결합의 합은 서로 상쇄되어 매우 작다.23, since the first
도 23의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)의 턴 수 및 직경과 역권선(214)의 턴 수 및 직경은 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 "영" 에 근접하도록 설정된다. 도 23의 트랜스포머(21)는, 전원장치의 선로를 통해 외부로 미치는 스위칭 주파수 성분의 노이즈의 영향을 현저히 낮춘다.23 , the number and diameter of turns of the second
도 23의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접하게 하면, 전원 장치는 입력권선(211)과 트랜스포머의 코어(216)와 제1순권선부(212a)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합에 의해 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 갖게 된다.In one embodiment of the
도 24는 도 8의 본 발명의 제1원리도에 따르는 트랜스포머(21)의 또 다른 일 실시예를 보인다.24 shows another embodiment of the
도 24의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면의 일부분은 제2순권선부(212b)와 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 한쪽 권선 면의 다른 일부분은 역권선(214)과 용량성으로 결합하고, 출력권선(213)의 다른 쪽 권선 면은 제1순권선부(212a)와 용량성으로 결합한다.In one embodiment of the
도 24의 트랜스포머(21)의 일 실시예는, 제2순권선부(212b)가 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 권선층의 일부분의 권선 구간에 감기고, 역권선(214)이 입력권선(211)과 출력권선(213) 사이의 권선층의 나머지 부분의 권선 구간에 감기며, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은 감기는 구간에서 입력권선(211)이 출력권선(213)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 제1순권선부(212a)는, 출력권선(213)의 면 중에서 제2순권선부(212b)와 용량성으로 결합하는 면의 반대 쪽 면과 용량성으로 결합하도록 감긴다. 제2순권선부(212b)의 시작점(212b-1)은, 제1순권선부(212a)의 끝점(212a-2)에 연결된다.In one embodiment of the
도 24의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 턴 수는, 트랜스포머(21)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(213) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합은 제로에 접근하도록 설정되며, 트랜스포머(21)는 전원장치의 입력 및 출력 선로를 통해 외부로 미치는 노이즈의 영향을 현저히 낮춘다.In one embodiment of the
도 24의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)의 각각의 턴 수는, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 제로에 접근하도록 설정될 수도 있으며, 이 경우 전원 장치는 입력권선(211)과 트랜스포머의 코어(216)로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합에 의해 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 갖게 된다.In one embodiment of the
도 18 내지 도 24의 트랜스포머(21)는 도 11 내지 도 16 및 도 18의 전원 장치의 트랜스포머(21)을 대체하여 사용될 수 있다.The
도 25는 도 8의 본 발명의 제1원리도에 따르는 또 다른 일 실시예인 트랜스포머(21A)를 보이고, 도 26은 도 25의 트랜스포머(21A)를 사용하는 전원 장치의 일 실시예를 보인다.FIG. 25 shows a
도 25의 트랜스포머(21A)의 실시예는, 도 9의 트랜스포머(21)의 입력권선(211)이 입력권선(211a)과 제2입력권선(215)으로 나뉜 것이다.In the embodiment of the
도 25의 실시예에 있어서, 트랜스포머(21A)의 보빈(217)에 입력권선(211a)과 제2입력권선(215)이 순차적으로 감긴다. 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은, 입력권선(211a)과 출력권선(213) 사이 혹은 제2입력권선(215)과 출력권선(213) 사이의 권선 층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고, 감기는 구간에서 입력권선(211a)과 제2입력권선(215)이 직접 출력권선(213)으로 용량성으로 결합하는 것을 차단한다. 제1순권선부(212a)는 출력권선(213)의 면 중에서 제2순권선부(212b)와 역권선(214)에 용량성으로 결합하는 면의 반대 쪽 면과 용량성으로 결합하도록 감긴다. 제1순권선부(212a)는 Space Winding으로 감기거나 Solenoid Winding으로 감긴다.25, the input winding 211a and the second input winding 215 are sequentially wound around the
도 25의 트랜스포머(21A)의 실시예가 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)에 의해 트랜스포머(21A)의 1차 측의 모든 요소들로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 합의 편차가 매우 작은 값을 갖게 되는 원리는 도 9의 실시예에서의 원리와 같다. 그러므로, 도 25의 트랜스포머(21A)는 전원장치의 입력 및 출력 선로를 통해 외부로 미치는 스위칭 주파수 성분의 노이즈의 영향을 작은 편차를 가지고 현저히 낮추며, 전원 장치의 필터 비용을 절감시키는 장점을 제공한다.The embodiment of the
도 26의 실시예에 있어서, 전원장치의 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 입력권선(211a)이 연결되고, 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자와 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자 사이에 제2입력권선(215)이 연결된다. 제2입력권선(215)의 전압은 다이오드(15a)에 의해 정류되고 캐패시터(16)에 의해 평활되어 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급된다.26, the input winding 211a is connected between one terminal of the
도 26의 실시예에 있어서, 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압을 공급하는 다이오드(15a)는 트랜스포머(21A)의 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중 어느 권선에도 연결되지 않는다. 따라서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)에 유도되는 스파이크 전압은 Clamp되지 않고 서로 같은 크기로 역 극성인 대칭 상태를 유지한다. 그러므로, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합은 서로 역극성으로 대칭인 상태가 되어 상쇄되므로, 출력권선(213)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 합은 아주 작다. 또한 제1순권선부(212a)는, 스파이크 전압을 유도하지 않으므로, 출력권선(213)으로 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 생성하지 않는다.26, the
이러한 이유로, 도 26의 실시예는 스파이크 전압 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽고, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 가진다.For this reason, the embodiment of FIG. 26 is very easy to sufficiently secure the EMI margin for the spike voltage component, and has the advantage of reducing the filter cost of the power supply.
도 20 내지 도 22의 트랜스포머(21)의 실시예들과 제1순권선부(212a)가 Space Winding으로 감기는 도 25의 트랜스포머(21)의 실시예는, 도 18에 대해 설명한 바와 같이, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)이 출력권선(213)과 용량성으로 결합하는 면적이 도 3의 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)이 출력권선(133)과 용량성으로 결합하는 면적의 1/2에 불과하거나 훨씬 작아서, 출력권선(213)에서 생성되어 전원 장치의 선로를 통해서 외부로 미치는 노이즈의 영향이 도 3의 종래의 기술에 비해 크게 감소한다는 장점을 가진다.The embodiments of the
제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)의 전압의 합이 정류되어 출력 전압의 2배 이상의 전원 전압이 요구되는 제어부(14)에 전원 전압으로 공급되는 도 9과 도 10과 도 18 내지 도 25의 트랜스포머(21 혹은 21A)의 실시예들에 있어서, 역권선(214)의 턴 수가 출력권선(213)의 턴 수보다 크게 설정되더라도, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)의 턴 수의 합이 출력권선(213)의 턴 수의 2배 내외에서 제한되므로, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 용량성 결합이 도 3의 종래의 기술보다 감소하여, 전원장치의 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 EMI의 마진이 향상되는 장점을 가지며, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 가진다.9 and 10, the sum of the voltages of the first
도 27은 도 8의 본 발명의 제1원리도에 따르는 또 다른 일 실시예인 트랜스포머(21B)를 보이고, 도 28은 도 27의 트랜스포머(21B)를 사용하는 전원 장치의 일 실시예를 보인다.FIG. 27 shows a
도 9의 트랜스포머(21)의 일 실시예에 있어서, 전원 장치의 출력 전압이 제어부(14)가 요구하는 전원 전압보다 높은 경우, 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 하나 이상의 전압을 정류하고 평활하여 제어부(14)에 전원 전압을 공급하는 것이 부적합할 수 있다. 도 27의 트랜스포머(21B)는 도 9의 트랜스포머(21)에 제어부(14)의 전원 전압을 공급하기 위한 바이어스권선(218)을 더 포함시킨 것이다.In the embodiment of the
도 27의 트랜스포머(21B)의 일 실시예에 있어서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)은, 입력권선(211)과 출력권선(213)의 한 측면 사이의 권선 층의 일부분이나 전체의 권선 구간에 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며, 감기는 구간에서 입력권선(211)이 직접 출력권선(213)으로 용량성으로 결합하는 것을 차단한다. 제1순권선부(212a)는 출력권선(213)의 다른 한 측면과 용량성으로 결합하도록 감긴다. 바이어스권선(218)은 제1순권선부(212a)의 일부분과 함께 나란히 감긴다.In one embodiment of the
도 27의 트랜스포머(21B)의 일 실시예는, 바이어스권선(218)을 더 포함하는 것을 제외하면, 도 9의 트랜스포머(21)와 마찬가지의 특징을 가진다. 바이어스권선(218)은 감기는 구간의 평균전위가 같은 구간의 출력권선(213)의 평균 전위와 같다. 따라서, 바이어스권선(218)은 출력권선(213)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 생성하지 않거나 아주 작게 생성한다.An embodiment of the
도 27의 트랜스포머(21B)를 사용하는 도 28의 전원 장치의 실시예에 있어서, 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 입력권선(211)이 연결되고, 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자는 직접 혹은 트랜스포머(21B)에 포함되는 권선 중의 하나를 거쳐서 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결된다. 스위칭소자(12)가 오프 상태일 때에 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)의 전압의 합은 저항(19)과 저항(20)으로 분압되어 제어부(14)의 제어입력(14c)에 출력전압의 피드백으로 인가된다. 바이어스권선(218)의 전압은 다이오드(15d)에 의해 정류되고 캐패시터(16)에 의해 평활되어 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급된다.In the embodiment of the power supply device of FIG. 28 using the
도 28의 전원 장치의 실시예에 있어서, 제어부(14)의 전원단자(14a)에 공급할 전원 전압을 정류하는 다이오드(15d)는 트랜스포머(21A)의 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중 어느 권선에도 연결되지 않는다. 따라서, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)에 유도되는 스파이크 전압은 Clamp되지 않고 서로 역 극성으로 대칭인 상태를 유지한다. 그러므로, 제2순권선부(212b)와 역권선(214)으로부터 출력권선(213)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합은 서로 같은 크기의 역극성으로 대칭인 상태가 되어 상쇄되므로, 출력권선(213)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 합은 아주 작다. 또한 제1순권선부(212a)는, 스파이크 전압을 유도하지 않으므로, 출력권선(213)으로 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 생성하지 않는다. 이러한 이유로, 도 28의 전원 장치의 실시예는 스파이크 전압 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보하기가 아주 쉽고, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 가진다.In the embodiment of the power supply device of Fig. 28, the
도 25의 트랜스포머(21A)와 도 27의 트랜스포머(21B)는, 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 한 권선이 다 감길 때까지 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 나머지 하나의 일부분이 더 감기거나, 혹은 제2순권선부(212b)와 역권선(214) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제2순권선부(212b)의 매 턴과 역권선(214)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 두 권선 중에서 감기지 않은 나머지 일부분이 더 감길 수 있다.In the
이상과 같이, 도 8의 제1원리도에 따르는 다양한 실시예들인 도 9과 도 10과 도 18 내지 도 25와 도 27의 트랜스포머(21 혹은 21A 혹은 21B)는, 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하는 장점과 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 제품 간의 편차를 효과적으로 낮출 수 있게 하는 장점과 스파이크 전압 성분에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하는 장점과 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압에 대한 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하는 장점들 중의 하나 이상의 장점을 제공하며, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 제공한다.As described above, the
도 29는 트랜스포머(22)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(223) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 그 편차를 낮추는 본 발명의 제2원리도를 보인다.29 shows the second principle diagram of the present invention for lowering the sum and deviation of the capacitive coupling of the switching frequency components between all elements on the primary side of the
도 29의 제2원리도가 도 8의 제1원리도와 가장 크게 다른 점은 순권선(222)이 제1순권선부와 제2순권선부로 나뉘어지지 않는 것이다. 도 29의 제2원리도에 따르는 트랜스포머(22)는, 도 3의 종래 기술의 트랜스포머(13)의 균형권선(135)을 제거할 수 있게 하여, 염가이면서도 제품 간의 EMI의 편차를 대폭 줄이는 해결책을 제공한다.The biggest difference between the second principle diagram of FIG. 29 and the first principle diagram of FIG. 8 is that the net winding 222 is not divided into a first forward winding portion and a second forward winding portion. The
도 29의 제2원리도에 있어서, 출력권선(223)의 한쪽 권선 면은 출력권선(223)의 평균 전위와 비슷한 평균 전위를 가지는 순권선(222)과 역권선(224)의 조합과 용량성으로 결합하고, 출력권선(223)의 다른 쪽 권선 면에 밀착하여 결합하는 권선이 없다.In the second principle diagram of FIG. 29, one winding surface of the output winding 223 is capacitive and a combination of the forward winding 222 and the reverse winding 224 having an average potential similar to the average potential of the output winding 223. and there is no winding coupled in close contact with the other winding surface of the output winding 223 .
도 29의 제2원리도에 있어서, 서로 역 극성의 전위의 변동을 가지는 역권선(224)과 출력권선(223) 사이의 전위차가 서로 동극성의 전위의 변동을 가지는 순권선(222)과 출력권선(223) 사이의 전위차보다 훨씬 크지만, 역권선(224)의 감기는 면적이 순권선(222)의 감기는 면적보다 훨씬 작게 선정되거나, 혹은 역권선(224)의 턴 수가 순권선(222)의 턴 수보다 작게 선정되거나, 혹은 역권선(224)의 면적과 턴 수가 순권선(222)의 면적과 턴 수보다 작게 선정됨으로써, 순권선(222)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합이 서로 비슷하고 역극성이 되게 할 수 있다.In the second principle diagram of Fig. 29, a forward winding 222 and an output winding having potential variations of the same polarity as the potential difference between the reverse winding 224 and the output winding 223 having potential variations of opposite polarities to each other Although much larger than the potential difference between The switching frequency generated from the forward winding 222 to the output winding 223 by selecting less than the number of turns of Capacitive coupling of components and capacitive coupling of switching frequency components generated from the inverse winding 224 to the output winding 223 can be made similar to each other and have opposite polarities.
도 29의 제2원리도는, 출력정류기(35)가 트랜스포머(22)의 출력권선(223)으로부터 "부" 의 전압을 정류하는 것으로 도시되어 있으나, 도 40과 같이 출력정류기(35a)가 트랜스포머(21)의 출력권선(213)으로부터 "정" 의 전압을 정류하는 것도 포함한다.The second principle diagram of FIG. 29 shows that the
도 29의 제2원리도에 있어서, 트랜스포머(22)의 입력권선(221)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결된다. 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자는 직접 혹은 트랜스포머(22)에 포함되는 다른 권선을 통해서 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결된다. 출력권선(223)은 자기 에너지를 인출한다. 순권선(222)은 출력권선(223)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 전위의 변동의 극성을 가진다. 역권선(224)은 순권선(222)의 전위의 변동의 극성과 반대인 전위의 변동의 극성을 가진다.In the second principle diagram of FIG. 29 , the input winding 221 of the
도 29의 제2원리도의 트랜스포머(22)는 트랜스포머의 코어(226)와 입력권선(221)과 출력권선(223)과 순권선(222)과 역권선(224)을 포함한다.The
도 29의 제2원리도의 트랜스포머(22)에 있어서, 순권선(222)과 역권선(224)은, 순권선(222)과 역권선(224) 중 한 권선이 다 감길 때까지 권선(222)의 매 턴과 역권선(224)의 매 턴이 서로 밀착하여 입력권선(221)과 출력권선(223) 사이의 권선층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 나란히 함께 감기며, 감기는 구간에서 입력권선(221)이 직접 출력권선(223)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다.In the
도 29의 제2원리도의 트랜스포머(22)는, 순권선(222)과 역권선(224)의 턴 수와 굵기와 가닥 수 중의 하나 이상이 서로 다르게 선정되어, 순권선(222)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 트랜스포머의 코어(226)와 입력권선(221)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기는 비슷하고 역 극성이 되게 함으로써, 트랜스포머(22)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(223) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키고, 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮춘다.In the
도 29의 제2원리도의 트랜스포머(22)에 있어서, 순권선(222)과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합은, 트랜스포머의 코어(226)와 입력권선(221)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기가 비슷하므로, "영" 의 평균 전위를 가지는 도 3의 순권선(132)과 역권선(134)으로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 1/5 이하에 불과할 정도로 훨씬 작다. 순권선(222)과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 용량성 결합의 합의 제품 간의 편차에 의한 변화폭도 도 3의 종래기술의 트랜스포머(13)의 순권선(132)과 역권선(134)으로부터 출력권선(133)으로 생성되는 용량성 결합의 합의 제품 간의 편차에 의한 변화폭에 비해 1/5 이하에 불과할 정도로 훨씬 작다.In the
그러므로, 도 29의 제2원리도의 트랜스포머(22)는, 전원장치의 스위칭 주파수 성분의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향의 편차가 도 3의 종래 기술의 트랜스포머(13)를 사용하는 전원장치의 동 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향의 편차의 1/5 이하에 불과하게 작고, 전원장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하여, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 제공한다.Therefore, in the
도 30은 도 29의 제2원리도에 따르는 트랜스포머(22)의 일 실시예이다.30 is an embodiment of the
도 30의 트랜스포머(22)의 일 실시예에 있어서, 출력권선(223)의 한쪽 권선 면은 순권선(222)과 역권선(224)의 조합과 용량성으로 결합하고, 출력권선(223)의 다른 쪽 권선 면에 밀착하여 감기는 권선은 없다.In one embodiment of the
도 30의 트랜스포머(22)의 일 실시예는, 순권선(222)과 역권선(224)의 턴 수가 같지만, 역권선(224)의 직경이 순권선(222)의 직경에 비해 훨씬 가늘다.In the embodiment of the
도 30의 트랜스포머(22)의 일 실시예에 있어서, 순권선(222)과 역권선(224)은, 도 29에 대하여 설명한 바와 같이, 입력권선(221)과 출력권선(223) 사이의 권선층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 순권선(222)의 매 턴과 역권선(224)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며, 감기는 구간에서 입력권선(221)이 직접 출력권선(223)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 역권선(224)과 출력권선(223)이 용량성으로 결합하는 면적이 순권선(222)과 출력권선(223)이 용량성으로 결합하는 면적에 비해 훨씬 작고, 역권선(224)과 출력권선(223) 사이의 거리가 순권선(222)과 출력권선(223) 사이의 거리에 비해 멀다. 도 30의 트랜스포머(22)의 일 실시예는, 비록 서로 역 극성의 전위의 변동을 가지는 역권선(224)과 출력권선(223) 사이의 전위차가 서로 동극성의 전위의 변동을 가지는 순권선(222)과 출력권선(223) 사이의 전위차보다 훨씬 크지만, 순권선(222)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합이 서로 역극성으로 비슷한 값으로 조절될 수 있으며, 두 용량성 결합의 합이 트랜스포머의 코어(226)와 입력권선(221)이 출력권선(223)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기는 비슷하고 역 극성이 되게 할 수 있다. 따라서, 도 30의 트랜스포머(22)의 일 실시예는, 트랜스포머(22)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(223) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키고, 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮춘다.In one embodiment of the
도 30의 트랜스포머(22)의 일 실시예에 있어서, 도 29에 대해서 설명한 바와 같이, 순권선(222)과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합은 도 3의 순권선(132)과 역권선(134)으로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 1/5 이하에 불과할 정도로 훨씬 작다. 제품 간의 편차에 의해 발생되는 순권선(222)과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 변화폭도 도 3의 종래기술의 트랜스포머(13)의 제품 간의 편차에 의해 발생되는 순권선(132)과 역권선(134)으로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 변화폭에 비해 1/5 이하에 불과할 정도로 훨씬 작다.In one embodiment of the
그러므로, 도 30의 트랜스포머(22)의 일 실시예는, 도 29에 대하여 설명한 바와 같이, 스위칭 주파수 성분의 노이즈가 전원장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향의 편차가 도 3의 종래 기술의 트랜스포머(13)이 전원장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향의 편차의 1/5 이하에 불과하게 작고, 전원장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하여, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 제공한다.Therefore, in one embodiment of the
도 31은 도 30의 트랜스포머(22)가 사용되는 전원 장치의 일 실시예이다. 도 31의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 트랜스포머(22)의 입력권선(221)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결되고, 순권선(222)은 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자와 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자 사이에 연결된다. 순권선(222)의 전압은, 다이오드(15a)에 의해 정류되고 캐패시터(16)로 평활되어, 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급된다.31 is an embodiment of a power supply device in which the
예를 들어, 순권선(222)의 전압이 다이오드(15a)에 의해 정류되어 제어부(14)의 전원단자(14a)에 10V가 전원 전압으로 공급되며 5V 2A의 출력이 인출되는 도 31의 전원 장치는, 출력권선(223)이 0.6mm의 직경의 3중절연선으로 9턴, 순권선(222)이 0.26mm의 직경의 1가닥으로 19턴, 역권선(224)이 0.14mm의 직경의 한 가닥으로 19턴인 도 30의 트랜스포머(22)를 사용하여 매우 작은 제품 간의 편차를 가지고 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있다. 그러므로, 도 30의 트랜스포머(22)는 균형권선이 필요하지 않다는 장점을 가진다.For example, the power supply device of FIG. 31 in which the voltage of the forward winding 222 is rectified by the
도 30의 트랜스포머(22)의 일 실시예에 있어서, 순권선(222)과 역권선(224) 중의 하나 이상은 한 가닥이나 두 가닥 혹은 그 이상의 복수의 가닥에 의해 가지런히 밀착하여 감길 수도 있다.In one embodiment of the
다른 예를 들어, 순권선(222)의 전압이 다이오드(15a)에 의해 정류되어 제어부(14)의 전원단자(14a)에 10V가 전원 전압으로 공급되며 5V 2A의 출력이 인출되는 도 31의 전원 장치는, 출력권선(223)이 0.6mm의 직경의 3중절연선으로 9턴, 순권선(222)이 0.14mm의 직경의 2가닥으로 19턴, 역권선(224)이 0.1mm의 직경의 한 가닥으로 19턴인 도 30의 트랜스포머(22)를 사용하여 매우 작은 제품 간의 편차를 가지고 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있다.As another example, the power supply of FIG. 31 in which the voltage of the forward winding 222 is rectified by the
한편, 도 30의 트랜스포머(22)가 사용되는 도 31의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 5V의 출력이 인출되고 7V 이상의 제어부(14)의 전원 전압이 요구되는 경우, 출력전압과 제어부(14)의 전원 전압의 차이가 작으므로, 순권선(222)의 턴 수는 출력권선(223)의 턴 수의 1.4배 보다 1 내지 2 턴 크게 선정된다. 출력권선(223)이 9턴일 때, 순권선(222)은 14턴이 선정된다. 그런데, 역권선(224)도 14턴을 가지면, 서로 동 극성인 전위의 변동을 가지는 순권선(222)과 출력권선(223) 사이에 5 턴의 턴 수의 차이의 전위차가 존재하는데 비하여 서로 역 극성인 전위의 변동을 가지는 역권선(224)과 출력권선(223) 사이에는 23 턴의 턴 수의 차이의 전위차가 존재한다. 이 경우에도, 트랜스포머(22)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(223) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키려면, 도 30의 트랜스포머(22)의 역권선(224)의 직경은 지나치게 가늘어져야만 한다.On the other hand, in an embodiment of the power supply device of FIG. 31 in which the
도 32는 본 발명에 따르는 트랜스포머(22)의 다른 일 실시예를 보인다.32 shows another embodiment of a
도 32의 트랜스포머(22)의 일 실시예에 있어서도, 출력권선(223)의 한쪽 권선 면은 순권선(222)과 역권선(224)의 조합과 용량성으로 결합하고, 출력권선(223)의 다른 쪽 권선 면은 어느 권선과도 직접 용량성으로 결합하지 않는다.Also in the embodiment of the
도 32의 트랜스포머(22)의 일 실시예는 순권선(222)과 출력권선(223) 사이의 턴 수의 차이가 작은 경우에도 역권선(224)의 직경이 적정한 값 이상으로 유지될 수 있는 해결책을 제공한다.An embodiment of the
도 32의 트랜스포머(22)의 일 실시예는, 순권선(222)의 직경과 역권선(224)의 직경이 다른 것에 더하여, 순권선(222)의 턴 수와 역권선(224)의 턴 수가 다르게 선정된다.In one embodiment of the
도 32의 트랜스포머(22)의 일 실시예에 있어서, 순권선(222)과 역권선(224)은, 입력권선(221)과 출력권선(223) 사이의 권선층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 순권선(222)의 매 턴과 역권선(224)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기되, 순권선(222)과 역권선(224) 중에서 한 권선이 다 감길 때까지 순권선(222)의 매 턴과 역권선(224)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 다른 한 권선의 나머지가 더 감기거나, 혹은 순권선(222)과 역권선(224) 중에서 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 순권선(222)의 매 턴과 역권선(224)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 순권선(222)과 역권선(224) 중에서 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 순권선(222)의 매 턴과 역권선(224)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 감기지 않은 나머지가 더 감길 수 있다. 순권선(222)과 역권선(224)은 감기는 구간에서 입력권선(221)이 직접 출력권선(223)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다.In one embodiment of the
도 32의 트랜스포머(22)의 일 실시예에 있어서, 역권선(224)의 턴 수가 순권선(222)의 턴 수보다 더 작아질수록, 1차 측의 모든 요소들로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 제로에 근접시키기 위해 필요한 역권선(224)의 직경은 더 증가한다. 따라서, 순권선(222)의 턴 수와 출력권선(223)의 턴 수의 차이가 작더라도, 역권선(224)의 턴 수를 순권선(222)의 턴 수보다 훨씬 작게 설정하면 역권선(224)은 적정한 직경을 가질 수 있다.32, as the number of turns of the reverse winding 224 becomes smaller than the number of turns of the forward winding 222, from all elements of the primary side to the output winding 223 The diameter of the reverse winding 224 required to bring the sum of the capacitive coupling of the resulting switching frequency components closer to zero increases further. Therefore, even if the difference between the number of turns of the forward winding 222 and the number of turns of the output winding 223 is small, if the number of turns of the reverse winding 224 is set much smaller than the number of turns of the forward winding 222, the reverse winding ( 224) may have an appropriate diameter.
도 32의 트랜스포머(22)의 일 실시예는, 도 29에 대하여 설명한 바와 마찬가지로, 순권선(222)과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 용량성 결합의 합의 크기는, 트랜스포머의 코어(226)와 입력권선(221)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기가 비슷하므로, 도 3의 종래의 기술의 순권선(132)과 역권선(134)으로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기의 1/5 이하에 불과할 정도로 훨씬 작고, 스위칭 주파수 성분의 노이즈가 전원장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향의 편차가 도 3의 종래 기술의 트랜스포머(13)이 전원장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향의 편차의 1/5 이하에 불과하게 작아서, 전원장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있게 하여, 전원 장치의 필터 비용을 절감하는 장점을 제공한다.In an embodiment of the
순권선(222)의 한 가닥 이상의 전압이 다이오드(15a)에 의해 정류되어 제어부(14)의 전원단자(14a)에 7.5V의 전원 전압이 공급되며 5V 2A의 출력이 인출되는 도 31의 전원 장치에 있어서, 출력권선(223)이 0.6mm의 직경의 3중절연선으로 9턴, 순권선(222)이 0.22mm 직경의 두 가닥으로 14턴, 그리고 역권선(224)이 0.16mm 직경의 한 가닥으로 6턴인 도 32의 트랜스포머(22)의 트랜스포머(22)를 사용하였을 때, 전원 장치는 매우 작은 제품 간의 편차를 가지고 스위칭 주파수 성분의 EMI의 충분한 마진을 확보할 수 있다.The power supply device of FIG. 31 in which a voltage of one or more strands of the forward winding 222 is rectified by a
도 33은 도 32의 트랜스포머(22)를 사용하는 전원 장치의 일 실시예를 보인다.FIG. 33 shows one embodiment of a power supply device using the
도 33의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 트랜스포머(22)의 입력권선(221)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결되고, 순권선(222)의 한 가닥 이상은 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자와 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자 사이에 연결된다. 순권선(222)의 전압과 역권선(224)의 전압의 합은, 다이오드(15a)에 의해 정류되고 캐패시터(16)로 평활되어, 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급된다. 순권선(222)의 전압과 역권선(224)의 전압의 합은, 저항(19a)과 저항(20a)으로 분압되어, 제어부(14)의 제어입력(14c)에 출력전압의 피드백으로 인가된다.33, the input winding 221 of the
도 30과 도 32의 트랜스포머(22)의 실시예는, 도 3과 도 9 내지 도 17에 대한 설명에서 언급하였듯이, 어느 권선의 전압을 정류하여 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급하는가에 따라, 전원 장치의 스파이크 전압 성분의 노이즈가 선로를 통해서 미치는 영향이 크게 달라진다.The embodiment of the
도 30의 트랜스포머(22)를 사용하는 도 31의 전원 장치에 있어서, 다이오드(15a)는 순권선(222)의 전압만을 정류하여 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급하므로, 순권선(222)의 스파이크 전압은 다이오드(15a)에 의해 클램프 됨과 동시에 다이오드(15a)가 생성하는 노이즈 전류에 의해 파형이 변형되게 된다. 그런데, 도 30의 트랜스포머(22)는, 역권선(224)의 턴 수와 순권선(222)의 턴 수가 같기 때문에, 클램프 되는 순권선(222)의 스파이크 전압의 피크치는 역권선(224)의 스파이크 전압의 피크치보다 낮아진다. 그로 인해 순권선(222)이 출력권선(223)으로 생성하는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합과 역권선(224)이 출력권선(223)으로 생성하는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합은 서로 역극성이지만 크기가 달라서 상쇄되지 못하고, 전원장치의 출력선로는 스파이크 전압 성분의 노이즈의 전위를 갖게 된다. 또한, 다이오드(15a)의 노이즈 전류는 순권선(222)의 Leakage Inductance에 다이오드(15a)의 노이즈 전압을 생성하며, 순권선(222)은 출력권선(223)으로 다이오드(15a)의 노이즈 전압 성분의 용량성 결합을 생성하고, 전원장치의 출력선로는 다이오드(15a)의 노이즈의 전위를 갖게 된다. 그러므로, 전원장치는 스파이크 전압 성분과 다이오드(15a)가 생성하는 노이즈 성분의 EMI에 대한 대응이 요구된다.In the power supply device of FIG. 31 using the
도 32의 트랜스포머(22)를 사용하는 도 31의 전원 장치에 있어서, 다이오드(15a)가 순권선(222)의 전압만을 정류하여 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급하므로, 순권선(222)의 스파이크 전압은 다이오드(15a)에 의해 클램프 됨과 동시에 다이오드(15a)가 생성하는 노이즈 전류에 의해 파형이 변형되게 된다. 그런데, 도 32의 트랜스포머(22)의 역권선(224)의 턴 수가 순권선(222)의 턴 수보다 적절히 작으면, 클램프 되는 순권선(222)의 스파이크 전압의 피크치는 역권선(224)의 스파이크 전압의 피크치와 비슷하게 될 수 있다. 그로 인해 순권선(222)과 역권선(224)의 스파이크 전압의 피크치의 차이는 도 30의 트랜스포머(22)를 사용하는 도 31의 전원 장치보다 훨씬 작아질 수 있다. 그러므로, 도 32의 트랜스포머(22)를 사용하는 도 31의 전원장치의 출력선로의 스파이크 전압 성분의 노이즈의 전위는 도 30의 트랜스포머(22)를 사용하는 도 31의 전원 장치보다 훨씬 낮아지고, 스파이크 전압 성분에 대해 보다 큰 EMI의 마진을 가질 수 있다.In the power supply device of FIG. 31 using the
앞에서, 순권선(222)의 전압이 다이오드(15a)에 의해 정류되어 제어부(14)의 전원단자(14a)에 10V가 전원 전압으로 공급되며 5V 2A의 출력이 인출되는 도 31의 전원 장치의 예를 들면서, 출력권선(223)이 0.6mm의 직경의 3중절연선으로 9턴, 순권선(222)이 0.14mm의 직경의 2가닥으로 19턴, 역권선(224)이 0.1mm의 직경의 한 가닥으로 19턴인 도 30의 트랜스포머(22)를 사용하여 매우 작은 제품 간의 편차를 가지고 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진을 충분히 확보할 수 있다고 설명하였다. 그런데, 그러한 전원 장치에 출력권선(223)이 0.6mm의 직경의 3중절연선으로 9턴, 순권선(222)이 0.14mm의 직경의 2가닥으로 19턴, 역권선(224)이 0.14mm의 직경의 한 가닥으로 15턴인 도 32의 트랜스포머(22)를 사용하였을 때, 전원 장치는 전원 장치는 매우 작은 제품 간의 편차를 가지고 스위칭 주파수 성분의 EMI의 충분한 마진을 확보할 뿐만 아니라 스파이크 성분의 EMI의 마진도 훨씬 더 확보할 수 있다.Before, the voltage of the forward winding 222 is rectified by the
이와 같이, 도 32의 트랜스포머(22)에 있어서, 역권선(224)의 턴 수가 순권선(222)의 턴 수보다 적절히 작은 경우, 전원 장치의 제어부(14)에 전원 전압을 공급하기 위한 정류 회로가 순권선(222)에 연결되어 순권선(222)의 스파이크 전압이 clamp 될 때, 순권선(222)의 스파이크 전압과 역권선(224)의 스파이크 전압의 피크치를 비슷하게 맞출 수 있으며, 순권선(222)과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 합이 상쇄되어 매우 작고, 전원장치의 출력선로에 나타나는 스파이크 전압 성분의 노이즈 전위가 낮아지는 효과를 얻는다.As such, in the
도 32의 트랜스포머(22)에 있어서, 반대로 순권선(222)의 턴 수가 역권선(224)의 턴 수보다 적절히 작은 경우, 전원 장치의 제어부(14)에 전원 전압을 공급하기 위한 정류 회로가 역권선(224)에 연결되어 역권선(224)의 스파이크 전압이 clamp 될 때, 역권선(224)의 스파이크 전압과 순권선(222)의 스파이크 전압의 피크치를 서로 비슷하게 맞출 수 있으며, 순권선(222)과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 합이 상쇄되어 매우 작고, 전원장치의 출력선로에 나타나는 스파이크 전압 성분의 노이즈 전위가 낮아지는 효과를 얻는다.In the
더 나아가, 도 33의 전원 장치의 실시예는 도 32의 트랜스포머(22)를 사용하여 전원 장치의 출력선로의 스파이크 전압 성분의 노이즈 전위를 더욱 낮춘다.Further, the embodiment of the power supply device of Fig. 33 uses the
도 32의 트랜스포머(22)를 사용하는 도 33의 일 실시예는, 순권선(222)의 전압과 역권선(224)의 전압의 합을 다이오드(15a)로 정류하고 캐패시터(16)으로 평활하여 제어부(14)의 전원 전압으로 공급한다. 도 32의 트랜스포머(22)에 있어서, 순권선(222)의 일 부분은 역권선(224)의 매 턴과 밀착하여 나란히 감기지 않고 따로 감기므로, 순권선(222) 중에서 역권선(224)과 자기적으로 결합하지 않는 순권선(222)의 Leakage Inductance가 존재한다. 또한, 역권선(224) 중에서 따로 감기는 순권선(222)의 일부분과 자기적으로 결합하지 않는 역권선(224)의 Leakage Inductance도 존재한다. 순권선(222)의 Leakage Inductance와 역권선(224)의 Leakage Inductance는 다이오드(15a)의 전류 변화를 억제하며 다이오드(15a)의 노이즈 특성에 영향을 덜 받게 한다. 또한, 다이오드(15a)의 전류가 순권선(222)과 역권선(224)을 모두 통해서 흐르므로, 순권선(222)과 역권선(224)의 스파이크 전압은 서로 파형이 비슷한 상태를 유지한다. 따라서, 순권선(222)과 역권선(224)으로부터 출력권선(223)으로 생성되는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합은 상쇄될 수 있다.In the embodiment of FIG. 33 using the
예를 들어서, 순권선(222)의 한 가닥 이상의 전압과 역권선(224)의 전압의 합이 다이오드(15a)에 의해 정류되어 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급되며 5V 2A의 출력이 인출되는 도 33의 전원 장치는, 출력권선(223)이 0.6mm의 직경의 3중절연선으로 9턴, 순권선(222)이 0.22mm 직경의 두 가닥으로 14턴, 그리고 역권선(224)이 0.16mm 직경의 한 가닥으로 6턴인 도 32의 트랜스포머(22)를 사용하여, 매우 작은 제품 간의 편차를 가지고 스위칭 주파수 성분의 EMI의 충분한 마진이 확보될 뿐만 아니라, 스파이크 성분의 EMI의 마진도 더 확보된다.For example, the sum of the voltage of one or more strands of the forward winding 222 and the voltage of the reverse winding 224 is rectified by the
또한, 순권선(222)의 전압과 역권선(224)의 전압의 합을 정류하고 평활하여 제어부(14)의 전원 전압으로 공급하는 도 33의 일 실시예의 순권선(222)의 턴 수와 역권선(224)의 턴 수의 합은, 순권선(132)의 전압 혹은 역권선(134)의 전압을 정류하여 제어부(14)의 전원 전압으로 공급하는 도 3의 종래의 기술의 순권선(132)의 턴 수와 역권선(134)의 턴 수의 합의 1/2에 불과하다. 따라서, 도 32의 트랜스포머(22)의 입력권선(221)에서 발생되고 순권선(222)과 역권선(224)에 유도되어 출력권선(223)으로 전달되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압의 크기는, 도 3의 종래의 기술의 트랜스포머(13)의 입력권선(131)에서 발생되고 순권선(132)과 역권선(134)에 유도되어 출력권선(133)으로 전달되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 노이즈 전압의 크기에 비해 훨씬 작다. 따라서, 도 32의 트랜스포머(22)를 사용하는 도 33의 전원 장치의 일 실시예는, 스파이크 전압 및 고주파 노이즈에 대한 EMI의 충분한 마진을 효과적으로 쉽게 확보할 수 있다는 장점을 가지며, 전원 장치의 노이즈 필터의 비용을 절감할 수 있다는 장점을 가진다.In addition, the number of turns of the forward winding 222 of the embodiment of FIG. 33 that rectifies and smoothes the sum of the voltage of the forward winding 222 and the voltage of the reverse winding 224 and supplies it as the power supply voltage of the
도 34는 도 32의 트랜스포머(22)의 변화된 구조의 일 실시시예를 보인다. 도 32의 트랜스포머(22)는 순권선(222)과 역권선(224)과 출력권선(223)이 1차측의 Pin 쪽의 보빈(227)의 끝 부분에서 감기기 시작하는 것으로 도시되어 있는데, 도 34는 이 권선들이 Pin의 반대쪽의 보빈(227)의 끝 부분에서 감기기 시작하는 구조를 도시한다. 도 34의 일 실시예에 있어서, 순권선(222)이 0.22mm 직경의 두 가닥으로 14턴이 감기고, 역권선(224)이 0.16mm 직경의 한 가닥으로 6턴이 감기는 경우, 순권선(222)의 6 턴과 역권선(224)은 역권선(224)이 다 감길 때까지 함께 감기고, 역권선(224)의 끝점의 인출선이 트랜스포머(22)의 단자로 빠져나가면, 순권선(222)의 나머지 8 턴이 역권선(224)의 끝점(224-2)의 인출선 위에 감기게 된다.FIG. 34 shows an embodiment of a modified structure of the
도 30과 도 32와 도 34의 트랜스포머(22)의 실시예들은, 도 18에 대해 설명한 바와 같이, 순권선(222)과 역권선(224)이 출력권선(223)과 용량성으로 결합하는 면적이 도 3의 트랜스포머(13)의 순권선(132)과 역권선(134)과 균형권선(135)이 출력권선(133)과 용량성으로 결합하는 면적의 1/2에 불과하여, 전원 장치의 출력권선(213)에서 생성되는 노이즈가 선로를 통해서 외부로 미치는 영향을 도 3의 종래의 기술에 비해 현저히 감소시키는 장점을 가진다.In the embodiments of the
도시하지는 않았지만, 도 30과 도 32와 도 34의 트랜스포머(22)의 실시예들은, 도 31과 도 33의 전원 장치에 사용되는 것은 물론이고, 도 11 내지 도 14의 전원 장치에 트랜스포머(21)를 대체하여 사용된다. 도 30 혹은 도 32 혹은 도 34의 트랜스포머(22)의 실시예가 도 11 내지 도 14의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(21)를 대체하여 사용되는 경우, 순권선(222)은 도 11 내지 도 14의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(21)의 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b)를 대체하고, 역권선(224)은 도 11 내지 도 14의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(21)의 역권선(214)을 대체하고, 입력권선(221)과 출력권선(223)은 도 11 내지 도 14의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(21)의 입력권선(211)과 출력권선(213)을 각각 대체한다.Although not shown, the embodiments of the
또한, 도 30과 도 32와 도 34의 트랜스포머(22)의 실시예들은, 도 5와 도 6의 전원 장치에 트랜스포머(13)를 대체하여 사용된다. 도 30 혹은 도 32 혹은 도 34의 트랜스포머(22)의 실시예가 도 5 혹은 도 6의 전원 장치에 트랜스포머(13)를 대체하여 사용되는 경우, 순권선(222)은 도 5 혹은 도 6의 전원 장치의 트랜스포머(13)의 순권선(132)을 대체하고, 역권선(224)은 도 5 혹은 도 6의 전원 장치의 트랜스포머(13)의 역권선(134)을 대체하고, 입력권선(221)과 출력권선(223)은 도 5 혹은 도 6의 전원 장치의 트랜스포머(13)의 입력권선(131)과 출력권선(133)을 각각 대체하며, 균형권선(135)는 대체되지 아니하고 삭제된다.In addition, the embodiments of the
도 35와 도 36은 도 29의 본 발명의 제2원리도에 따르는 또 다른 일 실시예인 트랜스포머(22B)와 트랜스포머(28)의 구조를 보인다.35 and 36 show the structures of the
도 29의 본 발명의 제2원리도에 따르는 도 35의 트랜스포머(22B)의 실시예는 입력권선(221)이 제1입력권선부(221a)와 제2입력권선부(221b)로 나뉘어 각각 출력권선(223)의 양 측면과 샌드위치 형태로 결합하는 구조를 제공한다.In the embodiment of the
도 29의 본 발명의 제2원리도에 따르는 도 36의 트랜스포머(28)의 실시예는 제1입력권선(281)과 제2입력권선(285)이 출력권선(283)의 양 측면과 샌드위치 형태로 결합하는 구조를 제공한다.In the embodiment of the
도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)는 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)과 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)이 한 가닥의 선으로 도시되어 있으나, 이들 중 하나 이상은 복수의 가닥을 가질 수 있고, 각 권선을 구성하는 각각의 가닥은 서로 다른 턴 수를 가질 수 있고 선재의 굵기가 서로 다를 수 있다.The
도 35의 트랜스포머(22B) 혹은 도 36의 트랜스포머(28)의 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)의 턴 수가 서로 같거나 다를 수 있고, 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)의 턴 수가 서로 같거나 다를 수 있다.The number of turns of the first forward winding 222 or 282 and the first reverse winding 224 or 284 of the
도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)은, 제1입력권선부(221a)와 출력권선(223)의 사이 혹은 제1입력권선(281)과 출력권선(283) 사이의 권선 층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 감기되, 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284) 중에서 한 권선이 다 감길 때까지 제1순권선(222 혹은 282)의 매 턴과 제1역권선(224 혹은 284)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 다른 한 권선의 나머지가 더 감기거나, 혹은 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284) 중에서 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제1순권선(222 혹은 282)의 매 턴과 제1역권선(224 혹은 284)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284) 중에서 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제1순권선(222 혹은 282)의 매 턴과 제1역권선(224 혹은 284)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 감기지 않은 나머지가 더 감길 수 있다. 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)은 감기는 구간에서 제1입력권선부(221a) 혹은 제1입력권선(281)이 직접 출력권선(223 혹은 283)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다.The first forward winding 222 or 282 and the first reverse winding 224 or 284 of the
또한, 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)은, 제2입력권선부(221b)와 출력권선(223)의 사이 혹은 제2입력권선(285)과 출력권선(283) 사이의 권선 층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 감기되, 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289) 중에서 한 권선이 다 감길 때까지 제2순권선(228 혹은 288)의 매 턴과 제2역권선(229 혹은 289)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 다른 한 권선의 나머지가 더 감기거나, 혹은 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289) 중에서 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제2순권선(228 혹은 288)의 매 턴과 제2역권선(229 혹은 289)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289) 중에서 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제2순권선(228 혹은 288)의 매 턴과 제2역권선(229 혹은 289)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 감기지 않은 나머지가 더 감길 수 있다. 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)은 감기는 구간에서 제2입력권선부(221b) 혹은 제2입력권선(285)이 직접 출력권선(223 혹은 283)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다.In addition, the second forward winding 228 or 288 and the second reverse winding 229 or 289 of the
도 29의 제2원리도에 따르는 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 실시예는, 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)의 굵기의 차이나 가닥 수의 차이를 이용하여 제1입력권선부(221a)와 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284) 혹은 제1입력권선(281)과 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)이 출력권선(223 혹은 283)으로 생성시키는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 제로에 근접시키며, 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)의 굵기의 차이나 가닥 수의 차이를 이용하여 제2입력권선부(221b)와 제2순권선(228)과 제2역권선(229) 혹은 제2입력권선(285)과 제2순권선(288)과 제2역권선(289)이 출력권선(223 혹은 283)으로 생성시키는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 제로에 근접시킨다.In the embodiment of the
또한 도 29의 제2원리도에 따르는 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 실시예는, 도 32와 도 33에 대하여 설명한 바와 같이, 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284) 사이의 턴 수의 차이를 이용하여 제1입력권선부(221a)와 제1순권선(222)과 제1역권선(224) 혹은 제1입력권선(281)과 제1순권선(282)과 제1역권선(284)이 출력권선(223 혹은 283)으로 생성시키는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 크기를 낮추고, 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289) 사이의 턴 수의 차이를 이용하여 제2입력권선부(221b)와 제2순권선(228)과 제2역권선(229) 혹은 제2입력권선(285)과 제2순권선(288)과 제2역권선(289)이 출력권선(223 혹은 283)으로 생성시키는 스파이크 전압의 용량성 결합의 크기를 낮춘다.In addition, the embodiment of the
도 29의 제2원리도에 따르는 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 실시예에 있어서, 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)의 턴 수의 차이를 바꾸면, 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)의 평균 전위가 변하므로, 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)의 굵기나 가닥 수를 다시 조절하여야 한다. 또한, 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)의 턴 수의 차이를 바꾸면, 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)의 평균 전위가 변하므로, 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)의 굵기나 가닥 수를 다시 조절하여야 한다.In the embodiment of the
이와 같은, 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 실시예는, 전원 장치의 1차측의 요소들로부터 출력권선(223 혹은 283)으로 생성시키는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시킴과 동시에, 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 크기도 대폭 낮추므로, 전원장치의 필터 비용을 큰 폭으로 절감할 수 있다는 장점을 제공한다.As such, the embodiment of the
도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 실시예의 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)의 턴 수가 서로 같은 경우에, 제1순권선(222 혹은 282)의 굵기와 제1역권선(224 혹은 284)의 굵기의 차이를 이용하여, 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)이 출력권선(223 혹은 283)으로 생성시키는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 크기와 극성을 조절할 수 있다.When the number of turns of the first forward winding 222 or 282 and the first reverse winding 224 or 284 of the embodiment of the
또한, 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 실시예의 제2순권선(228 혹은 288)의 턴 수와 제2역권선(229 혹은 289)의 턴 수가 서로 같은 경우, 제2순권선(228 혹은 288)의 굵기와 제2역권선(229 혹은 289)의 굵기의 차이를 이용하여, 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)이 출력권선(223 혹은 283)으로 생성시키는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 크기와 극성을 조절할 수 있다.Further, when the number of turns of the second forward winding 228 or 288 of the embodiment of the
또한 도시하지는 않았지만, 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 실시예는 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284) 중의 하나가 제거되는 형태로 변형될 수도 있다. 제1역권선(224 혹은 284)이 제거되는 경우, 제1순권선(222 혹은 282)은, 제1입력권선부(221a)와 출력권선(223)의 사이 혹은 제1입력권선(281)과 출력권선(283) 사이에 감겨서 제1입력권선부(221a)와 출력권선(223)의 사이 혹은 제1입력권선(281)과 출력권선(283) 사이의 용량성 결합을 차단하며, 출력권선(223 혹은 283)으로 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 생성시켜서, 트랜스포머(22 혹은 28)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(223 혹은 283) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 낮춘다.Also, although not shown, in the embodiment of the
또한 도시하지는 않았지만, 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 실시예는 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289) 중의 하나가 제거되는 형태로 변형될 수도 있다. 제2역권선(229 혹은 289)이 제거되는 경우, 제2순권선(228 혹은 288)은, 제2입력권선부(221b)와 출력권선(223)의 사이 혹은 제2입력권선(285)과 출력권선(233)의 사이에 감겨서 제2입력권선부(221b) 혹은 제2입력권선(285)이 직접 출력권선(223 혹은 283)으로 용량성으로 결합하지 못하도록 차단하며, 출력권선(223 혹은 283)으로 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 생성시켜서, 트랜스포머(22 혹은 28)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(223 혹은 283) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 낮춘다.Also, although not shown, in the embodiment of the
이러한 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 36의 트랜스포머(28)의 변형들은 본 발명의 기술 사상의 범주를 벗어나지 않는다.Such modifications of the
도 37 내지 도 40은 본 발명에 따르는 트랜스포머(22B)를 포함하는 전원 장치의 실시예들을 보인다.37-40 show embodiments of a power supply including a
본 발명에 따르는 트랜스포머(22B)를 포함하는 도 37 내지 도 40의 전원 장치에 있어서, 트랜스포머(22B)의 입력권선(221)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결된다. 도 37과 도 40의 전원 장치의 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자는 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결되고, 도 38과 도 39의 전원 장치의 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자는 제1순권선(222) 혹은 제2순권선(228)을 통해서 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결된다.37 to 40 including the
도 37의 전원 장치에 있어서, 제1순권선(222)과 제2순권선(228)의 시작점과 제1역권선(224)과 제2역권선(229)의 끝점은 캐패시터(16)의 일측 단자로 연결되고 캐패시터(16)의 다른 일측 단자는 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결된다. 캐패시터(16)의 일측 단자는 1차측의 교류적인 접지 혹은 1차측의 접지에 속한다. 도 37의 전원 장치의 제1순권선(222)과 제2순권선(228)의 끝점은 각각 다이오드(15b)와 다이오드(15c)를 통해서 캐패시터(16)의 다른 일측 단자로 연결된다. 다이오드(15b)와 다이오드(15c)와 캐패시터(16)은, 제1순권선(222)과 제2순권선(228)의 전압을 병렬로 정류하고 평활하여, 제어부(14)에 전원 전압을 공급하며, 제1순권선(222)과 제2순권선(228)의 스파이크 전압을 동시에 Clamp한다. 옵토커플러(28)는 2차측으로부터 전달되는 출력전압의 피드백을 제어부(14)의 제어입력(14c)에 인가한다. 도 37의 전원 장치에 있어서, 다이오드(15b)와 다이오드(15c) 중의 하나는 삭제될 수도 있다. 제1순권선(222)과 제2순권선(228)은 직접 병렬로 연결될 수도 있다.In the power supply device of FIG. 37 , the starting point of the first forward winding 222 and the second forward winding 228 and the ending point of the first reverse winding 224 and the second reverse winding 229 are one side of the
도 38과 도 39의 전원 장치의 제1순권선(222)과 제2순권선(228)의 시작점과 제1역권선(224)과 제2역권선(229)의 끝점은 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결된다. 제2순권선(228)의 끝점은 캐패시터(37)을 통해서 제1순권선(222)의 끝점으로 연결된다. 캐패시터(37)는, 전원 장치의 스위칭 소자가 턴 오프 된 후에 제2순권선(228)에 유도되는 스파이크 전압의 크기를 제1순권선(222)의 스파이크 전압의 크기와 비슷하게 만드는 통로를 제공한다. 캐패시터(37)은 삭제될 수도 있다. 도 38의 전원 장치에 있어서, 제1역권선(224)의 시작점과 제2역권선(229)의 시작점 사이에 캐패시터가 추가되어 제1역권선(224)에 유도되는 스파이크 전압의 크기를 제2역권선(229)에 유도되는 스파이크 전압의 크기와 비슷하게 만들 수도 있다.The starting points of the first forward winding 222 and the second forward winding 228 and the ending points of the first reverse winding 224 and the second reverse winding 229 of the power supply device of FIGS. 38 and 39 are the input smoothing capacitor 11 ) is connected to the other terminal of the The end point of the second forward winding 228 is connected to the end point of the first forward winding 222 through the
도 38의 전원 장치에 있어서, 다이오드(15a)와 캐패시터(16)은, 제1순권선(222)의 전압을 정류하고 평활하여, 제어부(14)에 전원 전압을 공급한다. 제1순권선(222)의 전압은, 저항(19b)과 저항(20b)으로 분압되어, 제어부(14)의 제어입력(14c)에 출력전압의 피드백으로 인가된다.In the power supply device of FIG. 38 , the
도 39의 전원 장치에 있어서, 다이오드(15a)와 캐패시터(16)은 제1순권선(222)과 제1역권선(224)의 전압의 합을 정류하고 평활하여 제어부(14)에 전원 전압을 공급한다. 제1순권선(222)과 제1역권선(224)의 전압의 합은, 저항(19b)과 저항(20b)으로 분압되어, 제어부(14)의 제어입력(14c)에 출력전압의 피드백으로 인가된다. 제2역권선(229)의 끝점은 캐패시터(38)을 통해서 제1역권선(224)의 끝점으로 연결된다. 캐패시터(38)는, 전원 장치의 스위칭 소자가 턴 오프 된 후에 제2역권선(229)에 유도되는 스파이크 전압의 크기를 제1역권선(224)의 스파이크 전압의 크기와 비슷하게 만드는 통로를 제공한다. 도 39의 전원 장치는, 다이오드(15a)와 캐패시터(16)가 제1순권선(222)과 제1역권선(224)의 전압의 합을 정류하므로, 제1순권선(222)과 제2순권선(228)의 스파이크 전압의 크기와 제1역권선(224)과 제2역권선(229)의 스파이크 전압의 크기를 비슷하게 맞출 수 있으며, 전원 장치의 스파이크 성분의 EMI를 도 38의 일 실시예에 비해 훨씬 더 향상시킬 수 있다는 장점을 가진다.39, the
도 40의 전원 장치에 있어서, 제1순권선(222) 혹은 제2순권선(228)의 전압은 다이오드(15)와 캐패시터(16)에 의해 정류되고 평활되어 제어부(14)에 전원 전압으로 공급된다. 제1순권선(222) 혹은 제2순권선(228)의 전압은 저항(19)과 저항(20)으로 분압되어 제어부(14)의 제어입력(14c)에 출력전압의 피드백으로 인가된다.In the power supply device of FIG. 40 , the voltage of the first forward winding 222 or the second forward winding 228 is rectified and smoothed by the
도 41은 본 발명에 따르는 도 36의 트랜스포머(28)를 포함하는 전원 장치의 실시예를 보인다.Fig. 41 shows an embodiment of a power supply including the
본 발명에 따르는 트랜스포머(28)를 포함하는 도 41의 전원 장치에 있어서, 트랜스포머(28)의 제1입력권선(281)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결되고, 제2입력권선(285)은 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자와 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자 사이에 연결된다. 제1순권선(285)과 제2순권선(288)의 시작점과 제1역권선(284)과 제2역권선(289)의 끝점은 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결된다. 제2입력권선(285)의 전압은, 다이오드(15a)와 캐패시터(30)에 의해 정류되고 평활되며, 저항(31)과 캐패시터(16)을 통해 낮추어 진 후에, 제어부(14)에 전원 전압으로 공급된다. 제2입력권선(285)의 전압은, 저항(19b)과 저항(20b)으로 분압되어, 제어부(14)의 제어입력(14c)에 출력전압의 피드백으로 인가된다.In the power supply device of FIG. 41 including the
본 발명의 실시예인 도 30 혹은 도 32 혹은 도 34 내지 도 36의 트랜스포머(22 혹은 22B 혹은 28)에서, 순권선(222)과 역권선(224)의 조합 혹은 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)의 조합 혹은 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)의 조합이 감기는 권선 구간은, 보빈(227 혹은 287)의 한 쪽 끝부근에서부터 다른 한쪽 끝 부근까지의 한 권선 층 전체일 수도 있고, 한 권선 층의 일부분일 수도 있고, 한 권선 층을 초과할 수도 있다. 혹은 순권선(222)과 역권선(224)의 조합 혹은 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284)의 조합 혹은 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289)의 조합의 권선 구간은, 출력권선(223 혹은 283)이 감기는 폭의 한 쪽 끝부근에서부터 다른 한쪽 끝 부근까지의 구간에 맞춰서 감길 수 있다.In the
도 32 혹은 도 34의 트랜스포머(22)는, 순권선(222)과 역권선(224) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 순권선(222)의 매 턴과 역권선(224)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 순권선(222)과 역권선(224) 중의 한 권선이 다 감길 때까지 순권선(222)의 매 턴과 역권선(224)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 나머지 한 권선의 일부분이 더 감기거나, 혹은 순권선(222)과 역권선(224) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 순권선(222)의 매 턴과 역권선(224)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 두 권선 중에서 감기지 않은 나머지 일부분이 더 감길 수 있다.In the
도 35의 트랜스포머(22B)와 도 37의 트랜스포머(28)은, 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284) 중에서 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제1순권선(222 혹은 282)의 매 턴과 제1역권선(224 혹은 284)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284) 중의 하나가 다 감길 때까지 제1순권선(222 혹은 282)의 매 턴과 제1역권선(224 혹은 284)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 나머지 하나의 일부분이 더 감기거나, 혹은 제1순권선(222 혹은 282)과 제1역권선(224 혹은 284) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제1순권선(222 혹은 282)의 매 턴과 제1역권선(224 혹은 284)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 두 권선 중에서 감기지 않은 나머지 일부분이 더 감길 수 있다.The
또한, 도 35의 트랜스포머(22B)와 도 37의 트랜스포머(28)은, 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제2순권선(228 혹은 288)의 매 턴과 제2역권선(229 혹은 289)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기거나, 혹은 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289) 중의 한 권선이 다 감길 때까지 제2순권선(228 혹은 288)의 매 턴과 제2역권선(229 혹은 289)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감긴 후에 나머지 하나의 일부분이 더 감기거나, 혹은 제2순권선(228 혹은 288)과 제2역권선(229 혹은 289) 중의 한 권선의 일부분이 먼저 감긴 후에 제2순권선(228 혹은 288)의 매 턴과 제2역권선(229 혹은 289)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기고 다시 두 권선 중에서 감기지 않은 나머지 일부분이 더 감길 수 있다.Further, in the
또한, 본 발명의 실시예인 도 30 혹은 도 32 혹은 도 34 내지 도 36의 트랜스포머(22 혹은 22B 혹은 28)는, 도 27과 같이, 제어부(14)에 전원 전압을 공급하기 위한 보조권선을 더 포함할 수 있다.In addition, the
각 도면의 트랜스포머(13 혹은 21 혹은 22 혹은 22B 혹은 28)에 있어서, 절연테이프(130 혹은 210 혹은 220 혹은 280)는 권선과 권선 사이를 절연시키며, 보빈(137 혹은 217 혹은 227 혹은 287)에는 각 권선들과 절연테이프가 감긴다.In the
도시하지는 않았지만, 전원 장치의 고주파 노이즈를 낮추기 위하여, 저항과 캐패시터의 직렬 연결된 조합이 각 도면에 표시된 트랜스포머(13 혹은 21 혹은 22 혹은 22B 혹은 28)의 하나 이상의 권선의 양 단자 사이에 연결될 수도 있고, 혹은 한 권선과 다른 권선의 사이에 연결될 수도 있다.Although not shown, in order to lower the high-frequency noise of the power supply, a series-connected combination of a resistor and a capacitor may be connected between both terminals of one or more windings of the
도 42는 본 발명의 제3원리도를 보이고, 도 43과 도 44는 도 42의 제3원리도의 트랜스포머(23)의 실시예들을 보인다.42 shows a third principle diagram of the present invention, and FIGS. 43 and 44 show embodiments of the
도 42의 제3원리도 및 도 43과 도 44의 트랜스포머(23)는, 도 29의 본 발명의 제2원리도에 따르는 도 30 혹은 도 32 혹은 도 34의 트랜스포머의 실시예에 균형권선이 더 포함된 것이며, 트랜스포머의 코어(236)와 입력권선(231)과 출력권선(233)과 순권선(232)과 역권선(234)과 균형권선(235)을 포함한다.The third principle diagram of Fig. 42 and the
도 42의 제3원리도는, 출력정류기(35)가 트랜스포머(23)의 출력권선(233)으로부터 "부" 의 전압을 정류하는 것으로 도시되어 있으나, 도 47과 같이 출력정류기(35a)가 트랜스포머(23)의 출력권선(233)으로부터 "정" 의 전압을 정류하는 것을 포함한다.In the third principle diagram of FIG. 42, the
도 42의 제3원리도에 있어서, 트랜스포머(23)의 입력권선(231)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결되고, 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자는 직접 혹은 트랜스포머(23)에 포함되는 다른 권선을 통해서 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자로 연결된다. 제어부(14)에 의해 스위칭소자(12)의 스위칭 동작이 제어되어 트랜스포머(23)의 출력권선(233)으로 전달하는 에너지의 양이 변화한다. 출력정류기(35)와 출력평활캐패시터(36)는 출력권선(133)의 전압을 정류하고 평활하여 부하에 안정화된 전압을 공급한다. 도 42에서, 저항(24)과 다이오드(25)와 캐패시터(27)와 저항(26)은 도 3의 클램프 회로에 대응된다.In the third principle diagram of FIG. 42 , the input winding 231 of the
도 42의 제3원리도 및 도 43과 도 44의 트랜스포머(23)의 실시예에 있어서, 트랜스포머(23)의 순권선(232)과 균형권선(235)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성은 출력권선(233)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같다. 역권선(234)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성은 순권선(212) 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대이다.In the third principle diagram of Fig. 42 and the embodiment of the
도 42의 제3원리도 및 도 43과 도 44의 트랜스포머(23)의 실시예에 있어서, 순권선(232)과 역권선(234)은, 도 29의 본 발명의 제2원리도에 따르는 도 30 혹은 도 32 혹은 도 34의 트랜스포머(21)의 실시예들과 마찬가지로, 굵기와 가닥 수와 턴 수 중의 하나 이상이 서로 다르다.In the third principle diagram of FIG. 42 and the embodiment of the
도 42의 제3원리도 및 도 43과 도 44의 트랜스포머(23)의 실시예에 있어서, 순권선(232)과 역권선(234)은, 입력권선(231)과 출력권선(233) 사이의 권선층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 순권선(232)의 매 턴과 역권선(234)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기되, 감기는 구간에서 입력권선(231)이 직접 출력권선(233)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 균형권선(235)은 출력권선(233)의 권선 면 중에서 순권선(232)과 역권선(234)과 용량성으로 결합하는 면의 반대 쪽 면에 용량성으로 결합하도록 감긴다.In the third principle diagram of Fig. 42 and the embodiment of the
도 29의 본 발명의 제2원리도에 따르는 도 30 혹은 도 32 혹은 도 34의 트랜스포머(21)의 경우, 전원 장치의 디자인 상황에 따라서, 순권선(222)과 역권선(224)의 굵기와 가닥 수와 턴 수 중의 하나 이상을 서로 다르게 하는 것만으로 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진과 스파이크 성분의 EMI의 마진과 다양한 고주파 노이즈 성분의 EMI 마진 등을 모두 목표하는 수준으로 얻기 어려운 경우가 있을 수 있다. 혹은 순권선(222)과 역권선(224)의 굵기와 가닥 수와 턴 수 중의 하나 이상을 서로 다르게 하는 것만으로 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진과 스파이크 성분의 EMI의 마진과 다양한 고주파 노이즈 성분의 EMI 마진 등을 모두 목표하는 수준으로 얻는 경우, 순권선(222)과 역권선(224)의 굵기와 가닥 수와 턴 수 중의 하나 이상이 트랜스포머의 생산성에 부 적합할 수 있다.In the case of the
도 42의 제3원리도 및 도 43과 도 44의 트랜스포머(23)의 실시예는, 도 29의 본 발명의 제2원리도에 따르는 도 30 혹은 도 32 혹은 도 34의 트랜스포머의 실시예들에 균형권선을 결합시킨 것으로, 전원 장치의 EMI의 마진 등 특정한 성능의 목표에 보다 쉽게 도달할 있게 하는 디자인의 유연성을 제공한다.The third principle diagram of Fig. 42 and the embodiment of the
도 42의 제3원리도 및 도 43과 도 44의 트랜스포머(23)의 실시예에 있어서, 순권선(232)과 역권선(234)의 각각의 굵기와 가닥 수와 턴 수는 전원 장치의 스위칭 주파수 성분의 EMI의 마진과 스파이크 성분의 EMI의 마진과 다양한 고주파 노이즈 성분의 EMI 마진 등의 특정한 항목의 성능을 목표하는 수준으로 얻기에 적절한 값으로 선정된다. 이 경우 균형권선(235)을 제외한 트랜스포머(23)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(233) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 제로에 근접하지 않을 수 있다. 균형권선(235)은 균형권선(235)을 제외한 트랜스포머(23)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(233) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기는 같고 역 극성인 용량성 결합을 출력권선(233)으로 생성시켜서, 트랜스포머(23)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(233) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 제로에 근접시킨다.In the third principle diagram of Fig. 42 and the embodiment of the
도 42의 제3원리도 및 도 43과 도 44의 트랜스포머(23)의 실시예는, 도 29의 본 발명의 제2원리도와 도 29의 본 발명의 제2원리도에 따르는 도 30 혹은 도 32 혹은 도 34의 트랜스포머(21)를 사용하는 전원 장치의 트랜스포머(21)를 대체하여 사용된다.The third principle diagram of Fig. 42 and the embodiment of the
도시하지는 않았지만, 도 42의 제3원리도 및 도 43과 도 44의 트랜스포머(23)의 실시예들은, 도 31과 도 33의 전원 장치에 트랜스포머(22)를 대체하여 사용되거나, 도 11 내지 도 14의 전원 장치에 트랜스포머(21)를 대체하여 사용되거나, 도 5와 도 6의 전원 장치에 트랜스포머(13)를 대체하여 사용될 수 있다. 도 42의 제3원리도 및 도 43과 도 44의 트랜스포머(23)의 실시예들이 도 5와 도 6의 전원 장치 혹은 도 11 내지 도 14의 전원 장치 혹은 도 31과 도 33의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(13 혹은 21 혹은 22)를 대체하여 사용되는 경우, 순권선(232)은 도 5와 도 6의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 순권선(132) 혹은 도 11 내지 도 14의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(21)의 제1순권선부(212a)와 제2순권선부(212b) 혹은 도 31과 도 33의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(22)의 순권선(222)을 대체하고, 역권선(234)은 도 5와 도 6의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 역권선(134) 혹은 도 11 내지 도 14의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(21)의 역권선(214) 혹은 도 31과 도 33의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(22)의 역권선(224)을 대체하고, 입력권선(231)과 출력권선(233)은 도 5와 도 6의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 입력권선(131)과 출력권선(133) 혹은 도 11 내지 도 14의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(21)의 입력권선(211)과 출력권선(213) 혹은 도 31과 도 33의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 트랜스포머(22)의 입력권선(221)과 출력권선(223)을 대체하고, 균형권선(235)은 도 5와 도 6의 전원 장치 중의 한 전원 장치의 균형권선(135)을 대체하거나 혹은 도 11 내지 도 14와 도 31과 도 33의 전원 장치 중 하나에 추가된다.Although not shown, the third principle diagram of FIG. 42 and the embodiments of the
도 45 내지 도 47은 본 발명에 따라 스파이크 전압 성분의 EMI를 낮추는 전원 장치의 일 실시예들을 보인다.45 to 47 show embodiments of a power supply device for lowering EMI of a spike voltage component according to the present invention.
도 45 내지 도 47의 전원장치의 트랜스포머(29)에 있어서, 서로 역 극성의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동을 가지는 순권선(292)과 역권선(294)은, 입력권선(291)과 출력권선(293) 사이의 권선층의 일부분 혹은 전체의 권선 구간에 순권선(292)의 매 턴과 역권선(294)의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기되, 감기는 구간에서 입력권선(291)과 출력권선(293) 사이의 용량성 결합을 차단한다. 균형권선(295)은 출력권선(293)의 권선 면 중에서 순권선(292)과 역권선(294)을 마주하는 면의 반대 쪽 면과 용량성으로 결합한다. 순권선(292)은 출력권선(293)의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 전위의 변동의 극성을 가진다. 역권선(294)은 순권선(292)의 전위의 변동의 극성과 반대인 전위의 변동의 극성을 가진다.In the
도 45 내지 도 47의 전원장치의 트랜스포머(29)에 있어서, 순권선(292)과 역권선(294)의 전압의 합은 정류되고 평활되어 제어부의 전원 전압으로 공급된다.In the
도 45와 도 46의 전원 장치의 실시예에 있어서, 트랜스포머(29)의 입력권선(291)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결되고, 순권선(292)은 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자와 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자 사이에 연결된다. 출력권선(293)은 자기 에너지를 인출하고, 출력정류기(35)와 출력평활캐패시터(36)는 트랜스포머(29)의 출력권선(293)으로부터 "부" 의 전압을 정류하고 평활하여 부하에 안정화된 전압을 공급한다.45 and 46, the input winding 291 of the
도 47의 전원 장치의 실시예에 있어서, 트랜스포머(29)의 입력권선(291)은 입력평활캐패시터(11)의 일측 단자와 스위칭소자(12)의 일측 단자 사이에 연결되고, 역권선(294)은 스위칭소자(12)의 다른 일측 단자와 입력평활캐패시터(11)의 다른 일측 단자 사이에 연결된다. 출력권선(293)은 자기 에너지를 인출하고, 출력정류기(35a)와 출력평활캐패시터(36)는 트랜스포머(29)의 출력권선(293)으로부터 "정" 의 전압을 정류하고 평활하여 부하에 안정화된 전압을 공급한다.47, the input winding 291 of the
도 3의 트랜스포머(13)에 있어서, 출력 전압이 4V 내지 9V의 범위로 변화하고 제어부(14)의 전원 전압이 10V 이상이 요구되는 경우, 순권선(132)과 역권선(134)의 턴 수는 출력권선(133)의 턴 수의 2배 보다 1~2턴 크게 선정되며, 다이오드(15 혹은 15a)와 캐패시터(16)는 순권선(132)이나 역권선(134) 중의 하나의 전압만을 정류하고 평활하여 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급한다. 그로 인해, 도 3에서 설명한 바와 같이, 순권선(132)과 역권선(134)의 스파이크 전압은 서로 파형이 다르고 피크치가 다르며, 이들 전압은 출력권선(133)으로 서로 다른 파형과 다른 피크치의 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 생성하므로, 전원 장치는 외부로 스파이크 전압 성분의 노이즈의 영향을 크게 미치게 된다.In the
도 45 내지 도 47의 전원장치의 트랜스포머(29)는, 출력 전압이 4V 내지 9V의 범위로 변화하고 제어부(14)의 전원 전압이 10V 이상이 요구되는 경우, 순권선(292)과 역권선(294)의 턴 수의 합은 출력권선(133)의 턴 수의 2배 보다 1~2턴 크게 선정되며, 순권선(292)과 역권선(294)의 전압의 합은 다이오드(15 혹은 15a)와 캐패시터(16)에 의해 정류되고 평활되어 제어부(14)의 전원단자(14a)에 전원 전압으로 공급된다. 스파이크 전압에 의해 다이오드(15a)로 흐르는 전류는 순권선(292)과 역권선(294)을 모두 거쳐서 흐르므로, 순권선(292)의 스파이크 전압과 역권선(294)의 스파이크 전압은 서로 대칭에 가까운 역극성을 가진다.The
도 45 내지 도 47의 전원 장치의 실시예들에 있어서, 트랜스포머(29)의 순권선(292)과 역권선(294)은 서로 비슷한 파형으로 대칭인 스파이크 전압 성분의 용량성 결합을 출력권선(293)으로 생성하므로, 순권선(292)과 역권선(294)이 출력권선(293)으로 생성하는 스파이크 전압 성분의 용량성 결합의 합은 상쇄되어 매우 작고, 외부로 미치는 노이즈의 영향도 매우 작다.45-47, forward winding 292 and reverse winding 294 of
게다가, 도 45 내지 도 47의 전원 장치의 실시예들은, 트랜스포머(29)의 순권선(292)의 턴 수와 역권선(294)의 턴 수가 도 3의 순권선(132)의 턴 수와 역권선(134)의 턴 수의 1/2 정도로 취할 수 있어서, 입력권선(291)에서 생성되어 순권선(292)과 역권선(294)에 유도되는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 전압들은 도 3의 입력권선(131)에서 생성되어 순권선(132)과 역권선(134)에 유도되는 같은 성분들의 전압에 비해 1/2 이하로 감소한다. 따라서, 도 45 내지 도 47의 전원 장치는 500KHz 내지 30MHz의 주파수 대역의 EMI의 마진을 쉽게 더 확보할 수 있다는 장점을 가진다.45-47, the number of turns of forward winding 292 of
도 45 내지 도 47의 전원 장치에 있어서, 트랜스포머(29)의 균형권선(295)은, 균형권선(295)을 제외한 트랜스포머(29)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(293) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기는 비슷하고 역 극성인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(293)으로 생성시켜서, 트랜스포머(29)의 1차측의 모든 요소들과 출력권선(293) 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시킴으로써, 트랜스포머(29)를 사용하는 전원 장치는 선로를 통해 외부로 미치는 스위칭 주파수 성분의 노이즈의 영향이 현저히 낮춘다.45 to 47, the balanced winding 295 of the
도 45와 도 47의 전원 장치에 있어서, 한 점이 1차측의 접지에 연결된 균형권선(295)은, 도 43과 같이, 출력권선(293)의 턴 수보다 큰 턴 수를 가지며, 출력권선(293)의 넓은 면적과 용량성으로 결합한다.45 and 47, the balanced winding 295 with one point connected to the ground of the primary side has a greater number of turns than the number of turns of the output winding 293, as shown in FIG. 43, and the output winding 293 ) with a large area and capacitively combined.
도 46의 전원 장치에 있어서, 한 점이 순권선(292)의 끝점에 연결된 균형권선(295)은, 전체가 출력권선(293)보다 높은 전위를 가지므로, 도 44의 트랜스포머(23)와 마찬가지로, 출력권선(293)의 작은 면적과 용량성으로 결합한다.In the power supply device of FIG. 46, the balanced winding 295, in which one point is connected to the end point of the forward winding 292, has a higher potential than the output winding 293 as a whole, so as in the
도시하지는 않았지만, 도 30과 도 32와 도 34의 트랜스포머(22)의 실시예들은, 도 31과 도 33의 전원 장치에 사용되는 것은 물론이고, 도 45 내지 도 47의 전원 장치에 트랜스포머(29)를 대체하여 사용된다.Although not shown, embodiments of the
도시하지는 않았지만, 전원 장치의 노이즈를 낮추기 위하여, 입력평활캐패시터(11)의 앞 단에 또 다른 입력평활캐패시터와 인덕터를 포함하는 필터 회로가 추가되거나 라인필터 등이 연결될 수도 있다.Although not shown, a filter circuit including another input smoothing capacitor and an inductor may be added to the front end of the
이상에서 이 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 이 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니며, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea for this invention has been described with the accompanying drawings in the above, this is an exemplary description of the best embodiment of the present invention and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art It is a clear fact that anyone can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
1과 2는 단자, 11은 입력평활캐패시터, 12는 스위칭소자, 13은 트랜스포머, 14는 제어부, 14a는 제어부 전원입력단자, 14b는 제어출력단자, 14c는 제어입력단자, 15와 15a와 15b와 15c는 정류기, 16은 캐패시터, 17은 트랜스포머, 18은 출력캐패시터, 19와 20은 저항, 21 내지 22는 트랜스포머, 21A와 21B는 트랜스포머, 22B는 트랜스포머, 24는 저항, 25는 다이오드, 26은 저항, 27은 캐패시터, 28과 29는 트랜스포머, 30은 캐패시터, 31은 저항, 35는 출력정류기, 36은 출력평활캐패시터, 37과 38은 캐패시터.1 and 2 are a terminal, 11 is an input smoothing capacitor, 12 is a switching element, 13 is a transformer, 14 is a control unit, 14a is a control power input terminal, 14b is a control output terminal, 14c is a control input terminal, 15 and 15a and 15b are 15c is a rectifier, 16 is a capacitor, 17 is a transformer, 18 is an output capacitor, 19 and 20 are resistors, 21 to 22 are a transformer, 21A and 21B are a transformer, 22B is a transformer, 24 is a resistor, 25 is a diode, 26 is a resistor , 27 are capacitors, 28 and 29 are transformers, 30 are capacitors, 31 are resistors, 35 are output rectifiers, 36 are output smoothing capacitors, 37 and 38 are capacitors.
Claims (141)
트랜스포머의 코어와;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 입력평활캐패시터의 일측 단자에 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 스위칭소자의 일측 단자에 연결되는 입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같으며, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되는 제1순권선부와 일측 끝점이 상기 제1순권선부의 다른 일측 끝점으로 연결되는 제2순권선부로 나뉘어지는 순권선과; 그리고
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 역권선을 포함하되,
상기 제1순권선부와 상기 제2순권선부와 상기 역권선으로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합에 의해 상기 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.A transformer used in a switching type power supply including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor, the transformer comprising:
the core of the transformer;
an input winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the input smoothing capacitor, and the other end of which is connected to one terminal of the switching element;
an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier, and extracting magnetic energy;
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. is the same as the polarity of the change, and is divided into a first forward winding part in which one end is connected to the ground of the primary side of the power supply device and a second forward winding part in which one end is connected to the other end of the first forward winding part net winding department; and
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including an inverse winding that is opposite to the polarity of the fluctuation of
Transformer characterized in that by capacitive coupling generated from the first forward winding part, the second forward winding part, and the reverse winding to the output winding, the influence of the noise of the power supply device to the outside through the line is significantly reduced. .
트랜스포머의 코어와;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 입력평활캐패시터의 일측 단자에 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 스위칭소자의 일측 단자에 연결되는 입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 순권선과; 그리고
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 역권선을 포함하되,
상기 순권선과 상기 역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다르며,
상기 순권선과 상기 역권선은, 상기 입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 권선 층에 감겨서 상기 입력권선과 상기 출력권선 사이의 용량성 결합을 차단하되, 상기 순권선의 일부분 이상과 상기 역권선의 일부분 이상은 상기 순권선의 매 턴과 상기 역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며,
상기 순권선과 상기 역권선으로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합에 의해 상기 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.A transformer used in a switching type power supply including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor, the transformer comprising:
the core of the transformer;
an input winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the input smoothing capacitor, and the other end of which is connected to one terminal of the switching element;
an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier, and extracting magnetic energy;
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. With a net winding equal to the polarity of the fluctuation of; and
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including an inverse winding that is opposite to the polarity of the fluctuation of
The forward winding and the reverse winding are different from each other in at least one of the number of turns, the number of strands, and the thickness,
The forward winding and the reverse winding are wound on a winding layer between one side of the input winding and the output winding to block capacitive coupling between the input winding and the output winding, wherein at least a part of the forward winding and the At least a portion of the reverse winding is wound side by side with each turn of the forward winding and each turn of the reverse winding closely contacting each other,
The transformer according to claim 1, wherein the effect of noise of the power supply device to the outside through a line is significantly reduced by capacitive coupling generated from the forward winding and the reverse winding to the output winding.
트랜스포머의 코어와;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제1입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제2입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 순권선과; 그리고
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 역권선을 포함하되,
상기 순권선과 상기 역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다르며,
상기 출력권선은 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선 사이에 위치하고,
상기 순권선과 상기 역권선은, 상기 제1입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 권선 층에 감겨서, 상기 제1입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 용량성 결합을 차단하되,
상기 순권선의 일부분 이상과 상기 역권선의 일부분 이상은 상기 순권선의 매 턴과 상기 역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며,
상기 순권선과 상기 역권선으로부터 상기 출력권선의 일 측면으로 생성되는 용량성 결합과 상기 출력권선의 다른 일 측면으로 생성되는 용량성 결합과의 합에 의해, 상기 전원 장치의 노이즈가 상기 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.A transformer used in a switching type power supply including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor, the transformer comprising:
the core of the transformer;
a first input winding wound around the core of the transformer and controlling the flow of current by a switching operation of the switching element;
a second input winding wound around the core of the transformer and controlling the flow of current by a switching operation of the switching element;
an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier, and extracting magnetic energy;
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. With a net winding equal to the polarity of the fluctuation of; and
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including an inverse winding that is opposite to the polarity of the fluctuation of
The forward winding and the reverse winding are different from each other in at least one of the number of turns, the number of strands, and the thickness,
the output winding is located between the first input winding and the second input winding;
The forward winding and the reverse winding are wound on a winding layer between one side of the first input winding and the output winding to block capacitive coupling between the first input winding and one side of the output winding,
At least a portion of the forward winding and at least a portion of the reverse winding are wound side by side so that every turn of the forward winding and every turn of the reverse winding are closely attached to each other;
By the sum of the capacitive coupling generated from the forward winding and the reverse winding toward one side of the output winding and the capacitive coupling generated from the other side of the output winding, the noise of the power supply is reduced to that of the power supply. Transformer characterized in that it significantly lowers the influence to the outside through the line.
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원 장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 제2순권선과; 그리고
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점은 상기 전원 장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 제2역권선을 더 포함하며,
상기 제2순권선과 상기 제2역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다르고,
상기 제2순권선과 상기 제2역권선은, 상기 제2입력권선과 상기 출력권선의 다른 일 측면 사이의 권선 층에 감겨서, 상기 제2입력권선과 상기 출력권선의 다른 일 측면 사이의 용량성 결합을 차단하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.74. The transformer of claim 73, wherein
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply device, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. a second forward winding equal to the polarity of the fluctuation of ; and
It is wound around the core of the transformer, and one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply device, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. Further comprising a second inverse winding opposite to the polarity of the fluctuation of
The second forward winding and the second reverse winding are different from each other in at least one of the number of turns, the number of strands, and the thickness;
The second forward winding and the second reverse winding are wound on a winding layer between the second input winding and the other side of the output winding, so that the capacitance between the second input winding and the other side of the output winding A transformer characterized in that it blocks sexual bonding.
트랜스포머의 코어와;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제1입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제2입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 제1순권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원 장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 제2순권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 제1역권선과; 그리고
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원 장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 제2역권선을 포함하되,
상기 제1순권선과 상기 제1역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다르고,
상기 제2순권선과 상기 제2역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다르고,
상기 출력권선은 상기 제1입력권선과 상기 제2입력권선 사이에 위치하고,
상기 제1순권선과 상기 제1역권선은, 상기 제1입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 권선 층에 감겨서 상기 제1입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 용량성 결합을 차단하되, 상기 제1순권선의 일부분 이상과 상기 제1역권선의 일부분 이상은 상기 제1순권선의 매 턴과 상기 제1역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며,
상기 제2순권선과 상기 제2역권선은, 상기 제2입력권선과 상기 출력권선의 다른 일 측면 사이의 권선 층에 감겨서 상기 제2입력권선과 상기 출력권선의 다른 일 측면 사이의 용량성 결합을 차단하되, 상기 제2순권선의 일부분 이상과 상기 제2역권선의 일부분 이상은 상기 제2순권선의 매 턴과 상기 제2역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 나란히 함께 감기며,
상기 제1순권선과 상기 제1역권선으로부터 상기 출력권선의 일 측면으로 생성되는 용량성 결합과 상기 제2순권선과 상기 제2역권선으로부터 상기 출력권선의 다른 일 측면으로 생성되는 용량성 결합과의 합에 의해, 상기 전원 장치의 노이즈가 상기 전원 장치의 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.A transformer used in a switching type power supply including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor, the transformer comprising:
the core of the transformer;
a first input winding wound around the core of the transformer and controlling the flow of current by a switching operation of the switching element;
a second input winding wound around the core of the transformer and controlling the flow of current by a switching operation of the switching element;
an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier, and extracting magnetic energy;
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. a first forward winding equal to the polarity of the fluctuation of ;
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply device, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. a second forward winding equal to the polarity of the fluctuation of ;
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. a first inverse winding opposite to the polarity of the fluctuation of ; and
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply device, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including a second inverse winding opposite to the polarity of the fluctuation of
The first forward winding and the first reverse winding are different from each other in at least one of a number of turns, a number of strands, and a thickness;
The second forward winding and the second reverse winding are different from each other in at least one of the number of turns, the number of strands, and the thickness;
the output winding is located between the first input winding and the second input winding;
The first forward winding and the first reverse winding are wound on a winding layer between one side of the first input winding and the output winding to achieve capacitive coupling between the first input winding and one side of the output winding. However, at least a part of the first forward winding and at least a part of the first reverse winding are wound together in close contact with each other in close contact with each turn of the first forward winding and each turn of the first reverse winding,
The second forward winding and the second reverse winding are wound on a winding layer between the second input winding and the other side of the output winding, so that the second input winding and the other side of the output winding are capacitive. The coupling is interrupted, but at least a portion of the second forward winding and at least a portion of the second reverse winding are wound together in close contact with each other in close contact with each turn of the second forward winding and each turn of the second reverse winding,
Capacitive coupling generated from the first forward winding and the first reverse winding to one side of the output winding and capacitive coupling generated from the second forward winding and the second inverted winding to the other side of the output winding Transformer, characterized in that significantly lowering the influence of the noise of the power supply device to the outside through the line of the power supply device by the sum of
트랜스포머의 코어와;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 입력평활캐패시터의 일측 단자에 연결되고 다른 일측 끝점이 상기 스위칭소자의 일측 단자에 연결되는 입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 출력정류기의 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 순권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 반대인 역권선과; 그리고
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 전원장치의 1차측의 접지로 연결되고, 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성이 상기 출력권선의 다른 일측 끝점의 스위칭 주파수 성분의 전위의 변동의 극성과 같은 균형권선을 포함하되,
상기 순권선과 상기 역권선은, 두 권선 중의 하나가 다 감길 때까지, 상기 순권선의 매 턴과 상기 역권선의 매 턴이 서로 밀착하여 상기 입력권선과 상기 출력권선의 일 측면 사이의 권선 층에 나란히 함께 감기고,
상기 균형권선은 상기 출력권선의 다른 일 측면과 용량성으로 결합하도록 감기며,
상기 순권선과 상기 역권선 중의 하나는 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와 상기 입력필터캐패시터의 다른 일측 단자 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.A transformer used in a switching type power supply including an input smoothing capacitor, a control unit, a switching element, an output rectifier, and an output smoothing capacitor, the transformer comprising:
the core of the transformer;
an input winding wound around the core of the transformer, one end connected to one terminal of the input smoothing capacitor and the other end connected to one terminal of the switching element;
an output winding wound around the core of the transformer, one end of which is connected to one terminal of the output smoothing capacitor of the power supply, and the other end of which is connected to one terminal of the output rectifier, and extracting magnetic energy;
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. With a net winding equal to the polarity of the fluctuation of;
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. with an inverse winding opposite to the polarity of the fluctuation of ; and
It is wound around the core of the transformer, one end point is connected to the ground of the primary side of the power supply, and the polarity of the change in the potential of the switching frequency component of the other end point is the potential of the switching frequency component of the other end point of the output winding. including a balanced winding equal to the polarity of the fluctuation of
Each turn of the forward winding and every turn of the reverse winding are in close contact with each other until one of the two windings is wound, so that the forward winding and the reverse winding are a winding layer between one side of the input winding and the output winding. wound together side by side,
The balanced winding is wound to capacitively couple with the other side of the output winding,
and one of the forward winding and the reverse winding is connected between the other terminal of the switching element and the other terminal of the input filter capacitor.
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