KR102486164B1

KR102486164B1 - Cooling structure for planar transformer

Info

Publication number: KR102486164B1
Application number: KR1020170173747A
Authority: KR
Inventors: 여인용; 양진명; 차재은; 이대우; 이우영
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2023-01-10
Also published as: KR20190072729A

Abstract

평면 변압기의 냉각구조가 개시된다.본 발명의 일 측면에 따르면, 평면 변압기(planar trasformer)의 냉각구조에 있어서, 중앙 개구가 형성된 내측 에지와 외측 에지 사이에서 권선이 각각 형성된 다층 회로 기판; 및 상기 다층 회로 기판을 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중 어느 하나에는 상기 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성되는 코어;를 포함하고, 상기 다층 회로 기판은 상기 코어에 의해 감싸여지는 차폐구간과, 상기 코어에 의해 감싸여지지 않은 노출구간으로 구획되며, 상기 노출구간을 통하여 상기 다층 회로 기판에 형성되는 권선의 일부가 외부로 노출되도록 마련되는 평면 변압기의 냉각구조가 제공될 수 있다.A cooling structure of a planar transformer is disclosed. According to one aspect of the present invention, a cooling structure of a planar transformer includes: a multi-layer circuit board on which windings are respectively formed between an inner edge and an outer edge of which a central opening is formed; and a core comprising an upper core and a lower core coupled to surround the multilayer circuit board, wherein a central leg penetrating the central opening is formed on one of the upper core and the lower core, is divided into a shielded section covered by the core and an exposed section not covered by the core, and a planar transformer provided so that a portion of the winding formed on the multilayer circuit board is exposed to the outside through the exposed section A cooling structure of may be provided.

Description

Cooling structure for planar transformer}

본 발명은 평면 변압기의 냉각 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다층 회로 기판을 이용한 평면 변압기의 냉각 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling structure of a planar transformer, and more particularly, to a cooling structure of a planar transformer using a multilayer circuit board.

일반적으로, 변압기는 유도성 전기 전도체를 통해 전기 에너지를 전기적인 절연을 통해 한 회로에서 다른 회로로 전달하는 장치로서, 전기회로에서 전압을 증가 또는 감소시켜 다른 전기회로로 전기 에너지를 전달하기 위한 장치이다.In general, a transformer is a device for transferring electrical energy from one circuit to another through electrical insulation through an inductive electrical conductor, and a device for transferring electrical energy to another electrical circuit by increasing or decreasing voltage in an electrical circuit. to be.

종래의 변압기는 코일이 권취되는 코어 또는 보빈의 크기가 크고, 무게가 무겁기 때문에 경박 단소한 전자제품에 사용학에는 적합하지 않아, 인쇄회로기판에 코일패턴을 형성한 변압기가 사용되고 있다.Conventional transformers have a large size and heavy weight of a core or bobbin around which a coil is wound, so they are not suitable for use in light and simple electronic products, so a transformer having a coil pattern formed on a printed circuit board is used.

예컨대, 공개특허공보 제10-2014-0117835호 및 제10-2011-0138576호에는 인쇄회로기판에 의해 제조되는 평면형 변압기가 개시되어 있다. 이러한 변압기는 코일패턴이 형성된 복수의 인쇄회로기판을 상,하부에 마련된 코어부로 조립하여 제조된다. 이와 같은 구조의 변압기는 인쇄회로기판에 코일패턴을 형성함으로써 코일 권선 작업이 필요 없고, 평면상에 인쇄되는 코일패턴으로 인해 소자의 크기 및 부피를 줄일 수 있다.For example, Patent Publication Nos. 10-2014-0117835 and 10-2011-0138576 disclose planar transformers manufactured by printed circuit boards. Such a transformer is manufactured by assembling a plurality of printed circuit boards on which coil patterns are formed with cores provided on upper and lower portions. The transformer having such a structure does not require a coil winding operation by forming a coil pattern on a printed circuit board, and the size and volume of the device can be reduced due to the coil pattern printed on a flat surface.

그러나, 코일의 작용에 따라 비례하는 열이 발생하는데, 복수의 인쇄회로기판이 코어부에 밀폐된 상태로 내장됨에 따라 발생된 열을 제대로 방출할 수가 없는 구조를 가지고 있어, 과열로 인한 전력의 손실이 발생됨은 물론, 자체 내구성의 저하로 수명이 단축되는 문제가 있다.However, proportional heat is generated according to the action of the coil, and since a plurality of printed circuit boards are embedded in the core in a sealed state, it has a structure in which the generated heat cannot be properly released, resulting in power loss due to overheating. In addition to this, there is a problem in that the life is shortened due to the decrease in durability.

KR 공개특허 2014-0117835 (국방과학연구소) 2014. 10. 08.KR Patent Publication 2014-0117835 (Defense Research Institute) 2014. 10. 08.

본 발명의 실시 예에 따른 평면 변압기의 냉각 구조는 회로기판으로부터 발생되는 열을 신속하게 방출시킬 수 있도록 한다.The cooling structure of the planar transformer according to an embodiment of the present invention allows heat generated from the circuit board to be quickly dissipated.

본 발명의 일 측면에 따르면, 평면 변압기(planar trasformer)의 냉각구조에 있어서, 중앙 개구가 형성된 내측 에지와 외측 에지 사이에서 권선이 각각 형성된 다층 회로 기판; 및 상기 다층 회로 기판을 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중 어느 하나에는 상기 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성되는 코어;를 포함하고, 상기 다층 회로 기판은 상기 코어에 의해 감싸여지는 차폐구간과, 상기 코어에 의해 감싸여지지 않은 노출구간으로 구획되며, 상기 노출구간을 통하여 상기 다층 회로 기판에 형성되는 권선의 일부가 외부로 노출되도록 마련되는 평면 변압기의 냉각구조가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, in the cooling structure of a planar transformer (planar transformer), a multi-layer circuit board each winding is formed between the inner edge and the outer edge formed with a central opening; and a core comprising an upper core and a lower core coupled to surround the multilayer circuit board, wherein a central leg penetrating the central opening is formed on one of the upper core and the lower core, is divided into a shielded section covered by the core and an exposed section not covered by the core, and a planar transformer provided so that a portion of the winding formed on the multilayer circuit board is exposed to the outside through the exposed section A cooling structure of may be provided.

또한, 상기 다층 회로 기판과 결합된 코어는 메인보드 하우징에 장착되며, 상기 다층 회로 기판의 방열을 위하여 상기 노출구간에 마련되어 냉각부재를 더 구비할 수 있다.In addition, the core coupled to the multi-layer circuit board is mounted on the main board housing, and may further include a cooling member provided in the exposure section for heat dissipation of the multi-layer circuit board.

또한, 상기 냉각부재는 상기 다층 회로 기판의 하측에서 상기 코어의 측면으로 노출되는 노출구간의 권선과 하우징에 형성된 히트싱크와 접촉하도록 마련될 수 있다.In addition, the cooling member may be provided to contact a heat sink formed in a housing and a winding of an exposed section exposed to a side surface of the core from a lower side of the multilayer circuit board.

또한, 상기 냉각부재는 상기 다층 회로 기판의 상측에서 상기 코어의 측면으로 노출되는 노출구간의 권선과 접하도록 마련될 수 있다.In addition, the cooling member may be provided to contact windings of an exposed section exposed to a side surface of the core from an upper side of the multi-layer circuit board.

또한, 상기 냉각부재와 면접촉하도록 설치되는 방열판을 더 구비할 수 있다.In addition, a heat dissipation plate installed to be in surface contact with the cooling member may be further provided.

또한, 상기 다층 회로 기판의 각 회로 기판 상에 형성된 권선은 서로 상이한 턴 수를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the windings formed on each circuit board of the multi-layer circuit board may be formed to have different numbers of turns.

본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기의 냉각구조는 인쇄회로기판에 형성된 권선의 일부가 코어의 외측으로 노출되어지며, 노출되어지는 부분의 권선에 냉열패드 및/또는 방열판이 개재되어 온도를 효과적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In the cooling structure of the planar transformer according to an embodiment of the present invention, a part of the winding formed on the printed circuit board is exposed to the outside of the core, and a cooling pad and/or a heat sink are interposed in the winding of the exposed part to effectively reduce the temperature. There is an effect that can reduce it.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조립 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기의 냉각구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기에 구비된 다층 회로 기판의 적층상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면 변압기의 냉각구조를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평면 변압기의 냉각구조를 나타내는 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 종래의 변압기와 본 발명에 따른 평면 변압기의 온도를 측정한 결과를 도시한 도면이다.The present invention will be specifically described by the drawings below, but since these drawings show preferred embodiments of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be construed as being limited to the drawings.
1 is an exploded perspective view showing a planar transformer according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an assembled perspective view of Figure 1;
3 is a cross-sectional view showing a cooling structure of a planar transformer according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a stacked state of multi-layer circuit boards provided in a planar transformer according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a cooling structure of a planar transformer according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a cooling structure of a planar transformer according to another embodiment of the present invention.
7 to 9 are diagrams showing the results of measuring the temperature of a conventional transformer and a planar transformer according to the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention may be embodied in other forms without being limited to only the embodiments presented herein. In the drawings, in order to clarify the present invention, illustration of parts irrelevant to the description may be omitted, and the size of components may be slightly exaggerated to aid understanding.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 조립 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기의 냉각구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기에 구비된 다층 회로 기판의 적층상태를 나타내는 도면이다.1 is an exploded perspective view showing a planar transformer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an assembled perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cooling structure of a planar transformer according to an embodiment of the present invention, 4 is a view showing a stacked state of multi-layer circuit boards provided in a planar transformer according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 평면 변압기(100)의 냉각구조는 다수의 인쇄회로기판(PCB : 111)을 포함하는 다층 회로 기판(110)과, 다층 회로 기판(110)을 감싸도록 마련되는 코어(120) 및 방열을 위한 냉각부재(130)를 포함한다.1 to 4, the cooling structure of the planar transformer 100 according to an aspect of the present invention includes a multi-layer circuit board 110 including a plurality of printed circuit boards (PCB: 111), and a multi-layer circuit board ( 110) and a cooling member 130 for dissipating heat.

다층 회로 기판(110)을 구성하는 각각의 인쇄회로기판(111)에는 소정 패턴을 갖는 권선(112)이 형성되어 있다.A winding 112 having a predetermined pattern is formed on each printed circuit board 111 constituting the multilayer circuit board 110 .

인쇄회로기판(111)은 에폭시와 같은 절연체로 구성되며, 권선(112)은 인쇄회로기판(111)의 일면 또는 양면에 소정패턴이 형성되는 층으로, 기존의 보빈에 권선된 코일에 대응되며 전자기유도를 발생시키는 자기 경로를 생성한다. 이러한 자기 경로의 형성을 위해서는 도전성 재질로 이루어지는 동박, 은박, 알루미늄박 등의 금속박이나 금속산화물이 분상된 잉크와 같은 도전성 페이스트가 사용될 수 있다. 여기서 금속박을 이용할 경우, 포토 마스크와 에칭액을 이용한 포토리소그래피 공법으로 권선 패턴이 형성될 수 있으며, 도전성 페이스트를 이용할 경우 스크린 인쇄법과 인쇄전자 방식을 이용하여 권선 패턴이 형성될 수 있다. 권선(112)의 패턴은 중앙 개구(113)를 중심으로 시작점과 종료점을 가지는 원형, 타원형, 다각형 중 어느 하나의 패턴 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 측면에 따른 권선(112)은 전기 전도도가 높은 동박(copper layer)을 갖도록 형성될 수 있으며, 인쇄회로기판(111)상에 나선형 패턴으로 형성될 수 있다. 이때, 각 인쇄회로기판(111) 상에 형성된 권선(112)은 서로 상이한 턴 수를 갖도록 형성될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 도 1에 도시된 모양 외에 다양하게 변형 가능하다. 이러한 권선(112)은 인쇄회로기판(111)의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다. 즉, 권선(112)은 인쇄회로기판(111)의 수개의 층 사이에 분포될 수 있다.The printed circuit board 111 is composed of an insulator such as epoxy, and the winding wire 112 is a layer in which a predetermined pattern is formed on one or both sides of the printed circuit board 111, and corresponds to a coil wound on an existing bobbin and electromagnetic Creates a magnetic path that causes induction. In order to form such a magnetic path, a metal foil made of a conductive material, such as copper foil, silver foil, or aluminum foil, or a conductive paste such as ink in which metal oxide is powdered may be used. Here, in the case of using metal foil, the winding pattern may be formed by a photolithography method using a photo mask and an etchant, and in the case of using a conductive paste, the winding pattern may be formed by using a screen printing method and a printed electronic method. The pattern of the winding wire 112 may be formed in any one of a circular pattern, an elliptical pattern, and a polygonal pattern having a starting point and an ending point around the central opening 113 . For example, the winding wire 112 according to one aspect of the present invention may be formed to have a copper layer having high electrical conductivity and may be formed in a spiral pattern on the printed circuit board 111 . At this time, the windings 112 formed on each printed circuit board 111 may be formed to have different numbers of turns, and as described above, they may be modified in various ways other than the shape shown in FIG. 1 . These windings 112 may be formed on one side or both sides of the printed circuit board 111 . That is, winding 112 may be distributed between several layers of printed circuit board 111 .

또한, 인쇄회로기판(111)에는 권선(112)의 전기 접속을 위한 접속 노드가 마련되며, 다른 층의 인쇄회로기판(111)에 형성된 접속 노드들과 층들을 통하는 비아(via)들을 통혀 전기적으로 접속될 수 있다.In addition, the printed circuit board 111 is provided with a connection node for electrical connection of the winding 112, electrically through the connection nodes formed on the printed circuit board 111 of another layer and vias through the layers. can be connected.

또한, 각 인쇄회로기판(111)은 후술할 코어(120)의 중앙 레그(123)가 관통하도록 중앙 개구(113)가 형성된다.In addition, each printed circuit board 111 is formed with a central opening 113 through which the central leg 123 of the core 120 to be described later passes.

코어(120)는 다층 회로 기판(110)을 외부에서 감싸는 형태이며 또한 다층 회로 기판(110)의 중심을 관통한다. 보다 구체적으로, 코어(120)는 상부 코어(121)와 하부 코어(122)를 구비한다. 이 상부 코어(121)와 하부 코어(122) 중 어느 하나에는 각 인쇄회로기판(111)에 형성된 중앙 개구(113)를 통과하는 중앙 레그(123)가 형성된다. 이때, 코어(120)는 다층 회로 기판(110)의 일 방향으로 중심 부근을 감싸도록 결합된다. 도시된 바에 따르면, 코어(120)가 다층 회로 기판(110)에 결합 시 다층 회로 기판(110)은 상기 코어(120)에 의해 감싸여지는 차폐구간(P1)과, 상기 코어(120)에 의해 감싸여지지 않은 노출구간(P2)으로 구획될 수 있다.The core 120 has a shape surrounding the multilayer circuit board 110 from the outside and penetrates the center of the multilayer circuit board 110 . More specifically, the core 120 includes an upper core 121 and a lower core 122 . A central leg 123 passing through a central opening 113 formed in each printed circuit board 111 is formed in one of the upper core 121 and the lower core 122 . At this time, the core 120 is coupled to surround the center of the multilayer circuit board 110 in one direction. As shown, when the core 120 is coupled to the multilayer circuit board 110, the multilayer circuit board 110 is formed by the shielding section P1 surrounded by the core 120 and the core 120. It may be partitioned into an unwrapped exposure section P2.

한편, 코어(120)는 자성물성을 갖는 자성체로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the core 120 may be made of a magnetic material having magnetic properties.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기와 같은 평면 변압기(100)가 메인보드의 하우징(10)에 결합 시 권선(112)으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열시키기 위하여 냉각부재(130)를 구비한다. 본 실시예에 따른 냉각부재(130)는 메인보드의 하우징(10)과 다층 회로 기판(110) 사이에 개재된다.According to one aspect of the present invention, the cooling member 130 is provided to effectively dissipate heat generated from the winding 112 when the planar transformer 100 is coupled to the housing 10 of the main board. The cooling member 130 according to the present embodiment is interposed between the housing 10 of the main board and the multilayer circuit board 110 .

보다 구체적으로, 냉각부재(130)는 다층 회로 기판(110)의 하측에서 코어(120)의 측면으로 노출되는 노출구간(P2)에 설치된다. 즉, 냉각부재(130)는 노출구간(P2) 측에 형성된 권선(112)과 직접 접촉하도록 마련된다. 또한, 이 냉각부재(130)는 하우징(10)에 형성된 히트싱크(11)와 접촉되도록 마련된다. 이와 같이 코어(120)의 양측면으로 노출된 부분이 증가함에 따라 상대적으로 냉각 면적이 증가함은 물론, 전류 밀도가 상승된다. 이에 따라, 코어(120)의 양측면으로 노출된 부분의 권선(112)이 냉각부재(130)와 직접 접촉되고, 냉각부재(130)를 통해 히트싱크(11)로 열을 전달하여 방열시킴으로 방열 성능을 향상시킬 수 있음은 물론, 코어(120) 사이즈를 최소화할 수 있어 코어 손실 및 원가 절감이 가능해 진다.More specifically, the cooling member 130 is installed in the exposure section P2 exposed to the side of the core 120 from the lower side of the multilayer circuit board 110 . That is, the cooling member 130 is provided to directly contact the winding wire 112 formed on the side of the exposure section P2. In addition, the cooling member 130 is provided to contact the heat sink 11 formed in the housing 10 . In this way, as the portion exposed to both sides of the core 120 increases, the cooling area relatively increases as well as the current density. Accordingly, the winding 112 exposed on both sides of the core 120 is in direct contact with the cooling member 130, and heat is transferred to the heat sink 11 through the cooling member 130 to dissipate heat, thereby providing heat dissipation performance. As well as improving the core 120, the size of the core 120 can be minimized, thereby reducing core loss and cost.

여기서, 냉각부재(130)는 절연 및 열전도도가 우수한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 다층 회로 기판(110)과의 접촉이 용이하도록 패드 형태를 갖도록 이루어질 수 있다. 이에, 냉각부재(130)는 절연 및 열전도도가 우수하다면 재질 및 형상에 대해 한정되지 않으며, 다양한 실시예를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예컨대, 냉각부재(130)는 전도성 페이스트로 이루어질 수도 있다.Here, the cooling member 130 may be formed of a material having excellent insulation and thermal conductivity. In addition, it may be formed to have a pad shape to facilitate contact with the multilayer circuit board 110 . Accordingly, it should be understood that the cooling member 130 is not limited in material and shape as long as it has excellent insulation and thermal conductivity, and includes various embodiments. For example, the cooling member 130 may be made of conductive paste.

한편, 본 실시예에서는 냉각부재(130)를 다층 회로 기판(110)의 하측면에 설치하는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 도 5에 도시된 바와 같이 다층 회로 기판(110)의 상측면에 냉각부재(140)가 설치될 수 있다. 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면 변압기의 냉각구조를 나타내는 단면도이다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조번호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.Meanwhile, in this embodiment, the cooling member 130 has been illustrated and described as being installed on the lower side of the multi-layer circuit board 110, but is not limited thereto, and as shown in FIG. 5, the upper side of the multi-layer circuit board 110 A cooling member 140 may be installed on the side. 5 is a cross-sectional view showing a cooling structure of a planar transformer according to another embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals as in the previously shown drawings indicate members performing the same functions.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 평면 변압기(100')의 냉각구조는 다층 회로 기판(110)과, 이를 감싸는 코어(120) 및 코어(120)로부터 구획되는 다층 회로 기판(110)의 노출구간(P2)의 상측면에 설치되는 냉각부재(140)를 구비한다. 즉, 본 실시예는 앞선 실시예와 비교 시 냉각부재(140)가 다층 회로 기판(110)에 형성된 노출구간(P2)의 상측 권선(112)과 접하도록 설치되는 것에 차이가 있음뿐, 그 구조 및 기능은 동일하다.Referring to FIG. 5, the cooling structure of the planar transformer 100' according to this embodiment includes a multi-layer circuit board 110, a core 120 surrounding it, and a multi-layer circuit board 110 partitioned from the core 120. A cooling member 140 installed on the upper side of the exposure section P2 is provided. That is, the present embodiment differs from the previous embodiment only in that the cooling member 140 is installed in contact with the upper winding 112 of the exposed section P2 formed on the multi-layer circuit board 110, and its structure and the function is the same.

한편, 냉각부재와 면접촉하도록 설치되는 방열판(142)을 더 구비할 수 있다. 도시된 바에 따르면, 냉각부재(140)의 상측에는 방열판(142)이 설치되어 보다 효과적으로 열을 방열시킬 수 있게 된다.Meanwhile, a heat dissipation plate 142 installed to be in surface contact with the cooling member may be further provided. As shown, a heat sink 142 is installed above the cooling member 140 to dissipate heat more effectively.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 다층 회로 기판(110) 상의 상측과 하측에 각각 냉각부재(130, 140)가 설치될 수도 있다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 평면 변압기의 냉각구조를 나타내는 단면도이다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조번호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.Further, according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6 , cooling members 130 and 140 may be installed on the upper and lower sides of the multi-layer circuit board 110 , respectively. 6 is a cross-sectional view showing a cooling structure of a planar transformer according to another embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals as in the previously shown drawings indicate members performing the same functions.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 평면 변압기(100")의 냉각구조는 다층 회로 기판(110)과, 이를 감싸는 코어(120) 및 코어(120)로부터 구획되는 다층 회로 기판(110)의 노출구간(P2)의 하측 및 상측면에 각각 설치되는 냉각부재(130, 140)를 구비한다.Referring to FIG. 6, the cooling structure of the planar transformer 100" according to this embodiment consists of a multi-layer circuit board 110, a core 120 surrounding the multi-layer circuit board 110, and a multi-layer circuit board 110 partitioned from the core 120. Cooling members 130 and 140 are installed on the lower and upper sides of the exposure section P2, respectively.

본 실시예에 따르면, 냉각부재(130, 140)가 평면 변압기(100")의 상측 및 하측의 양측면으로 노출되는 권선과 직접 접촉하도록 마련됨으로써 보다 효과적으로 방열 효율을 향상시킬 수 있게 된다.According to this embodiment, since the cooling members 130 and 140 are provided to directly contact windings exposed on both sides of the upper and lower sides of the planar transformer 100", heat dissipation efficiency can be improved more effectively.

한편, 비록 도시되지는 않았으나, 평면 변압기(100")의 상측 또는 하측에 마련되는 냉각부재(130, 140) 중 적어도 어느 하나에 방열판을 설치할 수도 있다.Meanwhile, although not shown, a heat sink may be installed on at least one of the cooling members 130 and 140 provided on the upper or lower side of the planar transformer 100".

상기와 같이 다층 회로 기판(110)의 하측에만 냉각부재(130)를 설치하거나 상측에만 냉각부재(140)를 설치한 실시 예 및 다층 회로 기판(110)의 상,하측 양측에 냉각부재(130, 140)를 설치한 실시 예와 종래의 변압기의 온도를 측정한 결과과 도 7 내지 도 9에 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 도 7에 도시된 종래의 변압기는 기존 형상을 갖는 코어가 적용된 평면 변압기로서 양면 냉각을 실시하더라도 최대 온도가 247℃를 나타내는 반면, 하부 또는 상부 냉각만 실시한 본 발명에 따른면 최대 온도가 167℃인 것으로 측정되었다. 또한, 상,하부 양측을 냉각한 경우 최대 온도가 158℃인 것으로 측정되었다. 즉, 본 발명에 따른 평면 변압기(100, 100', 100")는 종래에 비하여 최대 온도가 80 내지 89℃ 감소하는 효과가 나타나는 것을 확인할 수 있다.As described above, the embodiment in which the cooling member 130 is installed only on the lower side of the multilayer circuit board 110 or the cooling member 140 is installed only on the upper side, and the cooling member 130 on both upper and lower sides of the multilayer circuit board 110, 140) and the results of measuring the temperature of the conventional transformer and the embodiment in which the transformer is installed are shown in FIGS. 7 to 9. Referring to the drawings, the conventional transformer shown in FIG. 7 is a planar transformer to which a core having a conventional shape is applied, and the maximum temperature is 247° C. even if double-sided cooling is performed, whereas according to the present invention, only bottom or top cooling is performed. The temperature was measured to be 167°C. In addition, when both the upper and lower sides were cooled, the maximum temperature was measured to be 158°C. That is, it can be seen that the planar transformer (100, 100', 100") according to the present invention has an effect of reducing the maximum temperature by 80 to 89 ° C. compared to the prior art.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention belongs Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

10 : 하우징 11 : 히트싱크
100, 100', 100" : 평면 변압기 110 : 다층 회로 기판
111 : 인쇄회로기판 112 : 권선
120 : 코어 130, 140 : 냉각부재10: housing 11: heat sink
100, 100', 100 ": planar transformer 110: multilayer circuit board
111: printed circuit board 112: winding
120: core 130, 140: cooling member

Claims

In the cooling structure of a planar transformer,
a multilayer circuit board on which windings are respectively formed between an inner edge and an outer edge where a central opening is formed; and
A core including an upper core and a lower core coupled to surround the multilayer circuit board, and a central leg passing through the central opening is formed on one of the upper core and the lower core,
The multilayer circuit board is divided into a shielded section covered by the upper and lower cores and an exposed section not covered by the upper and lower cores,
A portion of the winding formed on the multi-layer circuit board is exposed to the outside through the exposure section,
The core combined with the multi-layer circuit board is mounted on the main board housing,
Further comprising a cooling member provided in the exposure section to dissipate heat from the multilayer circuit board;
The cooling member is provided to contact the windings of the exposed section exposed to the side of the core at the upper and lower sides of the multilayer circuit board, respectively.

delete

According to claim 1,
The cooling structure of the planar transformer, wherein the cooling member provided on the lower side of the multilayer circuit board is provided to contact a heat sink formed on the main board housing.

delete

According to claim 1,
The cooling structure of the flat transformer further comprising a heat sink installed to be in surface contact with at least one of the cooling member provided on the upper side and the cooling member provided on the lower side of the multilayer circuit board.

According to claim 1,
Cooling structure of a planar transformer in which windings formed on each circuit board of the multi-layer circuit board are formed to have different numbers of turns.