KR200224398Y1 - 패턴 휴즈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 패턴 휴즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서비스용 여분의 패턴을 갖는 패턴 휴즈에 관한 것이다. 본 고안은 동박의 면적을 이용하여 허용전류를 제한하는 패턴 휴즈이고, 면적이 동일하게 구성된 서비스용의 여분의 패턴을 갖는다. 그리고 사용 중인 패턴이 파손되었을때, 여분의 패턴을 점프 와이어 등으로 연결하여, 대치할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

패턴 휴즈{Pattern fuse}

본 고안은 패턴 휴즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동박의 패턴으로 형성한 패턴 휴즈에 관한 것이다.

휴즈는, 거의 모든 전자기기에서 과전류 또는 이상동작시에 공급전원과 제어기판을 차단하기 위한 용도로 이용되어진다. 즉, 정상적인 상태에서는 온 상태를 유지해서 공급전원이 제어기판으로 공급되도록 하고, 이상적인 상태에서는 오프되면서 제어기판으로 공급전원이 공급되는 것을 차단시킨다.

전자레인지의 경우 휴즈는, 노이즈필터의 칩(20)을 휴즈(15)의 양측에 연결시켜서 PCB(10)에 부착하고 있다. 즉, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 휴즈(15)의 양측에 칩(20)이 부착되고 있다.

따라서 정상적인 상태에서는 상기 휴즈(15)가 온 상태를 유지하기 때문에, 상기 휴즈(15)를 통해서 전원이 PCB(10)에 공급된다. 그러나 상기 휴즈(15)가 오프되면, 공급전원과 PCB(10) 사이가 끊어지면서 전원 또한 차단되는 것이다.

그러나 이와 같이 사용되고 있는 일반적인 휴즈는, 한번 오프 상태 즉, 끊어지고 나면, 휴즈를 교체해야만 다시 제품을 사용할 수 있는 상태가 된다. 그렇기 때문에 종래의 경우는 한번 휴즈가 끊어지고 나면, 다시 휴즈를 연결할때까지 제품을 사용할 수 없게 되고, 이러한 점은 사용상의 번거로움을 가져왔다.

또한, 종래 전자레인지의 휴즈는, 별도로 구현된 휴즈를 사용하기 때문에 재료비를 상승시켰고, 또한 휴즈를 고정하기 위하여 노이즈필터의 칩을 사용해야만 했기 때문에 재료비를 상승시키는 문제점을 발생시켰다.

따라서 본 고안의 목적은 휴즈를 동박 패턴화하고, 서비스용 여분의 패턴을 형성하고 있는 패턴 휴즈를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 전자레인지에 있어서 이미 사용중인 노이즈 필터의 동박의 일부를 휴즈로 만든 패턴 휴즈를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 따른 휴즈의 사용 상태도,

도 2는 본 고안에 따른 패턴 휴즈의 사용 상태도,

도 3은 일반적인 전자레인지의 기본 회로도,

도 4는 본 고안에 따른 동박 패턴으로 이루어진 전자레인지의 휴즈 사용 상태도,

도 5 내지 도 7은 본 고안의 설명을 위한 특성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

40 : 몸체부 53,56,59 : 다리부

30 : PCB 50 : 점프 와이어

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 패턴 휴즈는, 동박의 두께 및 면적으로 허용 전류를 결정하는 패턴 휴즈에 있어서: 몸체부와; 상기 몸체부와 일체로 형성되고, 동일한 허용 전류치를 갖으며 서로 분리된 상태로서 이루어진 다수개의 패턴 휴즈를 구비하고, 상기 다수개의 패턴 휴즈 중에서 임의의 패턴 휴즈와 몸체부 사이에 와이어의 연결로 온 상태의 휴즈를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 패턴 휴즈를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 패턴 휴즈의 사용 상태도이다.

본 고안의 패턴 휴즈는, 도시되고 있는 바와 같이, PCB(30)에 설치되어진다. 상기 패턴 휴즈는, 동박의 두께 및 면적으로 허용 전류를 정한다. 상기 동박의 두께 및 면적은, 제품의 사양에서 요구하는 만큼에 따라서 설정되어진다. 따라서 기준전류가 허용전류를 초과할때, 상기 동박이 파괴되면서 제품과 전원 사이를 차단하는 역할을 한다.

상기 패턴 휴즈는, 소정 두께 및 면적으로 이루어지고, 실제로 서비스용 패턴 휴즈 기능을 담당하는 다수개의 다리부(53,56,59)와 몸체부(40)로 이루어져 있다. 상기 몸체부(40)와 다리부(53,56,59)는 일측이 연결되고 있고, 다른 일측은 서로 분리된 상태를 갖는다. 상기 형성되는 다수개의 다리부는, 동일한 허용 전류치가 설정될 수 있도록 동일한 두께 및 면적으로 구성되어진다.

그리고 상기 임의의 다리부(53,56,59)와 몸체부(40)의 분리된 부분은 점프 와이어(50)에 의해서 연결되어진다. 즉, 패턴 휴즈는 다수개의 휴즈(다리부)를 구비한 상태가 되지만, 상기 다리부와 몸체부(40)를 연결하는 점프 와이어(50)에 의해서 하나의 휴즈를 형성하게 되는 것이다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 패턴 휴즈의 동작 상태에 대해서 설명한다.

우선, 사용자 또는 서비스맨은, 패턴 휴즈의 임의의 다리부(53)와 몸체부(40)를 점프 와이어(50)를 이용하여 연결시킨다. 상기 연결로 패턴 휴즈 상에서 다리부(53), 점프 와이어(50) 그리고 몸체부(40)를 통하는 하나의 온 상태의 휴즈가 형성되어진다.

이런 상태에서 외부에서 전원이 공급되면, 상기 점프 와이어(50)를 통해 연결되고 있는 몸체부(40)와 다리부(53)를 통해서 제품 내부로 전원이 공급되어진다.

그런데 인가되는 전원이 정상전원이 아닌 과전류이거나 또는 이상전압이 인가되면, 상기 패턴 휴즈의 다리부(53) 자체에서 허용하는 전류치가 초가될 수 있다. 즉, 상기 다리부(53)가 갖는 두께 및 면적에 의해서 허용되는 전류치가 설정되고 있다. 그러나 인가되는 전류가 상기 전류치를 초과하면 상기 다리부(53)가 파괴되면서, 인가되는 전류가 제품 내부로 공급되지 못하는 것이다.

이와 같이, 패턴 휴즈 상의 하나의 다리부(53)가 과전류에 의해서 끊어지면, 사용자 또는 서비스맨은 다른 다리부(56 또는 59)와 몸체부(40)를 점프 와이어를 통해서 연결시킨다. 이러한 연결로 새로운 온 상태의 휴즈가 구성되는 것이다.

즉, 본 고안은, 동박의 면적을 이용하여 허용 전류를 제한하는 패턴 휴즈에 있어서, 면적이 동일하게 구성된 패턴을 다수개 형성하고, 점프 와이어를 이용하여 연결할 수 있는 서비스용 패턴을 다수개 갖는 것을 특징으로 한다.

다음은 전자레인지의 사용 실시예에 따른 본 발명의 패턴 휴즈를 설명한다.

도 3은 본 발명의 설명상의 참조를 위한 기본적인 전자레인지의 회로 도면이고, 도 4는 노이즈 필터의 일부분에 형성된 동박 휴즈의 형태도이다.

우선, 전자레인지에 사용되는 노이즈 필터를 설명한다. 전자레인지를 동작시킬 경우, 노이즈가 방출하게 된다. 이 노이즈 중에 저주파 대역의 컨덕트 노이즈(Conducted Noise}는 각각의 전기부품을 연결한 전선을 통해 전해져서 파워 코드(100)를 따라 외부로 방출된다.

상기 노이즈는 다른 전기 제품에 영향을 미치기 때문에 법적으로 규제치를 두어 관리하고 있다. 따라서 상기 노이즈필터(200)는 상기 컨덕트 노이즈를 감쇄시키기 위해 사용되어지는 부품이다.

그리고 전자레인지에 사용되는 휴즈는, 첫째로 전기 부품의 한쪽 단이 전자레인지의 금속부분에 접촉되었을때, 둘째로 각각의 전기 부품이 단락 되었을때, 세째로 상기 전기 부품이 단락된 경우 전자레인지에 사용되는 마이크로 스위치가 단락되었을때, 네째로 상기 전기 부품이 단락된 경우 다이오드(300)가 쇼트되었을때와 같이 비정상적인 경우가 발생할 경우, 상기 휴즈(600)가 오픈되면서 사용자의 안전을 지키고, 다른 전기 부품을 보호하기 위한 것이다.

상의 경우 중 네번째의 경우는 단락 전류가 작게 흐른다. 특히 도 3에 도시되고 있는 양방향 다이오드(400)가 설치된 경우와 설치되지 않은 경우에 따라서 차이가 발생된다. 즉, 도 5의 경우는 양방향 다이오드(400)가 없는 경우에 다이오드(300)이 쇼트될때, 1차측 전류를 검출한 파형도이다. 그리고 도 6의 경우는 양방향 다이오드(400)가 있는 경우에 다이오드(300)가 쇼트될때, 1차측 전류를 검출한 파형도이다.

먼저, 상기 양방향 다이오드(400)가 없을때, 다이오드(300)가 쇼트되면, 트랜스 코일의 2차측(500)이 타기 시작하면서 약 45분이 경과하면, 2차측 코일의 절연물이 파괴된다. 그리고 2차측 코일이 충간 쇼트 현상이 나타나 1차측 전류가 급격하게 증가한다. 이 증가된 전류치는 약 16.3A까지 순간적으로 증가하게 되어 종래 사용하였던 휴즈 규격인 10A보다 높아지고, 따라서 휴즈가 오프되어 안전 및 다른 부품을 보호하도록 하고 있다.

반대로, 상기 양방향 다이오드(400)가 없는 경우에, 상기 다이오드(300)가 쇼트되면, 도 6과 같이 실효치 전류값이 61A 정도 흐른다. 따라서 정상동작 때와 비정상적인 경우에 휴즈가 제 역할을 하기 위해서는 휴즈의 규격이 6A보다는 크고 60A보다는 작아야 되는 것을 알 수 있다.

따라서 종래의 경우는 약 10A의 규격의 휴즈를 사용하였고, 상기 규격의 휴즈는 전자레인지가 정상 동작될 경우는 항상 닫힌 상태로 제어되며, 비정상적인 현상이 발생하면 휴즈가 오픈되면서 안전성을 유지할 수가 있었던 것이다.

이러한 조건에 따라서 상기 휴즈 역할을 할 수 있는 다른 부품을 이용하더라도 약 10A 정도의 전류에 오픈되도록 하면, 별도의 휴즈를 사용하지 않더라도 같은 효과를 낼 수 있는 것이다.

도 7은 전자레인지에 이용되는 노이즈 필터의 PCB 동박 폭당 허용 전류치를 나타내고 있다.

상기 도 7에서와 같이 PCB 동박 폭이 0.7mm일때, 동박에 흐를 수 있는 허용 전류는 약 10A임을 알 수 있다. 실제로 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 휴즈 양단간을 0.7mm로 연결한 노이즈 필터를 제작하고, 양방향 다이오드(400)가 없을때와 있을때 각각의 경우에 다이오드(300)를 쇼트 시킨 결과, 상기 패턴 휴즈(600)는 오픈되어 종래 사용하였던 휴즈와 동일한 효과를 볼 수 있었다.

그러나 상기 노이즈 필터에 동박으로 연결한 패턴 휴즈를 하나만 만들 경우에는 비정상적인 동작으로 패턴 휴즈가 오프되면, 서비스시에 상기 노이즈 필터 전체를 교환해야만 하는 문제가 발생된다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 다음의 방법을 이용한다.

첫째, 패턴 휴즈 끝단의 동박을 노출시켜 납땜으로 할 수 있도록 하여, 패턴 오프시에 나머지 부분에 납땜을 하는 방법, 둘째, 패턴 휴즈 끝단을 점프 와이어로 연결시키고, 패턴 휴즈를 도 2에 도시하고 있는 바와 같이 다수개 구비하고, 임의의 휴즈 오픈시에 다른 부분에 점프 와이어로 연결하는 방법이 있다.

이와 같이 본 고안은 동박의 면적을 이용하여 허용전류를 제한하는 패턴 휴즈이고, 면적이 동일하게 구성된 서비스용의 여분의 패턴을 갖는다. 그리고 사용 중인 패턴이 파손되었을때, 여분의 패턴을 점프 와이어 등으로 연결하여, 대치할 수 있는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있다.

그리고 이와 같은 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서 설명된 본 고안의 다음의 효과를 갖는다.

첫째, 제품 사용시 사용중인 패턴이 오프될 경우, 끊어진 패턴을 대신하여 여분의 패턴을 점프 와이어를 통해 연결하므로서 간단하게 휴즈를 재설치 할 수 있다.

둘째, 사용중인 패턴이 오프되었을 경우, 여분이 패턴으로 대치되므로서, 재료비를 절감하고, 서비스 비용을 줄일 수 있다.

셋째, 휴즈가 끊어진 후, 휴즈를 구해서 설치해야 하는 종래와 비교해서 시간적, 경제적으로 잇점을 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 동박의 두께 및 면적으로 허용 전류를 결정하는 패턴 휴즈에 있어서:

   몸체부와;

   상기 몸체부와 일체로 형성되고, 동일한 허용 전류치를 갖으며 서로 분리된 상태로서 이루어진 다수개의 패턴 휴즈를 구비하고,

   상기 다수개의 패턴 휴즈 중에서 임의의 패턴 휴즈와 몸체부 사이에 와이어의 연결로 온 상태의 휴즈를 형성하는 패턴 휴즈.