KR20230065708A - 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치 - Google Patents

권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230065708A
KR20230065708A KR1020210151536A KR20210151536A KR20230065708A KR 20230065708 A KR20230065708 A KR 20230065708A KR 1020210151536 A KR1020210151536 A KR 1020210151536A KR 20210151536 A KR20210151536 A KR 20210151536A KR 20230065708 A KR20230065708 A KR 20230065708A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
winding
offset
output
input
transformer
Prior art date
Application number
KR1020210151536A
Other languages
English (en)
Inventor
박찬웅
Original Assignee
박찬웅
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박찬웅 filed Critical 박찬웅
Priority to KR1020210151536A priority Critical patent/KR20230065708A/ko
Publication of KR20230065708A publication Critical patent/KR20230065708A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/33—Arrangements for noise damping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/006—Details of transformers or inductances, in general with special arrangement or spacing of turns of the winding(s), e.g. to produce desired self-resonance
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33538—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

본 발명의 스위칭소자를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머는,
트랜스포머의 코어와;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 제1입력권선부와 제2입력권선부로 나뉘어지는 입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 출력권선과 같은 전위의 변동의 극성으로 상기 출력권선보다 훨씬 큰 전위의 변동을 가지는 제1상쇄권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 출력권선과 같은 전위의 변동의 극성으로 상기 출력권선보다 훨씬 큰 전위의 변동을 가지는 제2상쇄순권선과; 그리고
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 출력권선과 반대의 전위의 변동의 극성으로 상기 출력권선보다 훨씬 큰 전위의 변동을 가지는 제2상쇄역권선을 포함하되,
상기 출력권선은 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부 사이에 위치하고,
상기 제1상쇄권선은 상기 제1입력권선부와 상기 출력권선 사이의 권선층에 위치하여 상기 제1입력권선부로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
상기 제2상쇄순권선과 상기 제2상쇄역권선은, 상기 제2입력권선부와 상기 출력권선 사이의 권선층의 한 지점에서부터 나란히 함께 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 감겨서, 상기 제2입력권선부로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
상기 트랜스포머의 코어와 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부와 상기 제1상쇄권선과 제2상쇄순권선과 제2상쇄역권선으로부터 상기 출력권선으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 "영" 에 근접되게 하여, 상기 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 한다.

Description

권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치{Transformer and power supply for reducing displacement current by capacitive coupling between windings}
본 발명은, 샌드위치의 권선 구조를 가지는 전원 장치의 트랜스포머의 1차측 권선들과 출력권선 사이의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 낮추기 위해 배치되는 상쇄권선들의 권선 작업을 현저히 손쉽게 하는 트랜스포머 및 전원 장치에 관한 것이다.
스위칭형 전원 장치에 있어서, 스위칭에 의해 트랜스포머의 1차측의 권선들과 출력권선 사이에서 생성되는 용량성 결합은, 전원 장치로부터 접지로 큰 변위전류를 생성하게 하여 Conducted EMI (Electromagnetic Interference)가 심해지게 하거나, 전원 장치로부터 공기 중으로 노이즈를 방사시켜 Radiated EMI가 심해지게 한다. 특히 전원 장치의 트랜스포머가 샌드위치 권선 구조를 가지는 경우, 1차측의 권선들과 출력권선 사이에서 생성되는 용량성 결합이 매우 커지므로, 전원 장치의 EMI는 매우 심해지며, 필터 비용이 상승하게 된다.
전원 장치의 트랜스포머가 샌드위치 권선 구조를 가지는 경우, 전원 장치에서 발생되는 EMI에 대한 규제를 만족시키기 위하여, 트랜스포머의 1차측의 권선들과 출력권선 사이에서 생성되는 용량성 결합의 합을 낮추기 위해 상쇄권선들이 추가되는데, 종래의 상쇄권선들은 권선의 작업이 어려워서 균일한 EMI의 저감 효과를 얻기가 어렵고, 트랜스포머의 가격이 높아지고, 전력 효율을 낮아지는 단점을 가진다.
종래의 기술을 간략히 설명하면 다음과 같다.
이하 제시된 모든 도면에서, 트랜스포머의 각 권선에 표시된 검은 점 혹은 검은 색으로 채워진 원은 권선이 감기기 시작하는 시작점을 표시한다.
또한, 본 명세서에서 지칭하는 전원 장치의 1차측의 접지는 본 명세서의 각 회로도에 도시된 입력평활캐패시터(11)의 "+ " 단자에 연결되는 선로와 "- " 단자에 연결되는 선로와 전원 장치의 스위칭 주파수에 대해 낮은 임피단스를 갖는 필터캐패시터를 통해서 입력평활캐패시터(11)의 "+ " 단자나 "- " 단자로 연결되는 선로를 모두 지칭하며, 본 명세서에서 지칭하는 2차측의 접지는 본 명세서의 각 회로도에 도시된 출력평활캐패시터(16)의 "+" 단자와 "- " 단자에 연결되는 선로를 모두 지칭한다.
또한, 본 명세서의 모든 회로도 상에 스파이크 전압을 억제하는 클램프 회로나 노이즈의 발생을 억제하는 스너버 회로의 기재를 생략한다.
도 1은 종래의 기술에 따르는 전원 장치의 일례를 보이고, 도 2는 도 1의 전원 장치에 사용되는 트랜스포머(13)의 구조도의 일례를 보인다.
도 1에 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. 스위칭소자(12)는 전원 장치의 출력전압의 피드백에 의해 스위칭 동작이 제어되며, 트랜스포머(13)의 출력권선(133)으로 전달하는 에너지의 양을 변화시킨다. 출력정류기(15a)와 출력평활캐패시터(16)는 출력권선(133)의 전압을 정류하고 평활하여 부하에 안정된 전압을 공급한다.
도 1의 전원 장치에 있어서, 스위칭소자(12)의 스위칭 동작에 의해 제1입력권선부(131a)와 제2입력권선부(131b)의 두 부분으로 나누어진 트랜스포머(13)의 입력권선(131)에 큰 전위의 변동이 생성된다. 도 2의 트랜스포머(13)의 구조도에 보인 바와 같이, 트랜스포머(13)의 제1입력권선부(131a)와 제2입력권선부(131b)는 각각 보빈의 최 상단과 최 하단에 위치하며, 출력권선(133)은 제1입력권선부(131a)와 제2입력권선부(131b)의 사이의 권선 층에 위치한다. 만일, 제1입력권선부(131a)로부터 분포용량(Cps11)을 통해서 출력권선(133)으로 스위칭 주파수 성분의 큰 용량성 결합이 생성되고, 제2입력권선부(131b)로부터 분포용량(Cps12)을 통해서 출력권선(133)으로 스위칭 주파수 성분의 큰 용량성 결합이 생성된다면, 전원 장치의 출력 선로는 큰 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 갖게 되어 EMI가 매우 나빠지게 된다.
도 1의 전원 장치에 있어서, 제1상쇄권선(132a)은, 도 2의 트랜스포머(13)의 구조도에 보인 바와 같이, 제1입력권선부(131a)와 출력권선(133) 사이의 권선 층에 빈 틈 없이 감겨서, 제1입력권선부(131a)가 직접 출력권선(133)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단하며, 제1상쇄권선(132a)에 의한 차단에도 불구하고 제1입력권선부(131a)로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 크기는 비슷하고 반대 극성인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(133)으로 생성시켜서, 제1입력권선부(131a)와 제1상쇄권선(132a)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시켜서, 전원 장치의 출력 선로가 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 가지지 않게 하며, EMI가 나빠지는 것을 방지한다.
도 1의 전원 장치에 있어서, 제2상쇄권선(132b)은, 도 2의 트랜스포머(13)의 구조도에 보인 바와 같이, 제2입력권선부(131b)와 출력권선(133) 사이의 권선 층에 빈 틈 없이 감겨서, 제2입력권선부(131b)가 직접 출력권선(133)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단하며, 제2상쇄권선(132b)의 차단에도 불구하고 제2입력권선부(131b)로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 크기는 비슷하고 반대 극성인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(133)으로 생성시켜서, 제2입력권선부(131b)와 제2상쇄권선(132b)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시켜서, 전원 장치의 출력 선로가 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 가지지 않게 하며, EMI가 나빠지는 것을 방지한다.
도 1의 전원 장치와 도 2의 트랜스포머(13)의 구조도에 있어서, 제1상쇄권선(132a)이 스위칭소자(12)가 턴 오프 될 때 "정" 의 플라이백 전압을 갖는 제1입력권선부(131a)로부터 "부" 의 플라이백 전압을 갖는 출력권선(133)으로 생성되는 용량성 결합과 크기는 비슷하고 극성이 반대인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(133)으로 생성시키기 위하여, 제1상쇄권선(132a)은 출력권선(133)의 "부" 의 플라이백 전압보다 더 큰 "부" 의 플라이백 전압을 가져야 한다. 일반적으로, 제1상쇄권선(132a)의 턴 수가 출력권선(133)의 턴 수보다 1턴 정도 크게 선정될 때, 제1입력권선부(131a)와 제1상쇄권선(132a)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 "영" 에 근접한다.
도 1의 전원 장치와 도 2의 트랜스포머(13)의 구조도에 있어서, 제2상쇄권선(132b)이 스위칭소자(12)가 턴 오프 될 때 "정" 의 플라이백 전압을 갖는 제2입력권선부(131b)로부터 "부" 의 플라이백 전압을 갖는 출력권선(133)으로 생성되는 용량성 결합과 크기는 비슷하고 극성이 반대인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(133)으로 생성시키기 위하여, 제2상쇄권선(132b)은 출력권선(133)의 "부" 의 플라이백 전압보다 더 큰 "부" 의 플라이백 전압을 가져야 한다. 그런데, 제2입력권선부(131b)가 갖는 "정" 의 플라이백 전압은 제1입력권선부(131a)가 갖는 "정" 의 플라이백 전압보다 훨씬 높으므로, 제2입력권선부(131b)로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합이 제1입력권선부(131a)로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합보다 훨씬 크다. 따라서, 제2상쇄권선(132b)의 턴 수가 출력권선(133)의 턴 수보다 2~3턴 정도 크게 선정될 때, 제2입력권선부(131b)와 제2상쇄권선(132b)이 출력권선(133)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 "영" 에 근접한다.
도 1의 전원 장치와 도 2의 트랜스포머(13)의 구조도에 있어서, 출력 전압이 12V로 낮은 경우, 트랜스포머(13)의 출력권선(133)의 턴 수가 6턴 정도로 작다. 이 경우, 전원 장치의 1차측의 요소들로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위한 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)의 턴 수는 출력권선(133)의 턴 수인 6턴 보다 2턴 정도 크다. 통상적으로 30와트 이상의 출력을 인출하는 전원장치의 트랜스포머(13)의 보빈(137)의 폭은 넓은데, 8턴의 턴 수를 갖는 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)을 폭이 넓은 보빈(137)에 빈 틈없이 채워서 감으려면 0.3mm 이상의 굵은 선을 적어도 4가닥 혹은 그보다 많은 복수의 가닥을 가지런히 펼쳐서 병렬로 감아야 하는데, 여러 가닥의 굵은 선재를 핀에 감아서 종단 처리하는 것도 어렵고, 여러 가닥을 가지런히 감는 작업도 어려워서, 균일한 EMI의 저감 효과를 얻기가 어렵고, 생산성이 매우 나쁘고, 트랜스포머(13)의 가격을 상승시킨다. 또한, 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)의 가닥 수를 줄이기 위해 선재의 직경이 커야 하는데, 그로 인해 제1입력권선부(131a)와 출력권선(133) 사이의 거리와 제2입력권선부(131b)와 출력권선(133) 사이의 거리가 멀어져서 제1입력권선부(131a)와 제2입력권선부(131b)의 리키지 인덕턴스가 증가하고 효율이 낮아지는 단점이 있다.
도 1의 종래의 기술의 전원장치에 사용되는 도 2의 트랜스포머(13)는 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)의 권선 작업이 매우 어려우므로, 균일한 EMI의 저감 효과를 얻기가 어렵고, 트랜스포머(13)의 생산성이 낮아져서 가격이 높아지는 단점이 있고, 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)을 굵은 선재로 감아야 하므로, 전력 효율이 저하하는 단점이 있다.
본 발명은 종래 기술의 이러한 단점들을 모두 해결하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 스위칭소자를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머는,
트랜스포머의 코어와;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 제1입력권선부와 제2입력권선부로 나뉘어지는 입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 출력권선과 같은 전위의 변동의 극성으로 상기 출력권선보다 훨씬 큰 전위의 변동을 가지는 제1상쇄권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 출력권선과 같은 전위의 변동의 극성으로 상기 출력권선보다 훨씬 큰 전위의 변동을 가지는 제2상쇄순권선과; 그리고
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 출력권선과 반대의 전위의 변동의 극성으로 상기 출력권선보다 훨씬 큰 전위의 변동을 가지는 제2상쇄역권선을 포함하되,
상기 출력권선은 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부 사이에 위치하고,
상기 제1상쇄권선은 상기 제1입력권선부와 상기 출력권선 사이의 권선층에 위치하여 상기 제1입력권선부로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
상기 제2상쇄순권선과 상기 제2상쇄역권선은, 상기 제2입력권선부와 상기 출력권선 사이의 권선층의 한 지점에서부터 나란히 함께 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 감겨서, 상기 제2입력권선부로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
상기 트랜스포머의 코어와 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부와 상기 제1상쇄권선과 제2상쇄순권선과 제2상쇄역권선으로부터 상기 출력권선으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 "영" 에 근접되게 하여, 상기 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 제1출력정류기와, 제2출력정류기와, 그리고 출력평활캐패시터를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머는,
트랜스포머의 코어와;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 제1입력권선부와 제2입력권선부로 나뉘어지는 입력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 제1출력정류기를 거쳐서 상기 출력평활캐패시터의 다른 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 제1출력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 제2출력정류기를 거쳐서 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 전원장치의 상기 출력평활캐패시터의 다른 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 제2출력권선과;
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지는 제1상쇄권선부와; 그리고
상기 트랜스포머의 코어에 감겨지는 제2상쇄권선부를 포함하되,
상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선은 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부 사이에 위치하고,
상기 제1상쇄권선부는 상기 제1입력권선부가 감기는 권선층과 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선이 감기는 권선층 사이에 감겨서 상기 제1입력권선부로부터 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
상기 제2상쇄권선부는 상기 제2입력권선부가 감기는 권선층과 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선이 감기는 권선층 사이에 감겨서 상기 제2입력권선부로부터 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
상기 제1상쇄권선부와 제2상쇄권선부로부터 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합에 의해 상기 전원 장치의 1차측의 요소들로부터 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시켜서, 상기 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추며,
상기 제1상쇄권선부와 제2상쇄권선부의 턴 수가 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선의 턴 수보다 훨씬 커서 상기 제1상쇄권선부와 제2상쇄권선부를 감는 작업이 용이한 것을 특징으로 한다.
또한, 이 발명에 따르는 상술한 트랜스포머를 포함하는 스위칭 전원장치가 제공된다.
또한, 이 발명에 따르는 상술한 전원장치를 포함하는 제조된 물건이 제공된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 이 발명의 실시 예에 따른 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치에 대해 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은, 샌드위치 구조를 가지는 전원장치의 트랜스포머의 생산성을 대폭 향상시켜서, 균일한 EMI의 저감 효과를 얻게 하고, 트랜스포머의 가격을 낮추는 동시에 전력 효율을 향상시키는 장점을 제공한다.
도 1은 종래 기술에 따르는 전원장치의 실시예.
도 2는 도 1의 종래 기술의 전원 장치에 사용되는 트랜스포머의 구조도.
도 3은 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예.
도 4는 도 3의 전원 장치에 사용되는 트랜스포머의 일 실시예.
도 5는 본 발명에 따르는 전원 장치의 구성도.
도 6은 본 발명에 따르는 도 5의 전원 장치의 구성도의 일 실시예.
도 7은 도 6의 전원 장치에 사용되는 트랜스포머의 일 실시예.
도 8은 도 6의 전원 장치에 사용되는 트랜스포머의 다른 일 실시예.
도 9는 본 발명에 따르는 도 5의 전원 장치의 구성도의 다른 일 실시예.
도 10은 도 9의 전원 장치에 사용되는 트랜스포머의 일 실시예.
도 11은 도 9의 전원 장치에 사용되는 트랜스포머의 다른 일 실시예.
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.
본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
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.
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.
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.
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.
본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
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.
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.
도 3은 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예를 보이고, 도 4는 도 3의 전원 장치에 사용되는 트랜스포머(18)의 구조도의 일례를 보인다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 단자 (1)과 단자 (2)에 인가되는 교류 입력 전압은 정류되고 입력평활캐패시터(11)에 의해 평활된다. 스위칭소자(12)가 도통 상태일 때, 입력평활캐패시터(11)의 전압은 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)에 나뉘어 인가된다. 스위칭소자(12)는 전원 장치의 출력전압의 피드백에 의해 스위칭 동작이 제어되며, 트랜스포머(18)의 출력권선(183)으로 전달하는 에너지의 양을 변화시킨다. 출력정류기(15a)와 출력평활캐패시터(16)는 출력권선(183)의 전압을 정류하고 평활하여 부하에 안정된 전압을 공급한다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예와 도 4의 트랜스포머(18)의 구조도에 보인 바와 같이, 트랜스포머(18)의 입력권선(181)은 제1입력권선부(181a)와 제2입력권선부(181b)의 두 부분으로 나누어진다. 제1입력권선부(181a)와 제2입력권선부(181b)는 각각 트랜스포머(18)의 보빈(187)의 최 상단과 최 하단에 위치하며, 출력권선(183)은 제1입력권선부(181a)와 제2입력권선부(181b)의 사이의 권선 층에 위치한다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예와 도 4의 트랜스포머(18)의 구조도에 있어서, 제1상쇄권선(182a)은, 제1입력권선부(181a)와 출력권선(183) 사이의 권선 층에 빈 틈 없이 감겨서, 제1입력권선부(181a)가 직접 출력권선(183)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)은, 제2입력권선부(181b)와 출력권선(183) 사이의 권선 층의 한 지점에서부터 나란히 함께 감기기 시작하여 두 권선 중 하나가 다 감길 때까지 빈틈없이 나란히 함께 감겨서, 제2입력권선부(181b)가 직접 출력권선(183)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 제2상쇄순권선(184a)의 시작점과 제2상쇄역권선(184b)의 끝 점은 각각 도 3의 전원 장치의 1차측의 접지에 연결된다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예와 도 4의 트랜스포머(18)의 구조도에 있어서, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)은, 두 권선의 턴 수와 가닥 수와 굵기가 모두 같다면, 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 "영" 으로 만들고, 출력권선(183)으로 전위차에 따르는 용량성 결합을 생성한다. 제1상쇄권선(182a)에 의한 차단에도 불구하고, 제1입력권선부(181a)는 출력권선(183)으로 작지만 용량성 결합을 생성한다. 또한, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)에 의한 차단에도 불구하고, 제2입력권선부(181b)도 출력권선(183)으로 작지만 용량성 결합을 생성한다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예와 도 4의 트랜스포머(18)의 구조도에 있어서, 제1상쇄권선(182a)은, 제1입력권선부(181a)와 제2입력권선부(181b)와 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)으로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 크기는 비슷하고 반대 극성인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 출력권선(183)으로 생성시켜서, 트랜스포머(18)의 1차측의 요소들로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키며, 전원 장치의 출력 선로가 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 가지지 않게 하여, EMI가 나빠지는 것을 방지한다.
도 1과 도 2의 종래 기술의 트랜스포머(13)에 있어서, 제1입력권선부(131a)로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 상쇄시키기 위하여 필요한 제1상쇄권선(132a)의 턴 수는 출력권선(133)의 턴 수보다 1턴 정도 크고, 제2입력권선부(131b)로부터 출력권선(133)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 상쇄시키기 위하여 필요한 제2상쇄권선(132b)의 턴 수는 출력권선(133)의 턴 수보다 2~3턴 정도 크다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예와 도 4의 트랜스포머(18)의 구조도에 있어서, 차단에도 불구하고 제1입력권선부(181a)로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 차단에도 불구하고 제2입력권선부(181b)로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 제1상쇄권선(182a)으로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합에 의해 상쇄시키려면, 도 1과 도 2의 종래 기술의 트랜스포머(13)의 예로부터, 제1상쇄권선(182a)의 턴 수가 출력권선(183)의 턴 수에 비해 3~4턴 정도 커야 한다는 것을 알 수 있다. 그런데, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 조합은, 두 권선의 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 모두 같다면, 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 "영" 이 되고, 출력권선(183)으로부터 출력권선(183)의 전위에 의한 용량성 결합이 생성된다. 그러므로, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 모두 같은 경우, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)으로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 제1상쇄권선(182a)으로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합에 의해 상쇄시키기 위하여, 제1상쇄권선(182a)의 턴 수는 출력권선(183)의 턴 수에 비해 출력권선(183)의 턴 수만큼 더 커야 한다.
결국, 도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예와 도 4의 트랜스포머(18)의 구조도에 있어서, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 모두 같은 경우, 제1입력권선부(181a)와 제2입력권선부(181b)와 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)으로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 제1상쇄권선(182a)으로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합에 의해 상쇄시키기 위하여, 제1상쇄권선(182a)의 턴 수는 출력권선(183)의 턴 수의 2배보다 3턴 내지 4턴 더 커야 한다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예와 도 4의 트랜스포머(18)의 구조도에 있어서, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기가 모두 서로 같은 경우, 두 권선의 턴 수가 크든 작든 두 권선이 만드는 평균전위는 "영" 이 되며, 두 권선의 조합으로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기는 크게 달라지지 않는다. 따라서, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)은 감는 작업이 용이한 큰 턴 수로 선정될 수 있다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예와 도 4의 트랜스포머(18)의 구조도에 있어서, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상을 서로 다르게 하면, 두 권선이 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 바뀌며, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)으로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합의 크기가 조절되고, 전원 장치의 1차측의 요소들로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위하여 필요한 제1상쇄권선(182a)의 턴 수가 조절된다. 따라서, 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상을 서로 다르게 하여, 전원 장치의 1차측의 요소들로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위하여 필요한 제1상쇄권선(182a)의 턴 수를 EMI의 저감 효과와 감는 작업의 용이성을 감안하여 가장 적절한 값으로 조절할 수 있다.
이와 같은 방법에 의해, 도 3과 도 4의 1차측의 요소들로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위하여 필요한 제1상쇄권선(182a)의 턴 수와 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 턴 수는 도 1과 도 2의 제1상쇄권선(132a)의 턴 수에 비해서 훨씬 크게 선정할 수 있어서, 제1상쇄권선(182a)의 가닥 수와 굵기와 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 가닥 수와 굵기가 도 1과 도 2의 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)보다 훨씬 감소하여 감는 작업이 쉬워지며, 균일한 EMI의 저감 효과를 얻기가 용이해지고, 트랜스포머(18)의 가격이 트랜스포머(13)의 가격에 비해 저렴해지는 장점을 가진다. 또한, 제1상쇄권선(182a)과 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 굵기가 도 1과 도 2의 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)의 굵기에 비해 훨씬 감소하므로, 제1입력권선부(181a)와 제2입력권선부(181b)의 리키지 인덕턴스가 감소하고 전력 효율이 높아지는 장점을 가진다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 직렬로 연결되는 제1입력권선부(181a)와 제2입력권선부(181b)가 입력평활캐패시터(11)의 한 단자와 스위칭소자(12)의 한 단자 사이에 연결되고, 스위칭소자(12)의 다른 한 단자가 입력평활캐패시터(11)의 다른 한 단자에 연결되는 것으로 도시되어 있다. 그런데, 도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예는, 스위칭소자(12)가 제1입력권선부(181a)의 한 단자와 제2입력권선부(181b)의 한 단자 사이에 연결되고, 제1입력권선부(181a)의 나머지 한 단자와 제2입력권선부(181b)의 나머지 한 단자가 입력평활캐패시터(11)의 양 단자 사이에 연결될 수도 있다. 이 경우, 스위칭소자(12)가 턴 오프 될 때, 제2입력권선부(181b)는 "부" 의 플라이백 전압을 생성하며, 그에 따라 제2입력권선부(181b)로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기와 극성이 도 3에 대해 설명한 내용과 달라지게 되나, 그에 맞추어 제1상쇄권선(182a)의 턴 수를 조절하거나 혹은 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 턴 수를 서로 다르게 조절하거나 혹은 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상을 서로 다르게 조절하거나 혹은 이들 요소들의 복합적인 조절에 의해, 전원 장치의 1차측으로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시킬 수 있다. 이 경우에도, 도 3과 도 4의 1차측의 요소들로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위하여 필요한 제1상쇄권선(182a)의 턴 수와 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 턴 수는 도 1과 도 2의 제1상쇄권선(132a)의 턴 수에 비해서 훨씬 크게 선정할 수 있어서, 앞서 서술한 장점이 유지된다.
도 3의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 출력권선(183)은 스위칭소자(12)가 턴 오프될 때 "부" 의 플라이백 전압을 유도하여 출력 전압을 공급하도록 도시되어 있는데, 출력권선(183)은 "정" 의 플라이백 전압을 유도하여 출력 전압을 공급하도록 변경될 수도 있다. 그와 같이 변경되는 경우, 제1상쇄권선(182a)도 "정" 의 플라이백 전압을 유도하도록 변경되며, 1차측의 요소들로부터 출력권선(183)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위하여 필요한 제1상쇄권선(182a)의 턴 수가 약간 감소할 뿐 변경 전과 크게 달라지지는 않으며, 여전히 제1상쇄권선(182a)의 턴 수와 제2상쇄순권선(184a)과 제2상쇄역권선(184b)의 턴 수를 도 1과 도 2의 제1상쇄권선(132a)의 턴 수에 비해서 훨씬 크게 선정할 수 있어서, 앞서 서술한 장점이 유지된다.
도 5는 본 발명에 따르는 전원장치의 다른 구성도를 보인다.
본 발명에 따르는 도 5의 전원 장치의 구성도에 있어서, 단자 (1)과 단자 (2)에 인가되는 교류 입력 전압은 정류되고 입력평활캐패시터(11)에 의해 평활된다. 트랜스포머(19)의 입력권선(191)은 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)의 두 부분으로 나뉘어진다. 스위칭소자(12)가 도통 상태일 때, 입력평활캐패시터(11)의 전압은 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)에 나뉘어 인가된다. 스위칭소자(12)는, 전원 장치의 출력전압의 피드백에 의해 스위칭 동작이 제어되며, 트랜스포머(19)의 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 전달하는 에너지의 양을 변화시킨다. 제1출력정류기(15a)와 제2출력정류기(15b)와 출력평활캐패시터(16)는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 전압을 정류하고 평활하여 부하에 안정된 전압을 공급한다.
본 발명에 따르는 도 5의 전원 장치의 구성도에 있어서, 출력권선(193)은 전위의 변동의 극성이 서로 반대인 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 구성된다. 제1출력권선(193a)과 제1출력정류기(15a)가 직렬로 연결된 조합과 제2출력권선(193b)과 제2출력정류기(15b)가 직렬로 연결된 조합이 병렬로 연결된다. 제1출력권선(193a)의 시작점은 출력평활캐패시터(16)의 "+" 단자로 연결되고, 제1출력권선(193a)의 끝 점은 제1출력정류기(15a)를 거쳐서 출력평활캐패시터(16)의 "-" 단자로 연결되고, 제2출력권선(193b)의 시작점은 제2출력정류기(15b)를 거쳐서 출력평활캐패시터(16)의 "+" 단자로 연결되고, 제2출력권선(193b)의 끝 점은 출력평활캐패시터(16)의 "-" 단자로 연결된다.
본 발명에 따르는 도 5의 전원 장치의 구성도에 있어서, 제1상쇄권선부(192a)는, 제1입력권선부(191a)가 제1출력권선(193a) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성 결합을 하지 못하도록 차단하며, 제1출력권선(193a) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 용량성 결합을 생성한다. 제2상쇄권선부(192b)는, 제2입력권선부(191b)가 제2출력권선(193b) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성 결합을 하지 못하도록 차단하며, 제2출력권선(193b) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 용량성 결합을 생성한다.
본 발명에 따르는 도 5의 전원 장치의 구성도는, 제1입력권선부(191a)와 제1상쇄권선부(192a)로부터 제1출력권선(193a) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합과 제2입력권선부(191b)와 제2상쇄권선부(192b)로부터 제2출력권선(193b) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 서로 크기가 비슷하고 역극성이 되게 하여 상쇄시켜서, 전원 장치의 출력선로(17)가 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 가지지 않게 만들어, EMI가 나빠지는 것을 방지한다.
도 6은 도 5의 본 발명에 따르는 전원장치의 구성도를 구현하는 일 실시예를 보이고, 도 7은 본 발명에 따르는 도 6의 전원장치에 사용되는 트랜스포머의 일 실시예를 보이고, 도 8은 본 발명에 따르는 도 6의 전원장치에 사용되는 트랜스포머의 다른 일 실시예를 보인다.
본 발명에 따르는 도 6의 전원 장치의 일 실시예의 트랜스포머(19A)는, 도 5의 전원 장치의 구성도의 트랜스포머(19)의 제1상쇄권선부(192a)가 제1상쇄권선(194a)에 의해 구성되고, 제2상쇄권선부(192b)가 제2상쇄권선(194b)에 의해 구성되는 실시예이다.
본 발명에 따르는 도 6의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 스위칭소자(12)가 턴 오프 될 때, 트랜스포머(19A)의 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)는 "정" 의 플라이백 전압을 생성하고, 제1상쇄권선(194a)과 제1출력권선(193a)은 "부" 의 플라이백 전압을 유도하며, 제2상쇄권선(194b)과 제2출력권선(193b)은 "정" 의 플라이백 전압을 유도한다.
본 발명에 따르는 도 6의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 트랜스포머(19A)의 제1상쇄권선(194a)은, 제1입력권선부(191a)가 제1출력권선(193a) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성 결합을 하지 못하도록 차단하며, 제1출력권선(193a) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 용량성 결합을 생성한다. 제2상쇄권선(194b)은, 제1상쇄권선(194a)의 전위의 변동의 극성과 반대인 전위의 변동의 극성을 가지며, 제2입력권선부(191b)가 제2출력권선(193b) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성 결합을 하지 못하도록 차단하며, 제2출력권선(193b) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 용량성 결합을 생성한다.
도 7은 본 발명에 따르는 도 6의 전원장치에 사용되는 트랜스포머의 일 실시예를 보인다.
도 7의 트랜스포머(19A-1)의 일 실시예에 있어서, 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)는 각각 보빈(197)의 최 상단과 최 하단에 위치한다. 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)은 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b) 사이의 한 권선층의 한 부분에서부터 나란히 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 감긴다. 제1상쇄권선(194a)은 제1입력권선부(191a)가 감기는 권선층과 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)이 나란히 감기는 권선층의 사이의 권선층에 감겨서 제1입력권선부(191a)가 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단하며, 제2상쇄권선(194b)은 제2입력권선부(191b)가 감기는 권선층과 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)이 나란히 감기는 권선층의 사이의 권선층에 감겨서 제2입력권선부(191b)가 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다.
도 7의 트랜스포머(19A-1)의 일 실시예에 있어서, 한 권선층에 나란히 감기고 서로 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)은 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 "영" 으로 만든다. 제1상쇄권선(194a)의 전위의 변동의 극성과 제2상쇄권선(194b)의 전위의 변동의 극성은 서로 반대이다.
도 7의 트랜스포머(19A-1)의 일 실시예에 있어서, 제1입력권선부(191a)와 제1상쇄권선(194a)은 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 "영" 인 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 용량성 결합을 생성하고, 제2입력권선부(191b)와 제2상쇄권선(194b)도 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 "영" 인 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 용량성 결합을 생성한다.
도 7의 트랜스포머(19A-1)의 일 실시예에 있어서, 제1입력권선부(191a)와 제1상쇄권선(194a)이 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 제2입력권선부(191b)와 제2상쇄권선(194b)이 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 서로 극성이 반대이고 크기가 비슷하도록 설정하여 상쇄시킬 수 있으며, 그로 인해 전원 장치의 출력선로(17)의 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 낮추고, EMI가 나빠지는 것을 방지할 수 있다.
도 7의 트랜스포머(19A-1)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄권선(194a)의 차단에도 불구하고 "정" 의 플라이백 전압을 가지는 제1입력권선부(191a)로부터 "영" 의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 가지는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합만을 상쇄시키려면, 제1상쇄권선(194a)은 "부" 의 플라이백 전압을 유도하는 1 내지 2턴의 턴 수를 가져야 한다. 또한, 제2상쇄권선(194b)의 차단에도 불구하고 제1입력권선부(191a)보다 훨씬 높은 "정" 의 플라이백 전압을 가지는 제2입력권선부(191b)로부터 "영" 의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 가지는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합만을 상쇄시키려면, 제2상쇄권선(194b)은 "부" 의 플라이백 전압을 유도하는 3 내지 4턴의 턴 수를 가져야 한다.
도 7의 트랜스포머(19A-1)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄권선(194a)의 턴 수가 "부" 의 플라이백 전압을 유도하는 1 내지 2턴 보다 훨씬 크게 선정되는 경우, 제1상쇄권선(194a)으로부터 "영" 의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 가지는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합이 크게 발생한다. 또한, 제2상쇄권선(194b)의 턴 수가 "정" 의 플라이백 전압을 유도하는 3 내지 4턴 보다 훨씬 크게 선정되는 경우, 제2상쇄권선(194b)으로부터 "영" 의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 가지는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합이 크게 발생한다. 그런데, "부" 의 플라이백 전압을 유도하는 제1상쇄권선(194a)으로부터 "영" 의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 가지는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 "정" 의 플라이백 전압을 유도하는 제2상쇄권선(194b)으로부터 "영" 의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 가지는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은 서로 극성이 반대이다. 따라서, 제1상쇄권선(194a)과 제2상쇄권선(194b)의 턴 수를 적절히 선정하여 두 권선으로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기를 적절히 조절하면, 도 6의 전원 장치의 1차측의 요소들로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시킬 수 있게 된다.
따라서, 도 7의 트랜스포머(19A-1)의 일 실시예에 있어서, 트랜스포머(19A-1)의 제1상쇄권선(194a)과 제2상쇄권선(194b)의 턴 수는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 턴 수보다 훨씬 크게 선정될 수 있으며, 제1상쇄권선(194a)과 제2상쇄권선(194b)을 도 2의 종래의 기술의 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)에 비해 훨씬 가는 굵기의 선재를 사용하여 적은 가닥으로 감을 수 있어서, 트랜스포머(19A-1)의 생산성이 도 2의 종래의 기술의 트랜스포머(13A)에 비해 훨씬 향상되고, 감는 작업이 균일해지므로 EMI가 균일하게 저감되며, 트랜스포머(19A-1)의 가격이 트랜스포머(13A)의 가격보다 낮아지는 장점을 가진다. 또한, 제1상쇄권선(194a)과 제2상쇄권선(194b)의 선재의 굵기가 도 2의 종래의 기술의 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)에 비해 감소하여, 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)의 리키지 인덕턴스가 감소하므로, 전력 효율이 상승하는 장점을 가진다.
도 8은 본 발명에 따르는 도 6의 전원장치에 사용되는 트랜스포머의 다른 일 실시예를 보인다.
도 8의 트랜스포머(19A-2)의 일 실시예에 있어서, 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)는 각각 보빈(197)의 최 상단과 최 하단에 위치한다. 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)은 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b) 사이의 두 권선층에 각각 순차적으로 감긴다. 제1출력권선(193a)의 전위의 변동의 극성과 제2출력권선(193b)의 전위의 변동의 극성은 서로 반대이다. 제1상쇄권선(194a)은 제1입력권선부(191a)와 제1출력권선(193a) 사이의 권선층에 감겨서 제1입력권선부(191a)가 제1출력권선(193a)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단하며, 제2상쇄권선(194b)은 제2입력권선부(191b)와 제2출력권선(193b) 사이의 권선층에 감겨서 제2입력권선부(191b)가 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다.
도 8의 트랜스포머(19A-2)의 일 실시예에 있어서, 도 6의 스위칭소자(12)가 턴 오프 될 때, 제1상쇄권선(194a)이 "정" 의 플라이백 전압을 갖는 제1입력권선부(191a)로부터 "부" 의 플라이백 전압을 갖는 제1출력권선(193a)으로 생성되는 용량성 결합과 크기는 비슷하고 극성이 반대인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 제1출력권선(193a)으로 생성시키기 위하여, 제1상쇄권선(194a)은 제1출력권선(193a)의 "부" 의 플라이백 전압보다 더 큰 "부" 의 플라이백 전압을 가져야 한다. 일반적으로, 제1상쇄권선(194a)의 턴 수가 제1출력권선(193a)의 턴 수보다 1턴 정도 크게 선정될 때, 제1입력권선부(191a)와 제1상쇄권선(194a)이 제1출력권선(193a)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 "영" 에 근접한다.
도 8의 트랜스포머(19A-2)의 일 실시예에 있어서, 도 6의 스위칭소자(12)가 턴 오프 될 때, 제2상쇄권선(194b)이 제1입력권선부(191a)보다 훨씬 높은 "정" 의 플라이백 전압을 갖는 제1입력권선부(191b)로부터 낮은 "정" 의 플라이백 전압을 갖는 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 크기는 비슷하고 극성이 반대인 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 제2출력권선(193b)으로 생성시키기 위하여, 제2상쇄권선(194b)은 제2출력권선(193b)의 "정" 의 플라이백 전압보다 낮은 "정" 의 플라이백 전압을 가져야 한다. 일반적으로, 제2상쇄권선(194b)의 턴 수가 제2출력권선(193b)의 턴 수보다 2 ~ 3턴 정도 작게 선정될 때, 제1입력권선부(191a)와 제2상쇄권선(194b)이 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 "영" 에 근접한다.
그런데, 도 8의 트랜스포머(19A-2)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄권선(194a)의 턴 수가 제1출력권선(193a)의 턴 수에 1턴이 더해진 턴 수보다 더 크게 선정되면, 더 크게 선정된 턴 수만큼의 용량성 결합이 제1출력권선(193a)으로부터 제1상쇄권선(194a)으로 생성된다. 이 경우, 제2상쇄권선(194b)의 턴 수를 제1출력권선(193a)의 턴 수에서 2 ~ 3턴을 뺀 턴 수에 선정된 제1상쇄권선(194a)의 턴 수와 제1출력권선(193a)의 턴 수에 1턴이 더해진 턴 수와의 차이를 더해서 선정하면, 전원 장치의 1차측으로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시킬 수 있게 된다. 예를 들어서, 제1출력권선(193a)의 턴 수가 6턴일 때 제1상쇄권선(194a)의 턴 수가 14 턴으로 선정되면, 제1상쇄권선(194a)의 턴 수는 제1출력권선(193a)의 턴 수에 1 턴을 더한 턴 수보다 7 턴이 크게 선정된 것이다. 그러므로, 제2상쇄권선(194b)의 턴 수를 제2출력권선(193b)의 턴 수보다 2턴 작은 4 턴에 제1상쇄권선(194a)의 턴 수의 상승분인 7 턴이 더해져서 11턴으로 선정하면, 전원 장치의 1차측으로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시킬 수 있게 된다.
결국 본 발명에 따르는 도 8의 트랜스포머(19A-2)의 일 실시예는, 감는 작업이 용이한 턴 수를 갖는 제1상쇄권선(194a)과 제2상쇄권선(194b)에 의해 전원 장치의 1차측으로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시켜서, 전원 장치의 출력선로(17)가 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 가지지 않게 하여, EMI가 나빠지는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르는 도 8의 트랜스포머(19A-2)의 일 실시예는, 제1상쇄권선(194a)과 제2상쇄권선(194b)의 턴 수를 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 턴 수보다 훨씬 크게 선정할 수 있으며, 제1상쇄권선(194a)과 제2상쇄권선(194b)을 도 2의 종래의 기술의 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)에 비해 훨씬 가는 굵기의 선재를 사용하거나 적은 가닥으로 감을 수 있어서, 트랜스포머(19A-2)의 생산성이 도 2의 종래의 기술의 트랜스포머(13A)에 비해 훨씬 향상되고, 감는 작업이 균일해지므로 EMI가 균일하게 저감되며, 트랜스포머(19A-2)의 가격이 트랜스포머(13A)의 가격보다 낮아지는 장점을 가진다. 또한, 제1상쇄권선(194a)과 제2상쇄권선(194b)의 선재의 굵기가 도 2의 종래의 기술의 제1상쇄권선(132a)과 제2상쇄권선(132b)에 비해 감소하여, 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)의 리키지 인덕턴스가 감소하므로, 전력 효율이 상승하는 장점을 가진다.
도 9는 도 5의 본 발명에 따르는 전원장치의 구성도를 구현하는 다른 일 실시예를 보이고, 도 10은 본 발명에 따르는 도 9의 전원장치에 사용되는 트랜스포머의 일 실시예를 보이고, 도 11은 본 발명에 따르는 도 9의 전원장치에 사용되는 트랜스포머의 다른 일 실시예를 보인다.
본 발명에 따르는 도 9의 전원 장치의 일 실시예의 트랜스포머(19B)는, 도 5의 전원 장치의 구성도의 트랜스포머(19)의 제1상쇄권선부(192a)가 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)에 의해 구성되고, 제2상쇄권선부(192b)가 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)에 의해 구성되는 실시예이다.
본 발명에 따르는 도 9의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 스위칭소자(12)가 턴 오프 될 때, 트랜스포머(19B)의 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)는 "정" 의 플라이백 전압을 생성하고, 제1상쇄순권선(195a)과 제2상쇄순권선(196a)과 제1출력권선(193a)은 "부" 의 플라이백 전압을 유도하며, 제1상쇄역권선(195b)과 제2상쇄역권선(196b)과 제2출력권선(193b)은 "정" 의 플라이백 전압을 유도한다.
본 발명에 따르는 도 9의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 트랜스포머(19B)을 제외한 요소들은 도 5의 전원 장치의 일 실시예의 요소들과 대응된다.
본 발명에 따르는 도 9의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 트랜스포머(19B)의 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)은, 한 권선층의 한 지점에서부터 나란히 감기기 시작하여 두 권선 중 하나가 다 감길 때까지 나란히 감긴다. 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)은, 다른 한 권선층의 한 지점에서부터 나란히 감기기 시작하여 두 권선 중 하나가 다 감길 때까지 나란히 감긴다.
본 발명에 따르는 도 9의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 트랜스포머(19B)의 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같은 경우, 두 권선이 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위는 "영" 에 근접한다. 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)이 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위는 두 권선의 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상의 차이를 이용하여 조절할 수 있다. 또한, 트랜스포머(19B)의 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같은 경우, 두 권선이 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위는 "영" 에 근접한다. 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)이 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위는 두 권선의 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상의 차이를 이용하여 조절할 수 있다.
본 발명에 따르는 도 9의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 트랜스포머(19B)의 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)은, 제1입력권선부(191a)가 제1출력권선(193a) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성 결합을 하지 못하도록 차단하며, 제1출력권선(193a) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 생성한다. 트랜스포머(19B)의 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)은, 제2입력권선부(191b)가 제2출력권선(193b) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성 결합을 하지 못하도록 차단하며, 제2출력권선(193b) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 생성한다.
본 발명에 따르는 도 9의 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 트랜스포머(19B)의 제1입력권선부(191a)와 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합으로부터 제1출력권선(193a) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 제2입력권선부(191b)와 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합으로부터 제2출력권선(193b) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합을 서로 크기가 비슷하고 역극성이 되게 설정하여 상쇄시켜서, 전원 장치의 출력선로(17)가 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 가지지 않게 하여, EMI가 나빠지는 것이 방지된다.
도 10은 본 발명에 따르는 도 9의 전원장치의 일 실시예에 사용되는 트랜스포머의 일 실시예를 보인다.
도 10의 트랜스포머(19B-1)의 일 실시예에 있어서, 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)는 각각 보빈(197)의 최 상단과 최 하단에 위치한다. 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)은 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b) 사이의 한 권선층의 한 지점에서부터 나란히 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 감긴다. 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)은, 제1입력권선부(191a)가 감기는 권선층과 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)이 나란히 감기는 권선층 사이의 권선층의 한 지점에서부터 나란히 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 감겨서, 제1입력권선부(191a)가 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)은, 제2입력권선부(191b)가 감기는 권선층과 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)이 나란히 감기는 권선층의 사이의 권선층의 한 지점에서부터 나란히 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 감겨서, 제2입력권선부(191b)가 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 제1상쇄순권선(195a)의 시작점과 제1상쇄역권선(195b)의 끝 점과 제2상쇄순권선(196a)의 시작점과 제2상쇄역권선(196b)의 끝 점은 각각 도 9의 전원 장치의 1차측의 접지에 연결된다.
도 10의 트랜스포머(19B-1)의 일 실시예에 있어서, 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같고 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같고 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같다면, 한 권선층에 나란히 감기고 서로 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)은 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 "영" 으로 만들며, 한 권선층에 나란히 감기고 서로 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)도 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 "영" 으로 만들며, 한 권선층에 나란히 감기고 서로 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)도 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 "영" 으로 만든다.
도 10의 트랜스포머(19B-1)의 일 실시예에 있어서, 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같고 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같고 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같다면, 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 "영" 인 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합으로부터 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 "영" 인 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은 "영" 에 근접하고, 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 "영" 인 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합으로부터 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 "영" 인 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합도 "영" 에 근접한다.
도 10의 트랜스포머(19B-1)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같다면, 두 권선의 턴 수가 크든 작든 두 권선이 만드는 평균전위는 "영" 이 되며, 두 권선의 조합으로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기는 크게 달라지지 않는다. 따라서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)은 감는 작업이 용이한 큰 턴 수로 선정될 수 있다. 또한, 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같다면, 두 권선의 턴 수가 크든 작든 두 권선이 만드는 평균전위는 "영" 이 되며, 두 권선의 조합으로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기는 크게 달라지지 않는다. 따라서, 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)도 감는 작업이 용이한 큰 턴 수로 선정될 수 있다.
도 10의 트랜스포머(19B-1)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합에 의한 차단에도 불구하고 제1입력권선부(191a)가 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합의 평균전위와 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위 사이에 차이를 갖게 해서 생성되는 역극성의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합에 의해 상쇄시켜서 낮출 수 있다. 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합에 의한 차단에도 불구하고 높은 "정" 의 플라이백 전압을 갖는 제1입력권선부(191a)로부터 "영" 의 평균 전위를 갖는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성되는 용량성 결합과 비슷한 크기의 용량성 결합을 생성시키기 위하여, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합이 1 턴에 유도되는 정도의 "부" 의 플라이백 전압의 평균 전위를 갖게 하면 된다. 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합의 평균전위는 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상을 서로 다르게 설정하여 두 권선이 차지하는 면적을 다르게 함으로써 원하는 값으로 설정할 수 있다.
도 10의 트랜스포머(19B-1)의 일 실시예에 있어서, 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합에 의한 차단에도 불구하고 제2입력권선부(191b)가 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합의 평균전위와 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위 사이에 차이를 갖게 해서 생성되는 역극성의 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합에 의해 상쇄시켜서 낮출 수 있다. 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합에 의한 차단에도 불구하고 제1입력권선부(191a)보다 훨씬 높은 "정" 의 플라이백 전압을 갖는 제2입력권선부(191b)로부터 "영" 의 평균 전위를 갖는 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성되는 용량성 결합과 비슷한 크기의 용량성 결합을 생성시키기 위하여, 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합이 2턴 내지 3턴에 유도되는 정도의 "부" 의 플라이백 전압의 평균 전위를 갖게 하면 된다. 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합의 평균전위는 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상을 서로 다르게 설정하여 두 권선이 차지하는 면적을 다르게 함으로써 원하는 값으로 설정할 수 있다.
따라서, 도 10의 트랜스포머(19B-1)의 일 실시예에 있어서, 도 9의 전원 장치의 1차측의 요소들로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위하여 필요한 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)과 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 턴 수를 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 턴 수보다 훨씬 크게 선정할 수 있으며, 도 2의 종래의 기술에 비해 훨씬 가는 굵기의 선재를 사용하여 적은 가닥으로 한 권선 층에 채워서 감을 수 있어서, 트랜스포머(19B-1)의 생산성이 도 2의 종래의 기술의 트랜스포머(13)에 비해 훨씬 향상되고, 감는 작업이 균일해지므로 EMI가 균일하게 저감되며, 트랜스포머(19B-1)의 가격이 낮아지는 장점을 가진다. 또한, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)과 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 선재의 굵기가 도 2의 종래의 기술에 비해 감소하여 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)의 리키지 인덕턴스가 감소하므로, 전력 효율이 상승하는 장점을 가진다.
도 11은 본 발명에 따르는 도 9의 전원장치의 일 실시예에 사용되는 트랜스포머의 다른 일 실시예를 보인다.
도 11의 트랜스포머(19B-2)의 일 실시예에 있어서, 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)는 각각 보빈(197)의 최 상단과 최 하단에 위치한다. 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)은 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b) 사이의 두 권선층에 각각 순차적으로 감긴다. 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)은, 제1입력권선부(191a)와 제1출력권선(193a) 사이의 권선층의 한 지점에서부터 나란히 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 감겨서, 제1입력권선부(191a)가 제1출력권선(193a)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)은, 제2입력권선부(191b)와 제2출력권선(193b) 사이의 권선층의 한 지점에서부터 나란히 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 감겨서, 제2입력권선부(191b)가 제2출력권선(193b)으로 직접 용량성으로 결합하지 못하도록 차단한다. 제1상쇄순권선(195a)의 시작점과 제1상쇄역권선(195b)의 끝 점과 제2상쇄순권선(196a)의 시작점과 제2상쇄역권선(196b)의 끝 점은 각각 도 9의 전원 장치의 1차측의 접지에 연결된다.
도 11의 트랜스포머(19B-2)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같고 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같다면, 한 권선층에 나란히 감기고 서로 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)은 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 "영" 으로 만들며, 한 권선층에 나란히 감기고 서로 반대 극성의 전위의 변동을 갖는 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)도 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위를 "영" 으로 만든다.
도 11의 트랜스포머(19B-2)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같고 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같다면, 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 "영" 인 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합으로부터 제1출력권선(193a)로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합과 감기는 면의 스위칭 주파수 성분의 평균 전위가 "영" 인 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합으로부터 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합은, 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)이 서로 크기는 같고 역극성인 전위를 가지므로, 두 용량성 결합이 서로 크기가 비슷하고 역극성이어서 상쇄되어, "영" 에 근접한다.
도 11의 트랜스포머(19B-2)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같다면, 두 권선의 턴 수가 크든 작든 두 권선이 만드는 평균전위는 "영" 이 되며, 두 권선의 조합으로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기는 크게 달라지지 않는다. 따라서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)은 감는 작업이 용이한 큰 턴 수로 선정될 수 있다. 또한, 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)이 턴 수와 가닥 수와 굵기가 서로 같다면, 두 권선의 턴 수가 크든 작든 두 권선이 만드는 평균전위는 "영" 이 되며, 두 권선의 조합으로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기는 크게 달라지지 않는다. 따라서, 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)도 감는 작업이 용이한 큰 턴 수로 선정될 수 있다.
도 11의 트랜스포머(19B-2)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합에 의한 차단에도 불구하고 제1입력권선부(191a)가 제1출력권선(193a)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합의 평균전위를 조절하여 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합으로부터 제1출력권선(193a)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기를 조절함으로써 상쇄시킬 수 있다. 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합의 평균전위는, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상을 서로 다르게 설정하여, 두 권선이 차지하는 면적을 다르게 함으로써 설정할 수 있다. 또한, 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합에 의한 차단에도 불구하고 제2입력권선부(191b)가 제2출력권선(193b)으로 생성하는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합은 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합의 평균전위를 조절하여 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합으로부터 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기를 조절함으로써 상쇄시킬 수 있다. 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합의 평균전위는, 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상을 서로 다르게 설정하여, 두 권선이 차지하는 면적을 다르게 함으로써 설정할 수 있다.
도 11의 트랜스포머(19B-2)의 일 실시예에 있어서, 이와 같이 전원 장치의 1차측으로부터 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 조합으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 상쇄에 의해 낮아지므로, 전원 장치의 출력선로(17)가 스위칭 주파수 성분의 노이즈 전위를 가지지 않게 되어, 도 9의 전원 장치는 EMI가 나빠지는 것이 방지된다.
따라서, 도 11의 트랜스포머(19B-2)의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)과 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)의 턴 수보다 훨씬 큰 턴 수를 가질 수 있으며, 도 2의 종래의 기술에 비해 훨씬 가는 굵기의 선재를 사용하여 적은 가닥으로 감을 수 있어서 생산성이 도 2의 종래의 기술에 비해 훨씬 향상되고, 감는 작업이 균일해지므로 EMI가 균일하게 저감되며, 트랜스포머의 가격이 낮아지는 장점을 가진다. 또한, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)과 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 선재의 굵기가 도 2의 종래의 기술에 비해 감소하여, 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)의 리키지 인덕턴스가 감소하므로, 전력 효율이 상승하는 장점을 가진다.
도 3에 대해서 설명한 바와 마찬가지로, 도 5와 도 6과 도 9의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예는, 직렬로 연결되는 제1입력권선부(191a)와 제2입력권선부(191b)가 입력평활캐패시터(11)의 한 단자와 스위칭소자(12)의 한 단자 사이에 연결되고, 스위칭소자(12)의 다른 한 단자가 입력평활캐패시터(11)의 다른 한 단자에 연결되는 것으로 도시되어 있다. 그런데, 도 5와 도 6과 도 9의 본 발명에 따르는 전원 장치의 실시예는, 스위칭소자(12)가 제1입력권선부(191a)의 한 단자와 제2입력권선부(191b)의 한 단자 사이에 연결되고, 제1입력권선부(191a)의 나머지 한 단자와 제2입력권선부(191b)의 나머지 한 단자가 입력평활캐패시터(11)의 양 단자 사이에 연결될 수도 있다. 이 경우, 스위칭소자(12)가 턴 오프 될 때, 제2입력권선부(191b)는 "부" 의 플라이백 전압을 생성하며, 그에 따라 제2입력권선부(191b)로부터 제2출력권선(193b) 혹은 제1출력권선(193a)과 제2출력권선(193b)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 크기와 극성이 도 5와 도 6과 도 9에 대해 설명한 내용과 달라지게 되나, 그에 맞추어 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)과 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상을 조절하여, 전원 장치의 1차측으로부터 출력권선(193)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시킬 수 있다. 이 경우에도, 도 5와 도 6과 도 9의 본 발명에 따르는 전원 장치의 실시예의 1차측의 요소들로부터 출력권선(193)으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시키기 위하여 필요한 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)과 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 턴 수는 도 1과 도 2의 제1상쇄권선(132a)의 턴 수에 비해서 훨씬 크게 선정할 수 있어서, 앞서 서술한 장점이 유지된다.
도 3과 도 5와 도 6과 도 9의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예는, 입력권선(131 혹은 181 혹은 191)의 일측 단자가 입력평활캐패시터(11)의 "+" 단자로 연결되고, 입력권선(131 혹은 181 혹은 191)의 다른 일측 단자가 스위칭소자(12)를 거쳐서 입력평활캐패시터(11)의 "-" 단자로 연결되는 것으로 도시되어 있다. 도 3과 도 5와 도 6과 도 9의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예는, 입력권선(131 혹은 181 혹은 191)의 일측 단자가 입력평활캐패시터(11)의 "-" 단자로 연결되고, 입력권선(131 혹은 181 혹은 191)의 다른 일측 단자가 스위칭소자(12)를 거쳐서 입력평활캐패시터(11)의 "+" 단자로 연결되는 것으로 변경될 수도 있다. 이렇게 변경되는 경우, 제1입력권선부(131a 혹은 181a 혹은 191a)와 제2입력권선부(131b 혹은 181b 혹은 191b)는 스위칭소자(12)가 턴 오프 될 때, "부" 의 플라이백 전압을 생성하게 되며, 앞서 서술한 본발명의 장점들은 그대로 유지된다.
도시하지는 않았지만, 도 9의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예에 있어서, 제1상쇄순권선(195a)과 제1상쇄역권선(195b)의 조합과 제2상쇄순권선(196a)과 제2상쇄역권선(196b)의 조합 중의 하나가 도 6의 본 발명에 따르는 전원 장치의 일 실시예에 도시된 제1상쇄권선(194a)과 제1상쇄권선(194b) 중의 하나로 대체되도록 변경될 수도 있으며, 이 경우에도 앞서 서술한 본발명의 장점들은 그대로 유지된다.
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.
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.
1과 2는 단자, 11은 입력평활캐패시터, 12는 스위칭소자, 13은 트랜스포머, 15a와 15b는 출력정류기, 16은 출력평활캐패시터, 17은 출력선로, 18 내지 19는 트랜스포머.

Claims (23)

  1. 스위칭소자를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머에 있어서,
    트랜스포머의 코어와;
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 제1입력권선부와 제2입력권선부로 나뉘어지는 입력권선과;
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 자기 에너지를 인출하는 출력권선과;
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 출력권선과 같은 전위의 변동의 극성으로 상기 출력권선보다 훨씬 큰 전위의 변동을 가지는 제1상쇄권선과;
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 출력권선과 같은 전위의 변동의 극성으로 상기 출력권선보다 훨씬 큰 전위의 변동을 가지는 제2상쇄순권선과; 그리고
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 상기 출력권선과 반대의 전위의 변동의 극성으로 상기 출력권선보다 훨씬 큰 전위의 변동을 가지는 제2상쇄역권선을 포함하되,
    상기 출력권선은 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부 사이에 위치하고,
    상기 제1상쇄권선은 상기 제1입력권선부와 상기 출력권선 사이의 권선층에 위치하여 상기 제1입력권선부로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
    상기 제2상쇄순권선과 상기 제2상쇄역권선은, 상기 제2입력권선부와 상기 출력권선 사이의 권선층의 한 지점에서부터 나란히 함께 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 감겨서, 상기 제2입력권선부로부터 상기 출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
    상기 트랜스포머의 코어와 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부와 상기 제1상쇄권선과 제2상쇄순권선과 제2상쇄역권선으로부터 상기 출력권선으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합이 "영" 에 근접되게 하여, 상기 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  2. 제 1항의 트랜스포머에 있어서, 상기 스위칭소자가 턴 오프 될 때, 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부는 "정" 의 플라이백 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  3. 제 1항의 트랜스포머에 있어서, 상기 스위칭소자가 턴 오프 될 때, 상기 제1입력권선부는 "정" 의 플라이백 전압을 생성하고 상기 제2입력권선부는 "부" 의 플라이백 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  4. 제 1항의 트랜스포머에 있어서, 상기 스위칭소자가 턴 오프 될 때, 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부는 "부" 의 플라이백 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  5. 제 1항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제2상쇄순권선과 상기 제2상쇄역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기가 모두 서로 같은 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  6. 제 1항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제2상쇄순권선과 상기 제2상쇄역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  7. 제1출력정류기와, 제2출력정류기와, 그리고 출력평활캐패시터를 포함하는 스위칭형 전원장치에 사용되는 트랜스포머에 있어서,
    트랜스포머의 코어와;
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 제1입력권선부와 제2입력권선부로 나뉘어지는 입력권선과;
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 제1출력정류기를 거쳐서 상기 출력평활캐패시터의 다른 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 제1출력권선과;
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지고, 일측 끝점이 상기 제2출력정류기를 거쳐서 상기 출력평활캐패시터의 일측 단자로 연결되고, 다른 일측 끝점이 상기 전원 장치의 상기 출력평활캐패시터의 다른 일측 단자로 연결되며, 자기 에너지를 인출하는 제2출력권선과;
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지는 제1상쇄권선부와; 그리고
    상기 트랜스포머의 코어에 감겨지는 제2상쇄권선부를 포함하되,
    상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선은 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부 사이에 위치하고,
    상기 제1상쇄권선부는 상기 제1입력권선부가 감기는 권선층과 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선이 감기는 권선층 사이에 감겨서 상기 제1입력권선부로부터 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
    상기 제2상쇄권선부는 상기 제2입력권선부가 감기는 권선층과 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선이 감기는 권선층 사이에 감겨서 상기 제2입력권선부로부터 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선으로 생성되는 용량성 결합을 차단하며,
    상기 제1상쇄권선부와 제2상쇄권선부로부터 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합에 의해 상기 전원 장치의 1차측의 요소들로부터 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선으로 생성되는 스위칭 주파수 성분의 용량성 결합의 합을 "영" 에 근접시켜서, 상기 전원 장치의 노이즈가 선로를 통해 외부로 미치는 영향을 현저히 낮추며,
    상기 제1상쇄권선부와 제2상쇄권선부의 턴 수가 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선의 턴 수보다 훨씬 커서 상기 제1상쇄권선부와 제2상쇄권선부를 감는 작업이 용이한 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  8. 제 7항의 트랜스포머에 있어서, 상기 스위칭소자가 턴 오프 될 때, 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부는 "정" 의 플라이백 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  9. 제 7항의 트랜스포머에 있어서, 상기 스위칭소자가 턴 오프 될 때, 상기 제1입력권선부는 "정" 의 플라이백 전압을 생성하고 상기 제2입력권선부는 "부" 의 플라이백 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  10. 제 7항의 트랜스포머에 있어서, 상기 스위칭소자가 턴 오프 될 때, 상기 제1입력권선부와 상기 제2입력권선부는 "부" 의 플라이백 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  11. 제 7항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제1출력권선은 한 권선층에 감기고, 상기 제2출력권선은 다른 한 권선층에 감기는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  12. 제 7항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선은 한 권선층의 한 지점에서부터 나란히 함께 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 함께 감기는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  13. 제 7항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제1상쇄권선부는 상기 제1출력권선의 전위의 변동의 극성과 같은 전위의 변동의 극성을 갖는 제1상쇄순권선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  14. 제 7항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제2상쇄권선부는 상기 제1출력권선의 전위의 변동의 극성과 반대의 전위의 변동의 극성을 갖는 제2상쇄순권선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  15. 제 7항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제1상쇄권선부는 상기 제1출력권선의 전위의 변동의 극성과 같은 전위의 변동의 극성을 갖는 제1상쇄순권선과 상기 제1출력권선의 전위의 변동의 극성과 반대의 전위의 변동의 극성을 갖는 제1상쇄역권선으로 구성되며, 상기 제1상쇄순권선과 상기 제1상쇄역권선은 상기 제1입력권선부가 감기는 권선층과 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선이 감기는 권선층 사이의 권선층의 한 지점에서부터 나란히 함께 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 함께 감기는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  16. 제 15항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제1상쇄순권선과 상기 제1상쇄역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기가 모두 서로 같은 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  17. 제 15항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제1상쇄순권선과 상기 제1상쇄역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  18. 제 7항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제2상쇄권선부는 상기 제1출력권선의 전위의 변동의 극성과 같은 전위의 변동의 극성을 갖는 제2상쇄순권선과 상기 제1출력권선의 전위의 변동의 극성과 반대의 전위의 변동의 극성을 갖는 제2상쇄역권선으로 구성되며, 상기 제2상쇄순권선과 상기 제2상쇄역권선은 상기 제2입력권선부가 감기는 권선층과 상기 제1출력권선과 상기 제2출력권선이 감기는 권선층 사이의 권선층의 한 지점에서부터 나란히 함께 감기기 시작하여 두 권선이 다 감길 때까지 나란히 함께 감기는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  19. 제 18항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제2상쇄순권선과 상기 제2상쇄역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기가 모두 서로 같은 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  20. 제 18항의 트랜스포머에 있어서, 상기 제2상쇄순권선과 상기 제2상쇄역권선은 턴 수와 가닥 수와 굵기 중의 하나 이상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
  21. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항의 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 Flyback Converter 방식의 스위칭형 전원 장치.
  22. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항의 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 Forward Converter 방식의 스위칭형 전원 장치.
  23. 제 21항과 제 22항 중 한 항의 스위칭형 전원 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조된 물건.
KR1020210151536A 2021-11-05 2021-11-05 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치 KR20230065708A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210151536A KR20230065708A (ko) 2021-11-05 2021-11-05 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210151536A KR20230065708A (ko) 2021-11-05 2021-11-05 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230065708A true KR20230065708A (ko) 2023-05-12

Family

ID=86385563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210151536A KR20230065708A (ko) 2021-11-05 2021-11-05 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230065708A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103299379B (zh) 用于抵消电气噪声的磁能转移元件和电源
EP3979277A1 (en) Planar transformer, power conversion circuit, and adapter
CN103559977B (zh) 功率转换器的磁性装置
KR101904997B1 (ko) 전기적 잡음을 상쇄시키는 스위칭형 전원장치 및 물품
KR20230065708A (ko) 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치
KR20130097909A (ko) 전기적 잡음을 상쇄시키는 자기에너지전달소자 및 전원장치
KR102219171B1 (ko) 자기에너지전달소자 및 전원장치
CN206163275U (zh) 变压器
KR102401021B1 (ko) 스위칭 전원에서 다이오드에 의해 생성되는 잡음을 낮추는 방법과 장치
EP3614405A1 (en) Transformer, and switching power supply
KR20150047793A (ko) 권선간의 용량성 결합에 의해 전기적인 접지로 생성되는 변위전류를 낮추는 자기에너지 전달소자 및 전원 장치
KR20150045289A (ko) 쉴드판에 의해 전도 노이즈와 방사 노이즈를 낮추는 자기에너지 전달소자 및 전원 장치
KR20210135938A (ko) 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원장치
KR20150031847A (ko) 권선간의 용량성 결합에 의해 전기적인 접지로 생성되는 변위전류를 낮추는 자기에너지 전달소자 및 전원 장치
JPH0817658A (ja) プリントコイル形トランスを用いたスイッチング電源装置
KR20220116985A (ko) 위치권선을 포함하며 권선 간의 용량성 결합에 의해 변위전류를 낮추는 트랜스포머 및 전원 장치
CN217426515U (zh) 一种高强度电气磁芯
KR20160123581A (ko) 선로와 권선에서 생성되는 노이즈를 상쇄시키는 자기에너지 전달소자 및 전원 장치
KR102324808B1 (ko) 누전체감 제로형 전원공급장치용 트랜스포머
KR102401020B1 (ko) 스위칭 전원에서 클램프 다이오드에 의해 생성되는 잡음의 영향을 낮추는 방법과 장치
KR102237093B1 (ko) 자기에너지전달소자 및 전원장치
KR20150098807A (ko) 권선간의 용량성 결합에 의해 전기적인 접지로 생성되는 변위전류를 낮추는 자기에너지 전달소자 및 전원 장치
KR20210080265A (ko) 스위칭 전원에서 1차측의 정류 다이오드에서 생성되는 잡음을 낮추는 방법과 장치
CN116072394A (zh) 多相耦合电感及单级高降压变换器
KR20160118798A (ko) 선로와 권선에서 생성되는 노이즈를 상쇄시키는 자기에너지 전달소자 및 전원 장치