KR200239295Y1 - Switching element protection device - Google Patents
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Abstract
본 고안은 스위칭 소자 보호장치에 관한 것으로서, 다수의 관통공을 갖는 인쇄회로기판상에 스위칭 소자를 포함한 전자부품들이 실장되고, 인쇄회로기판에는 스위칭 소자의 일면에 대해 면접촉되도록 방열판이 결합되며, 방열판의 양측면에는 인쇄회로기판을 적재적소에 위치시키기 위한 고정편이 고정됨으로써, 스위칭 소자에서 발열되는 열을 충분히 방열시킬 수 있어 이에 따라 발열된 열로부터 스위칭 소자가 보호됨은 물론 이에 따른 오동작이 미연에 방지되어 수명이 연장될 뿐만 아니라, 특히 기기 자체의 크기를 소형화할 수 있다.The present invention relates to a switching element protection device, the electronic components including the switching element is mounted on a printed circuit board having a plurality of through holes, the heat sink is coupled to the printed circuit board so that the surface contact with one surface of the switching element, Fixing pieces for positioning the printed circuit board in place on both sides of the heat sink are fixed to sufficiently dissipate heat generated from the switching element, thereby protecting the switching element from the heat generated and thus preventing malfunctions. This not only extends the life, but also makes the size of the device itself smaller.
Description
본 고안은 스위칭 소자 보호장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판상에 실장된 스위칭 소자에서 발열되는 열을 외기로 방열시킴으로써 스위칭 소자를 포함한 전자부품들을 발열되는 열로부터 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 오동작을 미연에 방지하여 수명을 연장할 수 있도록 한 스위칭 소자 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a switching element protection device, and more particularly, by heat dissipating heat generated from a switching element mounted on a printed circuit board to the outside, it is possible to protect electronic components including the switching element from heat generated. In addition, the present invention relates to a switching device protection device capable of prolonging service life by preventing malfunction.
일반적으로 전기, 전자기기의 내부에 설치되는 인쇄회로기판은 도 4에 도시된 바와같이, 인쇄회로기판(2)의 표면에는 회로패턴이 형성되고, 이 회로패턴에는 다수의 전자부품 예를들어, 다수개의 캐패시터(capacitor), 저항 및 스위칭 소자(triac)(4) 등이 실장된다. 인쇄회로기판(4)의 일측면에는 외부의 전원을 전자부품들로 인가하기 위한 커넥터(6)가 실장된다.In general, as shown in FIG. 4, a printed circuit board installed in an electric and electronic device includes a circuit pattern formed on a surface of the printed circuit board 2, and a plurality of electronic components, for example, A plurality of capacitors, resistors, switching elements (triac) 4 and the like are mounted. On one side of the printed circuit board 4, a connector 6 for applying external power to electronic components is mounted.
또한, 커넥터(6)와 스위칭 소자(4) 사이에는 전원이 허용값 보다 많이 인가되는 과전류를 차단하기 위해 프로텍터(8)(protector)가 실장된다.In addition, a protector 8 is mounted between the connector 6 and the switching element 4 to block an overcurrent in which a power is applied more than an allowable value.
이러한 인쇄회로기판(2)은 회로패턴에 실장된 스위칭 소자(4)의 단자 즉, 쌍방향성 3단자 사이리스터(thyristor)를 전기, 전자기기의 내부에 장착된 소켓(도시되지않음)으로 끼운 다음 인쇄회로기판(2) 주위에는 복수의 인쇄회로기판들을 일정간격으로 이격되게 설치한 상태에서 기기에 부착된 스위치의 조작하면, 이의 조작신호에 따라 전원이 커넥터(6)를 통하여 전자부품들로 인가된다.The printed circuit board 2 inserts a terminal of the switching element 4 mounted on the circuit pattern, that is, a bidirectional three-terminal thyristor, into a socket (not shown) mounted inside an electric or electronic device, and then prints. When a plurality of printed circuit boards are disposed around the circuit board 2 at predetermined intervals, when a switch attached to the device is operated, power is applied to the electronic parts through the connector 6 according to the operation signal thereof. .
따라서, 전자부품들은 인가된 전원에 의해 작동하면서 기기 및 장비를 제어하게 된다. 이때, 커넥터(6)를 통해 인가되는 전원이 허용값 이상으로 흐를 경우, 프로텍터(8)에 의해 전원이 차단되므로서 과전류로부터 전자부품들을 보호하였다.Thus, the electronic components operate by the applied power source to control the device and the equipment. At this time, when the power applied through the connector 6 flows over the allowable value, the power is cut off by the protector 8 to protect the electronic components from overcurrent.
그러나, 상기와 같이 구성된 인쇄회로기판에 있어서는, 회로패턴에 실장된 전자부품 특히, 스위칭 소자에서 열이 발열될 때 공기와의 접촉면적이 작아 발열되는 열을 충분히 방열시킬 수 없음 물론 기기 및 장비의 장시간 사용시 과열에 의해 오동작이 발생될 뿐만 아니라, 전자부품의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.However, in the above-described printed circuit board, when the heat is generated in the electronic component mounted on the circuit pattern, especially in the switching element, the contact area with air is small so that the heat generated by heat cannot be sufficiently radiated. Not only malfunction occurs due to overheating when used for a long time, there is a problem that the life of the electronic component is shortened.
상기의 문제점을 해소하기 위해 종래에는 기기 내부에 설치되는 복수의 인쇄회로기판들을 일정간격으로 이격되게 설치하거나 또는 별도의 방열팬을 설치함에 따라 기기가 복잡해짐은 물론 부피가 커져 소형화를 기대할 수 없었다.In order to solve the above problem, conventionally, a plurality of printed circuit boards installed inside the device are spaced apart at regular intervals or a separate heat dissipation fan is installed, thereby making the device complicated and bulky. .
본 고안은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 관통공이 형성된 인쇄회로기판에 방열판(heat sink)을 결합시킴으로써, 스위칭 소자에서 발열되는 열을 충분하게 방열시킬 수 있어 스위칭 소자가 보호되고, 이에 따른 오동작이 미연에 방지됨은 물론 수명이 연장될 뿐만 아니라, 특히 기기 자체의 크기를 소형화할 수 있는 스위칭 소자 보호장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to combine the heat sink (heat sink) to the printed circuit board formed through holes, it is possible to sufficiently dissipate the heat generated from the switching element switching device The present invention provides a switching device protection device that is protected, and thus prevents malfunctions and extends its life, and in particular, can reduce the size of the device itself.
도 1은 본 고안에 따른 스위칭 소자 보호장치를 도시한 분리사시도,1 is an exploded perspective view showing a switching device protection device according to the present invention,
도 2는 본 고안에 따른 스위칭 소자 보호장치의 조립 사시도,2 is an assembled perspective view of a switching device protection device according to the present invention,
도 3은 도 2에 도시된 스위칭 소자 보호장치의 A-A 단면도,3 is a cross-sectional view A-A of the switching device protection device shown in FIG.
도 4는 스위칭 소자를 포함한 각종 전자부품이 실장된 종래의 인쇄회로기판을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a conventional printed circuit board on which various electronic components including a switching device are mounted.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 인쇄회로기판 10a : 관통공10: printed circuit board 10a: through hole
12 : 나사 14 : 스위칭 소자12 screw 14 switching element
14a,20a : 나사공 20 : 방열판14a, 20a: screw hole 20: heat sink
22 : 방열날개 24 : 고정편22: heat dissipation wing 24: fixing piece
26 : 와셔26: washer
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 다수의 관통공을 갖는 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판상에 실장되며, 상기 관통공의 중심과 일치되는 나사공이 그의 양면에 형성된 스위칭 소자와; 상기 스위칭 소자의 일면에 대해 면접촉되고, 상기 인쇄회로기판에 대해 결합되어 상기 스위칭 소자로부터 발열되는 열을 방열시키기 위한 방열판으로 구성된다.Features of the present invention for achieving the above object is a printed circuit board having a plurality of through holes; A switching element mounted on the printed circuit board and having screw holes coinciding with the center of the through hole on both sides thereof; And a heat dissipation plate which is in surface contact with one surface of the switching element and coupled to the printed circuit board to dissipate heat generated from the switching element.
본 고안에 따른 방열판의 양측면에 고정되어 상기 인쇄회로기판을 적재적소에 위치시킴과 아울러 유동을 방지하는 고정편이 더 포함되어 구성된다.It is fixed to both sides of the heat sink according to the present invention is positioned to place the printed circuit board in place, and further comprises a fixing piece for preventing the flow.
이하, 본 고안에 따른 스위칭 소자 보호장치의 바람직한 일실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a switching device protection device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 따른 스위칭 소자 보호장치의 분리사시도이고, 도 2는 보호장치의 조립 사시도이며, 도 3은 도 2의 보호장치를 A-A로 절취한 도면이다.1 is an exploded perspective view of a switching device protection device according to the present invention, Figure 2 is an assembled perspective view of the protection device, Figure 3 is a view taken from the protective device of Figure 2 A-A.
본 고안의 보호장치는 다수의 관통공(10a)이 형성된 인쇄회로기판(10)과 인쇄회로기판(10)의 일면에 나사(12) 결합되어 전자부품에서 발열된 열을 방열시키기 위한 방열판(20) 및 방열판(20) 양측면에 고정되어 인쇄회로기판(10)을 기기 내부의 적재적소에 위치시킴과 아울러 유동을 방지하기 위한 고정편(24)으로 구성된다.The protection device of the present invention is a heat sink 20 for dissipating heat generated from electronic components by coupling the screw 12 to one surface of the printed circuit board 10 and the printed circuit board 10 having a plurality of through holes 10a. And the heat sink 20 is fixed to both sides is composed of a fixing piece 24 for positioning the printed circuit board 10 in the loading place in the device and to prevent flow.
인쇄회로기판(10)의 회로패턴에는 스위칭 소자(14)를 포함한 전자부품 즉, 저항, 커넥터(6) 및 프로텍터(8) 등이 실장되고, 스위칭 소자(14)의 양단에는 관통공(10a)의 중심과 일치되도록 나사공(14a)이 형성된다.In the circuit pattern of the printed circuit board 10, an electronic component including the switching element 14, that is, a resistor, a connector 6, a protector 8, and the like is mounted, and through holes 10a are provided at both ends of the switching element 14. The screw hole 14a is formed to coincide with the center of the.
여기에서, 관통공(10a)은 인쇄회로기판(10)에 대해 방열판(20)을 결합시키는 나사(12)의 머리부 직경보다 큰 내경으로 가공되어 스위칭 소자(14)에서 발열되는 열을 외기로 배출시키기 위한 통풍공으로 사용된다.Here, the through hole (10a) is processed to an inner diameter larger than the diameter of the head portion of the screw 12 for coupling the heat sink 20 to the printed circuit board 10 to the heat generated from the switching element 14 to the outside air Used as a vent for venting.
방열판(20)은 스위칭 소자(14)의 일면에 대해 면접촉되도록 전도성이 좋은 금속재질의 플레이트로 제작되며, 바닥면에는 스위칭 소자(14)의 나사공(14a)과 일치되는 나사공(20a)들이 형성된다. 방열판(20) 일면에는 공기와의 접촉면적을 넓게하여 방열효과를 증대시킬 수 있도록 복수의 방열날개(22)가 일체로 돌출된다.The heat sink 20 is made of a plate made of a metallic material with good conductivity so as to be in surface contact with one surface of the switching element 14, and the screw hole 20a coincides with the screw hole 14a of the switching element 14 on the bottom surface. Are formed. A plurality of heat dissipation blades 22 protrude integrally on one surface of the heat dissipation plate 20 to increase the heat dissipation effect by increasing the contact area with air.
방열날개(22)들은 주변공기와의 열교환이 용이하게 이루어지도록 하기 위해 일정간극으로 이격됨이 바람직하다.The heat dissipation blades 22 are preferably spaced apart by a predetermined gap in order to facilitate heat exchange with the surrounding air.
고정편(24)은 방열판(20)의 양측면에 나사(12)로 고정되며, 나사(12)에는 인쇄회로기판(10)을 포함한 방열판(20)의 유동시 풀림을 방지할 수 있도록 와셔(26)가 개재되어 있다.The fixing piece 24 is fixed to both sides of the heat sink 20 with screws 12, and the screw 12 has a washer 26 to prevent loosening during the flow of the heat sink 20 including the printed circuit board 10. ) Is intervened.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 스위칭 소자 보호장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the switching device protection device according to the present invention configured as described above are as follows.
인쇄회로기판(10)상에 스위칭 소자(14)를 포함한 전자제품을 실장한다. 이때, 인쇄회로기판(10)과 스위칭 소자(14)에 각각 형성된 관통공(10a)과 나사공(14a)의 중심을 일치시킨 다음 그의 양측면에 고정편(24)이 고정된 방열판(20)을 스위칭 소자(14)의 일면에 대해 면접촉시킨다.The electronic product including the switching element 14 is mounted on the printed circuit board 10. At this time, the centers of the through holes 10a and the screw holes 14a respectively formed in the printed circuit board 10 and the switching element 14 are aligned, and then the heat sink 20 having the fixing pieces 24 fixed to both sides thereof is provided. In surface contact with one surface of the switching element 14.
그리고, 인쇄회로기판(10)의 관통공(10a)으로 나사를(12) 관통시키면서 각각의 나사공(14a)(20a)에 조여 방열판(20)을 결합한 후 고정편(24)으로 방열판(20)이 포함된 인쇄회로기판(10)을 전기, 전자기기 내부의 적재적소에 고정시킨다.Then, the screws 12 are penetrated into the through holes 10a of the printed circuit board 10 and the heat sinks 20 are coupled by tightening the screws 12 to the respective screw holes 14a and 20a. The printed circuit board 10 including) is fixed in place in the electrical and electronic equipment.
이와같이 인쇄회로기판의 고정을 완료한 다음 기기 및 장비를 제어하기 위하여 외부의 전원을 인가하면, 이 전원은 커넥터(6)를 통하여 스위칭 소자(14)로 인가되어 스위칭 소자(14)가 작동하게 된다. 이때, 스위칭 소자(14)로 허용값 이상의 과전류가 인가될 경우에는 커넥터(6)와 스위칭 소자(14) 사이에 실장된 프로텍터(8)에 의해서 전원이 차단되다.After the fixing of the printed circuit board is completed, when external power is applied to control the device and equipment, the power is applied to the switching element 14 through the connector 6 to operate the switching element 14. . At this time, when an overcurrent exceeding the allowable value is applied to the switching element 14, the power is cut off by the protector 8 mounted between the connector 6 and the switching element 14.
그 후, 인가된 전원에 의해 스위칭 소자(14)에서 발열된 열은 이의 일면에 면접촉된 방열판(20)과 공기와의 접촉면적이 넓은 다수의 방열날개(22)로 전도되어 단시간 내에 외기로 방열되어 과열로부터 스위칭 소자(14)를 보호할 수 있는 것이다.Thereafter, the heat generated by the switching element 14 by the applied power is conducted to the plurality of heat dissipation vanes 22 having a large contact area between the heat sink 20 and the air, which are in surface contact with one surface thereof, to the outside air within a short time. The heat dissipation may protect the switching element 14 from overheating.
한편, 인쇄회로기판(10)과 전자부품 사이의 발열된 고열은 통풍공으로 사용되는 인쇄회로기판(10)의 관통공(10a)으로 배출됨에 따라 그 밖의 전자부품에서 생기는 오동작을 미연에 예방할 수 있는 것이다.On the other hand, the high heat generated between the printed circuit board 10 and the electronic component is discharged to the through hole 10a of the printed circuit board 10 used as the ventilation hole, thereby preventing malfunctions occurring in other electronic components. will be.
이상에서와 같이 본 고안에 따른 스위칭 소자 보호장치에 의하면, 스위칭 소자에서 발열되는 열이 충분히 방열되므로 발열된 열로부터 스위칭 소자가 보호됨은 물론 이에 따른 오동작이 미연에 방지되어 수명이 연장될 뿐만 아니라, 특히 기기 자체의 크기를 소형화할 수 있다.As described above, according to the switching device protection device according to the present invention, since the heat generated from the switching device is sufficiently radiated, not only the switching device is protected from the heat generated, but also malfunctions are prevented in advance, thereby extending its lifespan. In particular, the size of the device itself can be reduced.
본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예들에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, anyone of ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims that various modifications can be carried out Of course, such changes are within the scope of the claims.
Claims (2)
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