变压器用初级线圈组件及包括此的变压器的制作方法

1.本发明涉及变压器用初级线圈组件及包括此的变压器，更详细地说涉及组装性优秀、将结构简单化的同时可采用于从低容量到高容量的各种电子设备、将由振动引起的噪音最小化、可保持已设计的emi(electromagnetic interference，电磁干扰)特性的变压器用初级线圈组件及包括此的变压器。


背景技术：

2.在诸如tv(television)、显示器(monitor)、pc(personal computer，个人电脑)、oa(office automation，办公自动化)设备等的各种电子设备需要各种类型的电源。
3.据此，在这种电子设备通常需要将从外部供应的交流电源变换为各个电子应用设备所需的电源的设备，主要利用变压器。
4.通常，变压器为利用电磁相互感应作用提高或者降低交流电压的装置，大致由一次线圈(初级线圈，primary coil)、二次线圈(副线圈，secondary coil)及磁芯等构成，通常一次线圈用作输入端，而二次线圈用作输出端。
5.变压器为用25～100khz的高频振荡将85～265v的交流电源转换为3～30v的直流电源。从而，相比于用50～60hz的频率振荡将85～265v的交流电源转换为3～30v的交流电源的常规变压器(transformer)，不仅能够大幅度缩小芯体(core)及线轴(bobbin)的尺寸，还能够将低电压、低电流的直流电源稳定地供应于电子应用设备，因此实情是正在广泛利用于近来趋于小型化趋势中的电子应用设备。
6.图1是现有技术的变压器的分解立体图。
7.如图1所示，现有的变压器1构成为包括：下部及上部芯体10a、10b、一次线圈40、下部及上部二次线圈30a、30b和下部及上部支架20a、20b。
8.在此，所述下部及上部支架20a、20b作为保持并固定各个线圈的线轴体起到作用。
9.具体地说，在所述下部及上部芯体10a、10b具有中心腿部12和外侧腿部11。
10.然后，所述一次线圈40形成插入于所述中心腿部12的插入孔41，并且形成向下部及上部芯体10a、10b外部凸出并插入外部引导引脚(未示出)的插入孔42。
11.另外，所述下部及上部二次线圈30a、30b由多重绝缘线32构成，所述多重绝缘线32为在内部至少用两张绝缘体包围与一次线圈40的导电图案具有绝缘距离的导电线31。然后，所述多重绝缘线32配置在形成下部及上部芯体10a、10b的中心腿部12和外侧腿部11之间的空间，能够以所述中心腿部12为中心绕线。
12.另外，作为线轴体产生作用的下部及上部支架20a、20b形成插入孔21以插入于中心腿部12，在该插入孔21的前后形成弯曲部22，在下部及上部二次线圈30a、30b插入并组装于下部及上部芯体10a、10b内时可引出下部及上部二次线圈30a、30b的线31、32，并且使下部及上部二次线圈30a、30b在原本的位置保持组装状态。
13.在具有如上所述的结构的下部及上部支架20a、20b的现有技术的变压器1中，一次线圈由粘结线圈构成，尤其是主绕线和辅助绕线全部由粘结线圈构成的情况下，内外部尺
寸不一致，由此产生噪音和振动，而且在组装时发生倾斜，出现降低效率及emi(electromagnetic interference)特性降低的问题。
14.另外，只由多层pcb构成一次线圈的情况下，存在难以应对设计多样化(产品调整)，而且随着容量变大成本也随之提高的问题。
15.(现有技术文献)
16.(专利文献)
17.专利文献1：韩国授权专利公报10-2036488(2019.10.25.公告)
18.专利文献2：韩国授权专利公报10-2000249(2019.07.16.公告)
19.专利文献3：韩国公开实用新型公报20-2017-0002600(2017.07.18.公开)


技术实现要素：

20.(发明所要解决的问题)
21.从而，用于解决上述的现有的问题的本发明的目的在于提供一种变压器用初级线圈组件及包括此的变压器，组装性优秀、将结构简单化的同时还可采用于从低容量到高容量的各种电子设备、将由振动引起的噪音最小化、可保持已设计的emi(electromagnetic interference)特性。
22.本发明的解决课题不限于在以上提及的，未提及的其他解决课题可被本领域技术人员从以下的记载中明确理解。
23.(解决问题所采用的措施)
24.根据用于达成上述本发明的目的及其他特征的本发明一观点，提供一种变压器用初级线圈组件，根据介入于一对次级线圈之间为产生电子相互感应作用而构成的变压器的初级线圈，包括：粘结线圈，两端部连接于变压器的一次级端子引脚；第一pcb部件，配置在所述粘结线圈的上部，并且构成初级线圈的上部侧辅助绕线；第二pcb部件，配置在所述粘结线圈的下部，并且构成初级线圈的下部侧辅助绕线。
25.根据本发明的一观点，所述第一pcb部件及第二pcb部件优选由fpcb(flexible printed circuit board，柔性电路板)或者hpcb(hard printed circuit board，刚性电路板)形成。
26.根据本发明的一观点，所述粘结线圈由从扁平粘结线圈(flat bonding coil)、litz(litz线)粘结线圈、ustc(ustc线)粘结线圈及litz-ustc粘结线圈中选择的粘结线圈构成，并且能够以螺线管绕线(solenoid winding)或者阿尔法绕线(αwinding)的绕线方式绕线而成。
27.根据本发明的一观点，所述第一pcb部件由形成有向外侧延伸的一对外侧端子引脚连接部的hpcb(hard printed circuit board)形成，所述第二pcb部件优选由fpcb(flexible printed circuit board)形成，所述fpcb形成有分别向外侧延伸的一对外侧端子引脚连接部，及向内侧延伸的一个内侧端子引脚连接部。
28.根据本发明的一观点，所述第一pcb部件为形成1个至4个绕线图案层，在由多个绕线图案层形成的情况下，相邻的绕线图案层通过通孔导电。
29.根据本发明的一观点，所述第二pcb部件可由形成有2个绕线图案层的单一的fpcb构成。
30.根据本发明的一观点，所述内侧端子引脚连接部可形成为与所述一对外侧端子引脚连接部中的一个位于相同延伸线上。
31.根据本发明的一观点，所述内侧端子引脚连接部的长度优选形成为所述外侧端子引脚连接部的长度的2倍。
32.根据本发明的一观点，所述内侧端子引脚连接部为将近端部(proximal end)为轴进行弯曲，以在所述一对外侧端子引脚连接部中的一个与外侧端子引脚连接部重叠配置，该重叠的内侧端子引脚连接部和外侧端子引脚连接部可连接于变压器的端子引脚。
33.根据本发明的一观点，所述第一pcb部件或者第二pcb部件由形成有1个绕线图案层的hpcb或者环氧pcb形成，而1个绕线图案层可由屏蔽线用绕线图案层或者接地绕线图案层形成。
34.根据本发明的一观点，所述第一pcb部件或者第二pcb部件由具有2个绕线图案层的fpcb或者hpcb形成；所述2个绕线图案层可由第一绕线图案层和vcc用绕线图案层的第二绕线图案层构成，其中所述第一绕线图案层由屏蔽线用绕线图案层和接地绕线图案层中的一层或者在同一层一同形成屏蔽线用图案和接地图案的屏蔽-接地绕线图案层构成。
35.根据本发明的一观点，所述第一pcb部件或者第二pcb部件由具有3个或者4个绕线图案层的hpcb或者环氧pcb形成；所述3个或者4个绕线图案层可由vcc用绕线图案层、屏蔽线用绕线图案层及在同一层一同形成屏蔽线用图案和接地图案的屏蔽-接地绕线图案层组合而成。
36.根据本发明另一观点，提供一种变压器，包括所述一观点的变压器用初级线圈组件。
37.(发明的效果)
38.本发明的变压器用初级线圈组件及包括此的变压器可提供一种变压器，在作为主绕线的粘结线圈构成柔性电路板及/或者刚性电路板的辅助绕线，进而将结构简单化的同时也可采用于从低容量到高容量的各种电子设备、将由振动引起的噪音最小化、可保持已设计的emi(electromagnetic interference)特性，而且可将内侧端子部直接连接于外侧端子部，因此具有可提高组装性的效果。
39.本发明的效果不限于上述的，而未提及的其他解决课题可被所属领域的技术人员从以下的记载中明确理解。
附图说明
40.图1是具有现有技术的初级线圈的变压器的分解立体图；
41.图2是示出本发明的变压器用初级线圈组件的立体图；
42.图3是分解示出本发明的变压器用初级线圈组件的分解立体图；
43.图4是示出构成本发明的变压器用初级线圈组件的粘结线圈的一示例的图；
44.图5是示出构成本发明的变压器用初级线圈组件的pcb部件的一实施例的立体图；
45.图6是示出构成本发明的变压器用初级线圈组件的pcb部件的一实施例的平面图；
46.图7是示出图6的一实施例的使用状态的图，是示出将配置在pcb部件的内侧端子用延伸部连接于外侧端子用延伸部的状态的立体图；
47.图8是从上侧观察在本发明的变压器用初级线圈组件的上下面分别配置次级线圈
的状态的立体图；
48.图9是从下侧观察在本发明的变压器用初级线圈组件的上下面分别配置次级线圈的状态的立体图；
49.图10是示出包括本发明的变压器用初级线圈组件的变压器的立体图；及
50.图11示出了构成包括本发明的变压器用初级线圈组件的变压器的第一及第二pcb部件的绕线图案层的实施形态；其中，(a)是示出vcc用绕线图案层的一示例的图；(b)是示出屏蔽线的绕线图案层的一示例的图；(c)是示出接地图案层的一示例的图。
51.(附图标记的说明)
52.100：粘结线圈 110、120：端子引脚连接端子 210：第一pcb部件
53.220：第二pcb部件 230：端子引脚连接部(外侧端子引脚连接部)
54.240：内侧端子引脚连接部 sc：次级线圈 p：初级线圈用端子引脚
55.b：线轴 c：芯体 bc：基座
具体实施方式
56.参照以下的说明及附图，可更加明确理解本发明的附加目的、特征及优点。
57.在详细说明本发明之前，本发明可谋求各种改变，并且可具有各种实施例，在以下说明并且在附图示出的示例并不是要将本发明限定于特定的实施形态，而是应该理解为包括在本发明的思想及技术范围内包括的所有改变、同等物乃至代替物。
58.在说明某一构件“连接”或者“接触”于另一构件时，可以是直接连接或者接触于其另一构件，但是也应该理解为中间也可存在其他构件。相反，在说明某一构件“直接连接”或者“直接接触”于另一构件时，应该理解为中间不存在其他构件。
59.在本说明书中使用的用语只是为了说明特定的实施例而使用的，并没有要限定本发明的意图。针对单数的表述，除非在文章中有明确定义，否则包括复数的表述。在本说明书中，针对“包括”或者“具有”等的用语，应该理解为只是要指定在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构件、零部件或者这些的组合的存在，并不提前排出一个或者一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、构件、零部件或者这些的组合的存在或者附加可能性。
60.另外，在说明书记载的
“…
部”、
“…
单元”、
“…
模块”等的用语是指处理至少一个功能或者动作的单位，这可通过硬件、软件或者硬件和软件的组合实现。
61.另外，在参照附图的说明中，不论附图标记，针对相同的构件赋予相同的参照附图标记，据此省略重复的说明。在对本发明的说明中，若判断针对相关公知技术的说明使本发明不清楚的情况下，将省略其详细说明。
62.以下，参照附图详细说明本发明的优选的实施例的变压器用初级线圈组件及包括此的变压器。
63.图2是示出本发明的变压器用初级线圈组件的立体图；图3是分解示出本发明的变压器用初级线圈组件的分解立体图；图4是示出构成本发明的变压器用初级线圈组件的粘结线圈的一示例的图；图5是示出构成本发明的变压器用初级线圈组件的pcb部件的一实施例的立体图；图6是示出构成本发明的变压器用初级线圈组件的pcb部件的一实施例的平面图；图7是示出图6的一实施例的使用状态的图，是示出将配置在pcb部件的内侧端子用延伸部连接于外侧端子用延伸部的状态的立体图；图8及图9是从上侧及下侧观察在本发明的变
压器用初级线圈组件的上下面分别配置次级线圈的状态的立体图；图10是示出包括本发明的变压器用初级线圈组件的变压器的立体图；及图11示出了构成包括本发明的变压器用初级线圈组件的变压器的第一及第二pcb部件的绕线图案层的实施形态；其中，(a)是示出vcc用绕线图案层的一示例的图；(b)是示出屏蔽线的绕线图案层的一示例的图；(c)是示出接地图案层的一示例的图。
64.本发明的变压器用初级线圈组件为在变压器(transformer)中作为输入侧线圈部而构成的初级线圈(primary coil)中，如图2至图10所示，大致包括：粘结线圈100、第一pcb部件210及第二pcb部件220。
65.具体地说，本发明的变压器用初级线圈组件为构成在变压器(transformer)，并且介入于一对次级线圈之间为发生电磁相互感应而构成的输入侧线圈部的初级线圈(primary coil)中，如图2至图10所示，包括：构成初级线圈的主绕线的粘结线圈100；配置在粘结线圈100的上面并且构成初级线圈的上部侧辅助绕线的第一pcb部件210；及配置在粘结线圈100下面并且构成初级线圈的下部侧辅助绕线的第二pcb部件220。
66.粘结线圈100作为构成初级线圈的主绕线的结构部，以预定的匝数绕线而成，并且在一侧形成用于连接端子引脚的端子引脚连接端子110、120。
67.更具地说，粘结线圈100可由从扁平粘结线圈(flat bonding coil)、litz(litz线)粘结线圈、ustc(ustc线)粘结线圈及litz-ustc粘结线圈中选择的粘结线圈构成，并且能够以螺线管绕线(solenoid winding)或者阿尔法绕线(αwinding)的绕线方式绕线而成。
68.在此，阿尔法绕线(αwinding)的情况下，起始线和结束线位于外部，具有不凸出引出线部分的优点。
69.如图4所示，第一pcb部件210为在一侧与分别向外侧延伸的一对端子引脚连接部(外侧端子引脚连接部)230形成一体。如图9所示，这种一对端子引脚连接部230电连接于配置在线轴的端子引脚。
70.在端子引脚连接部230形成有用于电连接于端子引脚的连接孔。
71.第一pcb部件210由fpcb(flexible printed circuit board，柔性电路板)构成，或者可由hpcb(hard printed circuit board，刚性电路板)(或者，环氧pcb)构成。
72.在第一pcb部件210由fpcb形成的情况下，由形成2个绕线图案层的单一的fpcb构成。
73.在此，在第一pcb部件210由具有2个绕线图案层的fpcb形成的情况下，2个绕线图案层可由第一绕线图案层及vcc用绕线图案层的第二绕线图案层构成，所述第一绕线图案层由屏蔽线用绕线图案层和接地图案层中的一层或者同时实现屏蔽线用绕线图案和接地图案的屏蔽-接地绕线图案层构成。
74.即，在第一pcb部件210由具有2个绕线图案层的fpcb形成的情况下，2个绕线图案层可由在vcc用绕线图案层和屏蔽线用绕线图案层(vcc shield wire)、vcc用绕线图案层和接地图案层(vcc ground pattern)及vcc用绕线图案层和屏蔽-接地绕线图案层(vcc shield-ground pattern)中选择的形成。
75.例如，第一pcb部件210由具有2个绕线图案层的fpcb形成，可由如图11(a)所示的vcc用绕线图案层及如图11(b)所示的屏蔽线绕线图案层、如图11(c)所示的接地图案层构成，并且可由在单一层一同实现图11(b)的屏蔽线绕线图案层和图11(c)的接地图案层的屏
蔽-接地绕线图案层构成。
76.在图11(c)中，标记t1为在一端通过通孔与vcc用绕线图案层的内侧端部电连接的内侧端部连接用端子图案。
77.在由在单一层一同实现图11(b)的屏蔽线绕线图案层和图11(c)的接地图案层的屏蔽-接地绕线图案层构成的情况下，根据一实施例，以其图案层的中心线为中心一侧可形成为屏蔽线绕线图案层，而另一侧可形成为接地图案层。根据另一实施例，内侧或者外侧可由屏蔽线绕线图层形成，外侧或者内侧可由接地绕线图案层形成。
78.另外，在第一pcb部件210由hpcb或者环氧pcb形成的情况下，可由1个至4个绕线图案层形成。
79.即，第一pcb部件210由hpcb或者环氧pcb形成的情况下，如图11所示，绕线图案层可由vcc用绕线图案层(vcc)、屏蔽线用绕线图案层(shield wire)、接地图案层(ground pattern)及由vcc用绕线图案层(vcc)和屏蔽-接地绕线图案层(shield-ground pattern)单独或者组合构成的1个至4个绕线图案层形成。
80.在此，在绕线图案层形成有2个以上的情况下，通过通孔电连接相邻的各个层。
81.具体地说，第一pcb210由具有1个绕线图案层的hpcb或者环氧pcb形成的情况下，该1个绕线图案层可由屏蔽线用绕线图案层(shield wire)和接地图案层(ground pattern)中的一个形成。
82.在第一pcb210由具有2个绕线图案层的hpcb或者环氧pcb形成的情况下，该2个绕线图案层可由vcc用绕线图案层和接地图案层(vcc ground pattern)形成。
83.另外，在第一pcb210由具有3个绕线图案层的hpcb或者环氧pcb形成的情况下，可由vcc用绕线图案层和屏蔽线绕线图案层(vcc shield wire)或者vcc用绕线图案层和屏蔽线绕线图案层及接地绕线图案层(vcc shield wire ground pattern)形成。
84.当然，第一pcb部件210也能够以在以下说明的第二pcb部件220的形态形成。
85.接着，如图5及图6所示，第二pcb部件220在一侧与分别向外侧延伸的一对外侧端子引脚连接部230形成一体，在另一侧形成向内侧延伸的一个内侧端子引脚连接部240。
86.内侧端子引脚连接部240与一对外侧端子引脚连接部230中的一个位于相同延伸线上。内侧端子引脚连接部240形成为外侧端子引脚连接部230的长度的2倍。
87.在外侧端子引脚连接部230及内侧端子引脚连接部240形成用于电连接于端子引脚的连接孔。
88.第二pcb部件220优选由fpcb(flexible printed circuit board)形成。
89.据此，内侧端子引脚连接部240在弯曲重叠于外侧端子引脚连接部230中的一个的状态下连接于端子引脚。
90.第二pcb部件220优选由形成2个绕线图案层的单一的fpcb构成。
91.在第二pcb部件220由fpcb形成的情况下，其2个绕线图案层可具有与在上述的第一pcb210中说明的相同的绕线图案层形成。
92.另外，第二pcb部件220可由具有1个至4个的绕线图案层的hpcb形成，在该情况下，1个至4个的绕线图案层可具有在如上述的第一pcb210说明的绕线图案层形成。
93.如图9所示，如上所述的本发明的变压器用初级线圈组件为，初级线圈的粘结线圈100和第一及第二pcb部件210、220的端子引脚连接部230、240连接于配置在线轴b一侧的初
级线圈用端子引脚p。
94.在线轴b的另一侧，即形成初级线圈用端子引脚p的一侧的相反侧形成次级线圈用端子引脚，所述次级线圈用端子引脚连接分别配置在本发明的变压器用初级线圈组件的上部侧和下部侧的次级线圈sc。
95.在图9中，c为上下部芯体，t为绝缘胶带，bc为基座。
96.通过如上所述的本发明的变压器用初级线圈组件及包括此的变压器，在作为主绕线的粘结线圈构成柔性电路板及/或者刚性电路板的辅助绕线，进而将结构简单化的同时也可采用于从低容量到高容量的各种电子设备、将由振动引起的噪音最小化、可保持已设计的emi(electromagnetic interference，电磁干扰)特性，而且可将内侧端子部直接连接于外侧端子部，因此具有可提高组装性的优点。
97.以上揭示的本发明在不损害基本思想的范围内，可具有多种变形例。即，上述实施例均被解释成例示，而不能被限定解释。因此，本发明的保护范围不能通过上述实施例限定，而是通过发明要求保护范围定义，在通过等同技术方案置换发明要求保护范围中限定的结构要素的情况下，这属于本发明的保护范围内。