KR19990040157U - 압전트랜스의 박형화 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 LCD 백라이팅(Back Lighting)용으로 소형기기의 디스플레이에 적용되는 압전 인버터(Inverter)에서 압전트랜스를 인쇄회로기판에 설치하도록 한 압전트랜스의 박형화 장치에 관한 것으로서,

본 고안은 소정 크기의 홀이 형성된 기판과, 상기 기판의 홀에 장착되어 전선을 통해 상기 기판과 연결되는 압전트랜스와, 상기 기판의 홀 내에 위치되어 내측에 상기 압전트랜스가 끼워지는 동시에 외측에는 상기 기판이 끼워지는 홀더수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안의 압전트랜스의 박형화 장치는 기판에 형성된 홀 내에 홀더수단으로 고정되는 압전트랜스를 설치하기 때문에 기판의 저면으로부터 압전트랜스의 상면까지 높이가 그 만큼 줄어들게 되어 결국, 압전트랜스의 박형화 실현을 도모하게 되는 효과를 제공하게 된다.

Description

압전트랜스의 박형화 장치

본 고안은 LCD 백라이팅(Back Lighting)용으로 소형기기의 디스플레이에 적용되는 압전 인버터(Inverter)에서 압전트랜스를 인쇄회로기판에 설치하도록 한 압전트랜스의 박형화 장치에 관한 것으로서, 특히 압전트랜스를 인쇄회로기판에 장착할 때 그 장착 높이가 최소화되도록 한 압전트랜스의 박형화 장치에 관한 것이다.

점차 생활 수준이 향상되면서 노트북 PC, 액정TV, 카메라 일체형 VTR등의 사용이 급증하는 동시에 이와 같은 제품의 개발이 활발히 이루어짐으로써 이동용의 교류전원으로 LCD의 백라이팅을 위한 인버터 시장이 확대되고 있으며, 특히 냉음극관용 인버터가 압도적인 비중을 차지하며 그 생산량이 늘고 있는 추세다.

여기서, 상기 인버터는 직류전력을 교류전력으로 바꾸는 역변환 장치로서, LCD의 대화면화 및 휴대 박형화를 위해 용이하게 사용되고 있다. 특히, 냉음극관용 압전인버터는 도 1에 도시된 바와 같이 노트북 컴퓨터에서 LCD(L)의 역광 조명을 위해 상기 LCD(L)의 하면에 설치된 냉음극관 형광등(2)을 사용한다. 여기서, 상기 냉음극관 형광등(2)은 음극에 고전압을 가하면 발생되는 전자방출을 이용하여 빛을 내는 저전력 및 소형 형광체로서 LCD 백라이팅용으로 하여 소형기기의 디스플레이에 적용되는 장치이다.

상기에서 상술한 바와 같이, 각 제품의 크기가 최소화됨과 아울러 LCD 화면의 크기는 대형화되고, 휴대 박형화됨으로써 상기 압전인버터는 효율이 높으면서도 경박단소화되는 것이 요구되고 있는 실정이다.

이하, 종래 기술에서 사용되는 압전인버터를 살펴보면, 크게 코일트랜스를 이용한 것과 압전트랜스를 이용한 것으로 나눌 수 있다.

먼저, 코일트랜스를 이용한 압전인버터는 인쇄회로기판의 상면에 코일트랜스를 로딩(Loading)한 후, 상기 인쇄회로기판과 코일트랜스를 전선을 통해 전기적으로 연결되도록 납땜을 수행하게 된다. 여기서, 상기 코일트랜스는 권선과 자심으로 조립하여 내부에 절연물을 채워서 밀봉한 형태이므로 크기가 한정되어 있다.

따라서, 상기 코일트랜스의 제한된 크기와 상기 인쇄회로기판과 연결을 위해 수행하는 납땜의 높이로 인하여 상기 코일트랜스를 이용한 압전인버터는 박형화가 실현되기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 상기 코일트랜스는 입력되는 전원을 코일의 권선비에 의해 변경하고, 변경된 전압을 각 시스템에 전달함으로써 전압변경이 용이하지 않다는 문제점도 있다.

그러므로, 상기한 바와 같은 상기 코일트랜스의 여러 문제점들로 인해 압전트랜스를 이용한 압전인버터의 구현이 불가피하게 되었다.

다음, 압전트랜스를 이용한 냉음극관용 압전인버터를 살펴보면, 그 구성은 도 2에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(1)과, 음극에 고전압을 가하면 발생되는 전자방출을 이용하여 빛을 내는 냉음극관 형광등(2)과, 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 설치되어 외부에서 전달받은 전원을 입력하는 입력 콘넥터(Connector)(3)와, 상기 입력 콘넥터(3)에서 입력받은 전원을 상기 냉음극관 형광등(2)에 필요한 고전압으로 변환시키도록 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 설치되어 상기 인쇄회로기판(1)과 전선(6,6')을 통해 전기적으로 연결되는 압전트랜스(4)와, 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 설치되어 상기 압전트랜스(4)의 동작으로 변환된 고전압을 상기 냉음극관 형광등(2)에 출력하는 출력 콘넥터(5)로 구성되어 있다.

특히, 상기 압전트랜스(4)는 도 3에 도시된 바와 같이 정방형체로 형성되고, 그 양측부에 고정부(4a)가 각각 형성되어 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 접착제를 이용하여 고정되도록 되어 있다. 또한, 상기 압전트랜스(4)는 전원 공급시 약간의 진동이 발생되므로 주변부품과 일정한 거리를 갖도록 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 설치된다.

이와 같은 압전트랜스를 이용한 냉음극관용 압전인버터의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 인쇄회로기판(1)에 설치되어 있는 입력콘넥터(3)를 통해 전원이 입력되면 압전트랜스(4)에서는 전원을 전달받아 고전압으로 승압하게 된다.

여기서, 상기 인쇄회로기판(1)과 상기 압전트랜스(4)는 전선(6,6')을 통해 전기적으로 연결되어 있는데, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 전선(6,6')은 그 일단이 상기 압전트랜스(4)의 상면과 하면에서 각각 납땜(7)으로 고정되어 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 납땜(7)으로 각각 연결고정되게 된다.

다음, 상기 압전트랜스(4)의 동작으로 입력 전원이 고전압으로 변환되면 출력 콘넥터(5)는 이를 입력받아 냉음극관 형광등(2)에 전달하게 된다. 그리고, 상기 냉음극관 형광등(2)은 전달받은 고전압을 이용하여 방전하게 됨으로써 LCD 백라이팅용으로 소형기기의 디스플레이에 적용되게 된다.

상기한 바와 같은 압전트랜스를 이용한 냉음극관용 압전인버터는 코일트랜스가 실현할 수 없었던 LCD 화면의 대형화 및 어느 정도의 박형화를 실현할 수 있었다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술은 인쇄회로기판(1)의 상면에 상기 압전트랜스(4)를 설치한 후에 상기 압전트랜스(4)와 인쇄회로기판(1)을 전기적으로 연결되도록 상기 압전트랜스(4)의 상하면과 인쇄회로기판(1)의 소정영역을 상기 전선(6,6')으로 각각 연결하여 상기 전선(6,6')의 양 끝부분에 납땜(7)을 수행하게 된다.

따라서, 상기한 종래 기술은 압전트랜스(4)와 인쇄회로기판(1) 사이에 수행되는 납땜(7)의 높이에 의해 일정한 틈새의 발생이 불가피하기 때문에 압전인버터의 박형화 실현에 한계가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 상기한 문제 때문에 납땜(7)의 높이를 최소화시킨다는 하더라도 상기 압전트랜스(4)의 동작시 발생되는 진동에 의해 상기 압전트랜스(4)가 인쇄회로기판(1)과의 접촉으로 파손되거나 통전될 수 있는 문제점이 발생하게 된다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 소정크기의 홀이 형성되어 있는 기판에 홀더수단으로 고정되는 압전트랜스를 장착함으로써 기판에 설치되는 압전트랜스의 높이가 줄어들게 되는 압전트랜스의 박형화 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉음극관 형광등이 설치된 노트북 컴퓨터가 도시된 사시도,

도 2a는 종래 기술에 의한 압전인버터의 설치구조가 도시된 구성도,

도 2b는 도 2a의 정면도,

도 3은 압전트랜스가 도시된 사시도,

도 4a는 본 고안에 따른 압전트랜스의 박형화 장치가 도시된 도면으로서, 제1 실시예의 평면도,

도 4b는 본 고안의 제1 실시예에서 홀더수단이 도시된 평면도,

도 4c는 도 4a의 A-A선의 단면도,

도 4d는 본 고안의 제1 실시예에서 스토퍼의 변형된 상태가 도시된 요부평면도,

도 5a는 본 고안의 제2 실시예가 도시된 평면도,

도 5b는 본 고안의 제2 실시예에서 압전트랜스가 끼워진 홀더수단이 도시된 평면도,

도 5c는 도 5a의 B-B선의 단면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10,11 : 기판 10',11' : 끼움홀

15,15' : 전선 20,21 : 압전트랜스

20a,20b : 납땜 30,40 : 홀더수단

31,41 : 바디부 31a,41a : 트랜스끼움부

31b,41b : 기판끼움부 31c,31c',41c : 스토퍼

41a',41b' : 테이퍼부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 압전트랜스의 박형화 장치는, 소정 크기의 홀이 형성된 기판과, 상기 기판의 홀에 장착되어 전선을 통해 상기 기판과 연결되는 압전트랜스와, 상기 기판의 홀 내에 위치되어 내측에 상기 압전트랜스가 끼워지는 동시에 외측에는 상기 기판이 끼워지는 홀더수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4a 내지 도 4d를 참조하여 본 고안에 의한 제1 실시예에 따른 압전트랜스의 박형화 장치의 구성을 살펴보면,

일측이 개구된 'ㄷ'자형으로 소정 크기의 끼움홀(10')이 형성된 기판(10)과, 상기 기판의 끼움홀(10')에 장착되어 전선(15,15')을 통해 상기 기판(10)과 전기적으로 연결되는 압전트랜스(20)와, 상기 기판(10)의 끼움홀(10')에 위치되어 내측에 상기 압전트랜스(20)가 끼워지는 동시에 외측에는 상기 기판(10)이 끼워지는 홀더수단(30)으로 구성된다.

특히, 상기 전선(15)의 일단측은 상기 압전트랜스(20)의 상면에 납땜(20a)되고, 그 타단측은 상기 기판(10)의 소정영역에 납땜(미도시)고정된다. 마찬가지로, 상기 압전트랜스(20)의 하면과 상기 기판(10)을 연결하기 위한 전선(15')도 그 일단측은 상기 압전트랜스(20)의 하면에서 납땜(20b)되고, 그 타단측은 상기 기판(10)의 소정영역에 납땜(미도시)되어 상기 압전트랜스(20)와 기판(10)이 전기적으로 연결된다.

이와 같이 상기 전선(15,15')으로 연결된 압전트랜스(20)를 상기 기판(10)에 고정하는 상기 홀더수단(30)은 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이 일측이 개구된 'ㄷ'자형으로 상기 압전트랜스(20)의 둘레부분의 모양으로 형성된 바디부(31)와, 상기 바디부(31)의 내측방향에서 상기 압전트랜스(20)가 끼워지도록 상기 압전트랜스(20)의 두께 정도로 중앙부가 관통되게 상기 바디부(31)의 상하면이 돌출된 4개의 트랜스 끼움부(31a)와, 상기 바디부(31)의 외측방향에서 상기 기판(10)이 끼워지도록 상기 바디부(31) 하측부의 소정영역이 상기 기판(10)의 두께 정도로 중앙부가 관통되게 돌출된 5개의 기판 끼움부(31b)로 구성된다.

여기서, 상기 홀더수단(30)은 탄성력을 갖도록 러버(Rubber)로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 압전트랜스(20)가 상기 홀더수단(30)의 개구된 부분에 삽입되어 상기 트랜스 끼움부(31a)에 끼워지되, 상기 압전트랜스(20)와 홀더수단(30)이 접촉되어 상기 압전트랜스(20)가 파손되거나 통전되는 것을 방지토록 내측방향으로 돌출된 스토퍼(31c,31c')가 형성된다.

즉, 상기 스토퍼(31c,31c')는 상기 압전트랜스(20)와 홀더수단(30)의 내벽사이에 일정 간격이 유지되게 틈새를 조정하게 된다. 또한, 상기 스토퍼(31c,31c')는 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 압전트랜스(20)와 접촉시 탄성력을 갖도록 홀이 형성될 수 있다.

또한, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 본 고안에 의한 제2 실시예에 따른 압전트랜스의 박형화 장치의 구성을 살펴보면, 상기에서 상술한 제1 실시예와 동일하게 구성되지만 홀더수단(40) 및 기판(11)의 끼움홀(11') 모양이 다르게 형성된다.

즉, 상기 기판(11)의 끼움홀(11')이 도 5a에 도시된 바와 같이 'ㅁ'자형으로 형성되기 때문에 상기 홀더수단(40)의 바디부(41)도 상기 끼움홀(11')에 끼워지도록 도 5b에 도시된 바와 같이 'ㅁ'자형으로 형성된다.

여기서, 상기 홀더수단(31)은 바디부(41)와, 트랜스 끼움부(41a)와, 기판 끼움부(41b)와, 스토퍼(41c)로 구성되는데, 상기 트랜스 끼움부(41a) 및 기판 끼움부(41b)는 상기 기판(11)에 안정되게 고정되도록 각각 4개로 형성되며, 상기 스토퍼(41c)는 압전트랜스(21)의 양측과 일정한 거리를 유지하도록 2개가 형성된다.

특히, 상기 트랜스 끼움부(41a) 및 기판 끼움부(41b)는 그 끝단이 테이퍼지게 형성된 테이퍼부(41a',41b')로 인하여 상기 압전트랜스(21)와 상기 기판(11)이 용이하게 끼워지도록 한다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 압전트랜스의 박형화 장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 압전트랜스(20,21)를 홀더수단(30,40)의 내측에 끼워 고정하는 동시에 기판(10,11)의 끼움홀(10',11')에 상기 압전트랜스(20,21)가 끼워진 홀더수단(30,40)을 삽입한다. 그 후, 상기 압전트랜스(20,21)의 상하면과 상기 기판(10,11)의 소정영역을 전선(15,15')으로 연결하여 상기 전선(15,15')의 양단에 납땜(20a,20b)을 수행한다.

즉, 상기 압전트랜스(20,21)가 상기 홀더수단(30,40)의 트랜스 끼움부(31a,41a)에 장착되면 상기 압전트랜스(20,21)가 끼워진 상기 홀더수단(30,40)을 상기 기판(10,11)의 끼움홀(10',11')에 삽입하여 상기 홀더수단(30,40)의 기판 끼움부(31b,41b)에 상기 기판(10,11)이 끼워져 고정되게 한다. 물론, 상기 압전트랜스(20,21)와 기판(10,11)이 상기 홀더수단(30,40)에 장착되는 순서는 바뀌어도 무방하다.

여기서, 도 4b에 도시된 바와 같이 바디부(31,41)가 'ㄷ'자형으로 형성되어 있는 홀더수단(30,40)은 일측이 개구된 상기 기판(10,11)의 끼움홀(10',11')에 장착되며, 상기 압전트랜스(20,21) 및 기판(10,11)이 개구된 쪽에서 삽입되게 된다.

또한, 도 5b에 도시된 바와 같이 바디부(31,41)가 'ㅁ'자형으로 형성되어 있는 홀더수단(30,40)은 동일한 모양의 'ㅁ'자형의 홀이 형성되어 있는 상기 기판(10,11)의 끼움홀(10',11')에 장착되며, 상기 압전트랜스(20,21)는 상기 홀더수단(30,40)의 내측에 위치하도록 위쪽에서 아래쪽으로 밀어 넣는 동시에 상기 기판(10,11)은 상기 홀더수단(30,40)의 외측에 위치하도록 아래쪽에서 위쪽으로 밀어 넣게 된다.

이때, 상기 홀더수단(30,40)의 트랜스 끼움부(31a,31b,) 및 기판 끼움부(41a,41b)의 끝단이 테이퍼지게 형성되어 있는 테이퍼부(41a',41b')로 인하여 상기 압전트랜스(20,21)와 기판(10,11)이 용이하게 끼워지게 된다.

결국, 본 고안은 상기 홀더수단(30,40)이 내측에 상기 압전트랜스(20,21)를 끼우도록 하는 동시에 외측에 상기 기판(10,11)을 끼움으로써 상기 기판(10,11)의 두께가 상기 홀더수단(30,40)의 두께에 흡수되게 된다.

상기에서 상술한 바와 같은 압전트랜스의 박형화 장치는 기판에 형성된 홀 내에 홀더수단으로 고정되는 압전트랜스를 설치하기 때문에 기판의 저면으로부터 압전트랜스의 상면까지의 높이가 줄어들게 되어 결국, 압전트랜스의 박형화 실현을 도모하게 되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 소정 크기의 홀이 형성된 기판과, 상기 기판의 홀에 장착되어 전선을 통해 상기 기판과 연결되는 압전트랜스와, 상기 기판의 홀 내에 위치되어 내측에 상기 압전트랜스가 끼워지는 동시에 외측에는 상기 기판이 끼워지는 홀더수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 홀더수단은 상기 기판의 홀 모양에 따라 'ㄷ'자형이나 'ㅁ'자형 중에서 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 홀더수단은 상기 압전트랜스와 접촉시 탄성력을 갖도록 러버(Rubber)로 성형된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.
4. 제 1 항, 제 2 항, 제3 항 중에 어느 한 항에 있어서,

   상기 홀더수단은 상기 압전트랜스의 둘레부분 모양으로 형성된 바디부와, 상기 바디부의 내측방향에서 상기 압전트랜스의 둘레부분이 끼워지도록 상하면이 돌출된 다수 개의 트랜스 끼움부와, 상기 바디부의 외측방향에서 상기 기판이 끼워지도록 상하면이 돌출된 기판 끼움부로 구성된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 트랜스 끼움부 및 기판 끼움부는 그 끝부분이 상기 기판과 압전트랜스가 용이하게 끼워지도록 테이퍼지게 형성된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 홀더수단은 그 내측면에 상기 압전트랜스와 일정 간격이 유지되게 틈새를 조정토록 내측방향으로 돌출된 스토퍼(Stopper)가 형성된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 스토퍼는 그 내측에 상기 압전트랜스와 접촉시 탄성력을 갖도록 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.