KR101922022B1 - 발열 방지 무선 충전 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발열 방지 무선 충전 시스템에 관한 것으로, 전자 기기를 무선 충전시키도록 코일이 구비된 충전부, 및 상기 충전부의 발열을 방지하도록 상기 충전부와 분리 구비되어 USB 단자에 일체로 구비되고 상기 USB 단자로 인가된 전원을 상기 충전부로 공급하며 상기 충전부를 제어하는 제어부가 구비된 PCB부를 포함하여 PCB부와 충전부를 분리하여 PCB부의 열이 충전부로 전달되는 것을 차단하고, PCB부의 열을 방출시킴으로써 전자 기기의 파손방지 및 무선충전효율을 높이는 효과가 있다.
Description
본 발명은 발열 방지 무선 충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대용 전자 기기를 무선 충전시키는 발열 방지 무선 충전 시스템에 관한 것이다.
전자 장치에는 전원을 공급하기 위한 배터리가 실장될 수 있고, 이러한 배터리를 충전하는 방법은 다양하나, 최근에는 무선 충전(또는 무접점 충전)을 통한 배터리를 충전하기 위한 장치가 제안되고 있다. 무선 충전(또는 무접점 충전) 기술은 재충전 가능 배터리를 사용하는 전자 장치의 배터리 충전을 위해 이용될 수 있다. 이러한 무선 충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용할 수 있다. 예를 들어 충전 장치와 전자 장치를 별도의 충전 커넥터로 연결하지 않고, 전자 장치를 단지 충전 패드에 올려놓는 것 만으로 자동으로 충전을 할 수 있는 것이다.
무선 충전 장치는 전기 에너지를 전자기파 형태로 변환하여 전송선 없이 무선으로 에너지를 부하로 전달할 수 있는 장치로서, 전자기유도방식을 많이 사용하고 있다. 전자기유도방식의 무선 충전 장치는 코일에 유기되는 자기장을 이용하여 전력을 전달하는 방식으로, 예컨대 송신 코일에 흐르는 전류로부터 발생하는 자기장을 이용하여 수신 코일에 유도 전류를 흐르게 하여 부하로 에너지를 공급하는 방식이다.
이러한 무선 충전 장치는 송신부 전원공급장치(TA), 무선충전 송신부(TX), 무선충전 수신부(RX)를 포함할 수 있고, 무선 충전 장치를 통해 충전되는 전자 장치를 포함할 수 있다. 송신부 전원공급장치는 전력을 DC전원으로 변환하여 전원을 공급하도록 구비되며, 무선충전 송신부는 DC전원을 인가 받아 AC 전력으로 변환하여 송신코일을 통해 전력을 송신하도록 구비될 수 있고, 무선충전 수신부(RX)는 송신코일로부터 송신된 AC전력을 수신코일로 인가 받아 DC 전력으로 변환하여 일정한 크기의 DC전원을 생성하도록 구비될 수 있고, 전자 장치는 수신부로부터 정류된 DC전원을 인가 받아 충전되도록 구비될 수 있다.
이때, 종래의 무선 충전 장치는 디자인적 필요성 및 전자 장치의 거치 편의성 등을 위하여 전원을 제어하는 pcb 회로와 전력을 송신하는 송신코일을 하나의 하우징 내에 서로 가깝게 배치시키고, 전원케이블을 하우징에 연결시키는 방식으로 구비되었다.
그 결과 pcb 회로와 송신코일에 인가된 전원에 의하여 발열이 발생하였고, 특히 pcb 회로는 높은 발열을 일으켜 무선 충전 장치의 오작동 및 파손은 물론 충전의 대상인 전자 장치까지 열이 전도되어 무선 충전효율을 떨어뜨리는 문제를 발생시켰다. 더욱이 무선 충전 장치의 지나친 발열은 대용량 배터리를 사용하는 스마트폰 등의 경우에는 배터리의 발화가 발생할 수 있고, 사용자에게 화상을 입히는 위험도 존재한다.
한편, 이러한 문제를 해결하고자, 무선 충전 장치 자체에 공랭식 냉각팬(fan)을 구비시켜 발열을 줄이는 기술이 개발되었다. 그러나, 하나의 하우징 내에 pcb 회로, 송신코일 및 팬을 모두 구비하는 경우 방출시킬 열량이 증가함에 따라 무선 충전 장치의 부피가 매우 커지고, 휴대성이 감소되는 문제가 발생한다.
따라서, pcb 회로의 발열이 전자 장치에 전달되는 것을 방지하고, pcb 회로의 열을 빠르게 방열시키는 무선 충전 시스템의 개발이 필요하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 발열 방지 무선 충전 시스템이 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로 PCB에서 발생하는 열이 전자기기로 전달되는 것을 방지하고, PCB의 발열을 감소시키는 발열 방지 무선 충전 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 발열 방지 무선 충전 시스템에 있어서, 전자 기기를 무선 충전시키도록 코일이 구비된 충전부, 및 상기 충전부의 발열을 방지하도록 상기 충전부와 분리 구비되어 USB 단자에 일체로 구비되고 상기 USB 단자로 인가된 전원을 상기 충전부로 공급하며 상기 충전부를 제어하는 제어부가 구비된 PCB부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 PCB부와 결합되고 상기 PCB부에 발열이 발생하는 경우 상기 PCB부의 열을 외부로 방출시키도록 구비된 방열부를 더 포함하는 것도 가능하다.
이때, 상기 PCB부는 표면에 회로패턴이 형성된 절연층, 및 상기 절연층에 적층되고 상기 절연층에서 발생하는 열을 방출시키도록 탄소나노튜브가 함침되어 형성된 솔더 레지스트를 포함하는 것도 가능하다.
한편, 상기 전자 기기가 안착되고 상기 충전부가 내장된 거치부, 상기 충전부와 상기 PCB부를 전기적으로 연결시키도록 구비된 케이블부, 및 상기 PCB부를 내장하고 상기 PCB부의 열이 외부로 배출되도록 열배출 홀이 형성된 케이스부를 더 포함하는 것도 가능하다.
이때, 상기 방열부는 상기 케이스부의 내부에 구비되고 냉각면이 상기 PCB부를 향하도록 배치된 열전소자인 것을 특징으로 하는 발열 방지 무선 충전 시스템.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에 의하면, PCB부와 충전부를 분리하여 PCB부의 열이 충전부로 전달되는 것을 차단하고, PCB부의 열을 방출시킴으로써 전자 기기의 파손을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 PCB와 USB의 일체화로 인해서 종래 전압 가변 제어를 위하여 필수적으로 포함시켜야 했던 데이터라인을 포함하지 않음으로써, 제품의 단순화 및 비용의 절감을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템의 분해사시도,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 방열부에 대한 단면도,
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 방열부에 대한 단면도,
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 PCB부, 방열부, 케이블부 및 케이스부의 결합사시도,
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 PCB부의 단면도,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템의 사진,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 PCB부와 방열부와 케이블부와 케이스부가 결합된 상태 및 PCB부의 사진이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 방열부에 대한 단면도,
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 방열부에 대한 단면도,
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 PCB부, 방열부, 케이블부 및 케이스부의 결합사시도,
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 PCB부의 단면도,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템의 사진,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 PCB부와 방열부와 케이블부와 케이스부가 결합된 상태 및 PCB부의 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템은 무선 충전 시스템(100), 거치부(200), 케이블부(300) 및 케이스부(400)를 포함하고, 상기 무선 충전 시스템(100)은 충전부(110), PCB부(120) 및 방열부(130)를 포함한다. 이때, 상기 충전부(110) 상기 PCB부(120)와 상기 케이블부(300)를 통하여 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 거치부(200) 내부에 상기 충전부(110)가 구비되고, 상기 케이스부(400)의 내부에 상기 PCB부(120) 및 상기 방열부(130)가 구비된다.
상기 충전부(110)는 전자 기기(도면 미기재)를 충전시키도록 코일(111)이 구비된다. 본 실시예에서 상기 코일(111)은 전자기유도 방식으로 전자 기기(도면 미기재)를 충전시키도록 방사형으로 감겨있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 실시예에서 상기 충전부(110)에는 상기 코일(111)에 전원이 인가될 때 발생하는 열을 방출시키기 위하여 후면(전자 기기가 거치되는 방향의 반대 방향)에 코일방열부(도면 미기재)를 더 구비하는 것도 가능하다. 이때, 상기 코일방열부(도면 미기재)의 구체적인 구성은 상기 방열부(130)와 같다. 상기 방열부(130)의 구체적인 구성은 아래에 설명된다.
상기 PCB부(120)는 상기 케이스부(400) 내부에 구비되고, 상기 충전부(110)와 분리되어 구비되며, 상기 케이블부(300)를 통하여 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 PCB부(120)는 USB단자(121) 및 제어부(122)를 포함한다. 이때, 상기 USB단자(121) 및 상기 제어부(122)는 하나의 회로기판에 일체로 구비된다.
상기 USB단자(121)는 USB포트(도면 미기재)에 삽입되어 데이터를 신호를 수신하거나, 전원을 공급받도록 구비된다. 한편, 본 실시예에서는 표준 USB(Universal Serial Bus) 커넥터를 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 USB 방식이 적용 가능한 다양한 형태의 커넥터를 포함한다.
상기 제어부(122)는 하나의 회로기판 상에 상기 USB단자(121)와 함께 구비되고, 상기 충전부(110)와 물리적으로 분리되어 구비된다. 이때, 상기 제어부(122)는 상기 USB단자(121)를 통하여 인가된 전원을 제어하여 상기 충전부(110)로 공급시키고, 상기 충전부(110)와 전자 기기(도면 미기재) 간의 전자기적 상호작용을 감지하여 각각의 전자 기기(도면 미기재)의 기종, 배터리 잔량 등을 인식하고, 그에 대응하여 적절하게 전원을 제어하며, 이를 위한 전압 제어 회로를 포함한다. 한편, 본 실시예에서 상기 제어부(122)의 회로 구성은 무선 충전 분야에서 통상적으로 사용하는 구성으로, USB 크기에 대응되도록 소형화 가능한 것이 자명하다.
상기 방열부(130)는 상기 PCB부(120)와 열적으로 연결되도록 구비된다. 즉, 상기 방열부(130)는 상기 PCB부(120)와 접촉하도록 구비되어 상기 PCB부(120)의 열을 전도 방식으로 전달받아 외부로 배출하는 것은 물론, 상기 PCB부(120)와 이격되게 구비되어 상기 PCB부(120)의 열을 대류 방식으로 전달받아 외부로 배출시키는 것도 가능하다.
한편, 본 실시예에서 상기 방열부(130)는 열전도성플라스틱을 소재로 플레이트 형태로 형성되었으나, 이에 한정되지 아니하고 열전도성이 우수한 금속이나 탄소(C)계열의 소재를 포함하고, 필름 형태로 형성되는 것을 포함한다. 또한, 상기 방열부(130)는 상기 PCB부(120)에 의하여 발생한 열을 방출시키도록 복수 개의 홀이 형성되는 것도 가능하고, 열 방출 면적을 증대시키도록 복수 개의 돌기가 형성된 것도 가능하다.
한편, 본 실시예에서 상기 방열부(130)는 열전소자(thermoelectric element)를 포함하는 것도 가능하다. 열전소자는 팰티어 효과(Peltier effect)에 의하여 전원 인가 시, 일측 면은 냉각되고, 타측 면은 가열되는 특성을 가지고 있다. 이때, 본 실시예에서 열전소자의 냉각면을 상기 PCB부(120) 방향으로 배치시키고, 열전소자를 상기 PCB부(120)와 전기적으로 연결시켜 열전소자를 작동시키면 상기 PCB부(120)의 열을 열전소자의 냉각면이 직접 냉각시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서 상기 방열부(130)는 방열 팬(fan)을 포함하는 것도 가능하다. 방열 팬은 상기 PCB부(120)에 의하여 가열 팽창된 상기 PCB부(120) 주변의 공기를 빠르게 외부로 배출시키고, 상대적으로 차가운 외부의 공기를 상기 PCB부(120)로 순환시켜, 상기 PCB부(120)의 과열을 방지시킬 수 있다.
상기 거치부(200)는 상기 충전부(110)를 내장하고, 전자 기기(도면 미기재)가 안착되도록 구비된다. 한편, 본 실시예에서는 상기 거치부(200)를 사각 형태로 표현하였으나, 이에 한정되지 아니하고 전자 기기(도면 미기재)가 거치되고, 상기 충전부(110)에 의하여 전자 기기(도면 미기재)가 충전 가능하도록 구비되는 다양한 형태를 모두 포함한다.
상기 케이블부(300)는 상기 충전부(110) 및 상기 PCB부(120)를 전기적으로 연결시킨다.
상기 케이스부(400)는 상기 PCB부(120) 및 상기 방열부(130)를 내장하도록 구비되고, 삽입부(410) 및 홀더부(420)를 포함한다.
이때, 상기 삽입부(410)는 상기 USB단자(121)가 USB포트(도면 미기재)에 삽입되도록 상기 USB단자(121)를 수용하도록 형성된다. 한편, 본 실시예에서는 상기 삽입부(410)는 표준 USB포트의 형태에 맞추어 사각형의 관 형태로 형성되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형태로 구현 가능하며, 상기 USB단자(121)의 끝단부가 외부에 노출되도록 형성되는 것도 가능하다.
상기 홀더부(420)는 상기 PCB부(120) 및 상기 방열부(130)를 내부에 수용하도록 구비되고, 상부홀더(421) 및 하부홀더(422)를 포함한다. 이때, 상기 상부홀더(421) 및 상기 하부홀더(422)는 상기 PCB부(120) 및 상기 방열부(130)의 크기에 대응한 형태로 형성된다. 한편, 본 실시예에서는 상기 상부홀더(421) 및 상기 하부홀더(422)가 서로 대칭적으로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 상부홀더(421) 및 상기 하부홀더(422)가 일체형으로 구비되는 것도 가능하며, 상기 상부홀더(421) 및 상기 하부홀더(422)가 다양한 형태로 형성되어 서로 체결되는 것도 포함된다.
[도 5] 본원발명의 기술
도1, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템 및 무선 충전 거치대의 효과를 설명하면, 상기 PCB부(120)와 상기 충전부(110)를 물리적으로 멀리 분리시켜, 상기 PCB부(120)의 열이 상기 충전부(110)로 전달되어 결과적으로 전자 기기에 열이 전달되는 것을 방지한다.
또한, 종래의 무선 충전 시스템에서는 PCB부와 충전부를 가까이 배치하고, 이를 별도의 방열 구조를 통하여 발열을 감소시켰다. 그러나 이 경우 PCB와 코일의 열이 더해져 방열시켜야 하는 열량이 증가하므로 방열 구조도 이에 비례하여 커질 필요가 있었다. 이와 대비하여 본 실시예에서는 발열 현상의 주용 원인인 상기 PCB부(120)를 상기 충전부(110)와 분리하여, 상기 PCB부(120)만 방열시키는 것이 가능하므로, 방열 구조의 소형화가 가능하고, 결과적으로 전체적인 부품의 소형화가 가능하며, 상기 충전부(110) 및 거치부(200)에서 요구되는 필수 부품 수를 감소시킴으로써 다양한 디자인 변형이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 PCB와 USB의 일체화로 인해서 종래 전압 가변 제어를 위하여 필수적으로 포함시켜야 했던 데이터 라인을 포함하지 않음으로써, 제품의 단순화 및 비용의 절감을 구현할 수 있다.
더욱 구체적으로, 통상의 USB 인터페이스 전원을 이용하고 공급 전압을 가변하기 위해서는 USB의 데이터 라인을 이용하여 필요한 전압을 제어하였기 때문에 종래 충전부(코일)와 무선충전 회로가 분리 이격된 상황에서, USB로부터 전원을 공급받고 USB와 무선충전 회로 사이에서 가변 제어를 위해 최소 4개의 데이터 라인을 구성으로 포함하여야 하였다.
그러나, 본 발명에서는 상기 충전부와 분리 구비되어 USB 단자에 일체로 구비되어 USB 단자로 인가된 전원이 상기 충전부로 공급될 뿐 아니라, 상기 충전부를 제어하는 제어부가 PCB부에 포함되어 있기 때문에, 상기 PCB와 USB 간에 전압 가변 제어를 위한 데이터 라인이 필요하지 않는다. 이와 같이, 본원 발명의 PCB는 USB로부터 전원을 공급받는 동시에 무선충전 회로에 의하여 변압 승격 및 제어를 수행할 수 있다.
도 2에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 방열부(1130)의 구조가 도시되어 있다. 본 실시예에서는 상기 방열부(1130)를 제외한 나머지 구성은 제1 실시예의 상기 무선 충전 시스템(100), 상기 거치부(200), 상기 케이블부(300) 및 상기 케이스부(400)와 구조 및 효과가 동일하므로 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 상기 방열부(1130)는 절연 플레이트(1131), 방열 플레이트(1132) 및 히트폴(1133)을 포함한다. 이때, 상기 절연 플레이트(1131)는 상기 PCB부(120)에 인가되는 전원이 상기 방열 플레이트(1132)로 흐르지 않도록 절연물질로 형성되되, 복수 개의 홀이 형성되어 있다. 한편, 본 실시예에서 상기 절연 플레이트(1131)는 평판 형태로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 절연 성분의 물질이 도포되거나 코팅되어 절연막을 이루는 것도 포함한다.
상기 방열 플레이트(1132)는 상기 PCB부(120)에서 발생된 열을 외부로 방출시키도록 열전도성이 우수한 금속 또는 탄소계열의 소재로 형성된다. 한편, 본 실시예에서 상기 방열 플레이트(1132)는 직사각형의 평판 형태로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 열전도성이 우수한 금속 또는 탄소계열의 소재를 사용하여 페이스트를 제조한 후 이를 통하여 막을 형성시키는 것도 가능하며, 금속 또는 탄소계열 소재를 코팅하여 방열막을 형성시키는 것도 가능하다.
상기 히트폴(1133)은 상기 PCB부(120)와 상기 방열 플레이트(1132)를 열적으로 연결시키도록 상기 절연 플레이트(1131)에 형성된 복수 개의 홀을 관통하여 구비된다. 즉, 상기 히트폴(1133)은 상기 PCB부(120)에서 발생된 열을 상기 방열 플레이트(1132)로 전달시키도록 구비된다. 한편, 상기 히트폴(1133)은 열전도성이 우수한 소재로 형성되며, 전기절연성이 있는 것이 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 상기 PCB부(120)에서 발생한 열을 상기 방열 플레이트(1132)를 통하여 열전도 방식으로 빠르게 방출시키면서도, 상기 PCB부(120)와 상기 방열 플레이트(1132) 사이에 상기 절연 플레이트(1131)를 구비하여 상기 PCB부(120)에 인가된 전원이 상기 방열 플레이트(1132)로 흐르는 것을 차단할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 방열부(2130)의 구조가 도시되어 있다. 본 실시예에서는 상기 방열부(2130)를 제외한 나머지 구성은 제1 실시예의 상기 무선 충전 시스템(100), 상기 거치부(200), 상기 케이블부(300) 및 상기 케이스부(400)와 구조 및 효과가 동일하므로 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 상기 방열부(2130)는 절연 플레이트(2131), 방열 플레이트(2132), 히트폴(2133) 및 방열돌기(2134)를 포함한다. 이때, 상기 절연 플레이트(2131)는 상기 PCB부(120)에 인가되는 전원이 상기 방열 플레이트(2132)로 흐르지 않도록 절연물질로 형성되되, 복수 개의 홀이 형성되어 있다. 한편, 본 실시예에서 상기 절연 플레이트(2131)는 평판 형태로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 절연 성분의 물질이 도포되거나 코팅되어 절연막을 이루는 것도 포함한다.
상기 방열 플레이트(2132)는 상기 PCB부(120)에서 발생된 열을 외부로 방출시키도록 열전도성이 우수한 금속 또는 탄소계열의 소재로 형성된다.
상기 히트폴(2133)은 상기 PCB부(120)와 상기 방열 플레이트(2132)를 열적으로 연결시키도록 상기 절연 플레이트(2131)에 형성된 복수 개의 홀을 관통하여 구비된다. 즉, 상기 히트폴(2133)은 상기 PCB부(120)에서 발생된 열을 상기 방열 플레이트(1132)로 전달시키도록 구비된다. 한편, 상기 히트폴(2133)은 열전도성이 우수한 소재로 형성되며, 전기절연성이 있는 것이 바람직하다.
상기 방열돌기(2134)는 상기 방열 플레이트(2132)에서 상기 PCB부(120) 방향의 반대 방향으로 연장 형성되고, 상기 PCB부(120)에서 상기 방열 플레이트(2132)에 전달된 열을 방출시키되 열 방출 면적을 최대화시키도록 융모(villus)와 유사한 형태로 복수 개 돌출 형성된다.
본 실시예에 의하면, 상기 PCB부(120)에서 발생한 열을 상기 방열돌기(2134)를 통하여 열 방출면적을 최대화시켜 빠르게 방출시킬 수 있다.
도 4에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 열배출홀(423)이 도시되어 있다. 본 실시예에서는 상기 열배출홀(423)을 제외한 나머지 구성은 제1 실시예의 상기 무선 충전 시스템(100), 상기 거치부(200), 상기 케이블부(300) 및 상기 케이스부(400)와 구조 및 효과가 동일하므로 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 상기 열배출홀(423)은 상기 상부홀더(421) 또는 하부홀더(422) 중 어느 하나의 양 측면에 복수 개의 홀 형태로 형성되고, 상기 방열부(130)를 통하여 방출되는 열이 빠르게 퍼지도록 상기 방열부(130)의 위치에 대응하여 형성된다.
따라서 본 실시예에 의하면, 상기 PCB부(120)의 열을 흡수한 상기 방열부(130)를 공기의 흐름(공랭식)으로 빠르게 냉각시킬 수 있다. 따라서, 상기 방열부(130)의 열 방출 효율이 더욱 상승한다.
도 5에는 본 발명의 제5 실시예에 따른 발열 방지 무선 충전 시스템에서 상기 제어부(122)의 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 이때, 상기 제어부(122)는 절연층(122a), 회로패턴(122b) 및 솔더 레지스트(122c)를 포함한다. 본 실시예에서는 상기 절연층(122a), 상기 회로패턴(122b) 및 상기 솔더 레지스트(122c)를 제외한 나머지 구성은 제1 실시예의 상기 무선 충전 시스템(100), 상기 거치부(200), 상기 케이블부(300) 및 상기 케이스부(400)와 구조 및 효과가 동일하므로 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서는 상기 무선 충전 시스템(100)에서 상기 방열부(130)를 제거하여, 상기 무선 충전 시스템(100)을 상기 충전부(110) 및 상기 PCB부(120)로 구성시키는 것도 가능하다. 한편, 본 실시예에서는 도 5에 도시된 상기 제어부(122)의 단면 구조에 구속되지 아니하고, 무선 충전에 사용되는 다양한 회로구조를 포함한다.
본 실시예에서 상기 절연층(122a)은 전기절연 소재로 형성되고, 상기 절연층(122a)의 표면에는 상기 회로패턴(122b)이 형성된다. 또한, 상기 절연층(122a) 및 상기 회로패턴(122b) 위에는 상기 솔더 레지스트(122c)가 적층된다. 이때, 상기 솔더 레지스트(122c)는 상기 절연층(122a)에서 발생하는 열을 분산 및 방출시키도록 탄소나노튜브가 함침된다. 한편, 본 실시예에서는 0.1 이상 1 이하 중량%의 탄소나노튜브가 함침되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 솔더 레지스트(122c)의 전기 저항에는 영향이 없으면서 방열특성을 향상시키는 함량을 포함한다.
본 실시예에 따르면, 상기 PCB부(120) 자체가 방열 기능을 가지고 있으므로, 별도의 상기 방열부(130) 없이 상기 무선 충전 시스템(100)을 구성하는 것이 가능하고, 상기 방열부(130)을 함께 구성하는 경우 현저한 방열효과를 얻을 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100 : 무선 충전 시스템
110 : 충전부
111 : 코일
120 : PCB부
121 : USB단자
122 : 제어부
122a : 절연층
122b : 회로패턴
122c : 솔더 레지스트
130, 1130, 2130 : 방열부
1131, 2131 : 절연 플레이트
1132, 2132 : 방열 플레이트
1133, 2133 : 히트폴
2134 : 방열돌기
200 : 거치부
300 : 케이블부
400 : 케이스부
410 : 삽입부
420 : 홀더부
421 : 상부홀더
422 : 하부홀더
423 : 열배출홀
110 : 충전부
111 : 코일
120 : PCB부
121 : USB단자
122 : 제어부
122a : 절연층
122b : 회로패턴
122c : 솔더 레지스트
130, 1130, 2130 : 방열부
1131, 2131 : 절연 플레이트
1132, 2132 : 방열 플레이트
1133, 2133 : 히트폴
2134 : 방열돌기
200 : 거치부
300 : 케이블부
400 : 케이스부
410 : 삽입부
420 : 홀더부
421 : 상부홀더
422 : 하부홀더
423 : 열배출홀
Claims (1)
- i) 전자 기기를 무선 충전시키는 코일이 구비된 충전부가 내장된 거치부;
ii) USB 단자와 일체화되고, 상기 USB 단자로 인가된 전원을 상기 충전부로 공급하며, 충전부의 제어부가 구비된 PCB부를 포함하는 케이스부; 및
iii) 상기 USB 단자로 인가된 전압을 가변 및 제어하기 위한 데이터 라인을 포함하지 않고, 충전부와 상기 PCB부를 전기적으로 연결하는 케이블부를 포함하는 무선 충전 시스템으로,
상기 PCB부의 일면 또는 양면에 절연 플레이트, 방열 플레이트 및 히트폴(heat pole)을 포함하는 방열부가 위치하며,
상기 절연 플레이트 및 히트폴은 방열 플레이트 위에 위치하며, 상기 히트폴은 상기 절연 플레이트를 관통하는 홀 내에 구비되어 PCB부와 열적으로 연결되며,
상기 방열 플레이트는 PCB부 반대 방향으로 연장된 방열 돌기를 가지는 것을 특징으로 하는 발열 방지 무선 충전 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180073335A KR101922022B1 (ko) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 발열 방지 무선 충전 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180073335A KR101922022B1 (ko) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 발열 방지 무선 충전 시스템 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180010208 Division | 2018-01-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101922022B1 true KR101922022B1 (ko) | 2019-02-13 |
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ID=65366483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180073335A KR101922022B1 (ko) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 발열 방지 무선 충전 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101922022B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110880803A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-13 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 无线充电装置 |
| KR20210058596A (ko) | 2019-11-14 | 2021-05-24 | 장병진 | 무선 충전 타일 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101504068B1 (ko) * | 2014-06-27 | 2015-03-19 | 주식회사 에프아이티글로벌 | 맞춤형 무선충전 송신시스템 |
-
2018
- 2018-06-26 KR KR1020180073335A patent/KR101922022B1/ko active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101504068B1 (ko) * | 2014-06-27 | 2015-03-19 | 주식회사 에프아이티글로벌 | 맞춤형 무선충전 송신시스템 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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