KR101725989B1 - 솔더 마운트 션트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔더 마운트 션트로에 관한 것으로서, 솔더 전류 측정 회로상에 연결되어 전류가 플로우되도록 하는 션트 바디부(22)를 포함하는데 상기 션트 바디부(22)는, 제1션트 바디부(22A)와; 상기 제1션트 바디부의 끝단에서 연장되는 연결바디부(22C)와 상기 연결바디부(22C)로부터 연장되는 제2션트 바디부(22B);를 포함하며 상기 연결바디부(22C)는 곡선형의 외주를 가져 제1션트바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)가 마주보도록 구성된다.

Description

솔더 마운트 션트{solder mount type shunt}

본 발명은 중용량 솔더 마운트 션트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접부가 없어서 제작이 용이하고, 망간판의 절단 작업 후 자체 지그 사용 제작 방식을 채용하여 비용이 절감되고, 망간판을 절단할 때 켈빈 센싱단 역시 구현되므로 센싱 포인트 구현을 위한 추가 비용 증가가 없으며, 망간판의 두께 변경만으로 여러 전류 모델에 적용이 가능한 무용접 솔더 마운트 션트에 관한 것이다.

일반적으로, 션트(shunt)는 기본적으로 전류를 측정하기 위해 사용하는 소자로서, 전기 전자 기기의 통전 회로상에 션트를 연결하여, 션트에 전류가 흐를 때에 생기는 저항값을 이용하여 전압을 측정하고, 전류를 측정할 수 있게 한다. 션트 양단에 걸리는 전압을 측정하여 전류값으로 환산하여 전류를 측정하게 되는 것이다. 이때, 션트를 분류기라고 칭하기도 하는데, 션트는 기본적으로 부하에 비하여 저항이 충분히 낮은 저항으로서 예들 들어 전동기에 인가되는 전류를 측정할 수 있도록 전동기에 비하여 저항이 충분히 낮은 션트를 통전 회로상에 연결함으로써, 부하 전압을 측정하고 궁극적인 부하 전류 측정이 이루어지도록 한다. 션트는 전류계의 전류 측정 범위를 확장하기 위한 표준 저항으로서 전류계와 배선되어, 전류계를 통해 부하 전류를 계측할 수 있도록 한다.

한편, 이차 전지는 영구적이지는 않지만 반복적으로 전류를 충전하여 사용할 수 있으므로, 휴대폰, 피디에이, 엠피4와 같은 각종 전기 전자 기기의 전원으로 이차 전지를 많이 사용하는데, 예를 들어 이차 전지를 채용하는 배터리 시스템의 전류 측정을 위해 구성된 회로상에 션트를 탑재함으로써, 회로와 션트를 거쳐서 이차 전지 배터리 시스템에 인가되는 전류를 측정할 수 있다. 이차 전지는 휴대폰과 같은 전기전자 기기에도 채용되지만 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 주전원으로 채용되므로, 상기 션트를 이용하여 이차 전지에 대한 전류를 측정하는 작업이 중요시된다.

상기한 하이브리드 자동차를 비롯하여 전기자동차나 연료전지 자동차에서 사용하는 배터리 시스템은 다수의 단위 전지(이차 전지)를 직렬로 연결하여 전압을 만들고 이를 이용하여 높은 전력을 발생시킨다. 이러한 전력을 발생하기 위하여 배터리 시스템에는 수십 내지 수백 암페어(A) 정도의 전류가 흐르게 되는데, 이러한 배터리 시스템의 전류를 측정하는 방법으로는 션트 저항을 이용하여 전류를 측정하는 방법이 있다. 즉, 션트를 배터리 시스템의 회로상에 연결하여 전류 측정을 수행한다.

한편, 션트는 전류를 측정할 때 사용하는 표준 저항이라 할 수 있어서, 션트 저항(표준 저항)이 될 수 있는 데로 작아야만 전류 측정시의 왜곡이 없이 정밀한 전류 측정이 가능하다.

또한, 션트로 전류가 흐를 때에는 열이 발생하고, 열이 발생하면 저항이 올라가게 되어 있어서 션트의 초기 측정 저항과 전류가 흐를 때의 저항, 그리고 션트를 사용하다가 생기는 나중의 저항이 일정하지 않고 편차가 생겨서 변해버리는 경우가 생기므로, 션트의 저항 특성이 변하지 않도록 설계(저항치가 올라가지 않도록 설계)하는 것이 중요하다.

이러한 션트의 열에 의한 저항치 변화를 방지하기 위해 션트 자체를 망간 내지 망간 합금으로 제작하고 있다. 즉, 일반적인 구리와 같은 금속은 열이 올라가면 저항이 올라가 버리지만 망간 내지 망간 합금은 열이 올라가더라도 오히려 저항이 떨어지게 저항의 정 특성을 유지하게 되므로, 션트를 망간 내지 망간 합금으로 제작하여 사용하고 있다.

또한, 저항의 발열량이 10℃ 정도 올라가면 저항치는 10,000ppm 정도가 변한다고 하는 것이 일반적인데, 션트의 경우 발열량 1℃ 당 15~50ppm 정도가 되어야만 정전류가 흘러서 전류 측정 정밀도를 보장할 수 있다. 발열량이 1℃ 변하는데 션트의 저항 변화치가 전체 저항치를 기준으로 1％ 이상으로 변하게 되면 션트 저항(즉, 표준 저항)으로 사용할 수가 없게 된다. 션트의 전류 변화치 규격이 발열량 변화 10℃~15℃ 범위에서 ㅁ0.2％~0.5％가 되어야 션트를 사용할 수 있다. 저전류에서 션트의 전류 변화치가 전체 전류치를 기준으로 1％ 이상이 되면 션트로 사용할 수 없게 된다. 즉, 저전류에서는 션트의 전류 변화치가 1％ 이상이 되면 안되는 것이다.

그런데, 종래에는 션트를 전류 측정용 회로 기판에 전기적으로 연결하여 설치하기 위하여 션트와 회로기판 사이에서 지나치게 많은 저항이 발생하게 되고, 이처럼 지나치게 많은 저항이 발생하면 전류 충전 대상, 예를 들어, 이차 전지의 충전 용량 전류가 지나치게 적은 것으로 측정되는 문제가 있으며, 상기 이차 전지의 측정 전류가 지나치게 적은 것으로 측정되면 충전 대상인 이차 전지에 지나치게 많은 전류를 충전하게 되어 버려서 결과적으로 이차 전지가 터져버리는 등의 심각한 문제를 초래하게 된다. 이차 전지뿐만 아니라 다른 소자 내지 부품의 전류를 측정할 때에서 지나치게 낮은 전류값이 측정되어 버려서 이차 전지 이외에 다른 부품 내지 소자에도 과도하게 많은 전류가 충전되도록 함으로써 과전류로 인한 파손이 유발되는 등의 여러 가지 심각한 문제가 생기게 된다.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 기존에는 전류를 측정하기 위한 션트(1)를 지지하기 위한 션트 프레임(2)과, 이 션트 프레임(2)에 서로 마주하도록 배치된 구리 재질의 한 쌍의 션트 브라켓(3)과, 이러한 션트 브라켓(3)을 회로기판에 통전 가능하게 연결되도록 션트 프레임에 고정하는 금속재의 볼트(4)와, 상기 션트 브라켓(3)에 통전 가능하게 접촉되도록 션트 프레임에 결합된 커넥트 볼트(5)와, 이 커넥트 볼트(5)와 회로기판 사이에 연결된 통전성 커넥트편(금속편이나 전선 등이 될 수 있음)을 구비한 션트 서포트 유닛을 형성하고, 상기 션트 서포트 유닛의 서로 마주하는 션트 프레임(2)에 션트(1)의 양단부를 은납땜으로 고정한 상태에서, 상기 션트(1)의 양쪽 단말에 전류계 등의 전류 측정 장치를 전선 등의 연결수단(7)을 매개로 연결하여 전류를 측정하게 된다.

그런데, 상기 션트 전류 측정 구조는 전류 측정 션트 회로를 구성하기 위하여 커넥트 볼트와 회로기판 사이를 통전되도록 연결하는 납땜 저항(기판 납땜 저항), 상기 커넥트편 자체의 저항(커넥트편 저항), 기판 커넥트 볼트 자체의 저항(제1볼트 저항), 션트 브라켓 자체의 저항(션트 브라켓이 구리 재질로 이루어져 있어서 션트 브라켓 자체에 의한 구리 저항이라 할 수 있으며, 편의상 션트 브라켓 자체의 저항을 동 저항이라 함), 션트 브라켓을 회로기판에 통전 가능하도록 션트 서포트 프레임에 고정하는 볼트의 저항(제2볼트 저항), 션트의 단부를 션트 브라켓에 고정하는 은납땜에 의한 저항(은납땜 저항)과 같이 션트와 회로기판 사이에 상당히 많은 부분에서 저항이 발생하고, 특히 상기 커넥트편 저항, 제1볼트 저항, 제2볼트 저항, 은납땜 저항은 두 개씩 생겨버려서 션트 저항이 두 배로 상승하는 결과를 초래하기 때문에, 전류 충방전 대상인 이차 전지의 충전 용량 전류가 지나치게 적은 것으로 측정되고, 상기 이차 전지의 측정 전류가 지나치게 적은 것으로 측정되는 만큼 이차 전지에 지나치게 많은 전류를 충전하게 되어 버려서 이차 전지가 터져버리는 등의 심각한 문제를 초래한다.

또한, 종래에는 션트의 양단부가 두 개의 마주하는 션트 브라켓에 은납땜으로 고정되어 잡혀 있는 상태인데, 션트에 전류가 흐르거나 전류의 흐름이 차단되면, 션트 브라켓 자체는 볼트로 고정되어 있는 반면 션트 자체는 늘어났다 줄어들었다 하는 현상이 생겨서 외부의 충격 등에 의해 션트의 은납땜 부분에 크랙이 생기게 되고, 이처럼 크랙이 생겨버리면 이로 인하여 저항치가 올라가 버려서 전류 충방전 대상(이차 전지 등)의 충전 용량 전류가 지나치게 적은 것으로 측정되어 상기와 같은 여러 가지 문제가 생기게 된다. 션트와 션트 브라켓 사이의 은납땜 부분에 크랙이 가버리면 저항치의 지나친 상승으로 인하여 제대로 전류 측정이 되지 못하여서 이차 전지의 전류를 제대로 충방전하지 못하게 되며, 이로 인하여 전류 충방전 대상에 대해 과전류가 충전되거나 방전되어 버리는 문제를 초래한다.

한편, 션트에는 전류 측정 용량이 상대적으로 높을 때 이용하는 중대용량 션트가 있다. 이러한 중대용량 션트(이하, 편의상 션트라 함)는 측면부의 폭이 직교하는 양면부의 폭에 비하여 상당히 더 크도록 구성(저용량 션트 브라켓의 측면부보다 상대적으로 더 크게 구성)되어, 상기 션트의 양단부는 은납땜에 의해 두 개의 마주하는 션트 브라켓에 고정되는 한편 션트의 측면부는 상하 방향(션트 브라켓의 상하 방향과 나란한 방향)으로 세워지도록 설치된다.

그런데, 상기와 같이 션트가 상하 방향으로 세워져 설치되는 경우에는 전류가 안정적으로 균일하게 흐르지 못하고 션트의 상하 상대 위치에 따라 전류의 변화(Current fluctuation) 현상이 생겨버려서 전류의 정밀한 측정이 이루어지지 못하는 문제가 생긴다. 다시 말해, 션트에 전류가 흐르면 션트 자체도 저항이고 션트의 양단부를 션트 브라켓에 연결하는 은납땜 부분도 저항인데, 션트는 망간 내지 망간 합금이라서 저항 온도가 올라가지 않지만 은납땜 부분은 온도가 올라가고, 은납땜 부분의 온도가 올라가면 은납땜 저항이 올라가면서 전류가 션트를 따라 흐르는 전류 흐름 회로 길이가 더 길어지게 되고, 전류 플로우 회로가 길어지는 만큼 저항의 변동 및 전류의 변동이 생겨버려서 정밀한 전류의 측정이 곤란한 문제가 생긴다. 즉, 전류 측정 방해 요인인 노이즈도 함께 증폭되어 버려서 정확한 전류 측정이 이루어지지 못하는 결과를 낳게 되는 것이다.

도 6을 참조하면, 한쪽의 션트 브라켓(3)을 통하여 전류가 흘러들어와서 은납땜(8) 부분과 션트(1) 자체를 통과하여 다른 쪽의 션트 브라켓(3)을 통하여 전류가 빠져나가는 형태로 전류의 흐름(current flow)이 이루어지는데, 전류가 흘러들어올 때에 C1으로 표시된 경로를 통하여 전류가 흐르면 C1 지점에 대응하는 은납땜(8) 부분의 온도가 올라가게 되고, C1 부분의 은납땜(8) 온도가 올라가면 저항이 높아져서 전류의 흐름은 C2로 표시된 방향으로 이루어지고, C2 지점으로 전류가 흐르면 C2 지점에 대응하는 은납땜(8) 부분의 온도가 올라가서 그 부분의 저항이 높아지므로, 전류는 다시 C3로 표시된 경로를 통하여 흐르게 되고, C3 경로로 전류가 흐르게 되면 C3에 대응하는 지점의 은납땜(8) 온도가 올라가서 저항이 올라가게 되므로, 전류는 다시 C3보다 위쪽의 경로를 따라 흐르게 되는 전류 플로우 과정이 생기게 되어 저항의 변동이 생기고 저항의 변동이 생김에 따라 전류의 변동(current fluctuation)이 생기게 되므로, 상기와 같은 전류 방해 요인인 노이즈도 함께 증폭되어 버려서 정확한 전류 측정이 이루어지지 못하는 결과를 낳는 것이다. 한편, 전류가 C4 경로를 따라 흐르면 C4 이외의 다른 지점(즉, 온도가 이전에 높아졌던 지점)은 온도가 다시 낮아지고, 다른 지점의 온도가 낮아지면 다시 저항이 낮아져서 전류는 C4가 아닌 이전 지점(예를 들어, C1 지점)으로 다시 흐르는 현상이 생겨서 결과적으로 전류 변동 현상(Current fluctuation)이 생길 수밖에 없게 되며, 이로 인하여 상기와 같은 전류 측정 정밀도가 제대로 나오지 않게 되면서 전술한 여러 가지 문제가 초래되는 것이다. 이러한 전류 변동(Current fluctuation) 현상은 고용량(전류 측정 범위가 고용량)일수록 더 심화되어, 고용량일수록 전류 측정 정밀도가 더 떨어지게 된다. 예를 들어, 전류의 측정 오차(암페어 차이)가 2배이면 전력 오차(와트수)는 4배가 되고, 전류 측정 오차가 10배 차이이면 전력 오차는 100배 차이가 나게 되어서, 고용량일수록 전류 측정 정밀도는 더욱더 떨어지게 되는 것이다.

또한, 종래에는 상기와 같이, 션트(1)의 상하 위치(즉, 션트의 측면부(23) 상하 위치)에 따라 저항 변동 및 전류 변동이 생기는데, 션트(1)에 흐르는 전류를 측정(저항을 측정)하면 전류가 정확하게 잘 나오지 않게 되므로, 션트(1)의 표면을 살살 긁어내고, 션트(1)의 긁어낸 부분에 전류계 등의 전류 측정 장치를 접속하여 전류를 측정하도록 하고 있는데, 이처럼 션트(1)의 표면을 긁어내는 작업을 하다 보면 생산성이 매우 떨어지는 결과를 낳게 된다. 이처럼 션트(1)의 표면을 긁어내는 작업을 하다 보면 숙련된 기술자라 하더라도 하루에 션트(1) 생산량이 많이 모자라게 되는 문제가 생긴다. 즉, 종래 션트(1)의 경우 올바른 전류 측정이 이루어지도록 상기와 같은 션트(1) 표면을 스크래치하는 작업(표면을 긁어내는 작업)을 하다 보면 생산성이 매우 떨어지는 문제를 가지고 있는 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 션트브라켓과의 결합으로 용접부가 없어서 제작이 용이하고, 망간판의 절단 작업 후 자체 지그 사용 제작 방식을 채용하여 비용이 절감되고, 망간판의 두께 변경만으로 여러 전류 모델에 적용이 가능한 무용접 솔더 마운트 션트를 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면,솔더 마운트 션트를 제공하는데 솔더 전류 측정 회로상에 연결되어 전류가 플로우되도록 하는 션트 바디부(22)를 포함하는데 상기 션트 바디부(22)는, 제1션트 바디부(22A)와; 상기 제1션트 바디부의 끝단에서 연장되는 연결바디부(22C)와 상기 연결바디부(22C)로부터 연장되는 제2션트 바디부(22B);를 포함하며 상기 연결바디부(22C)는 곡선형의 외주를 가져 제1션트바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)가 마주보도록 한다.

상기 제1션트 바디부(22A)와 상기 제2션트 바디부(22B)의 끝단에는 상기 제1션트 바디부(22A)와 상기 제2션트 바디부(22B)보다 적은 폭으로 돌출된 보조스페이스(29)가 형성되어 회로기판(32)에 끼워지도록 할 수 있다.

상기 연결바디부(22C)는 회로기판에 형성되는 션트관통부를 관통하여 회로기판(32)에 결합될 수 있다.

상기 보조스페이스의 안쪽으로 경계스페이스(26)가 션트를 관통하여 형성될 수 있다.

, 제1션트 바디부(22A)와 상기 제2션트 바디부(22B)의 옆면에는 해당하는 측면부(23)는 제1션트 바디부(22A)와 상기 제2션트 바디부(22B)의 상면과 하면에 해당하는 양면부(24)보다 면적이 적으며 상기 양면부(24)가 수평 방향으로 눕혀져서 배치될 수 있다.

본 발명의 솔더 마운트 션트는 연결 바디부 양단에 각각 제1션트 바디부와 제2션트 바디부의 선단부측이 이어져서 제1션트 바디부와 제2션트 바디부가 서로 마주하도록 배치되어 망간 내지 망간 합금의 제1션트 바디부와 연결 바디부 및 제2션트 바디부가 하나의 일체형으로 연속되어 이어진 구조(용접부 탈피 구조)를 가지고 있기 때문에, 제작 공정이 기존에 비하여 신속 용이하고, 망간판의 절단 작업 후 자체 지그 사용 제작 방식을 채용함으로써 제작 비용도 절감이 되는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명의 무용접 솔더 마운트 션트를 전류 측정용 회로 기판에 전기적으로 연결하여 설치하기 위하여 션트와 회로기판 사이에서 지나치게 많은 저항이 발생하는 것을 방지하고, 이처럼 지나치게 많은 저항이 발생하는 것을 방지하여 전류 충전 대상인 이차 전지의 충전 용량 전류가 지나치게 적은 것으로 측정되는 문제도 해결할 수 있다. 다만, 본 발명의 션트를 주로 이차 전지 전류 충방전 작업에 사용되는 것이라서 이차 전지의 과전류 충전 내지 방전시에만 상기 장점들을 가지는 것으로 이해할 수도 있으나, 본 발명에서 기술하는 이차 전지는 본 발명을 활용하는 다양한 소재 내지 기기들 중의 하나라는 점을 이해해야 할 것이다. 즉, 본 발명의 가지는 장점은 이차 전지의 전류 충방전시에만 적용되는 것이 아니라 이차 전지 이외에 본 발명의 션트를 활용하는 다른 애플리케이션에도 그대로 상기 장점들을 가진다는 점을 이해해야 할 것이다.

본 발명은 션트의 상하 위치(즉, 션트의 측면부 상하 위치)에 따라 저항 변동 및 전류 변동이 생기는 경우는 발생되지 않아서, 션트에 흐르는 전류를 측정(저항을 측정)하면 전류가 정확하게 잘 나오지 않게 되는 경우를 방지하는 장점이 있다. 다시 말해, 본 발명은 상대적으로 폭이 작은 측면부가 상하로 배치되고, 상대적으로 폭이 넓은 양면부가 수평 방향으로 눕혀지도록 설치되어서, 수직 방향으로 션트가 세워져 배치된 것에 비하여 전류 변동(current fuluctuation) 현상이 과도하게 많이 생기는 경우를 방지하므로, 전류 측정 정밀도는 높이는데 기여할 수 있다.

또한, 본 발명은 션트의 상하 위치(즉, 션트의 측면부 상하 위치)에 따라 저항 변동 및 전류 변동이 생기는 경우는 발생되지 않아서, 션트에 흐르는 전류를 측정(저항을 측정)하면 전류가 정확하게 잘 나오지 않게 되는 경우가 없으므로, 션트의 표면을 살살 긁어내고, 션트의 긁어낸 부분에 전류계 등의 전류 측정 장치를 접속하여 전류를 측정하는 작업을 수행하지 않아도 되므로, 기존에 비하여 생산성이 매우 향상되는 장점이 있다. 즉, 션트를 통해 정밀한 전류 측정이 이루어지도록 션트 표면을 긁어내는 작업을 하다 보면 숙련된 기술자라 하더라도 하루에 션트 생산량이 많이 모자라게 되는 문제가 생기지만, 본 발명에서는 이러한 션트 표면의 스크래치 작업이 요구되지 않아 기존에 비해 생산성이 매우 높아지는 장점을 가지게 된다. 본 발명에서는 션트를 프레스 등으로 찍어내듯이 생산(블랭킹 작업 등으로 생산)하고, 션트를 생산할 때에 동시에 켈빈 센싱단도 형성되어, 이러한 켈빈 센싱단에 전류계 등의 전류 측정 장치를 회로적으로 접속하여 정밀한 전류 측정이 이루어지도록 할 수 있으므로, 기존과 같이 정확한 전류 측정을 위해 션트 표면을 살살 긁어내고 그 부분에 전류계 등을 연결하는 작업이 전혀 필요 없게 되므로, 기존에 비하여 생산성이 매우 높아질 수밖에 없는 것이다.

또한, 본 발명의 션트를 생산할 때(망간판 절단시)에 켈빈 센싱단도 역시 구현되므로 센싱 포인트 구현을 위한 추가 비용 증가가 없는 장점을 가진다. 즉, 센싱 포인트 구현을 위한 추가 비용이 없어서 생산 코스트도 낮출 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 자체의 두께(망간판의 두께) 변경만으로도 여러 전류 모델에 적용이 가능한 장점이 있다. 즉, 션트 자체의 두께만 변경하면 모든 용량의 전류 측정에 호환성 있게 채용할 수 있다는 점도 중요한 특징이 된다.

도1내지 도4는 본 발명에 따른 일실시예를 도시하는 도면
도5,6은 종래의 션트를 도시하는 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명에서 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 중용량 션트는 전류 측정 회로상에 전류가 도통하는 션트 바디부(22)가 연결되어 전류가 측정되도록 하는 션트에 있어서, 상기 션트 바디부(22)는 제1션트 바디부(22A)와, 상기 제1션트 바디부(22A)에 일단부가 이어지면서 제1션트 바디부(22A)와 마주하는 위치에 배치된 제2션트 바디부(22B)를 구비한다.

상기 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)는 서로 마주하는 방향으로 배치되는 구성을 가지고 있는데 본 발명에서는 망간 내지 망간 합금(예를 들어, 망간과 구리의 혼합 합금 등) 재질의 션트 가공 평철의 대략 중간부를 벤딩하여 연결바디부(22C)를 형성함으로써 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)가 서로 마주하는 방향으로 배치된 구성을 갖는다. 즉, 원주형의 연결 바디부(22C) 양단에 각각 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)의 선단부측이 이어져서 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)가 서로 마주하도록 배치됨으로써, 망간 내지 망간 합금의 제1션트 바디부(22A)와 연결 바디부(22C) 및 제2션트 바디부(22B)가 연속적으로 이어진 구조를 가지고 있다. 션트 바디부(22)가 이어지는 경로 상에 용접부가 구비되는 구조를 탈피한 것이다.

제1션트 바디부(22A)와 제2션트바디부의 끝단에는 보조 스페이스(29)가 구성되는데 보조스페이스(29)는 회로기판에 션트를 끼우는 역할을 한다. 이를 위해서 보조스페이스(29)는 제1션트바디부(22A) 와 제2션트바디부(22B)의 폭보다 작게 형성되어 션트바디부(22)의 양쪽 끝단에서 돌출되는 형태로 형성되어 회로기판(32)에 끼워지는 역할을 하게 된다.

또한 제1션트 바디부(22A) 와 제2션트바디부(22B)의 끝단쪽 보조스페이스(29)의 앞부분에는 경계스페이스(26)가 형성되는데 경계스페이스는 원형의 구멍형태로 형성이 되며 경계스페이스(26)부근에서 칼빈센싱을 하게 된다.

도3에는 본 발명에 따르는 션트가 회로기판에 결합된 형태를 도시하는데 션트가 결합하기 위해서 연결바디부(22C)는 회로기판에 형성된 션트관통부(30)를 통과하도록 하고 션트 양끝단의 제1션트 바디부(22A)와 제2션트바디부(22B)의 끝단에 있는 보조스페이스(29)는 회로기판의 끝단결합부(31)에 결합되도록 한다.

이경우에 션트는 각각의 보조스페이스(29)가 일정간격을 두고 회로기판에 끼워지는 형식으로 결합을 하게 되며 연결바디부(22C)는 션트관통부(30)를 통과해서 결합하기 때문에 션트브라켓(3)없이도 션트가 기판에 결합하게 되어 션트브라켓과 션트와의 결합을 위해 불가결한 은납땜 용접 없이도 션트가 기판에 직접결합하게 되어 은납땜 용접점의 증가에 따른 저항을 줄일 수 있게 되며 은납땜용접 때문에 후에 발생하는 크랙을 방지할 수 있어 충전용량전류가 지나치게 적은 것으로 측정되는 경우를 근절할 수 있게 된다.

또한, 회로기판을 관통하는 형상을 가지고 있기 때문에 제1션트 바디부(22A)와 제2션트바디부(22B)의 길이를 조절하거나 제1션트 바디부(22A)와 제2션트바디부(22B)의 폭을 조절함으로써 션트의 용량을 조절하는 것이 가능해 다양한 형태의 용량에 대응하여 션트를 제작하는 것이 가능하다.

또한, 상기 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)가 회로기판에 접속되면 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)의 양쪽 측면부(23)가 회로기판(32)을 기준으로 상하 방향으로 배치되고 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)의 상면부 및 하면부는 회로기판(32)과 마주하는 방향으로 배치된다. 즉, 상기 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)중에서 상대적으로 긴 길이를 갖는 제1션트바디부(22A)가 가 수평 방향으로 눕혀져서 배치된다.

상기한 구성을 가지는 본 발명의 무용접 솔더 마운트 션트는 그 양쪽 단말이 회로기판(32)에 통전 가능하게 접속(즉, 상기 양쪽 커넥션 바디편에 구비된 커넥션 피스가 회로기판(32)에 통전 가능하게 접속)되고, 상기 션트 바디부(22)의 양쪽 단부에 구비된 켈빈 센싱단에는 전류계와 같은 전류 측정 장치가 접속되는 한편, 상기 션트가 마운트된 션트 회로상(션트가 마운트된 회로기판(32)상)에는 전류 측정 대상이 통전 가능하게 연결된 상태에서 전류 측정 대상의 전류량을 측정하게 된다.

션트를 이용하여 전류를 측정하는 방식으로는 켈빈 센싱(Kelvin sensing)으로 알려진 전류 측정의 형태가 있는데, 이러한 켈빈 센싱은 전류를 션트의 두 개의 단말 사이에 흐르게 하고, 이러한 션트의 단말 사이의 전압차를 측정하여 오옴의 법칙을 사용하여 전류를 측정하는 것이다. 즉, 전류 측정을 위한 보드의 회로상에 션트를 접속되도록 탑재하고, 션트에 구비된 켈빈 센싱부(Kelvin sensing point)에 전류계와 같은 전류 측정 장치를 통전되도록 연결한 상태에서 전류를 측정하게 된다. 본 발명에 따른 제품에서 켈빈센싱부는 경계스페이스의 주위로 형성된다.

본 발명에 의한 무용접 솔더 마운트 션트는 켈빈 센싱에 의해 주로 이차 전지의 전류량(전류 충방전량)을 측정하는데 활용되는데, 상기와 같이 본 발명의 션트를 구성하는 제1션트 바디부(22A) 및 제2션트 바디부(22B)의 양쪽 단부측에 전류계 등의 전류 측정 장치를 연결하고 이차 전지는 션트 회로상(본 발명의 션트가 마운트된 회로기판(32)상)에 음극단과 양극단이 전기적으로 통전 가능하게 연결된 상태에서 본 발명의 션트로 흐르는 전류를 검출하여 이차 전지의 전류 충방전량을 측정하게 되는 것이다.

이때, 본 발명의 무용접 솔더 마운트 션트는 연결 바디부(22C) 양단에 각각 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)의 선단부측이 이어져서 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)가 서로 마주하도록 배치되어 망간 내지 망간 합금의 제1션트 바디부(22A)와 연결 바디부(22C) 및 제2션트 바디부(22B)가 하나의 일체형으로 연속되어 이어진 구조(용접부 탈피 구조)를 가지고 있기 때문에, 제작 공정이 기존에 비하여 신속 용이하고, 망간판의 절단 작업 후 자체 지그 사용 제작 방식을 채용함으로써 제작 비용도 절감이 되는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 무용접 솔더 마운트 션트를 전류 측정용 회로 기판에 전기적으로 연결하여 설치하기 위하여 션트와 회로기판(32) 사이에서 지나치게 많은 저항이 발생하는 것을 방지하고, 이처럼 지나치게 많은 저항이 발생하는 것을 방지하여 전류 충전 대상인 이차 전지의 충전 용량 전류가 지나치게 적은 것으로 측정되는 문제도 해결할 수 있다.

구체적으로, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 션트에 의하면, 션트 바디부(22)의 양쪽 단말은 회로기판(32)에 은납땜으로 통전 가능하게 접속되며, 켈빈 센싱단에는 전류계 등의 전류 측정 장치게 접속되도록 구성되어, 회로기판(32)과 션트 바디부(22)의 기단부측에 구비된 커넥트단과 켈빈 센싱단 사이의 접속 저항(기판 커넥션 저항, 은납땜 저항)만이 형성되어 기존에 비하여 저항 발생부를 현저하게 줄여준 구조를 가질 수 있기 때문에, 전류 충방전 대상인 이차 전지의 충전 용량 전류가 너무 많은 저항 발생원으로 인하여 지나치게 적은 것으로 측정되는 경우가 완전히 방지되고, 이처럼 이차 전지의 측정 전류가 지나치게 적은 것으로 측정되는 경우를 근절하는 만큼 이차 전지에 지나치게 많은 전류를 충전하여 이차 전지가 터져버리는 등의 심각한 문제를 미연에 방지하는 장점을 가진다. 상기 이차 전지 이외에 다른 기기에 대한 충방전 등의 작업시에도 이러한 장점을 가지는 것은 동일하다.

또한, 종래에는 평철 형상의 션트 양단부가 은납땜에 의해 션트 브라켓(3)에 고정되어 있어서, 션트가 늘어났다 줄어들었다 하는 현상이 축적되어 외부 충격 등에 의해 은납땜 부분에 크랙이 생기고, 은납땜 부분에 크랙이 생기면 저항이 높아져서 이차 전지의 전류 충전량이 지나치게 낮은 것으로 측정될 염려가 있으나, 본 발명은 션트와 전류 측정 회로상의 은납땜 연결 부분에 크랙이 생기는 경우는 발생되지 않으므로, 상기와 같은 은납땜 부분의 크랙에 의해 저항이 높아져서 이차 전지의 전류량이 지나치게 낮게 측정되는 경우는 전혀 생기지 않는 장점도 가지게 된다.

또한, 본 발명에서는 션트 바디부(22)의 양쪽 커넥션 바디편에는 경계스페이스에 의해 다른 부분보다 상대적으로 단면적이 작은 켈빈 센싱단이 구비되어, 상기 스페이스에 의해 다른 부분에서 공간적으로 이격되면서 전기적으로는 션트 바디부(22)에 통전 가능하게 연결된 켈빈 센싱단에 전류계와 같은 전류 측정 장치를 접속하여 이차 전지와 같은 전류 측정 대상의 전류량을 측정할 수 있게 된다. 즉, 기존에는 션트와 이를 연결하여 지지하는 은납땜 부분에 크랙이 생겨서 전류 측정 정밀도가 제대로 나오지 못하는 단점이 있으나, 본 발명에서는 이러한 은납땜 부분의 크랙에 의해 전류 측정 정밀도가 제대로 나오지 못하는 경우를 방지한다는 점에서도 바람직한 특징을 가지게 된다.

또한, 본 발명은 션트의 상하 위치(즉, 션트의 측면부(23) 상하 위치)에 따라 저항 변동 및 전류 변동이 생기는 경우는 발생되지 않아서, 션트에 흐르는 전류를 측정(저항을 측정)하면 전류가 정확하게 잘 나오지 않게 되는 경우를 방지하는 장점이 있다. 다시 말해, 본 발명은 상대적으로 폭이 작은 측면부(23)가 상하로 배치되고, 상대적으로 폭이 넓은 양면부(24)가 수평 방향으로 눕혀지도록 설치되어서, 수직 방향으로 션트가 세워져 배치된 것에 비하여 전류 변동(current fuluctuation) 현상이 과도하게 많이 생기는 경우를 방지하므로, 전류 측정 정밀도는 높이는데 기여할 수 있다.

또한, 본 발명은 션트의 상하 위치(즉, 션트의 측면부(23) 상하 위치)에 따라 저항 변동 및 전류 변동이 생기는 경우는 발생되지 않아서, 션트에 흐르는 전류를 측정(저항을 측정)하면 전류가 정확하게 잘 나오지 않게 되는 경우를 방지함으로써, 션트의 표면을 살살 긁어내고, 션트의 긁어낸 부분에 전류계 등의 전류 측정 장치를 접속하여 전류를 측정하는 작업을 수행하지 않아도 되므로, 기존에 비하여 생산성이 매우 향상되는 장점이 있다. 즉, 션트를 통해 정밀한 전류 측정이 이루어지도록 션트 표면을 긁어내는 작업을 하다 보면 숙련된 기술자라 하더라도 하루에 션트 생산량이 많이 모자라게 되는 문제가 생기지만, 본 발명에서는 이러한 션트 표면의 스크래치 작업이 요구되지 않아 기존에 비해 생산성이 매우 높아지는 장점을 가지게 된다. 본 발명에서는 션트를 프레스 등으로 찍어내듯이 생산(블랭킹 작업 등으로 생산)하고, 션트를 생산할 때에 동시에 켈빈 센싱단도 형성되어, 이러한 켈빈 센싱단에 전류계 등의 전류 측정 장치를 회로적으로 접속하여 정밀한 전류 측정이 이루어지도록 할 수 있으므로, 기존과 같이 정확한 전류 측정을 위해 션트 표면을 살살 긁어내고 그 부분에 전류계 등을 연결하는 작업이 전혀 필요 없게 되므로, 기존에 비하여 생산성이 매우 높아질 수밖에 없는 것이다.

또한, 본 발명은 자체의 두께(망간판의 두께) 변경만으로도 여러 전류 모델에 적용이 가능한 장점이 있다. 즉, 션트 자체의 두께만 변경하면 모든 용량의 전류 측정에 호환성 있게 채용할 수 있다는 점도 중요한 특징이 된다.

한편, 본 발명에서는 구멍 형태의 경계 스페이스(26)에 의해 켈빈 센싱단이 형성되어 있어서, 켈빈 센싱단이 은납에 의해 가려져서 켈빈 센싱단을 켈빈 센싱을 위한 센싱 포인트로 제대로 사용하지 못하는 경우도 미연에 방지하게 된다. 즉, 제1션트 바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)의 커넥션 서포트편들을 회로기판(32)에 은납땜으로 용접할 때에 커넥션단에서 켈빈 센싱단으로 은납이 침범하여 켈빈 센싱단을 덮어버리면 켈빈 센싱단에 전류계 등의 전류 측정 장치를 회로적으로 접속하더라도 켈빈 센싱단에서의 전류 측정치가 제대로 정밀하게 나올 수 없는데, 본 발명에서는 켈빈 센싱단을 경계 스페이스(26)에 의해 다른 부분에서 일정 간격 이격된 상태로 구성함으로써 은납땜이 켈빈 센싱단으로 침범하여 덮어 버리는 경우가 생기지 않으므로, 켈빈 센싱단의 기능을 제대로 구현하여 전류 측정 정밀도를 확실하게 보장할 수 있게 되는 것이다.

도7,8,9는 또다른 실시예를 도시하는 것으로 션트바디부의 외측으로 션트바디부의 주변으로 꽉끼는 형태를 갖는 고정보조구(41)를 도시한다. 고정보조구(41)는 션트가 회로기판(32)에 부착될 때 흔들리지 않고 고정된 형태로 부착될 수 있도록 한다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 션트 2: 션트 프레임
3: 션트 브라켓 4: 볼트
5: 커넥트 볼트 7: 연결수단
8: 은납땜 22: 션트 바디부
22A: 제1션트 바디부 22B: 제2션트 바디부
22C: 연결바디부
23: 측면부 24: 양면부
25: 연결 바디부 26: 경계 스페이스
30: 션트관통부 31: 끝단결합부
32: 회로기판 41:고정보조구

Claims (5)

1. 솔더 마운트 션트로서
   솔더 전류 측정 회로상에 연결되어 전류가 플로우되도록 하는 션트 바디부(22)를 포함하는데 상기 션트 바디부(22)는, 제1션트 바디부(22A)와; 상기 제1션트 바디부의 끝단에서 연장되는 연결바디부(22C)와 상기 연결바디부(22C)로부터 연장되는 제2션트 바디부(22B);를 포함하며 상기 연결바디부(22C)는 곡선형의 외주를 가져 제1션트바디부(22A)와 제2션트 바디부(22B)가 마주보며,
   상기 제1션트 바디부(22A)와 상기 제2션트 바디부(22B)의 끝단에는 상기 제1션트 바디부(22A)와 상기 제2션트 바디부(22B)보다 적은 폭으로 돌출된 보조스페이스(29)가 형성되어 회로기판(32)에 끼워지도록 하며
   상기 보조스페이스의 안쪽으로 경계스페이스(26)가 션트를 관통하여 형성되어 칼빈센싱단이 형성되는, 솔더 마운트 션트.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서 상기 연결바디부(22C)는 회로기판에 형성되는 션트관통부를 관통하여 회로기판(32)에 결합되는, 솔더 마운트 션트.
   
   
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 제1션트 바디부(22A)와 상기 제2션트 바디부(22B)의 옆면에는 해당하는 측면부(23)는 제1션트 바디부(22A)와 상기 제2션트 바디부(22B)의 상면과 하면에 해당하는 양면부(24)보다 면적이 적으며 상기 양면부(24)가 수평 방향으로 눕혀져서 배치된 것을 특징으로 하는, 솔더 마운트 션트.

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