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韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society v.12 no.3, 2002년, pp.109 - 116   피인용횟수: 1

평면변압기의 설계와 전자기적 특성
Design and Electromagnetic Characteristics of Planar Transformer

김현식   ((주) 매트론CC0169215  ); 이해연   ((주) 매트론CC0169215  ); 김종령   (경남대학교 신소재공학부UU0000075  ); 오영우   (경남대학교 신소재공학부UU0000075  );
  • 초록

    평면변압기의 설계방법 확립과 응용가능성을 파악하기 위해 입/출력전압이 70V/8.2V인 8W급 플라이-백 평면변압기를 설계하였다. 스위칭 주파수 120kHz에서 인덕턴스는 1650 $\mu$ H로서 이론치의 약 85%~87%인 인덕턴스 효율을 나타내었고, 도전체의 교류저항은 주파수가 증가할수록 증가하여 스위칭파수 120 kHz에서 1차/2차 코일의 교류저항이 각각 3.9 $\Omega$ , 0.16 $\Omega$ 이었고, 성능지수는 각각 158, 75로 나타났으며, 결합인자 k값은 스위칭 주파수 120 kHz에서 0.96~0.97 범위의 값을 나타내었다. 또한 자성체의 평면부분의 두께가 1.4mm까지는 인덕턴스가 평면두께가 증가할수록 큰 폭으로 증가하였고, 1.4mm이상의 두께에서는 거의 일정한 값을 나타내어 자성체의 임계 평면두께는 1.4mm로 나타났다. 그리고 70V의 입력 전압에 대하여 안정한 구형파의 출력 파형을 나타내었다.


    We designed the flyback planar transformer, which had 8 W capacity, with 70 V input voltage and 8.2 V output voltage for the establishment of design method and the confirmation of application possibility. The numerical value of inductance measured under the switching frequency of 120 kHz was 1650 $\mu$ H, which was the inductance efficiency of'85∼87% against theoretical value. The A.C. resistance of primary and secondary coil was 4.2 Ω and 0.25 Ω respectively, On the other hand, the quality factor for each wound numbers showed quite a high value of 158 and 75 respectively. And the Coupling Factor was 0.96∼0.97 under 120 kHz switching frequency. The inductance rapidly increased as the thickness of the core plane increased until it became 1.4 mm but under the thickness more than 1.4 mm, there was no substantial change. Therefore, the critical value of the plane thickness of core was 1.4 mm. And the shape of the output wave of the planar transformer at 70V input voltage was a stable square wave.


  • 주제어

    Planar Transformer .   Skin Effect .   Inductance .   Coupling Factor .   Proximity Effect.  

  • 참고문헌 (12)

    1. 김희준 , 스위치모드 파워스플라이 / v.,pp.3-48,
    2. A review of Planar Magnetic Techiques and Technologies , Conor Quinn;Karl Rinne , IEEE / v.,pp.,
    3. 저전력, 고주파, 고효율 자성박막 변압기 설계 및 제작에 대한 연구 , 윤희중;정명희 , 대한전기학회지 / v.50,pp.555-561,
         
    4. Ferroxcube , Design of Planar Power Transformer / v.,pp.1-14,
    5. 트랜스포머/인덕터 설계테크닉 및 응용기술 , 김관중;김철진 , 과학기술정보연구소 / v.,pp.57-188,
    6. Mulder S.A. , Application note on the design of low profile high frequency transformers, Ferroxcube Components / v.,pp.,
    7. 25 Watt DC-DC converter using intergrated Planar Magnetics , PHILIPS , Ferroxcube Components technical note / v.,pp.,
    8. 이배원 , 고효율 변압기를 이용한 포워드 컨버터 설계 / v.,pp.1-18,
    9. Soft Ferrites and Accessories , PHILIPS , 2000 Data Handbook / v.,pp.7-38,
    10. Mulder S.A. , Loss formulas for power ferrites and their use in transformer design, Philips Components / v.,pp.,
    11. 초소형 고효율 평면변압기의 기술동향 , 김현식;허정섭;김종령;민복기 , 전력전자학회지 / v.6,pp.22-27,
         
    12. 김현식 , Co-계 비정질 자성 박막을 이용한 평면 인덕터의 제조와 특성 / v.,pp.1-4,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. ; ; ; ; ; Ustinov Evgeniy 2004. "Design and Analysis of the 300 W Planar Transformer" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, 17(5): 502~507     

 저자의 다른 논문

  • 김현식 (4)

    1. 2002 "The Electromagnetic and Thermal Properties of the Mn-Zn Ferrite for the Power Line Communication" KIEE international transactions on electrophysics and applications c12 (4): 220~224    
    2. 2003 "분자궤도계산법에 의한 $\beta$-$MnO_2$의 전자상태 및 화학결합 계산" 한국결정학회지 = Korean journal of crystallography 14 (1): 16~23    
    3. 2006 "Signal Transmission Properties of the Inductive Coupler using the High Permeability Magnetic Materials" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 19 (4): 339~343    
    4. 2018 "광대역 전력선통신 기반 풍력발전기 너셀 내부 화재예방시스템" 한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences 13 (6): 1229~1234    
  • 이해연 (2)

  • 김종령 (5)

  • Oh, Young-Woo (32)

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