KR102269280B1

KR102269280B1 - Coil device and apparatus including the same

Info

Publication number: KR102269280B1
Application number: KR1020190110953A
Authority: KR
Inventors: 곽형걸; 박진무; 곽봉식; 김성규; 박준호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2021-06-24
Also published as: KR20210029563A

Abstract

본 발명은, 코일 장치 및 이를 구비하는 기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치는, 서로 인접하여 나란히 배치되는 복수의 서브 패턴을 포함하고, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에 배치되는 코일 패턴, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어에 배치되는 연결 패턴 및 제1 및 제2 레이어를 연결하는 복수의 비아(via)를 포함하고, 코일 패턴은, 적어도 하나의 영역에서, 복수의 서브 패턴 중 적어도 하나의 연결이 단절되도록 형성되고, 복수의 비아는, 연결이 단절된 적어도 하나의 서브 패턴의 단부에 각각 형성되고, 연결 패턴은, 복수의 비아를 연결하는 형태로 형성되고, 연결이 단절된 적어도 하나의 서브 패턴을 제외한 나머지 서브 패턴과 교차되도록 배치될 수 있다. 따라서, 일정 간격을 두고 인접하여 나란히 배치되는 복수의 서브 패턴을 통해, 코일 장치의 두께를 줄이면서도, 표피 효과(skin effect)를 줄여, 코일 패턴의 저항 증가로 인한 발열 문제를 해결할 수 있고, 코일 패턴이 권선되는 동안, 복수의 서브 패턴이 서로 교차되도록 배치함으로써, 복수의 서브 패턴의 단면적을 모두 동일하게 형성할 수 있다. 그 외에 다양한 실시예들이 가능하다.The present invention relates to a coil device and an apparatus having the same. A coil device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of sub-patterns disposed side by side adjacent to each other, a coil pattern disposed on a first layer of a printed circuit board, and a connection disposed on a second layer of the printed circuit board a plurality of vias connecting the pattern and the first and second layers, wherein the coil pattern is formed in at least one region to disconnect at least one of the plurality of sub-patterns, and the plurality of vias includes: , each of which is formed at the ends of at least one sub-pattern in which the connection is disconnected, the connection pattern is formed in a form that connects a plurality of vias, and is disposed to intersect the remaining sub-patterns except for at least one sub-pattern in which the connection is disconnected. have. Therefore, through a plurality of sub-patterns arranged adjacently and side by side at regular intervals, the thickness of the coil device is reduced and the skin effect is reduced, so that the heat problem caused by the increase in the resistance of the coil pattern can be solved, and the coil By disposing the plurality of sub-patterns to cross each other while the patterns are wound, the cross-sectional areas of the plurality of sub-patterns may all be formed to be the same. In addition, various embodiments are possible.

Description

Coil device and device having same {COIL DEVICE AND APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 발명은, 코일 장치 및 이를 구비하는 기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판에 형성된 코일 패턴을 이용하여, 전력을 송수신하는 코일 장치 및 이를 구비하는 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a coil device and a device having the same, and more particularly, to a coil device for transmitting and receiving electric power using a coil pattern formed on a substrate, and a device having the same.

일반적으로 전자기기에 전력을 공급하는 경우, 전자기기에 물리적인 케이블 또는 전선을 연결하여 상용전원을 공급하는 단자 공급 방식이 사용된다. 이러한, 단자 공급 방식은, 케이블 또는 전선들이 상당한 공간을 차지하고, 정리가 용이하지 않으며, 단선의 위험이 있다.In general, when power is supplied to an electronic device, a terminal supply method of supplying commercial power by connecting a physical cable or wire to the electronic device is used. Such a terminal supply method, cables or wires occupy a significant space, is not easy to organize, there is a risk of disconnection.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 무선 전력 전송 방식에 대한 연구가 논의되고 있다.Recently, in order to solve this problem, research on a wireless power transmission method is being discussed.

무선 전력 전송 시스템은, 단일 코일 또는 멀티 코일을 통해 전력을 공급하는 무선 전력 전송 장치와, 무선 전력 전송 장치로부터 무선으로 공급되는 전력을 수신하여 이를 사용하는 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있다.The wireless power transmission system may include a wireless power transmission device that supplies power through a single coil or a multi-coil, and a wireless power reception device that receives power wirelessly supplied from the wireless power transmission device and uses the same.

무선 전력 공급 방법으로는 유도 결합 방식(inductive coupling) 방식이 주로 사용되고 있으며, 이 방식은, 인접한 두 개의 코일(coil) 중 1차 코일에 흐르는 전류의 세기를 변화시키면, 그 전류에 의해 자기장이 변하고, 이로 인하여 2차 코일을 지나는 자속이 변하게 되어, 2차 코일 측에 유도 기전력이 생기는 원리를 이용한다. 즉, 이 방식에 따르면, 두 개 도선을 공간적으로 움직이지 않고도 두 개 코일을 이격시킨 채 1차 코일의 전류만 변화시키면, 유도 기전력이 생기게 된다.As a wireless power supply method, an inductive coupling method is mainly used, and in this method, when the strength of a current flowing in the primary coil of two adjacent coils is changed, the magnetic field is changed by the current and , this uses the principle that the magnetic flux passing through the secondary coil changes and an induced electromotive force is generated on the secondary coil side. That is, according to this method, if only the current of the primary coil is changed while the two coils are spaced apart without moving the two conductors spatially, an induced electromotive force is generated.

한편, 일반적인 코일 장치의 경우, 선행기술 1(일본 공개특허공보 제2008-172871호)와 같이, 와이어 형태의 코일을 이용하나, 코일의 두께가 두껍고, 권선 수가 증가할수록 코일이 적층되어 장치의 두께가 두꺼워져, 조립성이 떨어지는 문제점이 있다.On the other hand, in the case of a general coil device, as in Prior Art 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-172871), a wire-type coil is used, but the thickness of the coil is thicker, and as the number of windings increases, the coils are stacked to increase the thickness of the device is thickened, and there is a problem in that assembling property is deteriorated.

또한, 선행기술 2(한국 공개특허공보 제10-2013-0110397호)와 같이, 기판에 형성된 코일 패턴을 이용하는 경우, 장치의 두께를 줄일 수 있으나, 주파수가 높은 교류 전류가 흐를 때 도체의 겉 둘레로 전류가 흐르는 표피 효과(skin effect)로 인해 전류가 흐르는 코일 패턴의 유효 면적이 감소하고, 코일 패턴의 저항이 증가하게 되어, 발열이 심해지고, 전력 송수신의 성능이 저하되는 문제점이 있다.In addition, as in Prior Art 2 (Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2013-0110397), when a coil pattern formed on a substrate is used, the thickness of the device can be reduced, but when an alternating current with a high frequency flows, the outer circumference of the conductor Due to the skin effect through which the current flows, the effective area of the coil pattern through which the current flows is reduced, and the resistance of the coil pattern increases, so that there is a problem in that heat is increased, and the performance of power transmission and reception is deteriorated.

JP 2008-172871 AJP 2008-172871 A KR 10-2013-0110397 AKR 10-2013-0110397 A

본 발명은, 코일 패턴이 복수의 서브 패턴을 포함하도록 구성하여, 코일 패턴의 저항을 감소시킴으로써, 발열을 저감할 수 있는 코일 장치 및 이를 구비하는 기기를 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide a coil device capable of reducing heat generation by reducing the resistance of the coil pattern by configuring the coil pattern to include a plurality of sub-patterns, and a device having the same.

본 발명은, 복수의 서브 패턴의 단면적을 동일하게 형성하여, 각 서브 패턴에 전류가 동일하게 흐르도록 하는 코일 장치 및 이를 구비하는 기기를 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide a coil device and a device having the same, in which cross-sectional areas of a plurality of sub-patterns are formed to be the same so that current flows equally in each sub-pattern.

본 발명은, 단면적이 동일한 복수의 서브 패턴을 포함하는 코일 패턴을 복수 개 포함하고, 복수의 코일 패턴들이 서로 중첩되도록 구성하여, 무선 전력의 송수신 성능을 향상시킬 수 있는 코일 장치 및 이를 구비하는 기기를 제공함에 있다. The present invention provides a coil device capable of improving wireless power transmission/reception performance by including a plurality of coil patterns including a plurality of sub-patterns having the same cross-sectional area, and configuring the plurality of coil patterns to overlap each other, and an apparatus having the same is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치는, 일정 간격을 두고 인접하여 나란히 배치되는 복수의 서브 패턴으로 구성된 코일 패턴을 포함하고, 코일 패턴은, 복수의 서브 패턴의 배열 순서를 변경하면서 권선되도록 형성될 수 있다. In order to achieve the above object, a coil device according to an embodiment of the present invention includes a coil pattern composed of a plurality of sub-patterns arranged side by side adjacent to each other at a predetermined interval, and the coil pattern is an arrangement of the plurality of sub-patterns. It may be formed to be wound while changing the order.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치는, 서로 인접하여 나란히 배치되는 복수의 서브 패턴을 포함하고, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에 배치되는 코일 패턴, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어에 배치되는 연결 패턴 및 제1 및 제2 레이어를 연결하는 복수의 비아(via)를 포함하고, 코일 패턴은, 적어도 하나의 영역에서, 복수의 서브 패턴 중 적어도 하나의 연결이 단절되도록 형성되고, 복수의 비아는, 연결이 단절된 적어도 하나의 서브 패턴의 단부에 각각 형성되고, 연결 패턴은, 복수의 비아를 연결하는 형태로 형성되고, 연결이 단절된 적어도 하나의 서브 패턴을 제외한 나머지 서브 패턴과 교차되도록 배치될 수 있다.In order to achieve the above object, a coil device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of sub-patterns disposed side by side adjacent to each other, and a coil pattern disposed on a first layer of a printed circuit board, a connection pattern disposed on the second layer and a plurality of vias connecting the first and second layers, wherein the coil pattern is configured such that the connection of at least one of the plurality of sub-patterns is cut off in at least one region formed, and the plurality of vias are respectively formed at the ends of the at least one sub-pattern in which the connection is disconnected, the connection pattern is formed in a form that connects the plurality of vias, and the remaining sub-patterns except for the at least one sub-pattern in which the connection is disconnected are formed. It may be arranged to intersect the pattern.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치는, 서로 인접하여 나란히 배치되는 복수의 제1 서브 패턴을 포함하고, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에 배치되는 제1 코일 패턴, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어에 배치되는 제2 코일 패턴, 제2 레이어에 배치되는 제1 연결 패턴 및 제1 및 제2 레이어를 연결하는 복수의 비아(via)를 포함하고, 제1 코일 패턴은, 제2 코일 패턴과 일부 중첩되도록 배치되고, 제2 코일 패턴과 중첩되지 않는 적어도 하나의 영역에서, 복수의 제1 서브 패턴 중 적어도 하나의 연결이 단절되도록 형성되고, 복수의 비아는, 연결이 단절된 적어도 하나의 제1 서브 패턴의 단부에 각각 형성되고, 제1 연결 패턴은, 연결이 단절된 적어도 하나의 제1 서브 패턴의 단부에 형성된 복수의 비아를 연결하는 형태로 형성되고, 제2 코일 패턴과 중첩되지 않는 적어도 하나의 영역에서, 연결이 단절된 적어도 하나의 제1 서브 패턴을 제외한 나머지 제1 서브 패턴과 교차될 수 있다.In order to achieve the above object, a coil device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of first sub-patterns disposed side by side adjacent to each other, and a first coil pattern disposed on a first layer of a printed circuit board; a second coil pattern disposed on a second layer of the printed circuit board, a first connection pattern disposed on the second layer, and a plurality of vias connecting the first and second layers, the first coil pattern comprising: , disposed to partially overlap with the second coil pattern, and is formed such that at least one of the plurality of first sub-patterns is disconnected from the connection in at least one region that does not overlap the second coil pattern, and the plurality of vias have Each of the at least one disconnected first sub-pattern is formed at the end, and the first connection pattern is formed to connect a plurality of vias formed at the disconnected end of the at least one first sub-pattern, and the second coil pattern In at least one region that does not overlap with the first sub-pattern, the remaining first sub-patterns may intersect except for the at least one first sub-pattern in which the connection is severed.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기기는, 코일 장치를 구비하고, 상기 코일 장치는, 서로 인접하여 나란히 배치되는 복수의 서브 패턴을 포함하고, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에 배치되는 코일 패턴, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어에 배치되는 연결 패턴 및 제1 및 제2 레이어를 연결하는 복수의 비아(via)를 포함하고, 코일 패턴은, 적어도 하나의 영역에서, 복수의 서브 패턴 중 적어도 하나의 연결이 단절되도록 형성되고, 복수의 비아는, 연결이 단절된 적어도 하나의 서브 패턴의 단부에 각각 형성되고, 연결 패턴은, 복수의 비아를 연결하는 형태로 형성되고, 연결이 단절된 적어도 하나의 서브 패턴을 제외한 나머지 서브 패턴과 교차되도록 배치될 수 있다.In order to achieve the above object, an apparatus according to an embodiment of the present invention includes a coil device, wherein the coil device includes a plurality of sub-patterns arranged side by side adjacent to each other, and a first layer of a printed circuit board a coil pattern disposed on the , a connection pattern disposed on a second layer of the printed circuit board, and a plurality of vias connecting the first and second layers, wherein the coil pattern includes, in at least one region, a plurality of vias. At least one of the sub-patterns is formed to be disconnected, the plurality of vias are respectively formed at the ends of the at least one sub-pattern where the connection is disconnected, the connection pattern is formed to connect the plurality of vias, and the connection is It may be arranged to intersect the remaining sub-patterns except for at least one disconnected sub-pattern.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 코일 패턴이 일정 간격을 두고 인접하여 나란히 배치되는 복수의 서브 패턴을 포함하도록 구성함으로써, 코일 장치의 두께를 줄이면서도, 표피 효과(skin effect)를 줄여, 코일 패턴의 저항 증가로 인한 발열 문제를 해결할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, by configuring the coil pattern to include a plurality of sub-patterns arranged side by side adjacent to each other at a predetermined interval, while reducing the thickness of the coil device, the skin effect is reduced, the coil pattern It is possible to solve the heat problem caused by the increase of the resistance.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 코일 패턴이 권선되는 동안, 복수의 서브 패턴이 서로 교차되도록 배치함으로써, 복수의 서브 패턴의 배열 순서를 변경하여, 복수의 서브 패턴의 단면적을 모두 동일하게 형성할 수 있고, 이를 통해 복수의 서브 패턴에 전류가 동일하게 흐르도록 할 수 있어, 코일 장치의 발열을 보다 확실히 저감할 수 있고, 무선 전력의 송수신 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다.Further, according to various embodiments of the present disclosure, while the coil pattern is wound, the arrangement order of the plurality of sub-patterns is changed by disposing the plurality of sub-patterns to cross each other so that the cross-sectional areas of the plurality of sub-patterns are all the same. can be formed, and through this, current can flow equally through the plurality of sub-patterns, so that heat generation of the coil device can be more reliably reduced, and wireless power transmission/reception performance and efficiency can be improved.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 단면적이 동일한 복수의 서브 패턴을 포함하는 코일 패턴을 복수 개 포함하고, 코일 패턴들이 서로 중첩되도록 구성하며, 서로 중첩되는 영역을 제외한 나머지 영역에서 서브 패턴들이 서로 교차되도록 배치함으로써, 무선 전력의 송수신 성능 및 효율을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, according to various embodiments of the present invention, a plurality of coil patterns including a plurality of sub-patterns having the same cross-sectional area are included, the coil patterns are configured to overlap each other, and sub-patterns are formed in the remaining areas except for the overlapping areas By disposing to cross each other, it is possible to further improve the transmission/reception performance and efficiency of wireless power.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치의 내부 블록도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 내부 블록도이다.
도 4a 내지 4d는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 코일 장치에 포함된 코일 패턴의 구조의 설명에 참조되는 도면이다.
도 5a 및 5b는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 코일 장치에 포함된 코일 패턴의 구조의 설명에 참조되는 도면이다.
도 6a 내지 6d는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 복수의 서브 패턴이 배열이 변경되는 횟수에 대한 설명에 참조되는 도면이다.
도 7a 및 7d는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 코일 장치에 포함된 복수의 코일 패턴의 구조의 설명에 참조되는 도면이다.
도 8a 및 8b는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 코일 장치에 포함된 복수의 코일 패턴의 구조의 설명에 참조되는 도면이다.1 is a block diagram illustrating a wireless power system according to an embodiment of the present invention.
2 is an internal block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly, according to an embodiment of the present invention.
3 is an internal block diagram of an apparatus for receiving power wirelessly, according to an embodiment of the present invention.
4A to 4D are diagrams referred to in the description of the structure of a coil pattern included in a coil device according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are diagrams referred to in the description of a structure of a coil pattern included in a coil device according to another embodiment of the present invention.
6A to 6D are diagrams referenced in the description of the number of times the arrangement of a plurality of sub-patterns is changed, according to various embodiments of the present disclosure.
7A and 7D are diagrams referred to in the description of the structure of a plurality of coil patterns included in the coil device according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are diagrams referenced in the description of the structure of a plurality of coil patterns included in a coil device according to various embodiments of the present disclosure.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, in order to clearly and briefly describe the present invention, the illustration of parts irrelevant to the description is omitted, and the same reference numerals are used for the same or extremely similar parts throughout the specification.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given simply in consideration of the ease of writing the present specification, and do not give a particularly important meaning or role by themselves. Accordingly, the terms “module” and “unit” may be used interchangeably.

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.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the existence of, or addition of, elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다. Also, in this specification, terms such as first and second may be used to describe various elements, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless power system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무선 전력 시스템(10)은, 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 장치(100) 및 전송된 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the wireless power system 10 may include a wireless power transmitter 100 that wirelessly transmits power and a wireless power receiver 200 that receives the transmitted power.

무선 전력 전송 장치(100)는, 코일(181)에 흐르는 전류에 의한 자기장의 변화에 따라, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 코일(281)에 전류가 유도되는 자기 유도 현상을 이용하여, 무선 전력 수신 장치(200)에 무선으로 전력을 전달할 수 있다. The wireless power transmitter 100 uses a magnetic induction phenomenon in which a current is induced in the coil 281 provided in the wireless power receiver 200 according to a change in a magnetic field due to a current flowing in the coil 181 , Power may be wirelessly transmitted to the wireless power receiver 200 .

이때, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는, WPC(Wireless Power Consortium) 또는 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전방식을 이용할 수 있다. In this case, the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may use an electromagnetic induction wireless charging method defined by a Wireless Power Consortium (WPC) or a Power Matters Alliance (PMA).

또는, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는, A4WP(Alliance for Wireless Power)에서 정의된 자기공명 방식의 무선 충전방식을 이용할 수 있다.Alternatively, the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may use a magnetic resonance wireless charging method defined in Alliance for Wireless Power (A4WP).

이하, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 코일(181)과, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 코일(281)의 구분을 위해, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 코일(181)을 송신 코일로 명명할 수 있고, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 코일(281)을 수신 코일로 명명할 수 있다.Hereinafter, in order to distinguish between the coil 181 provided in the wireless power transmitter 100 and the coil 281 provided in the wireless power receiver 200 , the coil 181 provided in the wireless power transmitter 100 . ) may be referred to as a transmitting coil, and the coil 281 provided in the wireless power receiving apparatus 200 may be referred to as a receiving coil.

일 실시예에 따라, 하나의 무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치(100)는, 시분할 방식에 따라 복수의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 무선 전력 수신 장치(200) 각각에 할당된 상이한 주파수 대역을 이용하여 복수의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수도 있다. According to an embodiment, one wireless power transmitter 100 may transmit power to a plurality of wireless power receiver 200 . In this case, the wireless power transmitter 100 may transmit power to the plurality of wireless power receivers 200 according to the time division method, but the present invention is not limited thereto, and each of the plurality of wireless power receivers 200 . Power may be transmitted to the plurality of wireless power receiving apparatuses 200 using different frequency bands allocated to .

한편, 하나의 무선 전력 전송 장치(100)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선 전력 수신 장치(200)의 개수는, 복수의 무선 전력 수신 장치(200) 각각의 요구 전력량, 무선 전력 전송 장치(100)의 가용 전력량 등을 고려하여 적응적으로 결정될 수 있다.On the other hand, the number of wireless power receiver 200 capable of receiving power from one wireless power transmitter 100 is the amount of power required for each of the plurality of wireless power receiver 200 , the wireless power transmitter 100 . It may be adaptively determined in consideration of the amount of available power and the like.

또 다른 실시예에 따르면, 복수의 무선 전력 전송 장치(100)가, 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치(200)는, 복수의 무선 전력 전송 장치(100)와 동시에 연결될 수 있으며, 연결된 무선 전력 전송 장치(100)로부터 동시에 전력을 수신할 수 있다.According to another embodiment, the plurality of wireless power transmitter 100 may transmit power to at least one wireless power receiver 200 . In this case, the at least one wireless power receiver 200 may be simultaneously connected to the plurality of wireless power transmitters 100 , and may simultaneously receive power from the connected wireless power transmitter 100 .

한편, 무선 전력 전송 장치(100)의 개수는, 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치(200) 각각의 요구 전력량, 무선 전력 전송 장치(100)의 가용 전력량 등을 고려하여 적응적으로 결정될 수 있다.Meanwhile, the number of the wireless power transmitter 100 may be adaptively determined in consideration of the amount of power required by each of the at least one wireless power receiver 200 , the amount of available power of the wireless power transmitter 100 , and the like.

무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)로부터 전송된 전력을 수신할 수 있다.The wireless power receiver 200 may receive power transmitted from the wireless power transmitter 100 .

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 모바일 폰(mobile phone), 노트북 (laptop computer), 스마트 워치(smart watch)와 같은 웨어러블 디바이스, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 조명 장치, 리모컨과 같은 전자기기일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 배터리 충전이 가능한 전자기기라면 족하다.For example, the wireless power receiver 200 may include a wearable device such as a mobile phone, a laptop computer, a smart watch, Personal Digital Assistants (PDA), and a Portable Multimedia Player (PMP). , a navigation device, an MP3 player, an electric toothbrush, a lighting device, and an electronic device such as a remote control, but the present invention is not limited thereto, and any electronic device capable of charging a battery is sufficient.

무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는, 상호 간에 통신할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는, 단방향 통신 또는 반이중 통신하는 것도 가능하다.The wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may communicate with each other. According to an embodiment, the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may perform unidirectional communication or half-duplex communication.

이 때, 통신 방식은, 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 사용하는 인밴드(in-band) 통신 방식 및/또는 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 주파수 대역을 사용하는 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식일 수 있다.In this case, the communication method is an in-band communication method using the same frequency band as an operating frequency used for wireless power transmission and/or an out-of-band communication method using a frequency band different from the operating frequency used for wireless power transmission. It may be an out-of-band communication method.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)가 상호 간에 송수신하는 데이터는, 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터, 배터리 충전에 관한 데이터, 배터리의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 관한 데이터, 제어 명령과 관련된 데이터 등을 포함할 수 있다.On the other hand, the data transmitted and received between the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 are device state data, power usage data, battery charging data, battery output voltage and / Alternatively, it may include data related to the output current, data related to a control command, and the like.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치의 내부 블록도이다.2 is an internal block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly, according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어하는 제어부(160), 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 무선 전력 구동부(170) 및 변환된 교류 전원을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 전력 전송부(180)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the wireless power transmitter 100 includes a controller 160 for controlling each component included in the wireless power transmitter 100 , a wireless power driver 170 for converting DC power into AC power, and A power transmitter 180 for wirelessly transmitting power using the converted AC power may be provided.

또한, 무선 전력 전송 장치(100)는, 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하는 컨버터(110), 무선 전력 전송 장치(100)의 구동을 위한 제어 프로그램 등을 저장하는 메모리(120), 전력 전송부(180)에 구비된 구성에 입력되는 전류 및/또는 전압을 감지하는 센싱부(130), 및/또는 소정의 통신 방식에 따라, 무선 전력 수신 장치(200)와 통신하는 제1 및 제2 통신부(140, 150)를 더 포함할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter 100 includes a converter 110 that converts commercial AC power 405 into DC power, a memory 120 that stores a control program for driving the wireless power transmitter 100, and the like; The sensing unit 130 for sensing a current and/or voltage input to a configuration provided in the power transmitter 180, and/or a first and/or first and/or wireless power receiver communicating with the wireless power receiver 200 according to a predetermined communication method It may further include a second communication unit (140, 150).

컨버터(110)는, 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 정류하여 출력할 수 있다. 이때, 교류 전원은, 단상 교류 전원 또는 3상 교류 전원일 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성은 컨버터(110)로부터 출력된 직류 전원에 의해 동작할 수 있다.The converter 110 may rectify the input AC power into DC power and output it. In this case, the AC power may be a single-phase AC power source or a three-phase AC power source. For example, each component included in the wireless power transmitter 100 may operate by DC power output from the converter 110 .

도면에서는, 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 한편, 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(110)의 내부 구조도 달라질 수 있다.In the drawings, the commercial AC power source 405 is illustrated as a single-phase AC power source, but the present invention is not limited thereto, and may be a three-phase AC power source. Meanwhile, the internal structure of the converter 110 may also vary depending on the type of the commercial AC power source 405 .

컨버터(110)는, 브릿지 다이오드를 구비할 수 있다. 예를 들면, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍 또는 세 쌍의 상, 하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다. 한편, 컨버터(110)는, 복수의 스위칭 소자를 더 포함할 수도 있다. The converter 110 may include a bridge diode. For example, a pair of upper-arm diode elements and lower-arm diode elements connected in series with each other may form a pair, and a total of two or three pairs of upper-arm diode elements and lower-arm diode elements may be connected in parallel with each other. Meanwhile, the converter 110 may further include a plurality of switching elements.

메모리(120)는, 제어부(160)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 무선 전력 전송 장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. The memory 120 may store various data for the overall operation of the wireless power transmitter 100 , such as a program for processing or controlling the controller 160 .

예를 들면, 복수의 코일(181 내지 184)의 적어도 일부가 서로 겹쳐져 층(layer)을 형성하는 경우, 복수의 코일(181 내지 184)에서 충전 영역으로 출력되는 신호의 세기가 복수의 코일(181 내지 184) 별로 상이할 수 있고, 이러한 신호 세기의 차이로 인해 물체 감지 여부 등을 판단함에 있어서 오류가 발생할 수 있다. For example, when at least a portion of the plurality of coils 181 to 184 overlaps each other to form a layer, the intensity of signals output from the plurality of coils 181 to 184 to the charging region is increased by the plurality of coils 181 . to 184), and an error may occur in determining whether an object is detected or the like due to the difference in signal strength.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 코일(181 내지 184)에서 출력되는 신호의 세기를, 복수의 코일(181 내지 184)과 충전 영역 간의 거리를 고려하여, 각 코일 별로 보상하여 설정할 수 있다. In the present invention, in order to solve this problem, the strength of the signal output from the plurality of coils 181 to 184 can be set by compensating for each coil in consideration of the distance between the plurality of coils 181 to 184 and the charging area. have.

예를 들어, 충전 영역과 코일 사이의 거리가 멀수록, 출력 세기가 큰 신호가 출력되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 충전 영역과 코일 사이의 거리가 멀수록, 출력 세기가 큰 신호가 출력되도록 설정될 수 있다. 이에 따라, 복수의 코일(181 내지 184)에서 출력되는 신호의 충전 영역에서의 신호 세기는 모두 동일할 수 있다. For example, the greater the distance between the charging area and the coil, the greater the output strength may be set to output a signal. For example, the greater the distance between the charging area and the coil, the greater the output strength may be set to output a signal. Accordingly, the signal strengths in the charging region of the signals output from the plurality of coils 181 to 184 may all be the same.

센싱부(130)는, 전력 전송부(180)에 입력되는 전류, 전압, 송신 코일(181)의 온도 등을 감지할 수 있다. 예를 들면, 전력 전송부(180)가 송신 코일(181) 및 송신 코일(181)에 접속되는 커패시터를 구비하는 경우, 센싱부(130)는, 코일 및 커패시터 전체의 양단에 인가되는 전압(V1)과, 코일 양단에 인가되는 전압(V2)을 모두 감지할 수 있다.The sensing unit 130 may sense a current input to the power transmitting unit 180 , a voltage, a temperature of the transmitting coil 181 , and the like. For example, when the power transmission unit 180 includes a transmission coil 181 and a capacitor connected to the transmission coil 181 , the sensing unit 130 includes a voltage V1 applied to both ends of the coil and the capacitor. ) and the voltage V2 applied to both ends of the coil can be sensed.

제1 및 제2 통신부(140, 150)는, 무선 전력 수신 장치(200)와 통신할 수 있다. The first and second communication units 140 and 150 may communicate with the wireless power receiving apparatus 200 .

제1 통신부(140)는, 제1 통신 방식으로 통신할 수 있다. 제1 통신부(140)는, 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터 등을 포함하는 신호를 무선 전력 수신 장치(200)에 전송할 수 있고, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터, 배터리 충전에 관한 데이터 등을 포함하는 신호를 수신할 수 있다.The first communication unit 140 may communicate in the first communication method. The first communication unit 140 may transmit a signal including data on the state of the device, data on the power usage, and the like to the wireless power receiver 200 , and receive information on the state of the device from the wireless power receiver 200 . It is possible to receive a signal including data related to data, data related to power usage, data related to battery charging, and the like.

제2 통신부(150)는, 무선 전력 수신 장치(200)와 제1 통신 방식과는 상이한 제2 통신 방식으로 통신할 수 있다. 제2 통신부(150)는, 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터 등을 포함하는 신호를 무선 전력 수신 장치(200)에 전송할 수 있고, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터, 배터리 충전에 관한 데이터 등을 포함하는 신호를 수신할 수 있다.The second communication unit 150 may communicate with the wireless power receiving apparatus 200 in a second communication method different from the first communication method. The second communication unit 150 may transmit a signal including data on the state of the device, data on the power usage, and the like to the wireless power receiver 200 , and receive information on the state of the device from the wireless power receiver 200 . It is possible to receive a signal including data related to data, data related to power usage, data related to battery charging, and the like.

제1 및 제2 통신부(140, 150)는, 무선 전력 전송 장치(100)에서 송출되는 신호 및 무선 전력 수신 장치(200)로부터 수신되는 신호를 변복조(modulation/demodulation)하기 위한, 변복조부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The first and second communication units 140 and 150 are a modulation/demodulation unit (not shown) for modulating/demodulating a signal transmitted from the wireless power transmitter 100 and a signal received from the wireless power receiver 200 . city) may be further included.

제1 및 제2 통신부(140, 150)는, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 수신되는 신호를 필터링하는 필터부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 필터부는, 대역통과필터(Band Pass Filter; BPF)를 구비할 수 있다.The first and second communication units 140 and 150 may further include a filter unit (not shown) for filtering a signal received from the wireless power receiving apparatus 200 . In this case, the filter unit may include a band pass filter (BPF).

한편, 제1 통신 방식은, 인밴드(in-band) 통신 방식일 수 있다. 예를 들면, 제1 통신부(140)가 인밴드(in-band) 통신 방식으로 통신하는 경우, 제1 통신부(140)와 전력 전송부(180)는 하나의 구성으로 구현될 수 있고, 제1 통신부(140)는 송신 코일(181)을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 상호 간에 통신을 수행할 수 있다.Meanwhile, the first communication method may be an in-band communication method. For example, when the first communication unit 140 communicates in an in-band communication method, the first communication unit 140 and the power transmitter 180 may be implemented as one configuration, and the first The communication unit 140 may communicate with the wireless power receiving apparatus 200 through the transmission coil 181 with each other.

한편, 제2 통신 방식은, 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식일 수 있다. 예를 들면, 제2 통신부(150)가 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식으로 통신하는 경우, 제2 통신부(150)와 전력 전송부(180)는 서로 구분되는 구성으로 각각 구현될 수 있고, 제2 통신부(150)는 별도의 통신 모듈을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 상호 간에 통신을 수행할 수 있다. Meanwhile, the second communication method may be an out-of-band communication method. For example, when the second communication unit 150 communicates in an out-of-band communication method, the second communication unit 150 and the power transmitter 180 may be implemented in separate configurations. and the second communication unit 150 may communicate with each other with the wireless power receiving apparatus 200 through a separate communication module.

실시예에 따라, 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식에서 사용되는 통신 모듈은, 블루투스(BlueTooth), 지그비(Zigbee), 무선랜(wireless LAN), NFC(Near Field Communication)과 같은 근거리 통신 방식을 사용할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.According to an embodiment, the communication module used in the out-of-band communication method is short-range such as Bluetooth (BlueTooth), Zigbee (Zigbee), wireless LAN (wireless LAN), NFC (Near Field Communication). A communication method may be used, but the present invention is not limited thereto.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)에서 사용되는 통신 방식은, 무선 전력 수신 장치(200)에 대한 데이터 등에 기초하여, 제1 및 제2 통신 방식 중 적어도 어느 하나로 변경될 수 있다. Meanwhile, the communication method used in the wireless power transmitter 100 may be changed to at least one of the first and second communication methods based on data about the wireless power receiver 200 .

제어부(160)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성과 연결될 수 있다. The controller 160 may be connected to each component included in the wireless power transmitter 100 .

제어부(160)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성과 상호 간에 신호를 송수신할 수 있고, 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The controller 160 may transmit/receive signals to and from each component included in the wireless power transmitter 100 , and may control the overall operation of each component.

제어부(160)는, 펄스폭 변조 방식(pulse width modulation; PWM)의 신호를 발생하는 PWM 발생부(160a) 및 PWM 신호에 기초하여, 구동 신호(Sic)를 생성하여 무선 전력 구동부(170)로 출력하는 드라이버(160b)를 구비할 수 있다.The control unit 160, based on the PWM generation unit 160a for generating a pulse width modulation (PWM) signal and the PWM signal, generates a driving signal (Sic) to the wireless power driving unit 170 A driver 160b that outputs may be provided.

무선 전력 구동부(170)는, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하기 위한 적어도 하나의 스위칭 소자(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들면, 스위칭 소자가 IGBT(insulated gate bipolar transistor)인 경우, 드라이버(160b)에서 출력된 구동 신호(Sic)가 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력될 수 있다. The wireless power driver 170 may include at least one switching element (not shown) for converting DC power into AC power. For example, when the switching element is an insulated gate bipolar transistor (IGBT), the driving signal Sic output from the driver 160b may be input to a gate terminal of the switching element.

한편, 무선 전력 구동부(170)에 구비된 스위칭 소자는, 구동 신호(Sic)에 따라, 스위칭 동작을 수행할 수 있고, 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 직류 전원이 교류 전원으로 변환되어, 전력 전송부(180)에 출력될 수 있다.On the other hand, the switching element provided in the wireless power driving unit 170 may perform a switching operation according to the driving signal Sic, and the DC power is converted into AC power by the switching operation of the switching element, and the power transmission unit 180 may be output.

무선 전력 구동부(170)는, 복수의 스위칭 소자를 구비하는 인버터(미도시)를 구비할 수 있다. The wireless power driving unit 170 may include an inverter (not shown) including a plurality of switching elements.

전력 전송부(180)는, 송신 코일(181)을 포함할 수 있다. The power transmitter 180 may include a transmission coil 181 .

송신 코일(181)은, 원형(round), 부채꼴(circular sector) 형상이나, 삼각형(triangular), 사각형(rectangular)과 같은 다각형 형상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The transmitting coil 181 may include a polygonal shape such as a round, a sectoral shape, or a triangular shape, a rectangular shape, but is not limited thereto.

전력 전송부(180)는, 복수의 송신 코일(181)을 포함할 수 있다. 복수의 송신 코일(181)은, 서로 인접하여 배치될 수 있고, 동일 평면상에 배치될 수 있다. 한편, 복수의 송신 코일(181)은, 부분적으로 중첩될 수도 있다.The power transmitter 180 may include a plurality of transmission coils 181 . The plurality of transmitting coils 181 may be disposed adjacent to each other or disposed on the same plane. Meanwhile, the plurality of transmission coils 181 may partially overlap.

한편, 송신 코일(181)은, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 수신 코일(281)과 이격되어 있어, 누설 인덕턴스가 높고, 결합 계수(coupling factor)가 낮으므로 전송 효율이 낮을 수 있다. On the other hand, since the transmitting coil 181 is spaced apart from the receiving coil 281 provided in the wireless power receiving apparatus 200, the leakage inductance is high and the coupling factor is low, so the transmission efficiency may be low.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 전력 전송부(180)는, 송신 코일(181)에 접속되는 커패시터 소자(미도시)를 더 포함할 수 있다.In order to solve this problem, the power transmitter 180 provided in the wireless power transmitter 100 according to various embodiments of the present invention further includes a capacitor element (not shown) connected to the transmission coil 181 . can do.

예를 들면, 커패시터 소자가 송신 코일(181)에 직렬 접속될 수 있고, 실시예에 따라, 송신 코일(181)에 커패시터 소자가 병렬 접속되어 공진 회로를 형성할 수도 있다.For example, the capacitor element may be connected in series to the transmitting coil 181 , and according to an embodiment, the capacitor element may be connected in parallel to the transmitting coil 181 to form a resonance circuit.

전력 전송부(180)는, 전력 전송의 공진 주파수를 결정할 수 있다.The power transmitter 180 may determine a resonant frequency of power transmission.

공진 주파수는, 이하 수학식 1에 따라 결정될 수 있다. The resonance frequency may be determined according to Equation 1 below.

공진 주파수(f)는, 송신 코일(181)의 인덕턴스(L)와 커패시턴스(C)에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 인덕턴스(L)는 송신 코일(181)의 회전 수 등에 따라 결정될 수 있고, 커패시턴스(C)는 송신 코일(181)의 면적 등에 따라 결정될 수 있다.The resonance frequency f may be determined by the inductance L and the capacitance C of the transmission coil 181 . For example, the inductance L may be determined according to the number of rotations of the transmission coil 181 , and the capacitance C may be determined according to the area of the transmission coil 181 .

전력 전송부(180)는, 송신 코일(181)에 커패시터 소자가 연결되도록 구성하여, 전력 전송의 공진 주파수를 결정할 수 있다.The power transmitter 180 may determine a resonance frequency of power transmission by configuring the capacitor element to be connected to the transmission coil 181 .

전력 전송부(180)는, 송신 코일(181)로부터 누설되는 자기장을 차폐하는 차폐재(미도시)를 더 포함할 수도 있다.The power transmitter 180 may further include a shielding material (not shown) for shielding a magnetic field leaking from the transmitting coil 181 .

차폐재는, 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni), 붕소(B), 규소(Si) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 조합으로 이루어진 페라이트를 포함할 수 있다. 차폐재는, 송신 코일(181)의 일측에 배치되어, 누설되는 자기장을 차폐하고, 자기장의 방향성을 극대화할 수 있다.The shielding material may include ferrite made of one or a combination of two or more elements selected from the group consisting of cobalt (Co), iron (Fe), nickel (Ni), boron (B), silicon (Si), and the like. have. The shielding material may be disposed on one side of the transmitting coil 181 to shield the leaking magnetic field and maximize the directionality of the magnetic field.

차폐재는, 감자하기 쉽고, 히스테리시스 손실(hysteresis loss)이 적은 연자성체(soft magnetic material)로 구성될 수 있다.The shielding material may be made of a soft magnetic material that is easy to demagnetize and has low hysteresis loss.

차폐재는, 누설 자기장이 저감되고, 자기장의 방향성이 극대화될 수 있도록, 송신 코일(181)이 배치된 면적보다 클 수 있다. The shielding material may be larger than an area in which the transmitting coil 181 is disposed so that leakage magnetic field is reduced and the directionality of the magnetic field is maximized.

한편, 복수의 자기 센서는, 차폐재의 외부에 배치될 수 있다.Meanwhile, the plurality of magnetic sensors may be disposed outside the shielding material.

제어부(160)는, 송신 코일(181)의 공진 주파수를 산출할 수 있다. The control unit 160 may calculate the resonance frequency of the transmission coil 181 .

제어부(160)는, 전력 전송부(180)에 구비된 송신 코일(181)을 통해, 신호를 송수신할 수 있다.The control unit 160 may transmit/receive a signal through the transmission coil 181 provided in the power transmission unit 180 .

제어부(160)는, 송신 코일(181)을 통해, 충전 영역에 위치하는 물체(object)의 존재를 판단하기 위한, 물체 감지 신호가 출력되도록 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어할 수 있다. The controller 160 controls each component provided in the wireless power transmitter 100 so that an object detection signal for determining the existence of an object located in the charging area is output through the transmission coil 181 . can do.

여기서, 충전 영역은, 무선 전력 전송 장치(100)의 하우징 외면 중 전력 전송부(180)에 대응하는 일 영역을 의미할 수 있고, 무선 전력 수신 장치(200)는 충전 영역에 접하거나, 소정 거리 이내에 위치함으로써 전력을 수신할 수 있다. 예를 들면, 충전 영역은, 전력 전송부(180)에 구비된 송신 코일(181)에 대응하는 영역일 수 있다.Here, the charging area may mean an area corresponding to the power transmitter 180 among the outer surface of the housing of the wireless power transmitter 100 , and the wireless power receiver 200 may be in contact with the charging area or a predetermined distance It can receive power by being located within. For example, the charging region may be a region corresponding to the transmission coil 181 provided in the power transmitter 180 .

물체 감지 신호는, 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(analog ping; AP) 신호일 수 있다. The object detection signal may be a very short pulse analog ping (AP) signal.

제어부(160)는, 물체 감지 신호의 출력에 따라 송신 코일(181)에 흐르는 전류의 변화량에 기초하여, 충전 영역에 물체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.The controller 160 may determine whether an object exists in the charging area based on the amount of change in the current flowing through the transmission coil 181 according to the output of the object detection signal.

제어부(160)는, 송신 코일(181)을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)를 활성화(awake)시키기 위한, 수신 장치 감지 신호가 출력되도록 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어할 수 있다. 수신 장치 감지 신호는, 디지털 핑(digital ping; DP) 신호일 수 있다.The controller 160 controls each component provided in the wireless power transmitter 100 so that a receiver detection signal for activating the wireless power receiver 200 is output through the transmitter coil 181 . can do. The receiving device detection signal may be a digital ping (DP) signal.

디지털 핑(DP) 신호는, 무선 전력 수신 장치(200)와의 통신 설정을 시도하기 위하여, 아날로그 핑(AP) 신호에 비해 듀티가 크게 설정될 수 있다.The digital ping (DP) signal may have a greater duty than the analog ping (AP) signal in order to attempt to establish communication with the wireless power receiver 200 .

한편, 제어부(160)는, 송신 코일(181)을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 출력되는, 수신 장치 감지 신호에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 디지털 핑(DP) 신호를 변조(modulate)할 수 있고, 변조된 디지털 핑(DP) 신호를 응답 신호로서 무선 전력 전송 장치(100)로 전송할 수 있다.Meanwhile, the control unit 160 may receive, through the transmitting coil 181 , a response signal output from the wireless power receiving device 200 to the receiving device detection signal. For example, the wireless power receiver 200 may modulate a digital ping (DP) signal, and transmit the modulated digital ping (DP) signal to the wireless power transmitter 100 as a response signal. have.

제어부(160)는, 수신 장치 감지 신호에 대한 응답 신호에 기초하여, 충전 영역에 위치하는 물체가 무선 전력 수신 장치(200)인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 제어부(160)는, 응답 신호로서 수신된, 변조된 디지털 핑(DP) 신호를 복조(demodulate)하여 디지털 형태의 데이터를 획득할 수 있고, 획득한 데이터에 기초하여, 충전 영역에 위치하는 물체가 무선 전력 수신 장치(200)인지 여부를 판단할 수 있다.The controller 160 may determine whether the object located in the charging area is the wireless power receiving device 200 based on a response signal to the receiving device detection signal. For example, the controller 160 may acquire data in a digital form by demodulating a modulated digital ping (DP) signal received as a response signal, and based on the acquired data, It may be determined whether the positioned object is the wireless power receiver 200 .

제어부(160)는, 송신 코일(181)의 품질 계수(quality factor; Q)를 산출할 수 있다. The controller 160 may calculate a quality factor (Q) of the transmitting coil 181 .

예를 들면, 제어부(160)는, 센싱부(130)를 통해, 송신 코일(181) 및 송신 코일(181)에 접속된 커패시터에 인가되는 전압(V1)과, 송신 코일(181)의 양단에 인가되는 전압(V2)을 검출할 수 있고, 이에 기초하여, 송신 코일(181)의 품질 계수를 산출할 수 있다. For example, the control unit 160, via the sensing unit 130, a voltage V1 applied to the transmitting coil 181 and a capacitor connected to the transmitting coil 181, and the transmitting coil 181 at both ends of the The applied voltage V2 may be detected, and based on this, a quality factor of the transmitting coil 181 may be calculated.

구체적으로, 동작 주파수(또는 가용 주파수) 대역 내에서, 낮은 주파수부터 높은 주파수로 주파수 스윕(frequency sweep)되는 경우, 코일 및 커패시터에 인가되는 전압(V1)은, 주파수 스윕에도 불구하고, 변하지 않는 것이 일반적이나, 충전 영역에 물체가 존재하는 시점에 다소 감소할 수 있다. 한편, 코일 양단에 인가되는 전압(V2)은, 주파수 스윕에 따라, 점차 상승하다가 하강하는 것으로 변경될 수 있다. Specifically, within the operating frequency (or available frequency) band, when a frequency sweep is performed from a low frequency to a high frequency, the voltage V1 applied to the coil and the capacitor does not change despite the frequency sweep. In general, it may decrease somewhat at the point in time when an object is present in the charging area. Meanwhile, the voltage V2 applied to both ends of the coil may be changed to gradually increase and then decrease according to the frequency sweep.

제어부(160)는, 이하 수학식 2에 따라 송신 코일(181)의 품질 계수를 산출할 수 있다. The controller 160 may calculate the quality factor of the transmitting coil 181 according to Equation 2 below.

제어부(160)는, 제1 및 제2 통신부(140, 150) 중 적어도 하나를 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 통신할 수 있다.The controller 160 may communicate with the wireless power receiver 200 through at least one of the first and second communication units 140 and 150 .

예를 들면, 제어부(160)는, 제1 통신부(140)가 인밴드(in-band) 통신 방식으로 통신하는 경우, 송신 코일(181)을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 상호 간에 데이터가 포함된 신호를 송수신할 수 있다.For example, when the first communication unit 140 communicates with the in-band communication method, the control unit 160 transmits data between the wireless power receiving apparatus 200 and the wireless power receiving apparatus 200 through the transmission coil 181 . A signal containing can be transmitted and received.

예를 들면, 제어부(160)는, 제2 통신부(150)가 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식으로 통신하는 경우, 별도의 통신 모듈을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 상호 간에 데이터가 포함된 신호를 송수신할 수 있다.For example, when the second communication unit 150 communicates with the out-of-band communication method, the control unit 160 communicates with the wireless power receiving apparatus 200 through a separate communication module. A signal including data can be transmitted and received between the two.

제어부(160)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어하여, 전력 전송부(180)를 통해 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있다.The controller 160 may control each component included in the wireless power transmitter 100 to transmit power to the wireless power receiver 200 through the power transmitter 180 .

예를 들면, 제어부(160)는, 무선 전력 구동부(170)를 통해 송신 코일(181)에 교류 전원이 공급되도록 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어하여, 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있다.For example, the controller 160 controls each component included in the wireless power transmitter 100 so that AC power is supplied to the transmission coil 181 through the wireless power driver 170 , and the wireless power receiver ( 200) to transmit power.

무선 전력 전송 장치(100)는, 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 출력부는, 디스플레이, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등의 표시 장치 및/또는 스피커, 버저 등의 오디오 장치를 구비할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may further include an output unit (not shown). The output unit may include a display device such as a display, a light emitting diode (LED), and/or an audio device such as a speaker and a buzzer.

제어부(160)는, 출력부를 통해, 무선 전력 수신 장치(200)의 위치에 대한 메시지를 출력할 수 있다. The control unit 160 may output a message about the location of the wireless power receiving apparatus 200 through the output unit.

제어부(160)는, 출력부를 통해, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태에 대한 메시지를 출력할 수 있다. The controller 160 may output a message regarding the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 through the output unit.

예를 들면, 제어부(160)는, 출력부에 구비된 표시 장치를 통해, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태에 대한 메시지를 출력할 수 있다. For example, the controller 160 may output a message regarding the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 through a display device provided in the output unit.

예를 들면, 제어부(160)는, 출력부에 구비된 오디오 장치를 통해, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태에 대한 메시지를 출력할 수 있다. For example, the controller 160 may output a message regarding the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 through an audio device provided in the output unit.

제어부(160)는, 제1 및 제2 통신부(140, 150) 중 적어도 어느 하나를 통해, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태에 대한 데이터를 포함하는 신호를, 무선 전력 수신 장치(200)로 전송할 수 있다.The control unit 160 receives, through at least one of the first and second communication units 140 and 150 , a signal including data on the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 , wireless power reception. may be transmitted to the device 200 .

한편, 무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 송신 코일(181)의 위치를 결정하는 위치 결정부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 위치 결정부는, 송신 코일(181)을 이동 및/또는 회전시키는 구동부(미도시)를 구비할 수 있다.Meanwhile, the wireless power transmitter 100 may further include a positioning unit (not shown) that determines positions of the plurality of transmission coils 181 . The positioning unit may include a driving unit (not shown) for moving and/or rotating the transmitting coil 181 .

제어부(160)는, 송신 코일(181)에 대응하는 영역에 대한, 무선 전력 수신 장치(200)의 위치에 기초하여, 위치 결정부의 동작을 제어할 수 있다.The controller 160 may control the operation of the positioning unit based on the position of the wireless power receiving apparatus 200 in the region corresponding to the transmitting coil 181 .

예를 들면, 제어부(160)는, 복수의 자기 센서 각각에 대한 벡터 합의 방향에 따라, 벡터 합의 크기만큼 충전 영역의 중심부가 이동하도록, 위치 결정부를 제어할 수 있다.For example, the controller 160 may control the positioning unit to move the center of the charging region by the magnitude of the vector sum according to the direction of the vector sum for each of the plurality of magnetic sensors.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of an apparatus for receiving power wirelessly, according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)로부터 전력을 무선으로 수신하는 전력 수신부(280), 수신된 전력을 정류하는 정류부(210), 정류된 전력을 안정화하는 스위칭 레귤레이터(220) 및/또는 스위칭 레귤레이터(220)를 제어하여, 부하에 동작 전원을 출력하는 스위칭 레귤레이터 제어부(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the wireless power receiving device 200 includes a power receiving unit 280 for wirelessly receiving power from the wireless power transmitting device 100 , a rectifying unit 210 for rectifying the received power, and the rectified power. It may include a switching regulator 220 and/or a switching regulator controller 230 that controls the stabilizing switching regulator 220 to output operating power to a load.

또한, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)와 통신하기 위한, 제1 통신부(240) 및 제2 통신부(250)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 통신부(240)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 포함된 제1 통신부(140)와 동일 또는 유사한 구성일 수 있다. 또한, 제2 통신부(250)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 포함된 제2 통신부(150)와 동일 또는 유사한 구성일 수 있다.Also, the wireless power receiving apparatus 200 may further include a first communication unit 240 and a second communication unit 250 for communicating with the wireless power transmitting apparatus 100 . In this case, the first communication unit 240 may have the same or similar configuration to the first communication unit 140 included in the wireless power transmission apparatus 100 . Also, the second communication unit 250 may have the same or similar configuration to the second communication unit 150 included in the wireless power transmission apparatus 100 .

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 제1 통신부(240)를 통해, 인밴드(in-band) 통신 방식으로 무선 전력 전송 장치(100)와 통신을 수행할 수 있다.For example, the wireless power receiver 200 may communicate with the wireless power transmitter 100 through the first communication unit 240 in an in-band communication method.

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 제2 통신부(250)를 통해, 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식으로 무선 전력 전송 장치(100)와 통신을 수행할 수 있다.For example, the wireless power receiver 200 may communicate with the wireless power transmitter 100 through the second communication unit 250 in an out-of-band communication method.

전력 수신부(280)는, 전력 전송부(180)로부터 전송된 전력을 수신할 수 있다. 이를 위해, 전력 수신부(280)는, 적어도 하나의 수신 코일(281)을 구비할 수 있다. The power receiver 280 may receive power transmitted from the power transmitter 180 . To this end, the power receiver 280 may include at least one receiving coil 281 .

수신 코일(281)은, 송신 코일(181)에서 발생된 자기장에 의해, 유도 기전력이 발생될 수 있다. 유도 기전력에 의한 전력은, 정류부(210) 및 스위칭 레귤레이터(220)를 통해, 부하에 공급될 수 있다. 예를 들면, 부하가 배터리인 경우, 유도 기전력에 의한 전력은, 배터리를 충전하기 위해 이용될 수 있다. 본 발명에서는, 정류부(210) 및 스위칭 레귤레이터(220)를 통해 전력이 공급되는 부하가 배터리인 것으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In the receiving coil 281 , an induced electromotive force may be generated by the magnetic field generated in the transmitting coil 181 . Power by the induced electromotive force may be supplied to the load through the rectifier 210 and the switching regulator 220 . For example, when the load is a battery, power by induced electromotive force may be used to charge the battery. In the present invention, it is described that the load supplied with power through the rectifier 210 and the switching regulator 220 is a battery, but the present invention is not limited thereto.

수신 코일(281)은, 인쇄회로 기판(PCB)에 박막 형태의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다. 수신 코일(281)은, 폐루프(closed loop) 형상으로, 패드(미도시)에 인쇄될 수 있다. 수신 코일(281)의 극성은, 동일한 방향으로 극성을 갖도록 권회하는 형상일 수 있다.The receiving coil 281 may be formed as a conductive pattern in the form of a thin film on a printed circuit board (PCB). The receiving coil 281 may be printed on a pad (not shown) in a closed loop shape. The polarity of the receiving coil 281 may be a shape wound to have a polarity in the same direction.

한편, 무선 전력 수신 장치(200)는, 수신 코일(281)에 인가되는 전압을 검출하는 전압 검출부(미도시) 및/또는 수신 코일(281)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(미도시)를 포함할 수 있다.On the other hand, the wireless power receiver 200 includes a voltage detector (not shown) that detects a voltage applied to the receiving coil 281 and/or a current detector (not shown) that detects a current flowing through the receiving coil 281 . may include

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 수신 코일(281)을 통해 전력이 수신되는 경우, 수신 코일(281)에 인가되는 전압 및/또는 수신 코일(281)에 흐르는 전류를 검출할 수 있다.For example, when power is received through the receiving coil 281 , the wireless power receiving apparatus 200 may detect a voltage applied to the receiving coil 281 and/or a current flowing through the receiving coil 281 . have.

이때, 무선 전력 수신 장치(200)는, 제1 및 제2 통신부(240, 250) 중 어느 하나를 통해, 수신 코일(281)에 인가되는 전압, 수신 코일(281)에 흐르는 전류, 수신 코일(281)을 통해 수신된 전력 등에 대한 데이터를 포함하는 신호를 출력할 수 있다.At this time, the wireless power receiving apparatus 200, the voltage applied to the receiving coil 281, the current flowing through the receiving coil 281, the receiving coil through any one of the first and second communication units 240 and 250, the receiving coil ( 281) may output a signal including data on received power and the like.

한편, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(200)에 구비된 전력 수신부(280)와 공진 회로를 형성하기 위한, 적어도 하나의 커패시터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 커패시터는, 수신 코일(281)에 직렬 또는 병렬 접속될 수 있다.Meanwhile, the wireless power receiver 200 may further include at least one capacitor (not shown) for forming a resonance circuit with the power receiver 280 provided in the wireless power transmitter 200 . In this case, the capacitor may be connected in series or parallel to the receiving coil 281 .

한편, 무선 전력 수신 장치(200)는, 수신 코일(281)의 일측에 배치되어, 누설되는 자기장을 차폐하는 차폐재(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 송신 장치(100)에 구비된 차폐재와 동일/유사한 차폐재를 포함할 수 있다.Meanwhile, the wireless power receiving apparatus 200 may further include a shielding material (not shown) disposed on one side of the receiving coil 281 to shield a leaked magnetic field. For example, the wireless power receiver 200 may include a shielding material that is the same as/similar to a shielding material provided in the wireless power transmitter 100 .

정류부(210)는, 수신 코일(281)을 통해 수신되는 전력을 정류할 수 있다. 정류부(210)는, 적어도 하나의 다이오드(미도시)를 포함할 수 있다.The rectifying unit 210 may rectify power received through the receiving coil 281 . The rectifying unit 210 may include at least one diode (not shown).

스위칭 레귤레이터(220)는, 스위칭 레귤레이터 제어부(230)의 제어에 따라, 정류부(210)에서 정류된 전력을 배터리에 공급할 수 있다. 예를 들면, 스위칭 레귤레이터(220)는, 정류부(210)에서 정류된 전력을 배터리에 공급되는 충전 전원(v)으로 출력할 수 있다.The switching regulator 220 may supply the power rectified by the rectifier 210 to the battery under the control of the switching regulator controller 230 . For example, the switching regulator 220 may output the power rectified by the rectifier 210 as the charging power v supplied to the battery.

스위칭 레귤레이터 제어부(230)는, 스위칭 레귤레이터(220)로 레귤레이터 제어 신호(Src)를 출력하여, 충전 전원(v)이 배터리로 출력되도록 제어할 수 있다.The switching regulator controller 230 may output the regulator control signal Src to the switching regulator 220 to control the charging power v to be output to the battery.

한편, 스위칭 레귤레이터(220)는, 스위칭 레귤레이터 제어부(230)의 레귤레이터 제어 신호(Src)에 따라, DC-DC 컨버팅을 수행하여, 출력 전압을 조절할 수 있다. 스위칭 레귤레이터(220)는, 레귤레이터 제어 신호(Src)를 기초로, 소정 크기의 전압을 갖는 충전 전원(v)을 출력할 수 있다.Meanwhile, the switching regulator 220 may adjust the output voltage by performing DC-DC conversion according to the regulator control signal Src of the switching regulator controller 230 . The switching regulator 220 may output the charging power v having a voltage of a predetermined magnitude based on the regulator control signal Src.

한편, 무선 전력 수신 장치(200)에는, 별도의 프로세서(processor)가 포함되지 않고, 정류된 충전 전원(v)이 스위칭 레귤레이터(220)에 의해 소정 크기의 전압으로 출력되는 때에, 스위칭 레귤레이터 제어부(230)에 의해 스위칭 레귤레이터(220)가 제어될 수 있다. 무선 전력 수신 장치(200)가 프로세서를 구비하지 않는 경우, 하드웨어 구성이 단순화되고, 소비 전력이 감소하는 효과가 있다.On the other hand, the wireless power receiver 200 does not include a separate processor, and when the rectified charging power v is output as a voltage of a predetermined size by the switching regulator 220, the switching regulator control unit ( The switching regulator 220 may be controlled by the 230 . When the wireless power receiver 200 does not include a processor, the hardware configuration is simplified and power consumption is reduced.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 코일 장치는, 무선 전력 전송 장치(100)에서 송신 코일(181)로 구비될 수도 있고, 무선 전력 수신 장치(200)에서 수신 코일(281)로 구비될 수도 있다. The coil device according to various embodiments of the present disclosure may be provided as the transmitting coil 181 in the wireless power transmitting apparatus 100 or as the receiving coil 281 in the wireless power receiving apparatus 200 .

도 4a 내지 4d는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 코일 장치에 포함된 코일 패턴의 구조의 설명에 참조되는 도면이다.4A to 4D are diagrams referred to in the description of the structure of a coil pattern included in a coil device according to an embodiment of the present invention.

도 4a는, 코일 장치(300)의 평면도이다.4A is a plan view of the coil device 300 .

코일 장치(300)는, 코일 패턴(310)이 형성된 인쇄 회로 기판(미도시)을 포함할 수 있다. 코일 패턴(310)은, 인쇄 회로 기판의 일면에 형성될 수 있다. The coil device 300 may include a printed circuit board (not shown) on which the coil pattern 310 is formed. The coil pattern 310 may be formed on one surface of the printed circuit board.

코일 패턴(310)이 형성되는 인쇄 회로 기판은, 복수의 레이어에 패턴 형성이 가능한 다층 인쇄 회로 기판일 수 있다. 코일 패턴(310)은, 인쇄 회로 기판의 복수의 레이어에 형성될 수 있다. The printed circuit board on which the coil pattern 310 is formed may be a multilayer printed circuit board capable of forming patterns on a plurality of layers. The coil pattern 310 may be formed on a plurality of layers of the printed circuit board.

코일 패턴(310)은, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)을 포함할 수 있다. 본 발명에서는, 코일 패턴(310)이 네 개의 서브 패턴을 포함하는 것으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 둘, 셋 또는 다섯 이상의 복수의 서브 패턴을 포함할 수도 있다.The coil pattern 310 may include a plurality of sub-patterns 321 to 324 . In the present invention, it is described that the coil pattern 310 includes four sub-patterns, but the present invention is not limited thereto, and may include a plurality of sub-patterns of two, three, or five or more.

복수의 서브 패턴(321 내지 324)은, 일정 간격을 두고, 서로 인접하여 나란히 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 서브 패턴(321 내지 324) 사이의 부분은, 슬릿(slit)으로 명명할 수 있다. 한편, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)은, 트레이스(trace)로 명명할 수 있다. The plurality of sub-patterns 321 to 324 may be formed adjacent to each other with a predetermined interval therebetween. Here, a portion between the plurality of sub-patterns 321 to 324 may be referred to as a slit. Meanwhile, the plurality of sub-patterns 321 to 324 may be referred to as traces.

복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 일단은, 서로 연결될 수 있다. 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 타단은, 서로 연결될 수 있다.One end of the plurality of sub-patterns 321 to 324 may be connected to each other. The other ends of the plurality of sub-patterns 321 to 324 may be connected to each other.

예를 들면, 무선 전력 구동부(170)로부터 공급되는 교류 전원은, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 일단 및 타단을 통해, 입력 및 출력될 수 있다.For example, AC power supplied from the wireless power driver 170 may be input and output through one end and the other end of the plurality of sub-patterns 321 to 324 .

코일 패턴(310)은, 적어도 1회 권선되는 구조로 형성될 수 있다. 코일 패턴(310)은, 나선형 구조로 형성될 수 있다. 본 발명에서는, 시계 방향으로 회전하면서 중심으로 연장되는 나선형 구조를 기준으로 설명하도록 한다. The coil pattern 310 may be formed to be wound at least once. The coil pattern 310 may be formed in a spiral structure. In the present invention, it will be described based on a spiral structure extending to the center while rotating in a clockwise direction.

코일 패턴(310)은, 적어도 하나의 영역에서, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되도록 형성될 수 있다.The coil pattern 310 may be formed such that the arrangement of the plurality of sub-patterns 321 to 324 is changed in at least one region.

예를 들면, 복수의 서브 패턴(321 내지 324) 중, 코일 패턴(310)의 내부 둘레에 배치된 제4 서브 패턴(324)이, 제1 영역(410)을 기준으로, 코일 패턴(310)의 외부 둘레에 배치되도록, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경될 수 있다. 이에 대해서는, 도 4b 내지 4d를 참조하여 설명하도록 한다.For example, among the plurality of sub-patterns 321 to 324 , the fourth sub-pattern 324 disposed on the inner periphery of the coil pattern 310 is the coil pattern 310 based on the first region 410 . The arrangement of the plurality of sub-patterns 321 to 324 may be changed to be disposed on the outer periphery of . This will be described with reference to FIGS. 4B to 4D.

도 4b는, 제1 영역(410)을 보다 구체적으로 나타낸 사시도이고, 도 4c는, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에 형성된 코일 패턴(310)과, 제2 레이어에 형성된 연결 패턴(411)을 나타낸 도면이고, 도 4d는, 코일 장치의 정면도이다.FIG. 4B is a perspective view showing the first region 410 in more detail, and FIG. 4C is a coil pattern 310 formed on the first layer of the printed circuit board and a connection pattern 411 formed on the second layer of the printed circuit board. It is a figure, and FIG. 4D is a front view of a coil apparatus.

도 4b를 참조하면, 제4 서브 패턴(324)은, 제1 영역(410)에서 연결이 단절되도록 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4B , the fourth sub-pattern 324 may be formed to be disconnected from the first region 410 .

한편, 연결이 단절된 제4 서브 패턴(324)의 단부에는 각각 비아(via; via hole) (421, 422)가 형성될 수 있고, 연결이 단절된 제4 서브 패턴(324)의 단부에 형성된 비아들(421, 422)을 연결하는 형태로 연결 패턴(411)이 형성될 수 있다.Meanwhile, via holes 421 and 422 may be formed at the ends of the disconnected fourth sub-pattern 324 , respectively, and vias formed at the ends of the disconnected fourth sub-pattern 324 . A connection pattern 411 may be formed in the form of connecting 421 and 422 .

이때, 제4 서브 패턴(324)는, 비아(421, 422) 및 연결 패턴(411)을 통해, 다시 전기적으로 연결될 수 있다.In this case, the fourth sub-pattern 324 may be electrically connected again through the vias 421 and 422 and the connection pattern 411 .

연결 패턴(411)은, 제1 영역(410)에서, 연결이 단절된 제4 서브 패턴(324)을 제외한 나머지 서브 패턴(321, 322, 323)과 교차되도록 배치될 수 있고, 이를 통해 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경될 수 있다.The connection pattern 411 may be disposed to intersect the remaining sub-patterns 321 , 322 , and 323 in the first region 410 , except for the fourth sub-pattern 324 in which the connection is disconnected, and through this, the plurality of sub-patterns 411 . The arrangement of the patterns 321 to 324 may be changed.

한편, 연결 패턴(411)과, 연결이 단절된 제4 서브 패턴(324)을 제외한 나머지 서브 패턴(321, 322, 323) 사이에는, 절연층이 배치될 수 있다.Meanwhile, an insulating layer may be disposed between the connection pattern 411 and the remaining sub-patterns 321 , 322 , and 323 except for the fourth sub-pattern 324 in which the connection is disconnected.

도 4c의 도면부호 401을 참조하면, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에는, 코일 패턴(310)이 형성될 수 있다. 이때, 제4 서브 패턴(324)은, 제1 영역(410)에서 연결이 단절되도록 형성될 수 있다.Referring to reference numeral 401 of FIG. 4C , a coil pattern 310 may be formed on the first layer of the printed circuit board. In this case, the fourth sub-pattern 324 may be formed to be disconnected from the first region 410 .

한편, 제1 내지 제3 서브 패턴(321, 322, 323)은, 제1 영역(410)에서, 연결이 단절된 제4 서브 패턴(324)의 단부 사이에 형성될 수 있다. 이때, 제1 내지 제3 서브 패턴(321, 322, 323)은, 제1 영역(410)에서 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되도록, 소정 각도만큼 구부러져 형성될 수 있다.Meanwhile, the first to third sub-patterns 321 , 322 , and 323 may be formed in the first region 410 between ends of the disconnected fourth sub-pattern 324 . In this case, the first to third sub-patterns 321 , 322 , and 323 may be bent by a predetermined angle so that the arrangement of the plurality of sub-patterns 321 to 324 is changed in the first region 410 .

한편, 도 4c의 도면부호 402를 참조하면, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어에는, 연결 패턴(411)이 형성될 수 있다. 이때, 연결 패턴(411)은, 제1 레이어에서 연결이 단절된 제4 서브 패턴(324)의 단부에 형성된 비아들(421, 422)을 연결하는 형태로 배치될 수 있다.Meanwhile, referring to reference numeral 402 of FIG. 4C , a connection pattern 411 may be formed on the second layer of the printed circuit board. In this case, the connection pattern 411 may be disposed to connect the vias 421 and 422 formed at the ends of the fourth sub-pattern 324 that are disconnected from the first layer.

도 4d를 참조하면, 코일 패턴(310)이 인쇄 회로 기판의 제1 레이어(Ly1)에 형성된 것을 확인할 수 있고, 연결 패턴(411)이 제2 레이어(Ly2)에 형성된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4D , it may be confirmed that the coil pattern 310 is formed on the first layer Ly1 of the printed circuit board, and that the connection pattern 411 is formed on the second layer Ly2 of the printed circuit board.

한편, 제1 레이어(Ly1)에 형성된 코일 패턴(310)과 제2 레이어(Ly2)에 형성된 연결 패턴(411)은, 제1 레이어(Ly1)와 제2 레이어(Ly2) 사이에 형성되는 비아(421, 422)를 통해 연결될 수 있다.On the other hand, the coil pattern 310 formed on the first layer Ly1 and the connection pattern 411 formed on the second layer Ly2 are via (Ly1) formed between the first layer (Ly1) and the second layer (Ly2). 421, 422) may be connected.

상기와 같이, 코일 패턴(310)이 복수의 서브 패턴(321 내지 324)을 포함하도록 형성되는 경우, 코일 패턴(310)이 단일 패턴으로 형성되는 경우에 비해 표피 효과(skin effect)를 줄일 수 있고, 이를 통해 코일 패턴(310)의 저항을 줄일 수 있어, 코일 장치(300)의 발열을 저감할 수 있다.As described above, when the coil pattern 310 is formed to include a plurality of sub-patterns 321 to 324, the skin effect can be reduced compared to the case where the coil pattern 310 is formed as a single pattern, and , it is possible to reduce the resistance of the coil pattern 310 through this, thereby reducing heat generation of the coil device 300 .

한편, 코일 패턴(310)에 포함된 복수의 서브 패턴(321 내지 324)이 일정한 배열 순서로만 권선되는 경우, 코일 패턴(310)을 이루는 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 단면적이 서로 상이하여, 임피던스 차이로 인해 전류가 복수의 서브 패턴(321 내지 324)에 동일/유사하게 흐르지 못하는 문제점이 있다. On the other hand, when the plurality of sub-patterns 321 to 324 included in the coil pattern 310 are wound only in a certain arrangement order, the cross-sectional areas of the plurality of sub-patterns 321 to 324 constituting the coil pattern 310 are different from each other. , there is a problem that current cannot flow in the same/similar manner in the plurality of sub-patterns 321 to 324 due to the impedance difference.

그러나 상기와 같이, 적어도 하나의 영역에서, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 경우, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 단면적 차이가 줄어들어, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 임피던스 차이가 줄어들고, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)에 전류가 보다 일정하게 흐를 수 있다.However, as described above, when the arrangement of the plurality of sub-patterns 321 to 324 is changed in at least one region, the difference in cross-sectional area between the plurality of sub-patterns 321 to 324 is reduced, so that the plurality of sub-patterns 321 to 324 is reduced. ) is reduced, and current may flow more uniformly in the plurality of sub-patterns 321 to 324 .

한편, 코일 장치(300)에서, 서브 패턴의 연결이 단절되는 영역의 개수와, 서브 패턴의 연결이 단절되는 횟수는, 서브 패턴의 개수 및 코일 패턴(310)의 권선 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 이에 대해서는, 도 5a, 5b, 및 6a 내지 6d를 참조하여 설명하도록 한다.On the other hand, in the coil device 300 , the number of regions in which the connection of the sub-pattern is disconnected and the number of times in which the connection of the sub-pattern is disconnected is based on at least one of the number of sub-patterns and the number of windings of the coil pattern 310 . can be decided. This will be described with reference to FIGS. 5A, 5B, and 6A to 6D.

도 5a 및 5b는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 코일 장치에 포함된 코일 패턴의 구조의 설명에 참조되는 도면이다.5A and 5B are diagrams referred to in the description of a structure of a coil pattern included in a coil device according to another embodiment of the present invention.

도 5a는, 코일 장치(300)의 평면도이고, 도 5b는, 코일 장치(300)의 좌측면도이다.FIG. 5A is a plan view of the coil device 300 , and FIG. 5B is a left side view of the coil device 300 .

도 5a를 참조하면, 서브 패턴(321 내지 324)의 개수는 네 개이고, 코일 패턴(310)은 1회 권선된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5A , it can be seen that the number of sub-patterns 321 to 324 is four, and the coil pattern 310 is wound once.

이때, 코일 패턴(310)이 1회 권선되는 동안, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)이 3회 단절되는 경우, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 단면적이 일정하게 형성될 수 있다.In this case, when the plurality of sub-patterns 321 to 324 are cut three times while the coil pattern 310 is wound once, the cross-sectional areas of the plurality of sub-patterns 321 to 324 may be uniformly formed.

예를 들면, 제1 영역(510)에서는 제1 서브 패턴(321)의 연결이 단절되도록 형성될 수 있고, 연결이 단절된 제1 서브 패턴(321)의 단부에 각각 비아(521, 522)가 형성될 수 있다. 한편, 연결이 단절된 제1 서브 패턴(321)의 단부에 형성된 비아들(521, 522)을 연결하는 형태로 연결 패턴(511)이 형성되어, 제1 서브 패턴(321)이 다시 전기적으로 연결될 수 있다.For example, in the first region 510 , the connection of the first sub-pattern 321 may be disconnected, and vias 521 and 522 are formed at the ends of the disconnected first sub-pattern 321 , respectively. can be Meanwhile, the connection pattern 511 is formed to connect the vias 521 and 522 formed at the ends of the disconnected first sub-pattern 321, so that the first sub-pattern 321 can be electrically connected again. have.

또한, 제2 영역(520)에서는 제3 서브 패턴(523), 제3 영역(530)에서는 제2 서브 패턴(522)의 연결이 각각 단절되도록 형성될 수 있고, 단절된 단부들에 대응하는 위치에 연결 패턴(512, 513)이 각각 형성될 수 있다. In addition, the third sub-pattern 523 in the second region 520 and the second sub-pattern 522 in the third region 530 may be formed to be disconnected from each other, and may be formed at positions corresponding to the disconnected ends. Connection patterns 512 and 513 may be formed, respectively.

결과적으로, 제1 영역(510) 이전에는 제1 서브 패턴(321), 제1 영역(510)부터 제2 영역(520)까지는 제4 서브 패턴(324), 제2 영역(520)부터 제3 영역(530)까지는 제3 서브 패턴(323), 제3 영역(530) 이후에는 제2 서브 패턴(322)이 각각 코일 패턴(310)의 외부 둘레에 배치되는 것을 확인할 수 있다.As a result, the first sub-pattern 321 before the first region 510 , the fourth sub-pattern 324 from the first region 510 to the second region 520 , and the third sub-pattern 324 from the second region 520 . It can be seen that the third sub-pattern 323 up to the region 530 and the second sub-pattern 322 after the third region 530 are disposed on the outer periphery of the coil pattern 310 , respectively.

도 5b를 참조하면, 코일 패턴(310)이 인쇄 회로 기판의 제1 레이어(Ly1)에 형성된 것을 확인할 수 있고, 연결 패턴(511, 512, 513)이 제2 레이어(Ly2)에 형성된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5B , it can be confirmed that the coil pattern 310 is formed on the first layer Ly1 of the printed circuit board, and it can be confirmed that the connection patterns 511 , 512 , 513 are formed on the second layer Ly2 . have.

한편, 코일 패턴(310)과 연결 패턴(511, 512, 513)은, 비아(521 내지 526)를 통해 연결될 수 있다.Meanwhile, the coil pattern 310 and the connection patterns 511 , 512 , and 513 may be connected through vias 521 to 526 .

상기와 같이, 코일 패턴(310)이 권선되는 동안, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이, 일정한 순서대로, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 개수에 따라 변경되는 경우, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 단면적이 일정하게 형성될 수 있다.As described above, while the coil pattern 310 is wound, when the arrangement of the plurality of sub-patterns 321 to 324 is changed according to the number of the plurality of sub-patterns 321 to 324 in a predetermined order, a plurality of The cross-sectional areas of the sub-patterns 321 to 324 may be uniformly formed.

도 6a 내지 6d는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 복수의 서브 패턴이 배열이 변경되는 횟수에 대한 설명에 참조되는 도면이다.6A to 6D are diagrams referenced in the description of the number of times the arrangement of a plurality of sub-patterns is changed, according to various embodiments of the present disclosure.

코일 패턴(310)에 포함된 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 단면적을 일정하게 형성하기 위한, 서브 패턴(321 내지 324)의 연결이 단절되는 횟수는, 서브 패턴(321 내지 324)의 개수 및 코일 패턴(310)의 권선 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 코일 패턴(310)에 포함된 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 단면적을 일정하게 형성하기 위한, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 횟수는, 서브 패턴(321 내지 324)의 개수 및 코일 패턴(310)의 권선 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.The number of times the connection of the sub-patterns 321 to 324 is cut in order to uniformly form the cross-sectional area of the plurality of sub-patterns 321 to 324 included in the coil pattern 310 is the number of sub-patterns 321 to 324 . And it may be determined based on at least one of the number of windings of the coil pattern 310 . That is, the number of times the arrangement of the plurality of sub-patterns 321 to 324 is changed in order to uniformly form the cross-sectional area of the plurality of sub-patterns 321 to 324 included in the coil pattern 310 is the number of times the sub-patterns 321 to 324 are changed. It may be determined based on at least one of the number of 324 and the number of windings of the coil pattern 310 .

예를 들면, 서브 패턴(321 내지 324)의 연결이 단절되는 횟수는, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 개수와 코일 패턴(310)의 권선 횟수를 곱한 값에 기초하여 결정될 수 있다.For example, the number of times the sub-patterns 321 to 324 are disconnected may be determined based on a value obtained by multiplying the number of the plurality of sub-patterns 321 to 324 by the number of windings of the coil pattern 310 .

도 6a 내지 6c를 참조하면, 서브 패턴(321 내지 324)의 개수는 네 개이고, 코일 패턴(310)은 12회 권선된 것을 확인할 수 있다. 6A to 6C , it can be seen that the number of sub-patterns 321 to 324 is four, and the coil pattern 310 is wound 12 times.

복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 개수와 코일 패턴(310)의 권선 횟수를 곱한 값인 48의 약수의 집합은, {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 48}이고, 약수 중에서 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 개수의 배수의 집합은, {4, 8, 12, 16, 24, 48}인 것을 확인할 수 있다.A set of divisors of 48, which is a value obtained by multiplying the number of sub-patterns 321 to 324 by the number of windings of the coil pattern 310, is {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 48 }, and the set of multiples of the number of the plurality of sub-patterns 321 to 324 among the divisors is {4, 8, 12, 16, 24, 48}.

이때, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 개수의 배수의 집합에서 1을 각각 뺀 {3, 7, 11, 15, 23, 47}이, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 단면적을 일정하게 형성하는, 서브 패턴(321 내지 324)의 연결이 단절되는 횟수에 해당할 수 있다.At this time, {3, 7, 11, 15, 23, 47} obtained by subtracting 1 from a set of multiples of the number of the plurality of sub-patterns 321 to 324 sets the cross-sectional area of the plurality of sub-patterns 321 to 324 constant. It may correspond to the number of times the sub-patterns 321 to 324 are disconnected.

한편, 코일 장치(300)에서 서브 패턴의 연결이 단절되는 영역의 위치 및 개수는, 이하 수학식 3과 같이, 서브 패턴(321 내지 324)의 연결이 단절되는 횟수 및 코일 패턴(310)의 권선 횟수에 기초하여 결정될 수 있다.On the other hand, in the coil device 300 , the location and number of regions in which the connection of the sub-pattern is disconnected is determined by the number of times in which the connection of the sub-patterns 321 to 324 is disconnected and the winding of the coil pattern 310 as shown in Equation 3 below. It may be determined based on the number of times.

수학식 3에서 360°는, 코일 패턴(310)이 1회 권선되는 동안의 코일 패턴(310)의 각도 변화를 의미할 수 있다.In Equation 3, 360° may mean an angle change of the coil pattern 310 while the coil pattern 310 is wound once.

한편, 수학식 3에 의해 연산된 결과는, 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 위치 간의 각도 차를 의미할 수 있다.Meanwhile, the result calculated by Equation 3 may mean an angular difference between positions at which the arrangement of the sub-patterns 321 to 324 is changed.

예를 들면, 도 5a와 같이, 코일 패턴(310)의 권선 횟수가 1회이고, 서브 패턴(321 내지 324)의 연결이 단절되는 횟수가 3회인 경우, 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 위치 간의 각도 차는 90°로 연산될 수 있고, 이에 기초할 때, 도 5a와 같이, 코일 패턴(310)이 형성되는 동안, 코일 패턴(310)의 각도가 90° 변경될 때마다 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 것을 확인할 수 있다.For example, as shown in FIG. 5A , when the number of windings of the coil pattern 310 is one and the number of times the sub-patterns 321 to 324 are disconnected is three, the arrangement of the sub-patterns 321 to 324 is The angular difference between the changed positions may be calculated as 90°, and based on this, as shown in FIG. 5A , during the formation of the coil pattern 310, the sub-pattern each time the angle of the coil pattern 310 is changed by 90°. It can be seen that the arrangement of (321 to 324) is changed.

도 6a를 참조하면, 서브 패턴(321 내지 324)의 연결이 단절되는 횟수가 3회이고, 코일 패턴(310)가 12회 권선되는 경우, 수학식 3에 기초하면, 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 위치 간의 각도 차는 1080°로 연산될 수 있다.Referring to FIG. 6A , when the number of times that the sub-patterns 321 to 324 are disconnected is 3 and the coil pattern 310 is wound 12 times, based on Equation 3, the sub-patterns 321 to 324 are The angular difference between positions at which the arrangement of is changed may be calculated as 1080°.

따라서, 코일 패턴(310)이 형성되는 동안, 코일 패턴(310)의 각도가 1080° 변경될 때마다, 다시 말해, 코일 패턴(310)이 3회 권선될 때마다, 제1 영역(610)에서 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 것을 확인할 수 있다.Accordingly, while the coil pattern 310 is being formed, whenever the angle of the coil pattern 310 is changed by 1080°, that is, whenever the coil pattern 310 is wound three times, in the first region 610 . It can be seen that the arrangement of the sub-patterns 321 to 324 is changed.

한편, 도 6b를 참조하면, 서브 패턴(321 내지 324)의 연결이 단절되는 횟수가 11회이고, 코일 패턴(310)가 12회 권선되는 경우, 수학식 3에 기초하면, 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 위치 간의 각도 차는 360°로 연산될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 6B , when the number of times that the sub-patterns 321 to 324 are disconnected is 11 times and the coil pattern 310 is wound 12 times, based on Equation 3, the sub-patterns 321 to 321 to 324), the angular difference between the positions at which the arrangement is changed may be calculated as 360°.

따라서, 코일 패턴(310)이 형성되는 동안, 코일 패턴(310)의 각도가 360° 변경될 때마다, 다시 말해, 코일 패턴(310)이 1회 권선될 때마다, 제1 영역(610)에서 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 것을 확인할 수 있다.Accordingly, while the coil pattern 310 is being formed, whenever the angle of the coil pattern 310 is changed by 360°, that is, whenever the coil pattern 310 is wound once, in the first region 610 . It can be seen that the arrangement of the sub-patterns 321 to 324 is changed.

한편, 도 6c를 참조하면, 서브 패턴(321 내지 324)의 연결이 단절되는 횟수가 47회이고, 코일 패턴(310)가 12회 권선되는 경우, 수학식 3에 기초하면, 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 위치 간의 각도 차는 90°로 연산될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 6C , when the number of times that the connection of the sub-patterns 321 to 324 is cut is 47 and the coil pattern 310 is wound 12 times, based on Equation 3, the sub-patterns 321 to 321 to 324), the angular difference between positions at which the arrangement is changed may be calculated as 90°.

따라서, 코일 패턴(310)이 형성되는 동안, 코일 패턴(310)의 각도가 90° 변경될 때마다, 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be seen that the arrangement of the sub-patterns 321 to 324 is changed whenever the angle of the coil pattern 310 is changed by 90° while the coil pattern 310 is being formed.

이때, 제1 영역(610)에서 11회, 제2 내지 제4 영역(620, 630, 640)에서 각각 12회씩 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 것을 확인할 수 있다.At this time, it can be seen that the arrangement of the sub-patterns 321 to 324 is changed 11 times in the first region 610 and 12 times in the second to fourth regions 620 , 630 and 640 , respectively.

상기와 같이, 코일 패턴(310)이 권선되는 동안, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이, 일정한 순서대로, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 개수 및 코일 패턴(310)의 권선 횟수에 따라 변경되는 경우, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 단면적이 보다 일정하게 형성될 수 있다.As described above, while the coil pattern 310 is wound, the arrangement of the plurality of sub-patterns 321 to 324 is, in a predetermined order, the number of the plurality of sub-patterns 321 to 324 and the winding of the coil pattern 310 . When it is changed according to the number of times, the cross-sectional areas of the plurality of sub-patterns 321 to 324 may be more uniformly formed.

또한, 도 6d를 참조하면, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 연결이 단절되는 횟수가 증가할수록, 다시 말해, 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 횟수가 증가할수록, 코일 패턴(310)의 저항 감소율이 증가하는 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to FIG. 6D , as the number of times the connection of the plurality of sub-patterns 321 to 324 is disconnected increases, that is, as the number of times the arrangement of the plurality of sub-patterns 321 to 324 is changed increases, the coil It can be seen that the resistance reduction rate of the pattern 310 increases.

예를 들면, 도 6a와 같이 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 횟수가 3회인 경우, 코일 패턴(310)의 저항이 3% 내외로 감소할 수 있고, 도 6c와 같이 복수의 서브 패턴(321 내지 324)의 배열이 변경되는 횟수가 47회인 경우, 코일 패턴(310)의 저항이 16% 내외로 감소할 수 있다.For example, when the number of times that the arrangement of the plurality of sub-patterns 321 to 324 is changed is three times as shown in FIG. 6A , the resistance of the coil pattern 310 may be reduced to about 3%, and as shown in FIG. 6C , When the number of times the arrangement of the sub-patterns 321 to 324 is changed is 47 times, the resistance of the coil pattern 310 may be reduced by about 16%.

도 7a 및 7d는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 코일 장치에 포함된 복수의 코일 패턴의 구조의 설명에 참조되는 도면이다.7A and 7D are diagrams referred to in the description of the structure of a plurality of coil patterns included in the coil device according to an embodiment of the present invention.

도 7a를 참조하면, 코일 장치(300)는, 복수의 코일 패턴(310a, 310b)이 형성된 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7A , the coil device 300 may include a printed circuit board on which a plurality of coil patterns 310a and 310b are formed.

복수의 코일 패턴(310a, 310b)은, 복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a)과, 복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b)을 각각 포함할 수 있다.The plurality of coil patterns 310a and 310b may include a plurality of first sub-patterns 321a to 324a and a plurality of second sub-patterns 321b to 324b, respectively.

복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a)의 일단은 서로 연결될 수 있고, 타단도 서로 연결될 수 있다.One end of the plurality of first sub-patterns 321a to 324a may be connected to each other, and the other end may also be connected to each other.

복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b)의 일단은 서로 연결될 수 있고, 타단도 서로 연결될 수 있다.One end of the plurality of second sub-patterns 321b to 324b may be connected to each other, and the other end may also be connected to each other.

예를 들면, 무선 전력 구동부(170)로부터 공급되는 교류 전원은, 복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a)과, 복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b)에 각각 공급될 수 있고, 각각의 일단 및 타단을 통해 입력 및 출력될 수 있다.For example, AC power supplied from the wireless power driving unit 170 may be supplied to the plurality of first sub-patterns 321a to 324a and the plurality of second sub-patterns 321b to 324b, respectively, and each It can be input and output through one end and the other end.

한편, 복수의 코일 패턴(310a, 310b)은, 인쇄 회로 기판의 서로 다른 레이어에 각각 형성될 수 있다.Meanwhile, the plurality of coil patterns 310a and 310b may be respectively formed on different layers of the printed circuit board.

예를 들면, 제1 코일 패턴(310a)는, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에 형성될 수 있고, 제2 코일 패턴(310b)는, 제2 레이어에 형성될 수 있다.For example, the first coil pattern 310a may be formed on a first layer of the printed circuit board, and the second coil pattern 310b may be formed on a second layer.

복수의 코일 패턴(310a, 310b)은, 서로 중첩되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 코일 패턴(310b)는, 제1 레이어에 배치된 제1 코일 패턴(310a)와 일부 중첩되도록, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어에 배치될 수 있다. The plurality of coil patterns 310a and 310b may be disposed to overlap each other. For example, the second coil pattern 310b may be disposed on the second layer of the printed circuit board to partially overlap the first coil pattern 310a disposed on the first layer.

한편, 제1 코일 패턴(310a)은, 제2 코일 패턴(310b)과 중첩되지 않는 적어도 하나의 영역에서, 복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a)의 배열이 변경되도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the first coil pattern 310a may be formed such that the arrangement of the plurality of first sub-patterns 321a to 324a is changed in at least one region that does not overlap the second coil pattern 310b.

예를 들면, 제1 코일 패턴(310a)은, 제2 코일 패턴(310b)과 중첩되지 않는 제1 영역(710)에서, 복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a) 중 적어도 하나의 연결이 단절되도록, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에 형성될 수 있다.For example, in the first coil pattern 310a, in the first region 710 that does not overlap the second coil pattern 310b, the connection of at least one of the plurality of first sub-patterns 321a to 324a is cut off. Preferably, it may be formed on the first layer of the printed circuit board.

한편, 연결이 단절된 복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a)의 단부에는, 각각 비아(721a, 722a)가 형성될 수 있고, 비아들(721a, 722a)을 각각 연결하는 형태로 제1 연결 패턴(711a)이, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어에 형성될 수 있다.On the other hand, vias 721a and 722a may be formed at the ends of the plurality of first sub-patterns 321a to 324a in which the connections are cut off, respectively, and the first connection patterns are connected to the vias 721a and 722a, respectively. 711a may be formed in the second layer of the printed circuit board.

이때, 제1 연결 패턴(711a)은, 제1 영역(710)에서, 연결이 단절된 제1 서브 패턴을 제외한 나머지 서브 패턴들과 교차되도록 배치될 수 있고, 이를 통해 복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a)의 배열이 변경될 수 있다.In this case, the first connection pattern 711a may be disposed to cross the remaining sub-patterns except for the disconnected first sub-pattern in the first region 710 , and through this, the plurality of first sub-patterns 321a to 324a) may be changed.

한편, 제2 코일 패턴(310b)은, 제1 코일 패턴(310a)과 중첩되지 않는 적어도 하나의 영역에서, 복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b)의 배열이 변경되도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the second coil pattern 310b may be formed such that the arrangement of the plurality of second sub-patterns 321b to 324b is changed in at least one region that does not overlap the first coil pattern 310a.

예를 들면, 제2 코일 패턴(310b)은, 제1 코일 패턴(310a)과 중첩되지 않는 제2 영역(720)에서, 복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b) 중 적어도 하나의 연결이 단절되도록, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어에 형성될 수 있다.For example, in the second coil pattern 310b, in the second region 720 that does not overlap the first coil pattern 310a, the connection of at least one of the plurality of second sub-patterns 321b to 324b is cut off. Preferably, it may be formed on the second layer of the printed circuit board.

한편, 연결이 단절된 복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b)의 단부에는, 각각 비아(721b, 722b)가 형성될 수 있고, 비아들(721b, 722b)을 각각 연결하는 형태로 제2 연결 패턴(711b)이, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에 형성될 수 있다.On the other hand, vias 721b and 722b may be formed at the ends of the plurality of second sub-patterns 321b to 324b in which the connection is disconnected, respectively, and the second connection pattern is formed to connect the vias 721b and 722b, respectively. 711b may be formed in the first layer of the printed circuit board.

이때, 제2 연결 패턴(711b)은, 제2 영역(720)에서, 연결이 단절된 제2 서브 패턴을 제외한 나머지 제2 서브 패턴들과 교차되도록 배치될 수 있고, 이를 통해 복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b)의 배열이 변경될 수 있다.In this case, the second connection pattern 711b may be disposed to intersect the remaining second sub-patterns except for the disconnected second sub-pattern in the second region 720 , and through this, a plurality of second sub-patterns The arrangement of 321b to 324b may be changed.

도 7b는, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어를 나타내는 도면이고, 도 7c는, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어를 나타내는 도면이다. FIG. 7B is a diagram illustrating a first layer of a printed circuit board, and FIG. 7C is a diagram illustrating a second layer of a printed circuit board.

도 7b를 참조하면, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어에는, 제1 코일 패턴(310a)의 복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a)과, 제2 연결 패턴(711b)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7B , a plurality of first sub-patterns 321a to 324a of the first coil pattern 310a and a second connection pattern 711b may be formed on the first layer of the printed circuit board.

복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a) 중 연결이 단절된 서브 패턴의 단부에는 각각 비아(721a, 722a)가 배치될 수 있고, 제2 연결 패턴(711b)의 각 단부에도 비아(721b, 722b)가 배치될 수 있다.Vias 721a and 722a may be respectively disposed at the ends of the sub-patterns from which connections are disconnected among the plurality of first sub-patterns 321a to 324a, and vias 721b and 722b are also disposed at respective ends of the second connection patterns 711b. can be placed.

한편, 도 7c를 참조하면, 인쇄 회로 기판의 제2 레이어에는, 제2 코일 패턴(310b)의 복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b)과, 제1 연결 패턴(711a)이 형성될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 7C , a plurality of second sub-patterns 321b to 324b of the second coil pattern 310b and a first connection pattern 711a may be formed on the second layer of the printed circuit board. .

복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b) 중 연결이 단절된 서브 패턴의 단부에는 각각 비아(721b, 722b)가 배치될 수 있고, 제1 연결 패턴(711a)의 각 단부에도 비아(721a, 722a)가 배치될 수 있다.Vias 721b and 722b may be respectively disposed at the ends of the sub-patterns from which the connection is disconnected among the plurality of second sub-patterns 321b to 324b, and vias 721a and 722a are also disposed at respective ends of the first connection pattern 711a. can be placed.

도 7d를 참조하면, 인쇄 회로 기판의 제1 레이어(Ly1)에는 제1 코일 패턴(310a)의 복수의 제1 서브 패턴(321a 내지 324a)과, 제2 연결 패턴(711b)이 형성되고, 제2 레이어(Ly2)에는 제2 코일 패턴(310b)의 복수의 제2 서브 패턴(321b 내지 324b)과, 제1 연결 패턴(711a)이 형성되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7D , a plurality of first sub-patterns 321a to 324a of a first coil pattern 310a and a second connection pattern 711b are formed on the first layer Ly1 of the printed circuit board, It can be seen that the plurality of second sub-patterns 321b to 324b of the second coil pattern 310b and the first connection pattern 711a are formed in the second layer Ly2.

또한, 제1 코일 패턴(310a)과 제1 연결 패턴(711a)를 연결하는 비아(721a, 722a)와, 제2 코일 패턴(310b)과 제2 연결 패턴(711b)를 연결하는 비아(721b, 722b)가, 제1 레이어(Ly1)와 제2 레이어(Ly2) 사이에 형성되는 것을 확인할 수 있다.In addition, vias 721a and 722a connecting the first coil pattern 310a and the first connection pattern 711a, and vias 721b connecting the second coil pattern 310b and the second connection pattern 711b, It can be seen that 722b is formed between the first layer Ly1 and the second layer Ly2.

상기와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 코일 장치(300)는, 서로 중첩되어 배치되는 복수의 코일 패턴(310a, 310b)을 포함하여, 전력 송수신 성능을 향상시킬 수 있고, 전력 송수신이 가능한 영역을 확장할 수 있다.As described above, the coil device 300 according to various embodiments of the present invention includes a plurality of coil patterns 310a and 310b disposed to overlap each other, so that power transmission/reception performance can be improved, and power transmission/reception is possible. area can be expanded.

또한, 복수의 코일 패턴(310a, 310b)이 서로 중첩되지 않는 영역을 이용하여, 비아(721a, 722a, 721b, 722b)와 연결 패턴(711a, 711b)을 형성할 수 있어, 코일 장치(300)는 두께 증가 없이, 서로 중첩되는 복수의 코일 패턴(310a, 310b)을 포함할 수 있다. In addition, the vias 721a, 722a, 721b, and 722b and the connection patterns 711a and 711b may be formed using a region in which the plurality of coil patterns 310a and 310b do not overlap each other, so that the coil device 300 . may include a plurality of coil patterns 310a and 310b overlapping each other without increasing the thickness.

도 8a 및 8b는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 코일 장치에 포함된 복수의 코일 패턴의 구조의 설명에 참조되는 도면이다.8A and 8B are diagrams referenced in the description of the structure of a plurality of coil patterns included in a coil device according to various embodiments of the present disclosure.

도 8a를 참조하면, 코일 장치(300)는, 복수의 코일 패턴(310_1, 310_2)이 형성된 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8A , the coil device 300 may include a printed circuit board on which a plurality of coil patterns 310_1 and 310_2 are formed.

복수의 코일 패턴(310_1, 310_2)은, 복수의 서브 패턴(예: 도 4a의 서브 패턴(321 내지 324))을 각각 포함할 수 있다.The plurality of coil patterns 310_1 and 310_2 may include a plurality of sub-patterns (eg, sub-patterns 321 to 324 of FIG. 4A ), respectively.

제1 코일 패턴(310_1)은, 인쇄 회로 기판의 제3 레이어(Ly3)에 형성될 수 있고, 제2 코일 패턴(310_2)은, 제2 레이어(Ly2)에 형성될 수 있다. The first coil pattern 310_1 may be formed on the third layer Ly3 of the printed circuit board, and the second coil pattern 310_2 may be formed on the second layer Ly2 .

이때, 복수의 코일 패턴(310_1, 310_2)은, 서로 대응되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 코일 패턴(310_1, 310_2)은, 형상이 서로 동일하게 형성될 수 있다. In this case, the plurality of coil patterns 310_1 and 310_2 may be formed to correspond to each other. For example, the plurality of coil patterns 310_1 and 310_2 may have the same shape as each other.

제1 코일 패턴(310_1)은, 제2 레이어(Ly2)에서, 복수의 서브 패턴 중 적어도 하나의 연결이 단절되도록 형성될 수 있다. 제2 코일 패턴(310_2)은, 제3 레이어(Ly3)에서, 복수의 서브 패턴 중 적어도 하나의 연결이 단절되도록 형성될 수 있다. The first coil pattern 310_1 may be formed such that at least one of the plurality of sub-patterns is disconnected from the second layer Ly2 . The second coil pattern 310_2 may be formed such that at least one of the plurality of sub-patterns is disconnected from the third layer Ly3 .

제1 코일 패턴(310_1)에 포함된, 연결이 단절된 서브 패턴의 단부에 각각 제1 비아가 형성될 수 있다. 이때, 제1 비아는, 제3 레이어(Ly3)와 제4 레이어(Ly4)를 연결하도록 형성될 수 있다.A first via may be formed at an end of the sub-pattern in which the connection is disconnected included in the first coil pattern 310_1 , respectively. In this case, the first via may be formed to connect the third layer Ly3 and the fourth layer Ly4 .

또한, 제1 비아를 연결하는 제1 연결 패턴이 제4 레이어(Ly4)에 형성될 수 있다.Also, a first connection pattern connecting the first via may be formed on the fourth layer Ly4 .

한편, 제2 코일 패턴(310_2)에 포함된, 연결이 단절된 서브 패턴의 단부에 각각 제2 비아가 형성될 수 있다. 이때, 제2 비아는, 제1 레이어(Ly1)와 제2 레이어(Ly2)를 연결하도록 형성될 수 있다.Meanwhile, second vias may be respectively formed at ends of the disconnected sub-patterns included in the second coil pattern 310_2 . In this case, the second via may be formed to connect the first layer Ly1 and the second layer Ly2 .

또한, 제2 비아를 연결하는 제2 연결 패턴이 제1 레이어(Ly1)에 형성될 수 있다.Also, a second connection pattern connecting the second via may be formed on the first layer Ly1 .

한편, 복수의 코일 패턴(310_1, 310_2)은, 서로 중첩되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 복수의 코일 패턴(310_1, 310_2)은, 전체가 서로 중첩되도록, 제2 및 제3 레이어(Ly2, Ly3)에 각각 배치될 수 있다. Meanwhile, the plurality of coil patterns 310_1 and 310_2 may be disposed to overlap each other. For example, the plurality of coil patterns 310_1 and 310_2 may be respectively disposed on the second and third layers Ly2 and Ly3 so that they overlap each other.

이때, 제2 레이어(Ly2)에서 제1 코일 패턴(310_1)의 복수의 서브 패턴 중 적어도 하나의 연결이 단절되는 위치와, 제3 레이어(Ly3)에서 제2 코일 패턴(310_2)의 복수의 서브 패턴 중 적어도 하나의 연결이 단절되는 위치는, 서로 중첩될 수 있다. At this time, a position where at least one of the plurality of sub-patterns of the first coil pattern 310_1 is disconnected in the second layer Ly2 and the plurality of sub-patterns of the second coil pattern 310_2 in the third layer Ly3 Positions where at least one of the patterns are disconnected may overlap each other.

또한, 제1 코일 패턴(310_1)의 일단과 제2 코일 패턴(310_2)의 일단이 서로 연결될 수 있고, 제1 코일 패턴(310_1)의 타단과 제2 코일 패턴(310_2)의 타단이 서로 연결될 수 있다.In addition, one end of the first coil pattern 310_1 and one end of the second coil pattern 310_2 may be connected to each other, and the other end of the first coil pattern 310_1 and the other end of the second coil pattern 310_2 may be connected to each other. have.

예를 들면, 제1 코일 패턴(310_1)의 일단과 제2 코일 패턴(310_2)의 일단을 연결하는 비아(810)와, 제1 코일 패턴(310_1)의 타단과 제2 코일 패턴(310_2)의 타단을 연결하는 비아(820)가, 제2 레이어(Ly2)와 제3 레이어(Ly3) 사이에 형성될 수 있다.For example, a via 810 connecting one end of the first coil pattern 310_1 and one end of the second coil pattern 310_2 , and the other end of the first coil pattern 310_1 and the second coil pattern 310_2 . A via 820 connecting the other ends may be formed between the second layer Ly2 and the third layer Ly3 .

무선 전력 구동부(170)로부터 공급되는 교류 전원은, 비아(810, 820)를 통해, 복수의 코일 패턴(310_1, 310_2)의 일단 및 타단으로 함께 공급될 수 있다. AC power supplied from the wireless power driver 170 may be supplied together to one end and the other end of the plurality of coil patterns 310_1 and 310_2 through the vias 810 and 820 .

상기와 같이, 복수의 코일 패턴(310_1, 310_2)의 형상을 서로 동일하게 형성하고, 복수의 코일 패턴(310_1, 310_2)의 전체가 서로 중첩되도록 배치함으로써, 단일 패턴으로 형성하는 경우에 비해, 패턴의 외경을 줄일 수 있다.As described above, by forming the plurality of coil patterns 310_1 and 310_2 to have the same shape and arranging the entirety of the plurality of coil patterns 310_1 and 310_2 to overlap each other, compared to the case of forming a single pattern, the pattern can reduce the outer diameter of

예를 들면, 도 6a 내지 6c의 코일 패턴(310)과 같이, 코일 패턴이 12회 권선되는 경우, 코일 장치(300)의 두께는 작아지나, 외경은 다소 커질 수 있다. 이에 반해, 6회 권선된 코일 패턴을 도 8a와 같이 서로 중첩되도록 배치하는 경우, 코일 장치(300)의 두께는 다소 커지나, 외경을 줄일 수 있다. For example, as in the coil pattern 310 of FIGS. 6A to 6C , when the coil pattern is wound 12 times, the thickness of the coil device 300 is reduced, but the outer diameter may be somewhat increased. On the other hand, when the coil patterns wound 6 times are arranged to overlap each other as shown in FIG. 8A , the thickness of the coil device 300 is slightly increased, but the outer diameter can be reduced.

한편, 도 8b를 참조하면, 코일 장치(300)는, 도 8a에서와 같이 서로 중첩되는 제1 및 제2 코일 패턴(310a_1, 310a_2)과 함께, 제1 및 제2 코일 패턴(310a_1, 310a_2)에 일부 중첩되는 제3 및 제4 코일 패턴(310b_1, 310b_2)을 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, referring to FIG. 8B , the coil device 300 includes first and second coil patterns 310a_1 and 310a_2 overlapping each other as shown in FIG. 8A , and first and second coil patterns 310a_1 and 310a_2 . It may further include third and fourth coil patterns 310b_1 and 310b_2 partially overlapping with each other.

이때, 제3 및 제4 코일 패턴(310b_1, 310b_2)은, 제1 및 제2 코일 패턴(310a_1, 310a_2)이 배치된 제2 및 제3 레이어(Ly2, Ly3)를 제외한 나머지 레이어인 제1 및 제4 레이어(Ly1, Ly4)에 각각 배치될 수 있다. In this case, the third and fourth coil patterns 310b_1 and 310b_2 are first and second layers other than the second and third layers Ly2 and Ly3 on which the first and second coil patterns 310a_1 and 310a_2 are disposed. Each of the fourth layers Ly1 and Ly4 may be disposed.

제3 및 제4 코일 패턴(310b_1, 310b_2)은, 형상이 서로 동일하게 형성될 수 있고, 전체가 서로 중첩되도록 배치될 수 있다.The third and fourth coil patterns 310b_1 and 310b_2 may be formed to have the same shape, and may be disposed to overlap each other.

또한, 제3 코일 패턴(310b_1)의 일단과 제4 코일 패턴(310b_2)의 일단이 서로 연결될 수 있고, 제3 코일 패턴(310b_1)의 타단과 제4 코일 패턴(310b_2)의 타단이 서로 연결될 수 있다.In addition, one end of the third coil pattern 310b_1 and one end of the fourth coil pattern 310b_2 may be connected to each other, and the other end of the third coil pattern 310b_1 and the other end of the fourth coil pattern 310b_2 may be connected to each other. have.

예를 들면, 제3 코일 패턴(310b_1)의 일단과 제4 코일 패턴(310b_2)의 일단을 연결하는 비아(830)와, 제3 코일 패턴(310b_1)의 타단과 제4 코일 패턴(310b_2)의 타단을 연결하는 비아(840)가, 제1 레이어(Ly1)와 제4 레이어(Ly4) 사이에 형성될 수 있다.For example, a via 830 connecting one end of the third coil pattern 310b_1 and one end of the fourth coil pattern 310b_2 , and the other end of the third coil pattern 310b_1 and the fourth coil pattern 310b_2 . A via 840 connecting the other ends may be formed between the first layer Ly1 and the fourth layer Ly4 .

무선 전력 구동부(170)로부터 공급되는 교류 전원은, 비아(830, 840)를 통해, 제3 및 제4 코일 패턴(310b_1, 310b_2)의 일단 및 타단으로 함께 공급될 수 있다. AC power supplied from the wireless power driver 170 may be supplied to one end and the other end of the third and fourth coil patterns 310b_1 and 310b_2 through the vias 830 and 840 .

한편, 제1 및 제2 코일 패턴(310a_1, 310a_2)에 공급되는 교류 전원과, 제3 및 제4 코일 패턴(310b_1, 310b_2)에 공급되는 교류 전원은, 무선 전력 구동부(170)에서 각각 제어될 수 있다.On the other hand, the AC power supplied to the first and second coil patterns 310a_1 and 310a_2 and the AC power supplied to the third and fourth coil patterns 310b_1 and 310b_2 are to be controlled by the wireless power driver 170, respectively. can

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 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.The accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include water or substitutes.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims Various modifications may be made by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

Claims

a coil pattern including a plurality of sub-patterns disposed side by side adjacent to each other and disposed on a first layer of a printed circuit board;
a connection pattern disposed on a second layer of the printed circuit board; and
a plurality of vias connecting the first and second layers;
The coil pattern is formed such that at least one connection of the plurality of sub-patterns is disconnected in at least one region,
The plurality of vias are respectively formed at the ends of the at least one sub-pattern in which the connection is cut off, in the at least one region,
The connection pattern is
It is formed in the form of connecting the plurality of vias,
In the at least one region, the sub-pattern is disposed to cross the remaining sub-patterns except for the at least one sub-pattern in which the connection is cut off
The number of times that at least one of the plurality of sub-patterns is disconnected is a value corresponding to a multiple of the number of the plurality of sub-patterns among a divisor of a value obtained by multiplying the number of the plurality of sub-patterns by the number of windings of the coil pattern is determined by subtracting 1 from
The position of the at least one region is determined according to a result obtained by dividing a value obtained by multiplying an angle corresponding to one winding by the number of windings of the coil pattern by a value obtained by adding 1 to the number of disconnections. .

According to claim 1,
An insulating layer is disposed between the connection pattern and the remaining sub-patterns, which are disposed to cross each other.

3. The method of claim 2,
One end of the plurality of sub-patterns is connected to each other,
The coil device, characterized in that the other ends of the plurality of sub-patterns are connected to each other.

4. The method of claim 3,
The coil pattern is
A coil device, characterized in that it is formed in a structure that is wound at least once.

5. The method of claim 4,
The coil pattern is
A coil device, characterized in that it is formed in a spiral structure.

delete

According to claim 1,
an additional coil pattern disposed on the third layer of the printed circuit board and formed to correspond to the coil pattern;
an additional connection pattern disposed on a fourth layer of the printed circuit board and formed to correspond to the connection pattern; and
The coil device further comprising a plurality of vias connecting the third and fourth layers.

8. The method of claim 7,
One end of the coil pattern and one end of the additional coil pattern are connected to each other,
The coil device, characterized in that the other end of the coil pattern and the other end of the additional coil pattern are connected to each other.

a first coil pattern including a plurality of first sub-patterns disposed side by side adjacent to each other and disposed on a first layer of a printed circuit board;
a second coil pattern including a plurality of second sub-patterns disposed side by side adjacent to each other and disposed on a second layer of the printed circuit board;
a first connection pattern disposed on the second layer;
a second connection pattern disposed on the first layer; and
a plurality of vias connecting the first and second layers;
The first coil pattern,
It is arranged to partially overlap the second coil pattern,
In at least one region that does not overlap the second coil pattern, the connection of at least one of the plurality of first sub-patterns is cut off;
The second coil pattern is formed such that at least one of the plurality of second sub-patterns is disconnected in at least one region that does not overlap the first coil pattern,
The plurality of vias are respectively formed at an end of the at least one first sub-pattern in which the connection is disconnected and at an end of the at least one second sub-pattern in which the connection is disconnected,
The first connection pattern is
The connection is formed in the form of connecting a plurality of vias formed at the ends of the disconnected at least one first sub-pattern,
In at least one region that does not overlap the second coil pattern, it crosses the remaining first sub-patterns except for the at least one first sub-pattern in which the connection is cut off;
The second connection pattern,
It is formed in the form of connecting a plurality of vias formed at the ends of the at least one second sub-pattern in which the connection is disconnected,
The coil device, characterized in that in at least one region that does not overlap the first coil pattern, the second sub-pattern crosses the remaining second sub-patterns except for the at least one second sub-pattern in which the connection is disconnected.

delete

10. The method of claim 9,
One end of the plurality of first sub-patterns is connected to each other,
The other ends of the plurality of first sub-patterns are connected to each other,
One end of the plurality of second sub-patterns is connected to each other,
The coil device, characterized in that the other ends of the plurality of second sub-patterns are connected to each other.

12. The method of claim 11,
The first coil pattern and the second coil pattern,
A coil device, characterized in that it is formed in a structure that is wound at least once.

13. The method of claim 12,
The first coil pattern and the second coil pattern,
A coil device, characterized in that it is formed in a spiral structure.

A device provided with a coil device, comprising:
The coil device,
a coil pattern including a plurality of sub-patterns disposed side by side adjacent to each other and disposed on a first layer of a printed circuit board;
a connection pattern disposed on a second layer of the printed circuit board; and
a plurality of vias connecting the first and second layers;
The coil pattern is formed such that at least one connection of the plurality of sub-patterns is disconnected in at least one region,
The plurality of vias are respectively formed at the ends of the at least one sub-pattern in which the connection is cut off, in the at least one region,
The connection pattern is
It is formed in the form of connecting the plurality of vias,
In the at least one region, the sub-pattern is disposed to cross the remaining sub-patterns except for the at least one sub-pattern in which the connection is cut off
The number of times that at least one of the plurality of sub-patterns is disconnected is a value corresponding to a multiple of the number of the plurality of sub-patterns among a divisor of a value obtained by multiplying the number of the plurality of sub-patterns by the number of windings of the coil pattern is determined by subtracting 1 from
The position of the at least one region is determined according to a result obtained by dividing a value obtained by multiplying an angle corresponding to one winding by the number of turns of the coil pattern by a value obtained by adding 1 to the number of times of disconnection.

15. The method of claim 14,
An insulating layer is disposed between the connection pattern and the remaining sub-patterns, which are disposed to cross each other.

16. The method of claim 15,
One end of the plurality of sub-patterns is connected to each other,
The device, characterized in that the other ends of the plurality of sub-patterns are connected to each other.

17. The method of claim 16,
The coil pattern is
A device characterized in that it is formed in a spiral structure wound at least once.

delete

15. The method of claim 14,
an additional coil pattern disposed on the third layer of the printed circuit board and formed to correspond to the coil pattern;
an additional connection pattern disposed on a fourth layer of the printed circuit board and formed to correspond to the connection pattern; and
The device of claim 1, further comprising a plurality of vias connecting the third and fourth layers.

20. The method of claim 19,
One end of the coil pattern and one end of the additional coil pattern are connected to each other,
The other end of the coil pattern and the other end of the additional coil pattern are connected to each other.