KR101675401B1

KR101675401B1 - 전자파 장해 필터용 리액터 및 그것을 이용한 전자파 장해 필터

Info

Publication number: KR101675401B1
Application number: KR1020150066265A
Authority: KR
Inventors: 김명우
Original assignee: 주식회사 코아전기
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2016-11-14

Abstract

전자파 장해 필터용 리액터 및 그것을 이용한 전자파 장해 필터 를 개시한다.
커패시터가 포함된 인쇄회로기판, 리액터 및 하우징을 포함하는 전자파 장해 필터용 리액터에 있어서, 코어; 엣지와이즈 권선법으로 권선되어 상기 코어 외부를 감싸며, 2개의 권선단부가 상기 리액터 상부를 향하는 코일; 상기 코어와 상기 코일을 고정하고, 상기 리액터를 상기 하우징에 바닥면에 고정하기 위해 양측에 설치된 사이드 브라켓; 및 상기 권선단부의 끝단에 연결되어 인쇄회로기판을 고정하기 위한 버스바;를 포함하는 전자파 장해 필터용 리액터를 제공한다.

Description

전자파 장해 필터용 리액터 및 그것을 이용한 전자파 장해 필터{Reactor for Electromagnetic Interference Filter And Electromagnetic Interference Filter Using Same}

본 실시예는 전자파 장해 필터용 리액터 및 그것을 이용한 전자파 장해 필터에 관한 것으로 구체적으로는 전송부와 부하부 사이에 위치한 전자파 장해 필터에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

일반적으로 마그네트론(Magentron)은 자계를 작용시켜 전자의 흐름을 제어하는 특수한 진공관으로 극초단파의 전파를 강력히 출력시켜 주는데 사용하는 것으로, 전자레인지나 의료기 및 목재 건조기 등을 포함하는 각종 산업용 건조로 등과 같이 대전력의 극초단파(마이크로웨이브)를 얻는데 사용되는 것이다.

이와 같은 마그네트론은, 발진시에 발생되는 고주파 에너지가 전원공급선을 타고 역으로 흐르는 전도노이즈 및 마그네트론의 후방부로 방사되는 방사노이즈가 발생되는데, 이러한 고주파 누설에 따른 노이즈는 인체에 해로울뿐만 아니라 전원공급선을 타고 주변의 전자기기 등에 간섭을 일으키게 된다.

따라서, 모든 마그네트론에는 발진작동시 자체에서 생성되는 30㎒-1㎓ 대역의 방사성 및 전도성 노이즈를 차단 및 감쇄시켜 주기 위한 전자파 장해 필터가 구비되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 전자파 장해 필터에 포함되는 인덕터(Inductor)의 경우 기존의 방식에 따른 것으로, 토로이달 코어에 코일을 와인딩(Winding)하고, 토로이달 코일(110)을 빠져 나온 코일이 커패시터(140)와 연결되며, 이 경우 토로이달 코일과 커패시터등의 하우징(140) 내부의 구조를 고정하기 위해 몰딩액(130)을 이용하였다.

그러나 이런 방식의 경우 코어 창면적을 충분히 활용하기 어렵고, 이에 따라 동일한 크기에서 충분한 인덕턴스를 확보하기 어려운 문제가 있었다.

또한, 토로이달 코일로 회로부품을 선으로 연결하므로 연결된 선의 길이 때문에 인덕턴스가 증가하여 노이즈 감쇄에 영향을 주었다. 또한, 토로이달 코일을 사용하는 경우 크기의 조절이 어려워 인덕턴스 조절의 한계가 있었고, 토로이달 코일 및 커패시턴스의 연결이 납땜으로 이루어지므로, 이후 납땜의 부식에 따른 내부구조의 안정성이 결여되는 문제 및 내부구조를 몰딩을 통해 고정시키므로 유지보수가 용이하지 않고, 일부부품의 교체가 어려운 문제가 있었다.

일본특허 JP4125650 ‘EMI 필터’는 세라믹판에 토로이달 코일 등의 내부부품을 고정하는 형식을 취하였다. 다만, 이는 토로이달 코일을 사용하므로 인덕턴스 조절의 한계를 극복하지 못하였고, 기판 하나에 모든 내부구성이 고정되어 안정감이 부족하며, 토로이달 코일에서 연결된 선들로 인하여 노이즈 감쇄에 영향을 주는 문제가 있었다.

본 실시예는 기존의 토로이달 코일 대신에 엣지와이즈(Edgewise) 권선법을 적용한 리액터를 사용하여 동일한 크기에서 충분한 인덕턴스를 확보할 수 있으며, 코일 상부에 팸너트(Pem Nut)가 결합된 버스바를 연결하여 상단에 커패시터가 연결된 인쇄회로기판을 고정함으로써, 토로이달 코일에 비해 특성적으로 올라가는 부위를 최대한 낮출 수 있고, 리액터를 용이하게 증가시킬 수 있어 인덕턴스의 크기를 용이하게 조절할 수 있다.

또한 내부 구성을 고정하기 위해 몰딩을 하지 않고, 팸너트가 결합된 버스바를 사용함으로써, 일부 부품의 교체를 용이하게 하고, 유지보수를 용이하게 하는 전자파 장해 필터를 제공하는데 있다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 커패시터가 포함된 인쇄회로기판, 리액터 및 하우징을 포함하는 전자파 장해 필터용 리액터에 있어서, 코어; 엣지와이즈 권선법으로 권선되어 상기 코어 외부를 감싸며, 2개의 권선단부가 상기 리액터 상부를 향하는 코일; 상기 코어와 상기 코일을 고정하고, 상기 리액터를 상기 하우징에 바닥면에 고정하기 위해 양측에 설치된 사이드 브라켓; 및 상기 권선단부의 끝단에 연결되어 인쇄회로기판을 고정하기 위한 버스바;를 포함하는 전자파 장해 필터용 리액터를 제공한다.

또한, UU형 코어, 엣지와이즈 권선법으로 권선되어 상기 UU형 코어 외부를 감싸며, 2개의 권선단부가 상기 리액터 상부를 향하는 8자형 코일, 상기 UU형 코어와 상기 8자형 코일을 고정하고, 상기 리액터를 상기 하우징에 바닥면에 고정하기 위해 양측에 설치된 사이드 브라켓 및 상기 권선단부의 끝단에 연결되어 인쇄회로기판을 고정하기 위한 버스바를 포함하는 리액터; 상기 버스바 상단에 위치하여 상기 팸너트로 고정되는 인쇄회로기판; 및 상기 리액터 및 상기 인쇄회로기판을 수용하는 하우징;을 포함하는 전자파 장해 필터를 제공한다.

본 실시예에 의하면 리액터 상부에 버스바를 통해 인쇄회로기판으로 연결되므로 그라운드(Ground)로 연결되는 거리를 최소화 함으로써 노이즈 감쇄능력을 강화하고, 조립식 구성으로 신뢰성을 확보할 수 있고, 작업성을 최소화하는 효과가 있다.

PCB 타입 회로 구성으로 노이즈 감쇄율 증가 및 제품 신뢰성 양산성 일관성 확보, 디버깅(Debugging)시 용이한 효과가 있다.

또한, 납땜을 사용하지 않고, 코일의 상부와 버스바를 용접하므로 제품의 신뢰성 확보할 수 있는 효과가 있고, 엣지와이즈 권선법을 사용하므로 코일의 증가가 용이하므로 상대적으로 높은 인덕턴스값을 확보할 수 있으며, 노이즈 감쇄율이 증가하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 전자파 장해 필터 내부를 도시한 평면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터를 도시한 사시도이다.
도 2의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팸너트 및 버스바가 결합된 리액터를 도시한 사시도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터 상부에 인쇄회로기판이 연결된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터 상부에 인쇄회로기판이 연결된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징을 포함하는 전자파 장해 필터를 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서 제1, 제2, ⅰ), ⅱ), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따르는 전자파 장해 필터용 리액터 및 그것을 이용한 전자파 장해 필터에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터를 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 리액터(200)는 8자형 코일(210), UU형 코어(220), 사이드 브라켓(240), 에폭시판(250), 격벽부(230), 코어관통볼트(260) 및 너트(270)를 포함한다.

8자형 코일(210)은 엣지와이즈(Edge-wise) 권선법을 적용하여 권선된 코일이다. 엣지와이즈 권선은 단면이 직사각형인 권선을 이용해서 다양한 각도, 층, 구성으로 감아놓은 것을 말하며, 전동모터 등 산업분야에 있어 강한 자력선 형성을 위해 사용되는 방법이다.

도시된 바와 같이 리액터(200)는 전류의 3상을 구현하기 위해 3개의 코일을 포함하고, 각각의 코일은 UU형 코어(220)에 권선되며, 각각의 코일간 절연을 위해 격벽부(230)를 두고, 격벽부(230)에 의해 8자형 코일(210)들이 구획되어 있다.

본 발명에 따른 리액터(200)에 사용되는 코일은 엣지와이즈 권선법을 적용하여 상부에 버스바를 설치할 수 있는 구조이면, 8자형 코일 이외에 다른 형태로도 사용가능하며, 코어 역시 반드시 UU형 코어에 한정하지 않고 본 발명에 사용되는 코일과 결합 가능한 범위에서 다양한 형태로 변형 사용이 가능하다.

사이드 브라켓(240)은 코어(220) 및 8자형 코일(210)을 결합함과 동시에 리액터(200)를 하우징에 고정하는 역할을 하며, 코어연결구멍(242), 하부지지구멍(244) 및 에폭시 연결구멍(246)을 포함한다.

코어연결구멍(242)은 코어관통볼트(260) 및 너트(270)를 이용하여 코어(220) 및 사이드 브라켓(240)을 연결하기 위해 형성된다. 하부지지 구멍(244)은 리액터(200)를 하우징에 고정하기 위해 형성되고, 에폭시 연결구멍(246)은 코일 상부에 에폭시판(250)을 연결하기 위해 형성된다.

에폭시판(250)은 리액터의 상부의 코일의 권선단부(215)를 고정하고, 리액터(200)의 충격을 완화하는 댐퍼역할을 한다. 에폭시판(250)은 브라켓 연결홈(253)과 코일홈(256)을 포함한다. 에폭시판(250)은 브라켓 연결홈(253)을 통해 사이드 브라켓(240)에 고정되고, 코일홈(256)에 권선단부를 통과시켜 권선단부를 고정한다.

도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 리액터는 코일의 증가가 용이하므로 상대적으로 높은 인덕턴스값을 확보할 수 있고, 사이드 브라켓의 하부지지구멍을 통해 하우징과 리액터간의 고정이 용이하고, 고정을 위해 몰딩액을 사용하지 않아 일부부품의 교체 및 유지보수가 용이한 장점이 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팸너트 및 버스바가 결합된 리액터를도시한 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 리액터 상부의 코일 권선단부(215)는 버스바(310)와 용접으로 연결된다. 또한, 버스바(310)를 통하여 각각의 리액터(200)가 연결되며, 리액터(200)와 하우징이 연결 및 고정되고, 리액터(200) 및 커패시터(420) 등과 외부단자(530)가 전기적으로 연결된다.

버스바(310)는 리액터(200)와 인쇄회로기판(410; 도 4 참조)을 단거리로 연결하고, 인쇄회로기판(410)을 고정하기 위한 것으로 팸너트연결부(320)와 하우징연결부(340)를 포함한다.

팸너트연결부(320)에 팸너트(330)의 하부 일부분이 수용되어 버스바(310)에 장착되고, 하우징연결부(340)는 하우징본체(510; 도 5 참조)에 접촉되며, 볼트 및 너트 등의 체결구를 이용하여 버스바(310)를 하우징에 고정하고, 버스바(310)가 외부단자(530)와 연결된다.

팸너트(330)는 버스바(310)와 인쇄회로기판(410)을 연결하여 고정하기 위한 것으로 버스바(310) 상단의 팸너트 연결부(320)에 결합되어 고정된다.

도시된 바와 같이 코일의 권선단부(215)에 용접하여 버스바(310)를 연결함으로써 납땜을 사용하지 않아 납땜사용으로 인한 부식에 따른 문제가 없어지고, 버스바(310)에 팸너트(330)를 결합하여 인쇄회로기판(410)을 고정함으로써 몰딩액을 사용하지 않아 일부부품의 교체 및 유지보수가 용이해진다.

또한, 종래에 비해 코일에서 커패시터(420) 또는 인쇄회로기판(410)까지의 연결되는 선 길이가 짧아져서 부적절한 인덕턴스 영향이 줄어들어 노이즈 감쇄에 끼치는 영향이 줄어든다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터 상부에 인쇄회로기판이 연결된 상태를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 버스바(310) 상단은 인쇄회로기판(410)과 연결된다. 버스바(310)에 장착된 팸너트(330)에 대응하는 인쇄회로기판(410)의 부분에 구멍을 뚫어 나사를 이용하여 인쇄회로기판(410)을 버스바(310) 상단에 고정한다.

인쇄회로기판(410)의 상단에는 커패시터(420)가 장착된다. 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(410)의 상부에 별도의 코일의 장착 없이 커패시터(420)만이 장착되므로 커패시터(420)의 용량을 더 늘리는 것도 가능하다. 따라서 도시된 바와 같이 커패시터(420)를 장착하기 위한 커패시터 여유공간(430)을 남겨둘 수 있다.

도시된 바와 같이 인쇄회로기판(410)에 별도의 코일이 장착되지 않아 더 많은 공간활용이 가능하고, 버스바(310) 상단에 인쇄회로기판(410)을 고정시키므로 안정적인 고정이 가능하고, 제품의 유지보수가 용이하다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징을 포함하는 전자파 장해 필터를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이 하우징(500)은 하우징본체(510), 외부접속단자(530) 및 덮개(520)를 포함한다. 하우징본체는 리액터 및 인쇄회로기판을 수용한다.

하우징본체(510)는 내부의 구성을 수용함과 동시에 도 2 도시된 하부지지구멍을 통해 리액터가 하우징에 고정되고, 도 3에 도시된 버스바의 측면지지구멍을 통해 버스바가 하우징에 고정되며, 외부접속단자와 내부 리액터 및 커패시터가 전기적으로 연결된다.

하우징덮개(520)는 하우징본체(510)와 결합되어 내부의 구성을 보호하고, 외부단자(530)는 전자파 장해 필터의 내부 구성인 리액터(200) 및 커패시터(420) 등과 외부의 전송부 및 부하부 등을 전기적으로 연결한다.

또한, 외부단자(530)는 하우징본체(510) 내부의 버스바(310) 위치에 대응하는 높이에 설치되어 하우징 내부의 전기적으로 연결된 부분의 거리를 최소화하여 전기적으로 연결되는 부분의 길이를 최소화하여 인덕턴스가 노이즈 감쇄에 영향을 주는 범위를 줄인다.

본 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

200 : 리액터 210 : 8자형 코일
220 : UU형 코어 240 : 사이드 브라켓
250 : 에폭시판 310 : 버스바
330 : 팸너트 410 : 인쇄회로기판
420 : 커패시터 510 : 하우징본체

Claims

커패시터가 포함된 인쇄회로기판, 리액터 및 하우징을 포함하는 전자파 장해 필터용 리액터에 있어서,
코어;
엣지와이즈 권선법으로 권선되어 상기 코어 외부를 감싸며, 2개의 권선단부가 상기 리액터 상부를 향하는 코일;
상기 코어와 상기 코일을 고정하고, 상기 리액터를 상기 하우징에 바닥면에 고정하기 위해 양측에 설치된 사이드 브라켓; 및
상기 권선단부의 끝단에 연결되어 인쇄회로기판을 고정하기 위한 버스바;
를 포함하는 전자파 장해 필터용 리액터.
제 1항에 있어서,
상기 코어의 형태는 UU형 코어임
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터용 리액터.
제 2항에 있어서,
상기 코일의 형태는 8자형 코일임
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터용 리액터.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사이드 브라켓 상부에서 고정되고, 상기 권선단부가 통과하는 코일홈을 포함하며, 상기 코일홈으로 권선단부를 고정하는 에폭시판
을 더 포함하는 전자파 장해 필터용 리액터.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스바와 상기 권선단부는 용접으로 결합됨
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터용 리액터.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스바는 상부에 인쇄회로기판을 고정하기 위해 팸너트를 포함하는 것
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터용 리액터.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리액터를 포함하는 전자파 장해 필터의 내부구조물을 안정적으로 고정하기 위해 버스바가 하우징 측면에 결합되어 고정됨
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터용 리액터.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사이드 브라켓은 상기 리액터를 상기 하우징에 고정하기 위한 하부지지구멍을 포함하는 것
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터용 리액터.
제 3항에 있어서,
상기 8자형 코일은 상기 리액터에 3개 또는 그 이상이 포함됨
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터용 리액터.
제 9항에 있어서,
코일간 전기적 절연을 위해 상기 8자형 코일 사이에 격벽부
를 더 포함하는 전자파 장해 필터용 리액터.
리액터, 인쇄회로기판 및 하우징을 포함하는 전자파 장해 필터에 있어서,
UU형 코어;
엣지와이즈 권선법으로 권선되어 상기 UU형 코어 외부를 감싸며, 2개의 권선단부가 상기 리액터 상부를 향하는 8자형 코일; 및
상기 UU형 코어와 상기 8자형 코일을 고정하고, 상기 리액터를 상기 하우징에 바닥면에 고정하기 위해 양측에 설치된 사이드 브라켓을 포함하되,
상기 리액터는 상기 권선단부의 끝단에 연결되어 인쇄회로기판을 고정하기 위한 버스바를 포함하고,
상기 인쇄회로기판은 상기 버스바 상단에 위치하여 팸너트로 고정되며,
상기 하우징은 상기 리액터 및 상기 인쇄회로기판을 수용하는 것
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터.
제 11항에 있어서,
상기 전자파 장해 필터는 2개 또는 그이상의 리액터를 포함하고,
상기 버스바는 각각의 상기 리액터를 연결함
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터.
제 11항에 있어서,
상기 버스바는 상부에 인쇄회로기판을 고정하기 위해 팸너트를 포함하는 것
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터.
제 11항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은 상부에 커패시터 및 커패시터 여유공간을 포함함
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터.
제 11항에 있어서,
상기 하우징은 상기 리액터 및 인쇄회로기판을 수용하는 하우징본체;
상기 하우징본체 상부에 결합되는 덮개; 및
전송부와 부하부를 연결하기 위해 하우징본체 외부에 위치하는 외부단자;
를 포함하는 전자파 장해 필터.
제 15항에 있어서,
상기 버스바와 상기 외부단자가 같은 높이에 위치함
을 특징으로 하는 전자파 장해 필터.