WO2019027265A1 - 듀얼 코어 평면 트랜스포머 - Google Patents
듀얼 코어 평면 트랜스포머 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019027265A1 WO2019027265A1 PCT/KR2018/008776 KR2018008776W WO2019027265A1 WO 2019027265 A1 WO2019027265 A1 WO 2019027265A1 KR 2018008776 W KR2018008776 W KR 2018008776W WO 2019027265 A1 WO2019027265 A1 WO 2019027265A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- substrate
- core
- present
- secondary coil
- transformer
- Prior art date
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
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
-
- 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
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
-
- 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
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
-
- 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
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
- H01F27/306—Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
Definitions
- the present invention relates to a planar transformer, and more particularly to a dual core planar transformer.
- a wire wound type transformer is difficult to apply to a power supply device having a high frequency switching frequency due to an increase in loss due to a skin effect and a proximity effect occurring at a switching frequency of 100 kHz or more
- a planar transformer having a high frequency band can be used in a power supply device for a high frequency band by reducing a high frequency loss, thereby achieving miniaturization and high efficiency at the same time.
- the conventional planar transformer has the same characteristics as the winding transformer by implementing the primary winding and the secondary winding on the laminated PCB.
- a planar transformer has a disadvantage that the number of stacked PCBs increases in order to arrange the number of windings .
- Korean Patent Registration No. 10-0366241 relates to a thin film planar transformer and a technique for forming a plurality of layers by winding a copper plate on a PCB up and down on a PCB for miniaturization and forming the upper and lower ferrite E cores is disclosed .
- the bulge of the ferrite core is large at the center of the transformer, and the number of stacked PCBs increases when the number of windings of the coil is large. Also, in the PCB manufacturing process, there is a problem in that a process of manufacturing a PCB hole into which the E-core protrusion can enter due to the projections of the upper and lower ferrite E cores is required.
- the present invention can provide a dual core planar transformer that can be downsized by reducing the number of substrates.
- the present invention can provide a dual-core planar transformer that can be miniaturized without a shape in which the center portion of the ferrite E core of the transformer protrudes.
- the present invention provides a dual-core planar transformer which is easy to manufacture by changing the structure of a transformer, thereby improving the economical efficiency.
- a dual-core planar transformer of the present invention includes a planar upper core and a lower plate-type lower core electromagnetically coupled with the upper core, a plurality of planar substrates disposed between the upper core and the lower core, And a primary coil and a secondary coil formed in a planar double helical structure, wherein the upper core and the lower core are flat without facing each other.
- the plurality of flat plate-like substrates of the present invention is characterized by including a first substrate and a second substrate on which the primary coil is formed, and the second substrate and the third substrate on which the secondary coil is formed.
- a first secondary coil and a second secondary coil are formed between the second substrate and the third substrate of the present invention, and the first secondary coil and the second secondary coil are connected to each other through a winding And the directions are opposite to each other.
- the first substrate of the present invention is characterized in that a pattern hole through which the primary coil is seated is formed.
- the second substrate of the present invention is characterized in that pattern holes are formed on which the primary coil and the secondary coil can be placed.
- the third substrate of the present invention is characterized in that pattern holes are formed in which the first and second secondary coils can be seated.
- the primary coil of the present invention is connected to the primary winding terminal through a via hole.
- the first secondary coil and the second secondary coil of the present invention are connected to the secondary winding terminal through a via hole.
- a miniaturized dual core planar transformer can be installed in high power ultra thin equipment.
- the number of substrates can be reduced compared with a conventional planar transformer, and the thickness of the transformer can be reduced.
- the present invention is lighter than conventional planar transformers.
- the upper and lower surfaces of the ferrite core can be formed into a thin planar shape, thereby reducing the manufacturing cost.
- the metal thickness of the secondary winding can be reduced by improving the efficiency due to the double spiral structure.
- the present invention it is possible to improve the efficiency by reducing the winding capacitance generated in the line pattern of the upper / lower layer due to the reduction of the substrate to be laminated.
- FIG. 1 is a view showing a configuration of a transformer according to the prior art.
- FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of a dual core planar transformer of the present invention.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the dual-core planar transformer of FIG. 2 taken on line A-A '.
- FIG. 4 is an exploded perspective view specifically illustrating a configuration of a dual core planar transformer of the present invention.
- FIG. 5 is a view showing a core portion of a dual core planar transformer of the present invention and a shape in which a substrate is removed.
- FIG. 6 is a view showing a shape of a secondary coil of the dual core planar transformer of the present invention.
- Fig. 1 is a block diagram of a computer system according to an embodiment of the present invention.
- a conventional transformer includes upper and lower cores 300 and 400 having E-shaped protrusions 301 and 401 at the center thereof, and an air gap between the protrusions according to the characteristics of the transformer. . If the protrusions 301 and 401 having air gaps are formed as described above, it is easy to fix the coils therein, but the thickness of the transformer can not be reduced, which leads to limitations in downsizing.
- FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of a dual core planar transformer of the present invention
- FIG. 3 is a cross-sectional view of a dual core planar transformer of FIG. 2 taken along line AA '
- Fig. 3 is an exploded perspective view specifically showing a configuration of a core plane transformer. 2 to 4
- the dual core planar transformer of the present invention comprises a pair of upper and lower cores 11 and 12 in the form of flat plates without protrusions, a substrate without through holes for penetrating the ferrite core 21, 22, 23, and planar coils 31, 32, 33.
- a pair of ferrite and lower cores 11 and 12 confronted by an ultra-thin PCB can induce a magnetic flux by an applied current of a plane coil without a through hole, and the first and second coils can be electromagnetically coupled have.
- the upper core 11 and the lower core 12 may be in the form of a flat thin plate in which the two cores do not form any projections on the surfaces facing each other. As a result, the transformer does not need to be increased in height due to the protruding portion, which makes it possible to downsize the transformer.
- the pair of cores (11, 12) may be wrapped by a tape or the like, or may be further fixed with a fixing member.
- the substrates 21 to 23 may include a first substrate 21 to a third substrate 23 which are sequentially stacked.
- the conventional substrate has to have a through hole to accommodate the projections provided by the pair of cores, whereas the transformer according to the present invention uses a method of not forming the protrusions on the pair of cores 11 and 12
- the effective area can be increased to the maximum, and the overall height can be reduced.
- the substrates 21 to 23 existing in the pair of cores 11 and 12 and the flat plate- May be in the form of a substrate. Accordingly, the manufacturing process can be reduced in the process of manufacturing the transformer, and the efficiency of the fabrication can be increased.
- holes may be formed in the respective substrates 21 to 23 for connecting the winding terminals.
- the primary winding terminal L1 may be connected to the central portion in the longitudinal direction of the substrate 21 to 23, and the secondary winding terminal L2 may be connected to the opposite direction.
- the coils 31 to 33 include a primary coil 31 and a secondary coil 32, 33.
- the first and second coils 31 to 33 are formed in a double helical shape in which two plane windings are combined in an eight-letter form.
- the substrate is not present between the secondary coils 32 and 33, Can exist.
- the primary and secondary coils 31 to 33 may be formed in an eight-figure shape in which two spirals are connected to reduce the number of PCB layers for arranging the windings. Further, the winding directions of the first and second coils 31 to 33 may be opposite to each other.
- the via holes V may be formed in the substrates 21 to 23, and the double helical coils are electrically connected to the winding terminals L1 and L2 through the via holes. That is, the primary coil 31 is connected to the primary winding terminal L1 through the via hole, and the secondary coil 32 can be connected to the secondary winding terminal L2 through the via hole.
- a plurality of via holes may be formed, and the first and second coils 31 to 33 may be connected through respective via holes.
- the substrates 21 to 23 may form through holes through which the primary and secondary coils 31 to 33 may be provided.
- a pattern hole identical to the winding of the primary coil 31 on which the primary coil 31 can be mounted can be formed on the lower surface of the first substrate 21 and the upper surface of the second substrate 22. Holes having the same pattern as that of the windings of the secondary coils 32 and 33, on which the secondary coils 32 and 33 can be placed, may be formed on the lower surface of the second substrate 22.
- the third substrate 23 may be provided with pattern holes on which the lower surfaces of the secondary coils 32 and 33 can be mounted.
- the coils are inserted into the substrate at predetermined intervals, so that the first and second coils 31 to 33 are entirely wrapped with the substrates 21 to 23,
- the overall height can be reduced.
- the substrates 21 to 23 are formed with pattern holes for wrapping the primary and secondary coils 31 to 33, but they may be formed of other materials that can cover the primary and secondary coils 31 to 33
- the present invention can be implemented without forming pattern holes.
- FIG. 5 is a view showing a shape of a dual core planar transformer of the present invention in which a core portion and a substrate are removed
- FIG. 6 is an enlarged view of a shape of a secondary coil of the dual core planar transformer of the present invention.
- the primary coil 31 is formed by connecting the left side planar winding 311 and the right side planar winding 312 in a double helical shape through a connection portion 313.
- the secondary coils 32 and 33 include a first secondary coil 32 and a second secondary coil 33.
- the first secondary coil 32 is formed by connecting a left side planar winding 321 and a right side planar winding 322 through a connecting portion 323.
- the second secondary coil 33 is formed by connecting the left side planar winding and the right side planar winding through a connecting portion (not shown). At this time, since the winding directions of the first secondary coil and the second secondary coil are different from each other, the respective connecting portions can cross each other.
- the primary coil 31 constitutes a double helical line in the two turns whereas the secondary coil 32 and 33 constitutes a double helical in the eight turn planar winding,
- the width of the windings can be wider than that of the car coils 32, 33.
- the number of turns of the secondary coils 32 and 33 is 32 turns, which is the same as the conventional case, but can be implemented with only two layers, thereby reducing the number of substrates.
- the primary coil 31 is conventionally formed of two layers of two-turn plane windings, according to the present invention, the primary coil 31 can be formed of a single layer using a double helix form.
- the transformer according to the present invention can achieve the same effect as the conventional five-layer PCB substrate by using the three-layered PCB substrate by forming the primary and secondary coils 31 to 33 in a double- As a result, the transformer can be miniaturized and its efficiency can be enhanced.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
본 발명에 의한 듀얼 코어 평면 트랜스포머는, 평판형의 상부 코어 및 상기 상부 코어와 전자기 결합되는 평판형의 하부 코어, 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어 사이에 배치되는 복수 개의 평판형 기판, 및 상기 복수 개의 기판 상에 이중 나선형 구조로 형성되는 1차 코일 및 2차 코일을 포함하며, 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어는 서로 마주보는 면이 돌출부 없이 평평한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 평면 트랜스포머에 대한 것으로, 보다 상세하게는 듀얼 코어 평면 트랜스포머에 관한 것이다.
종래 권선형 트랜스포머는 100 kHz 이상의 스위칭 주파수에서 발생하는 표피효과(skin effect)와 근접효과(proximity effect)에 의한 손실 증가로 인해 고주파의 스위칭 주파수를 갖는 전원장치에는 응용하기가 어려운 반면, 넓은 유효 단면적을 갖는 평면 트랜스포머는 고주파 손실을 감소시켜 고주파 대역용 전원장치에 사용이 가능하여 소형화와 고효율화를 동시에 이룰 수 있는 장점이 있다.
종래 사용되는 평면형 트랜스포머는 적층 PCB에 1차권선과 2차권선을 구현하여, 권선형 트랜스포머와 같은 특성을 갖도록 하였으나, 이러한 평면형 트랜스포머는 권선수가 늘어나면 이를 배치하기 위해 PCB 적층수가 늘어나게 되는 단점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-0366241호는 박막 평면형 트랜스포머에 관한 것으로 소형화를 위해 PCB 상에 동판을 상, 하로 권선되게하여 복수 개의 층을 적층하고, 상부와 하부의 페라이트 E 코어로 형성하는 기술이 개시되어 있다.
하지만, 종래의 기술은 트랜스포머의 중앙에 페라이트 코어의 돌출부(또는 중족)로 인해 부피가 크고, 코일의 권선 수가 많을 경우 PCB의 적층 수가 늘어나야 했다. 또한, PCB 제작 공정에 있어서 상부와 하부 페라이트 E 코어의 돌출부로 인해 PCB에 E 코어 돌출부가 들어갈 수 있는 PCB hole을 제작하는 공정이 필요한 문제점이 있다.
따라서, PCB 평면 코일의 권선 수가 늘어나더라도 PCB 기판의 적층 수를 늘리지 않는 동시에 경량화가 가능한 평면 트랜스포머 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 기판의 수를 줄여 소형화가 가능한 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 제공할 수 있다.
본 발명은 트랜스포머의 페라이트 E코어의 중심부가 돌출되는 형상이 없이 소형화가 가능한 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 제공할 수 있다.
본 발명은 트랜스포머의 구조를 변화시켜 제조가 용이한 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 제공하여 경제성을 높일 수 있다.
본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머는, 평판형의 상부 코어 및 상기 상부 코어와 전자기 결합되는 평판형의 하부 코어, 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어 사이에 배치되는 복수 개의 평판형 기판, 및 상기 복수 개의 기판에 평판형 이중 나선형 구조로 형성되는 1차 코일 및 2차 코일을 포함하며, 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어는 서로 마주보는 면이 돌출부 없이 평평한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 복수 개의 평판형 기판은, 상기 1차 코일이 형성되는 제1 기판 및 제2 기판, 및 상기 2차 코일이 형성되는 상기 제2 기판 및 제3 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제2 기판과 상기 제3 기판 사이에는, 제1의 2차 코일 및 제2의 2차 코일이 형성되고, 상기 제1의 2차 코일과 상기 제2의 2차 코일은, 권선 방향이 서로 반대인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 기판은, 상기 1차 코일이 안착될 수 있는 패턴 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제2 기판은, 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일이 안착될 수 있는 패턴 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제3 기판은, 상기 제1 및 제2의 2차 코일이 안착될 수 있는 패턴 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 1차 코일은, 비아홀을 통해 1차 권선 단자와 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 밞명의 상기 제1의 2차 코일 및 제2의 2차 코일은, 비아홀을 통해 2차 권선 단자와 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 소형화된 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 고전력 초박형 장비에 설치할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기존의 평면형 트랜스포머에 비해 에너지 효율이 우수하다.
본 발명에 의하면, 기존의 평면형 트랜스포머에 비해 보다 적은 기판 수로 구성할 수 있어 트랜스포머의 두께를 얇게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기존의 평면형 트랜스포머에 비해 보다 가볍다.
본 발명에 의하면, 페라이트 코어의 상, 하단면을 얇은 평면형태로 만들 수 있어서 제조 원가 절감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이중 나선형 구조로 인한 효율 향상으로 2차권선의 금속 두께를 줄일 수 있다.
본 발명에 의하면, 기존의 평면형 트랜스포머에 비해 보다 적은 PCB 적층으로 시스템에 온 보드(On-board)가 가능하다.
본 발명에 의하면, 적층되는 기판의 감소로 인한 위/아래층의 선로패턴에서 발생하는 권선 캐패시턴스(winding capacitance)가 감소하여 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 트랜스포머의 구성을 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 A-A' 기준으로 자른 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 구성을 구체적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 코어부와 기판을 제거한 형상을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 2차 코일의 형상을 도시한 도면이다.
이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다.
도 1은 종래 기술에 따른 트랜스포머의 구성을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 트랜스포머는 상, 하부 코어(300, 400)가 E자 형태로 중앙에 돌출부(301, 401)를 형성하고, 트랜스포머의 특성에 맞게 돌출부 사이의 에어갭(air gap)을 형성한다. 이와 같이 에어갭이 형성된 돌출부(301, 401)를 형성하면 내부의 코일을 고정하기에는 용이하지만, 트랜스포머의 두께를 줄일 수 없어 소형화에 한계가 있다.
도 2는 본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 듀얼 코어 평면 트랜스포머를 A-A' 기준으로 자른 단면을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 구성을 구체적으로 도시한 분해 사시도이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머는, 돌출부가 없는 평판 형상의 한 쌍의 상부 코어 및 하부 코어(11, 12), 페라이트 코어를 관통시키기 위한 관통홀이 없는 기판(21, 22, 23) 및 평면 코일(31, 32, 33)을 포함한다.
초박형 PCB에 의해 대면 되는 한 쌍의 페라이트 상, 하부 코어(11, 12)는 관통홀이 없이도 평면 코일의 인가 전류에 의해 마그네틱 플럭스(Magnetic flux)가 유도되어 1, 2차 코일이 전자기 결합할 수 있다. 상부 코어(11)와 하부 코어(12)는, 두 코어가 서로 마주보는 면에 어떠한 돌출부를 형성하지 않은 평평하고 얇은 판 형태일 수 있다. 이에 따라, 트랜스포머는 돌출부로 인해 높이를 증가시킬 필요가 없어, 소형화가 가능하다.
본 발명에 있어서, 한 쌍의 코어(11, 12)는 테이프 등에 의해 감싸지거나, 추가적으로 고정부재를 구비하여 고정될 수 있다.
기판(21~23)은 순차적으로 적층되는 제1 기판(21) 내지 제3 기판(23)을 포함할 수 있다. 기존의 기판은 한 쌍의 코어가 구비한 돌출부를 수용하기 위해 관통 홀을 형성하여야 했던 반면, 본 발명에 따른 트랜스포머는 한 쌍의 코어(11, 12)에 돌출되는 형태를 제작하지 않는 방식을 이용함으로써 유효면적을 최대한으로 늘리고, 전체 높이를 낮출 수 있다.
본 발명에 있어서, 한 쌍의 코어(11, 12)가 돌출부를 구비하지 않으므로, 한 쌍의 코어(11, 12) 내에 존재하는 기판(21~23) 또한 돌출부를 수용하는 관통홀이 없는 평판형 기판 형태로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 트랜스포머를 제작하는 과정에서 제조 공정이 줄어들어, 제작의 효율성이 증대될 수 있다.
본 발명에 있어서, 각각의 기판(21~23)에는 권선단자를 연결하기 위한 홀이 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(21~23)의 가장자리 길이 방향 중심부에는 1차 권선단자(L1)가 연결될 수 있으며, 반대 방향에는 2차 권선단자(L2)가 연결될 수 있다.
코일(31~33)은 1차 코일(31)과 2차 코일(32, 33)을 포함한다. 1, 2차 코일(31~33)은 두 개의 평면 권선이 8자 형태로 결합된, 이중 나선형 형태로 이루어지며, 2차 코일(32, 33) 사이에는 기판이 존재하지 않고, 결합된 형태로 존재할 수 있다. 본 발명에 있어서, 1, 2차 코일(31~33)은 권선을 배치하기 위한 PCB층 수를 줄이기 위해 두 개의 나선이 연결된 8자 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 1, 2차 코일(31~33)의 권선 방향은 서로 반대일 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판(21~23)에는 비아홀(V)이 형성될 수 있으며, 이중 나선형 코일은 비아홀을 통해 권선단자(L1, L2)와 전기적으로 연결된다. 즉, 1차 코일(31)은 비아홀을 통해 1차 권선단자(L1)와 연결되고, 2차 코일(32)은 비아홀을 통해 2차 권선단자(L2)와 연결될 수 있다. 비아홀은 복수 개 형성될 수 있으며, 1, 2차 코일(31~33)은 각각의 비아홀을 통해 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서, 기판(21~23)은 1, 2차 코일(31~33)이 구비될 수 있는 관통 홀을 형성할 수 있다. 제1 기판(21)의 하면과 제2 기판(22)의 상면에는 1차 코일(31)이 안착될 수 있는 1차 코일(31)의 권선과 동일한 패턴 홀이 형성될 수 있다. 제2 기판(22)의 하면에는 2차 코일(32, 33)이 안착될 수 있는, 2차 코일(32, 33)의 권선과 동일한 패턴의 홀이 형성될 수 있다. 또한, 제3 기판(23)에는 2차 코일(32, 33)의 하면이 안착될 수 있는 패턴 홀이 형성될 수 있다. 이에 따라, 기판 상에 코일이 형성되는 것이 아닌 코일이 소정 간격의 기판 내로 삽입되는 형태를 이룸으로써, 1, 2차 코일(31~33) 전체를 기판(21~23)으로 완전히 감싸고, 트랜스포머의 전체 높이를 줄일 수 있다. 본 발명에 있어서, 기판(21~23)은 1, 2차 코일(31~33)을 감싸기 위한 패턴 홀을 형성하였지만, 1, 2차 코일(31~33)을 감쌀 수 있는 다른 소재의 기판일 경우, 패턴 홀을 형성하지 않고도 본 발명을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 트랜스포머는, 금속 부분이 없는 1, 2차 코일(31~33)의 내부 지름을 기준으로 트랜스포머의 유효면적(Ae)이 결정되므로, 종래의 트랜스포머가 돌출부의 면적을 트랜스포머의 유효면적으로 간주했던 것에 비해 더 넓은 유효면적을 가지게 된다. 이러한 넓은 유효면적에 의해 트랜스포머의 고주파 손실을 감소시켜 고주파 대역용 전원장치에 사용이 가능하고, 소형화와 고효율화를 동시에 이룰 수 있다.
도 5는 본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 코어부와 기판을 제거한 형상을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 듀얼 코어 평면 트랜스포머의 2차 코일의 형상을 확대 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 1차 코일(31)은 좌측 평면 권선(311)과 우측 평면 권선(312)이 연결부(313)를 통해 이중 나선형 형태로 연결되어 형성된다. 또한, 2차 코일(32, 33)은 제1의 2차 코일(32)과 제2의 2차 코일(33)을 포함한다.
제1의 2차 코일(32)은 연결부(323)를 통해 좌측 평면 권선(321)과 우측 평면 권선(322)이 연결되어 형성된다. 또한, 제2의 2차 코일(33)도 연결부(미도시)를 통해 좌측 평면 권선과 우측 평면 권선이 연결되어 형성된다. 이 때, 제1의 2차 코일과 제2의 2차 코일의 권선 방향이 다르기 때문에 각각의 연결부는 서로 교차될 수 있다.
1차 코일(31)은 2턴의 평면 권선이 하나의 이중 나선을 구성하는데 반해 2차 코일(32, 33)은 8턴의 평면 권선이 이중 나선을 구성하므로, 1차 코일(31)은 2차 코일(32, 33)에 비해 권선의 폭이 더 넓을 수 있다.
종래에는 8턴의 평면 권선이 4개의 층으로 형성되어 32턴을 구성하는 2차 코일이 사용되었지만, 본 발명에 따르면, 8턴의 평면 권선이 하나의 층에 이중 나선형태로 형성되어, 하나의 층에 총 16턴의 평면 권선이 형성될 수 있다. 따라서 2개의 층만으로 32턴을 구현할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 2차 코일(32, 33)의 턴수는 32턴으로 종래와 동일하지만, 2개의 층만으로 구현할 수 있으므로 기판의 수를 줄일 수 있다.
또한, 1차 코일(31)도 종래에는 2턴의 평면 권선이 2개의 층으로 형성되었으나, 본 발명에 따르면 이중 나선형태를 이용해 1개의 층으로 1차 코일(31)을 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 트랜스포머는 1,2차 코일(31~33)을 이중 나선 구조로 형성함으로써 3층의 PCB 기판으로도 종래의 5층의 PCB 기판을 이용한 것과 같은 효과를 낼 수 있고, 이에 따라 트랜스포머의 소형화가 가능하고 효율성이 높아질 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Claims (8)
- 평판형의 상부 코어 및 상기 상부 코어와 전자기 결합되는 평판형의 하부 코어;상기 상부 코어 및 상기 하부 코어 사이에 배치되는 복수 개의 평판형 기판; 및상기 복수 개의 기판에 평판형 이중 나선형 구조로 형성되는 1차 코일 및 2차 코일을 포함하며,상기 상부 코어 및 상기 하부 코어는 서로 마주보는 면이 돌출부 없이 평평한, 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
- 제1항에 있어서,상기 복수 개의 평판형 기판은,상기 1차 코일이 형성되는 제1 기판 및 제2 기판; 및상기 2차 코일이 형성되는 상기 제2 기판 및 제3 기판을 포함하는, 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
- 제2항에 있어서,상기 제2 기판과 상기 제3 기판 사이에는,제1의 2차 코일 및 제2의 2차 코일이 형성되고,상기 제1의 2차 코일과 제2의 2차 코일은, 권선 방향이 서로 반대인, 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
- 제2항에 있어서,상기 제1 기판은,상기 1차 코일이 안착될 수 있는 패턴 홀이 형성되는, 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
- 제2항에 있어서,상기 제2 기판은,상기 1차 코일 및 상기 2차 코일이 안착될 수 있는 패턴 홀이 형성되는, 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
- 제2항에 있어서,상기 제3 기판은,상기 제1 및 제2의 2차 코일이 안착될 수 있는 패턴 홀이 형성되는, 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
- 제2항에 있어서,상기 1차 코일은,비아홀을 통해 1차 권선 단자와 연결되는, 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
- 제3항에 있어서,상기 제1의 2차 코일 및 제2의 2차 코일은,비아홀을 통해 2차 권선 단자와 연결되는, 듀얼 코어 평면 트랜스포머.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170098546A KR20190014727A (ko) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | 듀얼 코어 평면 트랜스포머 |
KR10-2017-0098546 | 2017-08-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019027265A1 true WO2019027265A1 (ko) | 2019-02-07 |
Family
ID=65232963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/KR2018/008776 WO2019027265A1 (ko) | 2017-08-03 | 2018-08-02 | 듀얼 코어 평면 트랜스포머 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20190014727A (ko) |
WO (1) | WO2019027265A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102032556B1 (ko) * | 2019-06-27 | 2019-10-15 | (주)테라비 | 트랜스포머용 2차코일 성형물 제조방법 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08107023A (ja) * | 1994-10-03 | 1996-04-23 | Nemic Lambda Kk | インダクタンス素子 |
JP2000269035A (ja) * | 1999-03-15 | 2000-09-29 | Toshiba Corp | 平面磁気素子 |
JP2004040001A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | コイル部品及び回路装置 |
JP2007173646A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 電磁誘導部品および電源装置 |
KR20110111778A (ko) * | 2010-04-05 | 2011-10-12 | 삼성전기주식회사 | 평면형 트랜스포머 및 이의 제조 방법 |
-
2017
- 2017-08-03 KR KR1020170098546A patent/KR20190014727A/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-08-02 WO PCT/KR2018/008776 patent/WO2019027265A1/ko active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08107023A (ja) * | 1994-10-03 | 1996-04-23 | Nemic Lambda Kk | インダクタンス素子 |
JP2000269035A (ja) * | 1999-03-15 | 2000-09-29 | Toshiba Corp | 平面磁気素子 |
JP2004040001A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | コイル部品及び回路装置 |
JP2007173646A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 電磁誘導部品および電源装置 |
KR20110111778A (ko) * | 2010-04-05 | 2011-10-12 | 삼성전기주식회사 | 평면형 트랜스포머 및 이의 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190014727A (ko) | 2019-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6867678B2 (en) | Transformer structure | |
EP0698896B1 (en) | Printed coil | |
US7342477B2 (en) | Inductor | |
CN103187157B (zh) | 多层感应器 | |
US20020057171A1 (en) | Apparatus and method for pcb winding planar magnetic devices | |
WO2016190708A1 (ko) | 무선전력 전송용 안테나유닛 및 이를 포함하는 무선전력 송신모듈 | |
US5381124A (en) | Multi-turn z-foldable secondary winding for a low-profile, conductive film transformer | |
EP0715322B1 (en) | Transformers | |
US10892085B2 (en) | Circuit board assemblies having magnetic components | |
GB2535822B (en) | Planar transformer with conductor plates forming windings | |
US20030132825A1 (en) | Planar coil and planar transformer | |
WO2019027265A1 (ko) | 듀얼 코어 평면 트랜스포머 | |
EP1211701A1 (en) | Planar inductor with a ferromagnetic core, and fabrication method therefor | |
WO2023128115A1 (ko) | 하이브리드형 변압기 어셈블리 | |
KR20180007888A (ko) | 공통 권선 평면 트랜스포머 | |
KR100843422B1 (ko) | 적층형 인덕터 | |
EP0339934A2 (en) | Winding for an electrical induction device | |
JPH03280409A (ja) | 平面トランス | |
CN214505217U (zh) | 变压器 | |
CN113439315A (zh) | 变压器 | |
WO2021177801A1 (ko) | 권선 코일 및 패턴 코일을 이용한 자성부품 | |
US20100328006A1 (en) | Power transfer device | |
WO2024076196A1 (ko) | 트랜스포머 | |
CN217640953U (zh) | 平面变压器 | |
EP3855457A1 (en) | Inductor structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18841466 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18841466 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |