KR19980021728U - 고압 방전등용 전자식 안정기의 방열대책과 외함 - Google Patents

Abstract

본 고안은 나트륨등과 메탈할라이드등 및 수은등 등의 고압방전등용 전자식 안정기의 방열대책과 외함에 관한 것이다. 첫째 외함(11)과 외함뚜껑(12)은 겉 표면에 주름을 잡아 방열면적을 넓게 하고 재질은 열 전달의 측면에서 알루미늄으로 하였다. 또한 그 크기는 PCB상에 실장되는 부품중 높이가 가장 큰 소형 변압기류의 크기에 꼭 맞게 설계하여 소형변압기에서 발생된 열이 외부로 전달 되기 용이한 구조가 되도록 하였다.

둘째는 방열소자를 PCB상에 고루 분포시켜 열이 어느 한쪽에서 국부적으로 발열되는 것을 방지하였다.

셋째는 그림 제 3A도와 같이 발열소자인 페라이트 코어에 권선을 감은 소형 변압기, 인덕터, 노이즈필터 등을 외함에 밀착시킴에 있어 그림 제 3B도와 같은 요철형 구조인 알루미늄으로 만든 얇은 판을 코어에 덧씌워 외함과 코어사이의 기밀성을 유지하고 발열에 대한 접촉면을 넓게 하여 방열을 용이하게 하는 구조가 되도록 하였다.

넷째는 열이 많이 발생하는 MOSFET등 스위칭 소자를 외함뚜껑에 골고루 분포시켜 밀착 고정시킴으로서 방열을 용이하게 한 것이다.

이상에 같은 방열 대책 외에도 본 전자식 안정기의 외함은 외함의 밑면에 판형 스프링을 부착하여 외부 충격으로부터 부품을 보호하고 인쇄회로기판과 외함사이의 공간을 판형 스프링으로 밀착시켜 내진성을 향상시켰다.

이밖에 본 고안은 대량생산시 작업의 효율성을 고려하여 설계를 하였다. 즉 PCB상에 부품을 실장시킨후 이를 뚜껑에 결합하여 외함의 양측면의 슬롯에 끼울 수 있도록 하여 실장의 용이함을 확보하여 대량생산시 생산효율을 고려한 조립의 용이성 등을 확보하고 있다.

Description

고압방전등용 전자식 안정기의 방열대책과 외함

제 1도는 고압방전등용 전자식 안정기의 입체적 개략도

제 2도는 인쇄회로 기판상의 부품 배치도

제 3A도는 외함과 페라이트 코어의 단면도

제 3B도는 제 3A도에 따른 페라이트 코어와 알루미늄 캡에 대한 입체도

제 4도는 MOSFET의 방열을 위한 배치 및 외함 부착 개략도

제 5도는 바닥 면에 부착하는 판형 스프링 개략도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11 : 외함

12 : 외함 뚜껑

13 : 슬롯

21 : 인쇄회로기판(PCB) A

22 : 인쇄회로기판(PCB) B

31 : 페라이트 코어

32 : 각종 코어로부터 외함으로 열 전달을 알루미늄 캡

51 : PCB 고정을 위한 판형 스프링

Q : MOSFET, TR등 스위칭 소자

T1 : 노이즈 필터

T2 : 인덕터

T3 : 소형변압기

본 고안은 나트륨등과 메탈할라이드등 및 수은등 등의 고압방전등용 전자식 안정기의 방열대책과 외함에 관한 것이다. 고압방전등을 안정기는 통상 실외(OUT DOOR)에서 사용되므로 방수구조이다. 따라서 실내에 사용하는 다른 전자제품과는 달리 외함은 밀폐형 구조가 된다. 이러한 이유로 전자식 안정기 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하는데 어려움이 따르고 이로 인해 방열을 제대로 시키지 못 할 경우 발생된 열이 내부에 갇혀서 내부온도가 섭씨 130℃까지 올라가는 경우가 있어 수명에 막대한 영향을 미친다. 더구나 고압방전등용 전자식 안정기는 100W이상 1000W에 이르는 고 전력에 사용되므로 발열이 많이 되는 특징이 있어 방열은 필수적인 요소가 된다. 따라서 본 고안은 고압 방전등용 전자식 안정기에서 발생되는 열을 방열함에 있어 안정기 발열의 주 부품인 MOSFET와 페라이트 코어를 사용한 소형 변압기 또는 인덕터나 노이즈필터에서 발생되는 열을 외부로 용이하게 방출하여 내구성을 향상시키는데 초점을 맞춘 것으로 아래에 상세한 설명을 한다.

본 고안의 고압방전등용 전자식 안정기의 방열은 다음의 4가지 구조로 되어있다.

첫째 그림 제 1도에서 보는 바와 같이 외함(11)과 외함뚜껑(12)을 설계함에 있어 방열이 용이하도록 하였다. 즉 그림 제 1도와 같이 겉 표면에 주름에 잡아 방열면적을 넓게 하였고 재질은 열 전달의 측면에서 알루미늄으로 하였다. 또한 본 외함은 PCB상에 실장되는 부품중 높이가 가장 큰 소형 변압기류의 크기에 꼭 맞게 설계하여 소형변압기에서 발생된 열이 외부로 전달 되기 용이한 구조가 되도록 그림 3A,3B도와 같이 하였다.

둘째는 그림 제 1도 제 2도에서 보는 바와 같이 발열소자를 PCB상에 고루 분포시켜 열이 어느 한쪽에서 국부적으로 발열되는 것을 방지하였다. 즉 발열되는 부품중 스위칭소자인 MOSFET중 Q3는 PCB A상에 중앙에 배치시키고 Q1과 Q2는 PCB B상의 양끝에 설치하였다. 또한 노이즈필터 T1과 인덕터 T2, 변압기 T3을 제 2도와 같이 PCB상에 골고루 배치시켜 열의 국부적 상승을 억제하였다.

셋째는 그림 제 3A도와 같이 발열소자인 페라이트 코어에 권선을 감은 소형 변압기, 인덕터, 노이즈필터 등을 외함에 밀착시킴에 있어 그림 제 3B도와 같은 요철형 구조인 알루미늄으로 만든 얇은 판을 코어에 덧씌워 외함과 코어사이의 기밀성을 유지하였다. 이와 같은 형상의 알루미늄은 외함과 코어사이의 여유공간이 되므로 열팽창에 대비할 수 있고 발열에 대한 접촉면을 넓게 하여 방열을 용이하게 하는 구조가 된다.

넷째는 그림 제 4도와 같이 특히 열이 많이 발생하는 MOSFET등 스위칭 소자를 외함 뚜껑에 골고루 분포시켜 밀착 고정시킴으로서 방열을 용이하게 하였다.

이와 같이 본 고안은 열의 국부적 상승을 최대한 억제하도록 설계하였으며 안정기에서 발생되는 열을 가능한 한 빨리 외함으로 전달 될 수 있도록 하였고 외함으로 전달된 열이 대기중으로 빠른시간내에 방출될 수 있도록 한 것이다.

이상과 같은 방열 대책 외에도 본 전자식 안정기의 외함은 외함의 밑면에 판형 스프링을 부착하여 외부 충격으로부터 부품을 보호하고 인쇄회로 기판과 외함사이의 공간을 판형 스프링으로 밀착시켜 내진성을 향상시켰다.

이밖에 본 고안은 대량생산시 작업의 효율성을 고려하여 설계를 하였다. 즉 PCB상에 부품을 실장시킨후 이를 뚜껑에 결합하여 외함의 양측면에 슬롯에 끼울 수 있도록 하여 실장의 용이함을 확보하여 대량생산시 생산효율을 고려한 조립의 용이성 등을 확보하고 있다.

Claims (1)

1. 고압방전등용 전자식 안정기의 방열대책과 외함에 있어서

   방열을 용이하게 하기 위해 외함의 겉 표면에 주름을 잡고 재질은 열 전달의 측면에서 알루미늄으로 하였으며, 외함뚜껑에 부착된 인쇄회로기판을 외함에 용이하게 설치하기 위하여 슬롯이 마련되어 있고, 그 크기는 인쇄회로기판이 꼭 맞게 들어갈수 있는 길이와 높이로 되어 있고, 슬롯에 꽂힌 높이는 인쇄회로기판상에 설치된 소형변압기의 크기에 열 전달을 위해 부착된 알루미늄 캡(32)의 크기와 꼭 맞는 폭으로 된 외함(11)과,

   열이 많이 발생하는 MOSFET등 스위칭 소자를 외함두껑에 골고루 분포 밀착시켰으며 인쇄회로기판을 고정시켜 부착시킬 수 있는 구조로 된 외함뚜껑(12)과,

   열이 어느한 쪽으로 국부적으로 발생되는 것을 방지하기 위하여 발열소자인 MOSFET(Q1,Q2,Q3)와 노이즈필터(T1), 인덕터(T2), 소형변압기(T3)등을 고루 분포시킨 인쇄회로기판(21),(22)과,

   페라이트 코어에 권선을 감은 소형 변압기, 인덕터, 노이즈필터 등을 외함에 밀착시킴에 있어 각종 코어가 외함에 용이하게 밀착되고 외함과 코어사이의 기밀성을 유지하고 열전달을 용이하게 하며 열팽창에 대비할 수 있으며 코어에 부착이 용이한 구조로 된 요철형 구조인 알루미늄캡(32)과,

   진동과 충격 등으로부터 안정기의 부품을 보호하기 위하여 충격완화를 목적으로 외함의 바닥 면에 설치한 PCB고정용 판형 스프링(51)을 특징으로 하는 고압방전등용 전자식 안정기의 방열대책과 외함.