KR102015441B1 - 공기 조화기 - Google Patents

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KR102015441B1
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Abstract

전자기파 차단을 위한 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터가 구비되는 공기 조화기에 관한 것으로, 실외기와, 실외기에 전기적으로 연결되어 공기 조화를 수행하는 실내기와, 입력되는 전원의 노이즈를 제거하여 실외기 및 실내기로 출력하는 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터 모듈을 포함하고, EMI 필터 모듈은, 코일이 권선된 코어와, 코어 하부에 위치하고 코일에 전기적으로 연결되어 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 회로가 배치되는 회로 기판과, 코어와 회로 기판 사이에 배치되고 표면에 노이즈 차단막이 형성되는 노이즈 차단 기판을 포함할 수 있다.

Description

공기 조화기 {Air conditioner}
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로 특히, 전자기파 차단을 위한 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터가 구비되는 공기 조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화기는 소정의 냉매를 압축, 증발 및 응축시킴으로써, 냉매의 증발에 따른 주위 공기와의 열교환을 통하여 발생하는 찬공기를 팬을 이용하여 실내로 토출하는 냉방기기에 주로 사용되고 있다.
최근에는 냉매의 압축, 증발 및 응축 사이클을 역으로 이용하여 냉매의 응축에 따른 냉매와 주위 공기와의 열교환을 통하여 발생하는 더운 공기를 팬을 이용하여 실내로 토출함으로써 난방 기능을 가진 냉난방 겸용 공기 조화기가 보급됨에 따라, 공기 조화기는 사계절 내내 가정의 실내 온도를 조절하는 기기로 이용되고 있다.
이처럼, 공기 조화기는 다양한 기능을 수행하므로, 다양한 오동작이 발생할 수 있다.
특히, 공기 조화기는 실내기와 실외기의 구동시에 발생하는 전자기파에 의해 오동작이 발생할 수 있다.
따라서, 공기 조화기는 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터를 배치하여 전자기파를 차단하고 있다.
공기 조화기의 EMI 필터는 전원 입력단에 코일이 배치되는데, 인버터 회로의 복잡한 구조로 인하여 코일 부품 아래로 접지 혹은 그 부품에 직접적으로 연결되지 않는 다른 신호의 PCB 패턴이 지나가도록 설계하는 경우가 대부분이다.
하지만, 이 경우 코일에서 발생하는 노이즈가 코일 아래로 지나가는 PCB 패턴으로 커플링될 수가 있어, 결국 의도치 않게 PCB 패턴을 통해 노이즈의 전달 경로가 생성되어 인버터 회로의 정상 동작에 악영향을 줄 수 있는 문제가 있었다.
따라서, 코일 부품에서 발생하는 노이즈를 차단하여 인버터 회로의 오동작을 제거할 수 있는 EMI 필터 모듈을 갖는 공기 조화기의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은, 코어와 회로 기판 사이에 노이즈 차단막이 형성된 노이즈 차단 기판을 배치함으로써, 코어에서 회로 기판으로의 노이즈 커플링을 차단하여 인버터 회로의 오동작을 제거할 수 있는 공기 조화기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기는, 실외기와, 실외기에 전기적으로 연결되어 공기 조화를 수행하는 실내기와, 입력되는 전원의 노이즈를 제거하여 실외기 및 실내기로 출력하는 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터 모듈을 포함하고, EMI 필터 모듈은, 코일이 권선된 코어와, 코어 하부에 위치하고 코일에 전기적으로 연결되어 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 회로가 배치되는 회로 기판과, 코어와 회로 기판 사이에 배치되고 표면에 노이즈 차단막이 형성되는 노이즈 차단 기판을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 공기 조화기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 코어와 회로 기판 사이에 노이즈 차단막이 형성된 노이즈 차단 기판을 배치함으로써, 코어에서 회로 기판으로의 노이즈 커플링을 차단하여 인버터 회로의 오동작을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 코일 아래의 회로 기판 영역에도 회로 패턴 설계가 가능하므로, 회로 설계의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 코일에서 방사되는 노이즈의 일부가 노이즈 차단 기판을 통해 회로 기판의 접지로 바이패스되면서 EMI 특성 개선 효과가 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 EMI 필터 모듈이 구비되는 실외기를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 EMI 필터 모듈의 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 회로 기판에 배치되는 노이즈 차단 기판의 위치를 보여주는 상면도이다.
도 5 및 도 6은 노이즈 차단 기판에 배치되는 공통 모드 초크 코일을 보여주는 도면이다.
도 7은 노멀 모드 초크 코일을 보여주는 도면이다.
도 8은 노이즈 차단 기판에 형성되는 비어 홀 및 노이즈 차단막을 보여주는 하면도이다.
도 9는 본 발명 제1 실시예에 따른 EMI 필터 모듈을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명 제2 실시예에 따른 EMI 필터 모듈을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명 제3 실시예에 따른 EMI 필터 모듈을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명 제4 실시예에 따른 EMI 필터 모듈을 보여주는 도면이다.
도 13은 노이즈 차단막의 유무에 따른 전자계 필드를 보여주는 도면이다.
도 14 및 도 15는 노이즈 차단막의 유무에 따른 코일의 노이즈 레벨을 비교한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기 조화기는 적어도 하나의 실외기(100)와, 실외기(100)와 냉매 배관으로 연결되어 공기 조화를 수행하는 적어도 하나의 실내기(200)와, 운전 명령을 근거로 실외기(100) 또는 실내기(200)를 운전하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 실내기(200)는 실내 공기와 냉매를 열 교환시키는 실내 열 교환기와, 열 교환된 실내 공기를 송풍시키는 실내 팬과, 송풍되는 실내 공기를 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
또한, 실내기(200)는 실외기(100)와 통신 연결되어 공기 조화를 수행할 수 있다.
그리고, 실외기(100)는 실외 공기와 냉매를 열 교환시키는 실외 열 교환기와, 열 교환된 실외 공기를 송풍시키는 실외 팬과, 냉매를 압축시키는 압축기를 포함할 수 있다.
또한, 실외기(100)는 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터 모듈(도시하지 않음)이 구비될 수 있다.
여기서, EMI 필터 모듈은, 입력되는 전원의 노이즈를 제거하여 실외기 및 실내기로 출력할 수 있다.
일 예로, EMI 필터 모듈은 코일이 권선된 코어, 코어 하부에 위치하고 코일에 전기적으로 연결되어 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 회로가 배치되는 회로 기판, 그리고 코어와 회로 기판 사이에 배치되고 표면에 노이즈 차단막이 형성되는 노이즈 차단 기판을 포함할 수 있다.
여기서, 노이즈 차단막은 구리, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있는데, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 공기 조화기는, 사용자의 운전 명령을 입력받아 제어부로 전송하는 무선 제어기(300)를 더 포함할 수도 있다.
일 예로, 무선 제어기(300)는 실내에 구비될 수 있는데, 실내기(200)와 무선 통신 방식, 예를 들어 IR(Infra-Red Ray Communication), RF(Radio Frequency Communication) 등으로 연결되어 데이터를 송수신하는 무선 리모컨이 일반적이다.
경우에 따라, 무선 제어기(300)는 컴퓨터, 휴대전화, 스마트폰, 및 피디에이(PDA) 중 어느 하나의 단말기일 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 EMI 필터 모듈이 구비되는 실외기를 보여주는 도면이다.
일반적으로 공기 조화기는 실내기(200)와 실외기(100)의 구동시에 발생하는 전자기파에 의해 오동작이 발생할 수 있다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 기존의 공기 조화기는 실외기(100) 내에 실외기용 EMI(Electro Magnetic Compatibility) 필터(110)를 배치하여 실외기(100)의 구동에 따른 전자기파를 차단하고, 실내기 내에 실내기용 EMI 필터(210)를 배치하여 실내기의 구동에 따른 전자기파를 차단함으로써, 전자기파에 의한 오동작을 줄일 수 있다.
여기서, EMI 필터 모듈(400)는, 실외기(100) 내에만 배치될 수 있으나, 경우에 따라서는 실내기 내에만 배치할 수도 있다.
하지만, 초기 입력 전원에서 발생하는 노이즈를 차단하기 위해서는, EMI 필터 모듈(400)를 실외기(100)의 전원 입력단에 배치하는 것이 유리할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 EMI 필터 모듈(400)은, 입력되는 전원의 노이즈를 제거하여 실외기(100) 및 실내기로 출력할 수 있다.
일 예로, EMI 필터 모듈(400)은, 코일이 권선된 코어, 코어 하부에 위치하고 코일에 전기적으로 연결되어 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 회로가 배치되는 회로 기판, 그리고 코어와 회로 기판 사이에 배치되고 표면에 노이즈 차단막이 형성되는 노이즈 차단 기판을 포함할 수 있다.
여기서, 노이즈 차단막은, 구리, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 노이즈 차단막의 두께는, 노이즈 차단 기판의 두께보다 더 얇을 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막의 두께가 두꺼울수록 노이즈 차단율이 상승하지만, 노이즈 차단막이 노이즈 차단 기판보다 두꺼우면 전체 크기 및 하중이 증가하여 하부에 위치하는 회로 기판과의 접촉으로 인한 회로 손상이 발생될 수 있기 때문이다.
이어, 노이즈 차단 기판은, 코일 단자가 회로 기판에 전기적으로 연결되도록, 코일이 지나는 다수의 비어 홀(via hole)을 포함할 수 있다.
여기서, 비어 홀은, 노이즈 차단 기판의 가장자리 영역에 형성될 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막의 면적을 최대화하고 노이즈 차단막과 코일 단자와의 전기적 접촉을 방지하기 위함이다.
경우에 따라, 비어 홀의 개수는, 코일의 단자 개수와 동일할 수 있다.
그 이유는, 코일의 단자들이 하부에 위치하는 회로 기판에 형성된 전기 회로에 연결되기 위하여 노이즈 차단 기판을 관통해야 되기 때문이다.
다음, 노이즈 차단막은, 비어 홀의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 형성될 수 있다.
여기서, 노이즈 차단막과 비어 홀 사이에는, 노이즈 차단 기판이 노출될 수 있다.
이처럼, 노이즈 차단막과 비어 홀이 서로 일정 간격을 갖는 이유는, 노이즈 차단막과 비어 홀을 관통하는 코일 단자와의 전기적 접촉을 방지하기 위함이다.
경우에 따라, 노이즈 차단막과 비어 홀 사이의 간격은, 비어 홀의 직경에 따라 가변될 수 있다.
일 예로, 노이즈 차단막과 비어 홀 사이의 간격은, 비어 홀의 직경이 작을수록 넓어질 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막의 면적을 최대화시킴과 동시에 노이즈 차단막과 코일 단자와의 전기적 접촉을 방지하기 위함이다.
또한, 노이즈 차단 기판은, 회로 기판을 마주하는 하부면 위에 돌출되어 형성되고, 회로 기판에 접지되는 접지 단자를 포함할 수도 있다.
여기서, 접지 단자는, 노이즈 차단막에 접촉되어 형성될 수 있다.
그리고, 접지 단자의 높이는, 코일의 단자가 노이즈 차단 기판을 관통하여 회로 기판에 전기적으로 연결될 때, 노이즈 차단 기판으로부터 돌출되는 코일의 단자 높이와 동일할 수 있다.
또한, 노이즈 차단 기판은, 회로 기판으로부터 일정 간격 떨어져 위치할 수 있다.
여기서, 노이즈 차단 기판과 회로 기판 사이의 간격은, 노이즈 차단막의 두께에 따라 가변될 수 있다.
일 예로, 노이즈 차단 기판과 회로 기판 사이의 간격은, 노이즈 차단막의 두께가 두꺼울수록 넓어질 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막의 두께가 두꺼울수록 노이즈 차단율이 상승하지만, 노이즈 차단막이 하부에 위치하는 회로 기판에 접촉될 수 있기 때문이다.
다음, 노이즈 차단 기판은, 회로 기판을 마주하는 하부면 위에 노이즈 차단막이 형성될 수 있다.
여기서, 노이즈 차단막의 면적은, 노이즈 차단 기판의 하부면 전체 면적 중, 약 50% ~ 약 99%일 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막의 면적이 노이즈 차단 기판의 하부면 전체 면적 중 약 50% 이하이면, 노이즈 차단율이 저하되고, 노이즈 차단막의 면적이 노이즈 차단 기판의 하부면 전체 면적 중 약 99% 이상이면 노이즈 차단막과 코일 단자와의 전기적 단락이 발생할 수 있다.
경우에 따라, 노이즈 차단 기판은, 회로 기판을 마주하는 하부면 위에 형성되는 제1 노이즈 차단막, 코어를 마주하는 상부면 위에 형성된 제2 노이즈 차단막, 그리고 제1, 제2 노이즈 차단막이 연결되도록 측면에 형성되는 제3 노이즈 차단막을 포함할 수도 있다.
여기서, 제1 노이즈 차단막의 면적은, 노이즈 차단 기판의 하부면 전체 면적 중, 약 50% ~ 약 99%이고, 제2 노이즈 차단막의 면적은, 노이즈 차단 기판의 상부면 전체 면적 중, 약 50% ~ 약 99%이며, 제3 노이즈 차단막의 면적은, 노이즈 차단 기판의 측면 전체 면적 중, 약 50% ~ 약 99%일 수 있다.
다른 경우로서, 제1, 제2 노이즈 차단막의 면적은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제1 노이즈 차단막의 면적은, 제2 노이즈 차단막의 면적보다 더 넓을 수 있다.
그 이유는, 제1 노이즈 차단막이 회로 기판에 인접하고, 제2 노이즈 차단막이 코일에 인접하므로, 코일에서 발생한 노이즈가 회로 기판의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2 노이즈 차단막의 재질은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제1 노이즈 차단막의 재질은, 구리이고, 제2 노이즈 차단막의 재질은, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그 이유는, 회로 기판에 인접한 노이즈 차단막에 노이즈 차단율이 높은 금속재질을 사용함으로써, 노이즈 차단율을 높일 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2 노이즈 차단막의 두께는, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제1 노이즈 차단막의 두께는, 제2 노이즈 차단막의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.
그 이유는, 제1 노이즈 차단막이 회로 기판에 인접하고, 제2 노이즈 차단막이 코일에 인접하므로, 코일에서 발생한 노이즈가 회로 기판의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
또한, 노이즈 차단 기판은, 코어와 회로 기판 사이에 다수 개가 배치될 수도 있다.
일 예로, 다수의 노이즈 차단 기판은, 코어에 인접하여 배치되고 다수의 비어 홀과 노이즈 차단막이 형성되는 제1 기판과, 제1 기판으로부터 소정 간격 떨어져서 회로 기판에 인접하여 배치되고 다수의 비어 홀과 노이즈 차단막이 형성되는 제2 기판을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 기판의 비어 홀은, 제2 기판의 비어 홀에 각각 대응하도록 배치될 수 있다.
그 이유는, 코일의 단자가 제1 기판의 비어 홀 및 제2 기판의 비어 홀을 관통하여 회로 기판에 연결될 수 있기 때문이다.
또한, 제1 기판의 비어 홀 개수는, 제2 기판의 비어 홀 개수와 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제1 기판의 비어 홀 개수는, 제2 기판의 비어 홀 개수와 서로 다를 수도 있다.
따라서, 코어의 코일 단자는, 제1 기판의 비어 홀과 제2 기판의 비어 홀을 관통하여 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
다음, 제1 기판의 노이즈 차단막은, 제1 기판으로부터 돌출되는 제1 접지 단자에 의해, 제2 기판의 노이즈 차단막에 연결되고, 제2 기판의 노이즈 차단막은, 제2 기판으로부터 돌출되는 제2 접지 단자에 의해, 회로 기판에 접지될 수 있다.
또한, 제1, 제2 기판의 노이즈 차단막의 면적은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제2 기판의 노이즈 차단막의 면적은, 제1 기판의 노이즈 차단막의 면적보다 더 넓을 수 있다.
그 이유는, 제2 기판의 노이즈 차단막이 회로 기판에 인접하고, 제1 기판의 노이즈 차단막이 코일에 인접하므로, 코일에서 발생한 노이즈가 회로 기판의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
다음, 제1, 제2 기판의 노이즈 차단막의 재질은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제2 기판의 노이즈 차단막의 재질은, 구리이고, 제1 기판의 노이즈 차단막의 재질은, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그 이유는, 회로 기판에 인접한 노이즈 차단막에 노이즈 차단율이 높은 금속재질을 사용함으로써, 노이즈 차단율을 높일 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2 기판의 노이즈 차단막의 두께는, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제2 기판의 노이즈 차단막의 두께는, 제1 기판의 노이즈 차단막의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.
그 이유는, 제2 기판의 노이즈 차단막이 회로 기판에 인접하고, 제1 기판의 노이즈 차단막이 코일에 인접하므로, 코일에서 발생한 노이즈가 회로 기판의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
또한, 다수의 노이즈 차단 기판은, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고, 다수의 비어 홀과 노이즈 차단막이 형성되는 적어도 하나의 제3 기판을 더 포함할 수도 있다.
여기서, 제3 기판의 비어 홀은, 제1, 제2 기판의 비어 홀에 각각 대응하도록 배치될 수 있다.
일 예로, 제3 기판의 비어 홀 개수는, 제1, 제2 기판의 비어 홀 개수와 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제3 기판의 비어 홀 개수는, 제1, 제2 기판의 비어 홀 개수와 서로 다를 수도 있다.
따라서, 코어의 코일 단자는, 제1, 제, 제3 기판의 비어 홀을 관통하여 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 제3 기판의 노이즈 차단막은, 제1 기판으로부터 돌출되는 제1 접지 단자에 의해, 제1 기판의 노이즈 차단막에 연결되고, 제3 기판으로부터 돌출되는 제3 접지 단자에 의해, 제2 기판의 노이즈 차단막에 연결될 수 있다.
그리고, 제2 기판의 노이즈 차단막은, 제2 기판으로부터 돌출되는 제2 접지 단자에 의해, 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 제1, 제2, 제3 기판의 노이즈 차단막은, 제1, 제2, 제3 접지 단자를 통해 회로 기판에 접지될 수 있다.
다음, 제1, 제2, 제3 기판의 노이즈 차단막의 면적은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제3 기판의 노이즈 차단막의 면적은, 제1 기판의 노이즈 차단막의 면적보다 더 넓고, 제2 기판의 노이즈 차단막의 면적보다 더 좁을 수 있다.
그 이유는, 코일에서 발생한 노이즈가 회로 기판의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2, 제3 기판의 노이즈 차단막의 재질은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제3 기판의 노이즈 차단막의 재질은, 알루미늄이고, 제2 기판의 노이즈 차단막의 재질은, 구리이며, 제1 기판의 노이즈 차단막의 재질은, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그 이유는, 회로 기판에 인접한 노이즈 차단막에 노이즈 차단율이 높은 금속재질을 사용함으로써, 노이즈 차단율을 높일 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2, 제3 기판의 노이즈 차단막의 두께는, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제3 기판의 노이즈 차단막의 두께는, 제1 기판의 노이즈 차단막의 두께보다 더 두껍고, 제2 기판의 노이즈 차단막의 두께보다 더 얇을 수 있다.
따라서, 본 발명은, 코어와 회로 기판 사이에 노이즈 차단막이 형성된 노이즈 차단 기판을 배치함으로써, 코어에서 회로 기판으로의 노이즈 커플링을 차단하여 인버터 회로의 오동작을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은, 코일 아래의 회로 기판 영역에도 회로 패턴 설계가 가능하므로, 회로 설계의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은, 코일에서 방사되는 노이즈의 일부가 노이즈 차단 기판을 통해 회로 기판의 접지로 바이패스되면서 EMI 특성 개선 효과가 있다.
도 3은 본 발명에 따른 EMI 필터 모듈의 구조를 보여주는 도면이고, 도 4는 회로 기판에 배치되는 노이즈 차단 기판의 위치를 보여주는 상면도이며, 도 5 및 도 6은 노이즈 차단 기판에 배치되는 공통 모드 초크 코일을 보여주는 도면이고, 도 7은 노멀 모드 초크 코일을 보여주는 도면이며, 도 8은 노이즈 차단 기판에 형성되는 비어 홀 및 노이즈 차단막을 보여주는 하면도이다.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 EMI 필터 모듈은, 코일(414)이 권선된 코어(412)와, 코어(412) 하부에 위치하고 코일에 전기적으로 연결되어 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 회로(434)가 배치되는 회로 기판(432), 그리고 코어(412)와 회로 기판(432) 사이에 배치되고 표면에 노이즈 차단막(428)이 형성되는 노이즈 차단 기판(422)을 포함할 수 있다.
여기서, 노이즈 차단막(428)은, 구리, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 노이즈 차단막(428)의 두께는, 노이즈 차단 기판(422)의 두께보다 더 얇을 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막(428)의 두께가 두꺼울수록 노이즈 차단율이 상승하지만, 노이즈 차단막(428)이 노이즈 차단 기판(422)보다 두꺼우면 전체 크기 및 하중이 증가하여 하부에 위치하는 회로 기판(432)과의 접촉으로 인한 회로 손상이 발생될 수 있기 때문이다.
이어, 노이즈 차단 기판(422)은, 코일 단자(416)가 회로 기판(432)에 전기적으로 연결되도록, 코일(414)이 지나는 다수의 비어 홀(via hole)(424)을 포함할 수 있다.
여기서, 비어 홀(424)은, 노이즈 차단 기판(422)의 가장자리 영역에 형성될 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막(428)의 면적을 최대화하고 노이즈 차단막(428)과 코일 단자(416)와의 전기적 접촉을 방지하기 위함이다.
경우에 따라, 비어 홀(424)의 개수는, 코일의 단자(416) 개수와 동일할 수 있다.
그 이유는, 코일의 단자(416)들이 하부에 위치하는 회로 기판(432)에 형성된 전기 회로에 연결되기 위하여 노이즈 차단 기판(422)을 관통해야 되기 때문이다.
다음, 도 8과 같이, 노이즈 차단막(428)은, 비어 홀(424)의 둘레를 따라 일정 간격 d을 두고 형성될 수 있다.
여기서, 노이즈 차단막(428)과 비어 홀(424) 사이에는, 노이즈 차단 기판(422)이 노출될 수 있다.
이처럼, 노이즈 차단막(428)과 비어 홀(424)이 서로 일정 간격 d을 갖는 이유는, 노이즈 차단막(428)과 비어 홀(424)을 관통하는 코일 단자(416)와의 전기적 접촉을 방지하기 위함이다.
경우에 따라, 노이즈 차단막(428)과 비어 홀(424) 사이의 간격은, 비어 홀(424)의 직경 D에 따라 가변될 수 있다.
일 예로, 노이즈 차단막(428)과 비어 홀(424) 사이의 간격은, 비어 홀(424)의 직경 D이 작을수록 넓어질 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막(428)의 면적을 최대화시킴과 동시에 노이즈 차단막(428)과 코일 단자(416)와의 전기적 접촉을 방지하기 위함이다.
또한, 노이즈 차단 기판(422)은, 회로 기판(432)을 마주하는 하부면 위에 돌출되어 형성되고, 회로 기판(432)에 접지되는 접지 단자를 포함할 수도 있다.
여기서, 접지 단자(426)는, 노이즈 차단막(428)에 접촉되어 형성될 수 있다.
그리고, 접지 단자(426)의 높이는, 코일의 단자(416)가 노이즈 차단 기판(422)을 관통하여 회로 기판(432)에 전기적으로 연결될 때, 노이즈 차단 기판(422)으로부터 돌출되는 코일의 단자(416) 높이와 동일할 수 있다.
또한, 노이즈 차단 기판(422)은, 회로 기판(432)으로부터 일정 간격 떨어져 위치할 수 있다.
여기서, 노이즈 차단 기판(422)과 회로 기판(432) 사이의 간격은, 노이즈 차단막(428)의 두께에 따라 가변될 수 있다.
일 예로, 노이즈 차단 기판(422)과 회로 기판(432) 사이의 간격은, 노이즈 차단막(428)의 두께가 두꺼울수록 넓어질 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막(428)의 두께가 두꺼울수록 노이즈 차단율이 상승하지만, 노이즈 차단막(428)이 하부에 위치하는 회로 기판(432)에 접촉될 수 있기 때문이다.
다음, 노이즈 차단 기판(422)은, 회로 기판(432)을 마주하는 하부면 위에 노이즈 차단막(428)이 형성될 수 있다.
여기서, 노이즈 차단막(428)의 면적은, 노이즈 차단 기판(422)의 하부면 전체 면적 중, 약 50% ~ 약 99%일 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막(428)의 면적이 노이즈 차단 기판(422)의 하부면 전체 면적 중 약 50% 이하이면, 노이즈 차단율이 저하되고, 노이즈 차단막(428)의 면적이 노이즈 차단 기판(422)의 하부면 전체 면적 중 약 99% 이상이면 노이즈 차단막(428)과 코일 단자(416)와의 전기적 단락이 발생할 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 7과 같이, 코일(414)이 권선된 코어(412)는, 일 예로 페라이트 코어일 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
코일(414)은, 도 5와 같이 코일이 수직으로 세워진 공통 모드 초크 코일일 수도 있고, 도 6과 같이 Z일이 수평으로 놓여진 공통 모드 초크 코일일 수도 있다.
그리고, 코어(412)는, 원하는 인덕턴스 및 용도에 맞게 재질이 정해질 수 있으며, 원하는 인덕턴스에 따라 코어(412)에 감기는 코일(414)의 턴 수를 정할 수 있다.
이어, 코일(414)의 단자(426)는, 노이즈 차단 기판(422)의 비어 홀(424)을 관통하여 회로 기판(432)에 연결되는데, 회로 기판의 소정 회로에 납땜 등의 솔더링을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 코일(414)은, 도 7과 같이 코일이 수직 또는 수평으로 세워진 노멀 모드 초크 코일일 수도 있다.
도 9는 본 발명 제1 실시예에 따른 EMI 필터 모듈을 보여주는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명 제1 실시예인 EMI 필터 모듈은, 코일(414)이 권선된 코어(412)와 회로 기판(432) 사이에 하나의 노이즈 차단 기판(422)이 배치될 수 있다.
여기서, 회로 기판(432)을 마주하는 노이즈 차단 기판(422)의 하부면 위에는, 노이즈 차단막(428)이 배치될 수 있다.
일 예로, 노이즈 차단막(428)은, 구리, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 노이즈 차단막(428)의 두께 t1는, 노이즈 차단 기판(422)의 두께 t2보다 더 얇을 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막(428)의 두께 t1가 두꺼울수록 노이즈 차단율이 상승하지만, 노이즈 차단막(428)이 노이즈 차단 기판(422)보다 두꺼우면 전체 크기 및 하중이 증가하여 하부에 위치하는 회로 기판(432)과의 접촉으로 인한 회로 손상이 발생될 수 있기 때문이다.
이어, 노이즈 차단 기판(422)은, 코일 단자(416)가 회로 기판(432)에 전기적으로 연결되도록, 코일(414)이 지나는 다수의 비어 홀(via hole)(424)을 포함할 수 있다.
여기서, 비어 홀(424)의 개수는, 코일의 단자(416) 개수와 동일할 수 있다.
그 이유는, 코일의 단자(416)들이 하부에 위치하는 회로 기판(432)에 형성된 전기 회로에 연결되기 위하여 노이즈 차단 기판(422)을 관통해야 되기 때문이다.
또한, 노이즈 차단 기판(422)은, 회로 기판(432)을 마주하는 하부면 위에 돌출되어 형성되고, 회로 기판(432)에 접지되는 접지 단자(426)를 포함할 수도 있다.
여기서, 접지 단자(426)는, 노이즈 차단막(428)에 접촉되어 형성될 수 있다.
그리고, 접지 단자(426)의 높이 h1는, 코일의 단자(416)가 노이즈 차단 기판(422)을 관통하여 회로 기판(432)에 전기적으로 연결될 때, 노이즈 차단 기판(422)으로부터 돌출되는 코일의 단자(416) 높이 h2와 동일할 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단 기판(422)과 회로 기판(432)이 서로 평행하게 배치되도록 균형을 맞춤으로써, 회로 기판(432)을 마주하는 노이즈 차단막(428)의 면적을 최대화하여 노이즈 차단을 극대화시킬 수 있기 때문이다.
또한, 노이즈 차단 기판(422)은, 회로 기판(432)으로부터 일정 간격 떨어져 위치할 수 있다.
여기서, 노이즈 차단 기판(422)과 회로 기판(432) 사이의 간격은, 노이즈 차단막(428)의 두께에 t1 따라 가변될 수 있다.
일 예로, 노이즈 차단 기판(422)과 회로 기판(432) 사이의 간격은, 노이즈 차단막(428)의 두께 t1가 두꺼울수록 넓어질 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막(428)의 두께 t1가 두꺼울수록 노이즈 차단율이 상승하지만, 노이즈 차단막(428)이 하부에 위치하는 회로 기판(432)에 접촉될 수 있기 때문이다.
다음, 노이즈 차단막(428)의 면적은, 노이즈 차단 기판(422)의 하부면 전체 면적 중, 약 50% ~ 약 99%일 수 있다.
그 이유는, 노이즈 차단막(428)의 면적이 노이즈 차단 기판(422)의 하부면 전체 면적 중 약 50% 이하이면, 노이즈 차단율이 저하되고, 노이즈 차단막(428)의 면적이 노이즈 차단 기판(422)의 하부면 전체 면적 중 약 99% 이상이면 노이즈 차단막(428)과 코일 단자(416)와의 전기적 단락이 발생할 수 있다.
도 10은 본 발명 제2 실시예에 따른 EMI 필터 모듈을 보여주는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명 제2 실시예인 EMI 필터 모듈은, 코일이 권선된 코어와 회로 기판 사이에 하나의 노이즈 차단 기판(422)이 배치될 수 있다.
여기서, 노이즈 차단 기판(422)은, 회로 기판을 마주하는 하부면 위에 형성되는 제1 노이즈 차단막(428-1), 코어를 마주하는 상부면 위에 형성된 제2 노이즈 차단막(428-2), 그리고 제1, 제2 노이즈 차단막(428-1, 428-2)이 연결되도록 측면에 형성되는 제3 노이즈 차단막(428-3)을 포함할 수도 있다.
여기서, 제1 노이즈 차단막(428-1)의 면적은, 노이즈 차단 기판(422)의 하부면 전체 면적 중, 약 50% ~ 약 99%이고, 제2 노이즈 차단막(428-2)의 면적은, 노이즈 차단 기판(422)의 상부면 전체 면적 중, 약 50% ~ 약 99%이며, 제3 노이즈 차단막(428-3)의 면적은, 노이즈 차단 기판(422)의 측면 전체 면적 중, 약 50% ~ 약 99%일 수 있다.
다른 경우로서, 제1, 제2 노이즈 차단막(428-1, 428-2)의 면적은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제1 노이즈 차단막(428-1)의 면적은, 제2 노이즈 차단막(428-2)의 면적보다 더 넓을 수 있다.
그 이유는, 제1 노이즈 차단막(428-1)이 회로 기판(432)에 인접하고, 제2 노이즈 차단막(428-2)이 코일에 인접하므로, 코일에서 발생한 노이즈가 회로 기판의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2 노이즈 차단막(428-1, 428-2)의 재질은, 구리, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
경우에 따라, 제1, 제2 노이즈 차단막(428-1, 428-2)의 재질은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제1 노이즈 차단막(428-1)의 재질은, 구리이고, 제2 노이즈 차단막(428-2)의 재질은, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그 이유는, 회로 기판에 인접한 제1 노이즈 차단막(428-1)에 노이즈 차단율이 높은 금속재질을 사용함으로써, 노이즈 차단율을 높일 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2 노이즈 차단막(428-1, 428-2)의 두께는, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제1 노이즈 차단막(428-1)의 두께는, 제2 노이즈 차단막(428-2)의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.
그 이유는, 제1 노이즈 차단막(428-1)이 회로 기판에 인접하고, 제2 노이즈 차단막(428-2)이 코일에 인접하므로, 코일에서 발생한 노이즈가 회로 기판의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
도 11은 본 발명 제3 실시예에 따른 EMI 필터 모듈을 보여주는 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명 제3 실시예인 EMI 필터 모듈은, 코일이 권선된 코어와 회로 기판 사이에 다수의 노이즈 차단 기판(422)이 배치될 수 있다.
다수의 노이즈 차단 기판(422)은, 코어에 인접하여 배치되고 다수의 비어 홀(424a)과 노이즈 차단막(428a)이 형성되는 제1 기판(422a)과, 제1 기판(422a)으로부터 소정 간격 떨어져서 회로 기판(432)에 인접하여 배치되고 다수의 비어 홀(424b)과 노이즈 차단막(428b)이 형성되는 제2 기판(422b)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 기판(422a)의 비어 홀(424a)은, 제2 기판(422b)의 비어 홀(424b)에 각각 대응하도록 배치될 수 있다.
그 이유는, 코일의 단자(416)가 제1 기판(422a)의 비어 홀(424a) 및 제2 기판(422b)의 비어 홀(424b)을 관통하여 회로 기판(432)에 연결될 수 있기 때문이다.
또한, 제1 기판(422a)의 비어 홀(424a) 개수는, 제2 기판(422b)의 비어 홀(424b) 개수와 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제1 기판(422a)의 비어 홀(424a) 개수는, 제2 기판(422b)의 비어 홀(424b) 개수와 서로 다를 수도 있다.
따라서, 코어(414)의 코일 단자(416)는, 제1 기판(422a)의 비어 홀(424a)과 제2 기판(422b)의 비어 홀(424b)을 관통하여 회로 기판(432)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다음, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)은, 제1 기판(422a)으로부터 돌출되는 제1 접지 단자(426a)에 의해, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)에 연결되고, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)은, 제2 기판(422b)으로부터 돌출되는 제2 접지 단자(426b)에 의해, 회로 기판(432)에 접지될 수 있다.
또한, 제1, 제2 기판(422a, 422b)의 노이즈 차단막(428a, 428b)의 면적은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)의 면적은, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)의 면적보다 더 넓을 수 있다.
그 이유는, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)이 회로 기판(432)에 인접하고, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)이 코일(414)에 인접하므로, 코일(414)에서 발생한 노이즈가 회로 기판(432)의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
다음, 제1, 제2 기판(422a, 422b)의 노이즈 차단막(428a, 428b)의 재질은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)의 재질은, 구리이고, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)의 재질은, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그 이유는, 회로 기판(432)에 인접한 노이즈 차단막(428b)에 노이즈 차단율이 높은 금속재질을 사용함으로써, 노이즈 차단율을 높일 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2 기판(422a, 422b)의 노이즈 차단막(428a, 428b)의 두께는, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)의 두께는, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.
그 이유는, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)이 회로 기판(432)에 인접하고, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)이 코일에 인접하므로, 코일에서 발생한 노이즈가 회로 기판(432)의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
도 12는 본 발명 제4 실시예에 따른 EMI 필터 모듈을 보여주는 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명 제4 실시예인 EMI 필터 모듈은, 코일이 권선된 코어와 회로 기판 사이에 다수의 노이즈 차단 기판(422)이 배치될 수 있다.
다수의 노이즈 차단 기판(422)은, 코어에 인접하여 배치되고 다수의 비어 홀(424a)과 노이즈 차단막(428a)이 형성되는 제1 기판(422a)과, 제1 기판(422a)으로부터 소정 간격 떨어져서 회로 기판(432)에 인접하여 배치되고 다수의 비어 홀(424b)과 노이즈 차단막(428b)이 형성되는 제2 기판(422b)을 포함할 수 있다.
또한, 다수의 노이즈 차단 기판(422)은, 제1 기판(422a)과 제2 기판(422b) 사이에 배치되고, 다수의 비어 홀(424c)과 노이즈 차단막(428c)이 형성되는 적어도 하나의 제3 기판(422c)을 더 포함할 수도 있다.
여기서, 제3 기판(422c)의 비어 홀(424c)은, 제1, 제2 기판(422a, 422b)의 비어 홀(424a, 428b)에 각각 대응하도록 배치될 수 있다.
일 예로, 제3 기판(422c)의 비어 홀(424c) 개수는, 제1, 제2 기판(422a, 422b)의 비어 홀(424a, 424b) 개수와 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제3 기판(422c)의 비어 홀(424c) 개수는, 제1, 제2 기판(422a, 422b)의 비어 홀(424a, 424b) 개수와 서로 다를 수도 있다.
따라서, 코어(412)의 코일 단자(416)는, 제1, 제, 제3 기판(422a, 422b, 422c)의 비어 홀(424a, 424b, 424c)을 관통하여 회로 기판(432)에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 제3 기판(422c)의 노이즈 차단막(428c)은, 제1 기판(422a)으로부터 돌출되는 제1 접지 단자(426a)에 의해, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)에 연결되고, 제3 기판(422c)으로부터 돌출되는 제3 접지 단자(426c)에 의해, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)에 연결될 수 있다.
그리고, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)은, 제2 기판(422b)으로부터 돌출되는 제2 접지 단자(426b)에 의해, 회로 기판(432)에 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 제1, 제2, 제3 기판(422a, 422b, 422c)의 노이즈 차단막(428a, 428b, 428c)은, 제1, 제2, 제3 접지 단자(426a, 426b, 426c)를 통해 회로 기판(432)에 접지될 수 있다.
다음, 제1, 제2, 제3 기판(422a, 422b, 422c)의 노이즈 차단막(428a, 428b, 428c)의 면적은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제3 기판(422c)의 노이즈 차단막(428c)의 면적은, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)의 면적보다 더 넓고, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)의 면적보다 더 좁을 수 있다.
그 이유는, 코일에서 발생한 노이즈가 회로 기판(432)의 접지로 바이패스되는 속도 및 접지되는 노이즈량을 증가시킬 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2, 제3 기판(422a, 422b, 422c)의 노이즈 차단막(428a, 428b, 428c)의 재질은, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제3 기판(422c)의 노이즈 차단막(428c)의 재질은, 알루미늄이고, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)의 재질은, 구리이며, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)의 재질은, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그 이유는, 회로 기판(432)에 인접한 노이즈 차단막(428b)에 노이즈 차단율이 높은 금속재질을 사용함으로써, 노이즈 차단율을 높일 수 있기 때문이다.
또한, 제1, 제2, 제3 기판(422a, 422b, 422c)의 노이즈 차단막(428a, 428b, 428c)의 두께는, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제3 기판(422c)의 노이즈 차단막(428c)의 두께는, 제1 기판(422a)의 노이즈 차단막(428a)의 두께보다 더 두껍고, 제2 기판(422b)의 노이즈 차단막(428b)의 두께보다 더 얇을 수 있다.
따라서, 본 발명은, 코어와 회로 기판 사이에 노이즈 차단막이 형성된 노이즈 차단 기판을 배치함으로써, 코어에서 회로 기판으로의 노이즈 커플링을 차단하여 인버터 회로의 오동작을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은, 코일 아래의 회로 기판 영역에도 회로 패턴 설계가 가능하므로, 회로 설계의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은, 코일에서 방사되는 노이즈의 일부가 노이즈 차단 기판을 통해 회로 기판의 접지로 바이패스되면서 EMI 특성 개선 효과가 있다.
도 13은 노이즈 차단막의 유무에 따른 전자계 필드를 보여주는 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 노이즈 차단막을 갖는 노이즈 차단 기판이 코일과 회로 기판 사이에 삽입될 경우, 회로 기판이 배치되는 코일 하부 영역으로 전자계 필드가 전달되지 않음을 볼 수 있다.
즉, 코일 하부에 노이즈 차단막이 없는 경우에는, 코일 상부와 하부 및 측면 전체에 전자계 필드가 형성되어, 코일 하부에 위치하는 회로 기판에 노이즈를 전달하지만, 코일 하부에 노이즈 차단막이 있는 경우에는, 코일 상부와 측면에만 전자계 필드가 형성되고 코일 하부에는 전자계가 필드가 형성되지 않아, 코일 하부에 위치하는 회로 기판에 노이즈 전달을 차단할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 코어와 회로 기판 사이에 노이즈 차단막이 형성된 노이즈 차단 기판을 배치함으로써, 코어에서 회로 기판으로의 노이즈 커플링을 차단하여 인버터 회로의 오동작을 제거할 수 있다.
도 14 및 도 15는 노이즈 차단막의 유무에 따른 코일의 노이즈 레벨을 비교한 그래프로서, 도 14는 코일 상단부의 노이즈 레벨을 비교한 그래프이고, 도 15는 코일 하단부의 노이즈 레벨을 비교한 그래프이다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 노이즈 차단막을 갖는 노이즈 차단 기판이 코일과 회로 기판 사이에 삽입될 경우, 코일에서 발생된 노이즈가 회로 기판이 배치되는 코일 하부 영역 전달되지 않음을 볼 수 있다.
즉, 코일 하부에 노이즈 차단막이 있는 경우에는, 도 14와 같이 코일 상단부에서 발생하는 노이즈 레벨이 높게 나타나지만, 도 15와 같이 코일 하단부에서 발생하는 노이즈 레벨이 거의 제로로 나타남으로써, 코일 하부에 위치하는 회로 기판에 노이즈의 전달을 거의 차단할 수 있다.
이에 비해, 코일 하부에 노이즈 차단막이 없는 경우에는, 도 14와 같이 코일 상단부에서 발생하는 노이즈 레벨이 높게 나타나고, 도 15와 같이 코일 하단부에서 발생하는 노이즈 레벨도 높게 나타남으로써, 코일 하부에 위치하는 회로 기판에 노이즈가 전달되어 오동작을 유발할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 코어와 회로 기판 사이에 노이즈 차단막이 형성된 노이즈 차단 기판을 배치함으로써, 코어에서 회로 기판으로의 노이즈 커플링을 차단하여 인버터 회로의 오동작을 제거할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
400: EMI 필터 모듈
412: 코어
414: 코일
416: 코일 단자
422: 노이즈 차단 기판
424: 비어 홀
426: 접지 단자
428: 노이즈 차단막
432: 회로 기판

Claims (10)

  1. 실외기;
    상기 실외기에 전기적으로 연결되어 공기 조화를 수행하는 실내기; 그리고,
    입력되는 전원의 노이즈를 제거하여 상기 실외기 및 실내기로 출력하는 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터 모듈을 포함하고,
    상기 EMI 필터 모듈은,
    코일이 권선된 코어;
    상기 코어 하부에 위치하고, 상기 코일에 전기적으로 연결되어 상기 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 회로가 배치되는 회로 기판; 그리고,
    상기 코어와 상기 회로 기판 사이에 배치되고, 표면에 노이즈 차단막이 형성되는 노이즈 차단 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 노이즈 차단막은,
    구리, 알루미늄, 철, 니켈, 은 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 노이즈 차단 기판은,
    상기 코일의 단자가 상기 회로 기판에 전기적으로 연결되도록, 상기 코일의 단자가 지나는 다수의 비어 홀(via hole)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 노이즈 차단막은,
    상기 비어 홀의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 노이즈 차단막과 상기 비어 홀 사이에는,
    상기 노이즈 차단 기판이 노출되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 노이즈 차단 기판은,
    상기 회로 기판을 마주하는 하부면 위에 돌출되어 형성되고, 상기 회로 기판에 접지되는 접지 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 노이즈 차단 기판은,
    상기 회로 기판으로부터 일정 간격 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 노이즈 차단 기판은,
    상기 회로 기판을 마주하는 하부면 위에 상기 노이즈 차단막이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 노이즈 차단 기판은,
    상기 회로 기판을 마주하는 하부면 위에 형성되는 제1 노이즈 차단막;
    상기 코어를 마주하는 상부면 위에 형성된 제2 노이즈 차단막; 그리고,
    상기 제1, 제2 노이즈 차단막이 연결되도록 측면에 형성되는 제3 노이즈 차단막을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 노이즈 차단 기판은,
    상기 코어와 상기 회로 기판 사이에 다수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
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