KR200195556Y1 - 파워앰프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 파워앰프에 관한 것으로서, 하우징과, 상기 하우징내에 설치되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되는 복수의 발열소자와, 상기 발열소자가 접촉되어 그 발열소자로부터 발생되는 열을 발산시키는 방열수단을 포함하는 파워앰프에 있어서, 상기 복수의 발열소자들 중 적어도 일부의 발열소자는 그 일면이 상기 인쇄회로기판 위에 접촉되도록 위치하며, 상기 방열수단은 그 바닥면이 상기 인쇄회로기판 위에 위치된 발열소자의 상면에 접촉되도록 설치되는 제1히트싱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 발열소자로부터 전달되는 열을 보다 효과적으로 방출하면서, 전체 외형의 사이즈를 콤팩트하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 구성부품의 배치를 효율적으로 할 수 있으며, 조립 등의 작업성을 높일 수 있다는 효과를 가진다.

특히, 차량용의 오디오와 연결하여 사용하는 파워앰프의 경우, 설치장소면에 있어서 보다 효율적으로 공간을 활용할 수 있다는 장점이 있다.

Description

파워앰프{Power amplifier}

본 고안은 파워앰프(Power amplifier-고출력 증폭기)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오디오 기기와 연결되어 사용되며, 발열소자를 냉각하는 방열수단의 냉각구조가 개선된 파워앰프에 관한 것이다.

일반적으로 파워앰프는, 오디오 기기로부터 출력되는 음성신호를 출력이 좋고 보다 양호한 음질로 발현시키기 위해, 다수개의 트랜지스터나 집적회로 소자 등과 같은 발열소자를 포함하여 구성된다.

이들 발열소자는 음성신호를 증폭시키는 역할을 하는 것으로서, 파워앰프의 하우징내에서 인쇄회로기판 위에 전기적으로 연결되어 있는데, 파워앰프의 작동에 의하여 많은 열을 발생하게 된다. 이때 발생되는 열에 의해 소자들이 파괴될 수도 있으므로, 이 열을 방출시키는 별도의 방열수단을 파워앰프내에 마련해야 할 필요가 있다. 상기 방열수단으로서는, 열전도성이 좋은 알루미늄 등과 같은 재료로 형성된 히트싱크(Heat sink)를 사용하여 열을 방출하도록 하고 있다.

도 1 및 도 2에는 종래의 파워앰프의 한 예를 나타내고 있는데, 발열소자(3)들은 인쇄회로기판(7)의 양측 테두리 바깥쪽에 나란히 연결되고, 이 복수의 발열소자(3)는 바닥의 히트싱크(5)에 나사(2)를 이용하여 접촉되도록 결합되어 있다.

상기 히트싱크(5)는 바닥의 외측면에 다수의 방열휜(6)을 마련하여 냉각효과를 높이고 있다. 그런데, 이러한 구조의 파워앰프는 발열소자(3)들이 인쇄회로기판의 외곽 테두리 바깥쪽에 위치하고 있으므로 이에 접촉되는 히트싱크(5)는 면적을 넓게 차지하게 된다.

상기의 같은 예 이외에, 히트싱크를 하우징내에 설치하여 발열소자들이 인쇄회로기판의 위에 세워진 채로 히트싱크의 양측면에 접촉되도록 한 파워앰프도 있으나, 주위 부품과의 간섭으로 발열소자 등의 부품을 조립할 때, 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 이와 같은 종래의 파워앰프는, 히트싱크를 마련할 때, 각종 구성부품과의 간섭을 피하고 인쇄회로기판에 연결되는 발열소자들과의 접촉을 고려하여야 하므로, 작업성이 불편할 뿐만 아니라, 그 설치 공간이 넓어지고, 따라서, 파워앰프 본체의 외형이 커지게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 구조가 개선된 히트싱크를 내장함으로써, 방열효과를 높이고, 고출력음질에는 영향을 주지않으면서 전체 외형의 크기를 콤팩트하게 한 파워앰프를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 차량용 오디오 등과 연결되어 사용될 때, 설치되는 차량내부 공간의 활용도를 높여 자유롭게 할 수 있도록 하는 파워앰프를 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 파워앰프의 내부 일부를 보이도록 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시한 파워앰프의 일부 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 일실시예의 개략적인 단면도이다.

도 4는 도 3의 부분적인 평면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 다른 실시예의 개략적인 단면도이다.

<도면에 있어서의 주요부호에 대한 설명>

1, 10...파워앰프 3...발열소자

5...방열수단 6...방열휜(fin)

7...인쇄회로기판 8...하우징

9...냉각팬 20...제1히트싱크(heat sink)

21...바닥면 22...내부공간

23, 33...방열휜 24...측벽부

30...제2히트싱크 31...접촉면

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 하우징과, 상기 하우징내에 설치되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되는 복수의 발열소자와, 상기 발열소자가 접촉되어 그 발열소자로부터 발생되는 열을 발산시키는 방열수단을 포함하는 파워앰프에 있어서, 상기 복수의 발열소자들 중 적어도 일부의 발열소자는 그 일면이 상기 인쇄회로기판 위에 접촉되도록 위치하며, 상기 방열수단은 그 바닥면이 상기 인쇄회로기판 위에 위치된 발열소자의 상면에 접촉되도록 설치되는 제1히트싱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 고안에 있어, 상기 방열수단은, 상기 발열소자들 중 상기 제1히트싱크의 바닥면에 접촉되는 발열소자들 이외의 발열소자들이 면접촉되게 설치되는 접촉면을 가지는 제2히트싱크를 더 구비하며, 상기 제2히트싱크의 접촉면은 상기 하우징의 바닥부를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은, 상기 제1히트싱크는, 그 양측 상방으로 연장 형성된 측벽부와, 상기 측벽부의 사이에 마련되는 상부가 개방된 내부공간과, 상기 측벽부의 외측표면과, 상기 내부공간에 마련되는 복수의 방열휜을 구비하며, 상기 방열수단은, 상기 제1히트싱크의 내부공간을 향해 송풍을 행하도록 상기 하우징내에 설치되는 냉각팬을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 파워앰프의 구성과 작용에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안에 따른 파워앰프의 일실시예의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 파워앰프(10)는, 본체를 이루는 하우징(8)과, 상기 하우징(8)의 내부에 설치되는 인쇄회로기판(7)과, 상기 인쇄회로기판(7)과 전기적으로 연결되어 음성신호를 증폭시키는 복수의 발열소자(3) 등을 포함한다.

본 고안의 실시예에 있어서, 상기 발열소자(3)로는 MOSFET(금속산화막 반도체 전계효과 트랜지스터)과 같은 증폭성능이 우수한 소자를 사용함으로써 출력효과를 높이고 있다.

또한, 상기 발열소자(3)들과 면접촉되도록 설치되는 방열수단을 구비하는데, 상기 방열수단은, 상기 발열소자(3)들로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 위한 것으로서, 본 일실시예에 있어서는, 열전도성이 양호한 알루미늄과 같은 재질로 이루어진 제1히트싱크(20)를 포함한다.

즉, 본 고안의 일실시예에 있어서, 상기 복수의 발열소자(3)들은 인쇄회로기판(7)과 전기적으로 접속되며, 그 하면이 인쇄회로기판(7)에 접촉되는 한편, 그 하면과 대향되는 상면은 상기 제1히트싱크(20)의 바닥면(21)에 접촉되도록 배치된다.

또한, 도면에서와 같이, 상기 발열소자(3)들은, 인쇄회로기판(7)의 반대면으로부터 관통하여 상기 제1히트싱크(20)의 바닥면(21)에 체결되는 나사(2)와, 이에 결합되는 와셔(4) 등에 의해, 인쇄회로기판(7)과 상기 제1히트싱크(20)의 바닥면 (21) 사이에 보다 확실히 밀착되게 결합된다.

상기 제1히트싱크(20)는, 상기 하우징(8)내에 내장되는 타입으로서, 특히 바닥면(21)이 상기 발열소자(3)들과 면접촉되도록 구성된 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 바닥면(21)의 양측 상방으로는 측벽부(24)가 연장 형성되며, 그 측벽부(24) 사이에는 터널 형상을 하는 소정의 내부공간(22)이 마련되어 있으며, 내부공간(22)의 상부는 개방되어 있다. 상기 내부공간(22)에는 냉각효과를 높이기 위해 복수의 방열휜이 바닥으로부터 상부를 향해 마련되어 있고, 또한 상기 양 측벽부(24)의 외측 표면에도 복수의 방열휜(23)이 구비되어 있다.

또한, 상기 제1히트싱크(20)의 한 쪽 끝단에는, 보다 효율적인 냉각효과를 위하여 냉각팬(9, 이점쇄선으로 표시)을 설치하여 두고 있는데, 이에 대해서는 다음의 도 4에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 도 3에 도시한 제1히트싱크(20)와, 발열소자(3) 그리고 냉각팬(9)의 조립상태를 부분적으로 확대도시한 평면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 제1히트싱크(20)에 밀착되어 있는 발열소자(3)들은 제1히트싱크(20)의 길이를 따라 나란히 서로 인접한 상태로 배치된다. 서로 인접한 두개의 발열소자(3)의 떨어진 간격보다 큰 직경의 와셔(4)를 두 발열소자(3)의 사이에 위치하도록 하여 나사(2)로 조임으로써, 두 발열소자(3)는 제1히트싱크 (20)의 바닥면에 긴밀하게 밀착되도록 된다. 물론, 와셔(4)와 발열소자(3)의 사이에는 인쇄회로기판(7)이 위치한다(도 3 참조).

또, 제1히트싱크(20)의 한 쪽 측면의 끝단에는 냉각팬(9)이 고정 나사(11)에 의해 결합되어 있어, 제1히트싱크(20)의 내부공간(22) 쪽을 향하여 송풍을 행하도록 구성되어 있다.

즉, 냉각팬(9)의 회전원주의 최대윤곽(도 3의 이점쇄선 참조)이, 터널형상을 하고 있는 상기 제1히트싱크(20)의 내부공간(22)의 상부 윤곽과 일치하도록 구성되며, 냉각팬(9)의 중심 하측으로는 제1히트싱크(20)의 바닥면(21)과, 이에 접촉되는 발열소자(3)에게도 송풍이 가능하도록 되어있다.

본 고안에 따른 일실시예인 파워앰프는 다음과 같이 작용한다.

즉, 오디오 기기(미도시)를 작동하면, 이에 연결되어 있는 파워앰프(10)는, 음성신호를 받아 증폭작용을 하는 발열소자(3)가 열을 발생하게 되고, 이 열은 상기 발열소자(3)들에 밀착되어 있는 제1히트싱크(20)의 바닥면(21)을 거쳐 상기 방열휜(23)을 통해 효율적으로 방출되게 된다.

특히, 상기 냉각팬(9)을 가동하여, 상기 제1히트싱크(20)의 내부공간(22)과, 바닥면(21)에 접촉되어 있는 복수의 발열소자(3)에까지 송풍할 수 있도록 함으로써, 그 냉각효과를 높이고 있다.

이상과 같은 본 고안에 따른 일실시예에 의하면, 제1히트싱크(20)가 하우징(8)의 내부로 내장되고, 발열소자(3)들이 상기 제1히트싱크(20)의 바닥면 (21)에 접촉되도록 구성됨으로써, 파워앰프 전체의 외형을 콤팩트하게 설계할 수 있으며, 내부 구성부품의 조립작업성을 높일 수 있다.

또한, 제1히트싱크(20)의 내부공간(22)과 양측벽부(24), 그리고 방열휜(23) 등의 구조적 특성에 따라, 발열소자(3)로부터 전달되는 열을 보다 효과적으로 방출할 수 있다.

도 5는 본 고안에 따른 다른 실시예의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도면에서 도 3에서와 같은 부호는 그 구성과 기능이 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 다른 실시예에 있어서는, 방열수단으로, 상기 제1히트싱크(20)의 바닥면(21)에 접촉된 발열소자(3)이외의 발열소자 (3)가 접촉되는 제2히트싱크(30)를 더 구비한다.

상기 제2히트싱크(30)는 발열소자(3)가 접촉되는 접촉면(31)을 가지며, 상기 접촉면(31)은 상기 하우징(8)의 바닥부를 이루도록 구성되어 있다.

즉, 도면에서와 같이, 인쇄회로기판(7)의 한쪽에는 상기 제1히트싱크(20)가 일부 발열소자(3)를 사이에 두고 결합되어 있고, 그 반대쪽에는 나머지 발열소자 (3)가 역시 마찬가지 방법으로 접촉면(31)에 접촉된 상태로 제2히트싱크(30)가 마주하고 있다.

또한, 상기 제2히트싱크(30)는, 그 접촉면(31)이 하우징(8)의 바닥부를 이루며, 그 외측에는 복수의 방열휜(33)이 형성되는 한편, 경우에 따라서는 양 측벽을 이루도록 연장 형성될 수도 있다.

이와 같은 구성으로 하면, 내부의 부품구성의 배치를 보다 자유롭게 할 수 있으며, 따라서, 파워앰프 전체의 외형을 보다 콤팩트하게 할 수 있다. 물론, 방열효과적인 면에서도 뛰어난 효과를 가지는 점에 대해서는 두말 할 나위가 없다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안의 실시예에 따른 파워앰프에 의하면, 발열소자로부터 전달되는 열을 보다 효과적으로 방출하면서, 전체 외형의 사이즈를 콤팩트하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 구성부품의 배치를 효율적으로 할 수 있으며, 조립 등의 작업성을 높일 수 있다는 효과를 가진다.

따라서, 특히, 차량용의 오디오와 연결하여 사용하는 파워앰프의 경우, 설치장소면에 있어서 보다 효율적으로 공간을 활용할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 하우징과, 상기 하우징내에 설치되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되는 복수의 발열소자와, 상기 발열소자가 접촉되어 그 발열소자로부터 발생되는 열을 발산시키는 방열수단을 포함하는 파워앰프에 있어서,

   상기 복수의 발열소자(3)들 중 적어도 일부의 발열소자(3)는 그 일면이 상기 인쇄회로기판(7) 위에 접촉되도록 위치하며,

   상기 방열수단은 그 바닥면(21)이 상기 인쇄회로기판(7) 위에 위치된 발열소자(3)의 상면에 접촉되도록 설치되는 제1히트싱크(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워앰프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 방열수단은, 상기 발열소자(3)들 중 상기 제1히트싱크(20)의 바닥면 (21)에 접촉되는 발열소자(3)들 이외의 발열소자(3)들이 면접촉되게 설치되는 접촉면(31)을 가지는 제2히트싱크(30)를 더 구비하며,

   상기 제2히트싱크(30)의 접촉면(31)은 상기 하우징(8)의 바닥부를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파워앰프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1히트싱크(20)는,

   그 양측 상방으로 연장 형성된 측벽부(24)와,

   상기 측벽부(24)의 사이에 마련되는 상부가 개방된 내부공간(22)과,

   상기 측벽부(24)의 외측표면과, 상기 내부공간(22)에 마련되는 복수의 방열휜(23)을 구비하며,

   상기 방열수단은, 상기 제1히트싱크(20)의 내부공간(22)을 향해 송풍을 행하도록 상기 하우징(8)내에 설치되는 냉각팬(9)을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워앰프.