KR200306980Y1 - 전자회로 학습용 전자부품키트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실제로 사용되는 전자부품을 블록완구형태의 몸체에 설치하여 사용함으로써 실제 표시되는 전자회로와 동일한 형태로서 전자회로를 구성할 수 있는 전자회로 학습용 전자부품키트에 관한 것이다. 본 고안의 주요구성은 일정 면적을 가지며 격자의 배열된 접속돌부를 갖는 기판과; 저면에는 기판의 접속돌부에 부착되는 하나 이상의 결합공이 형성되고, 상부에는 전자소자가 착탈식으로 실장되는 다수의 실장구멍이 형성되며, 측면에는 실장된 전자소자에 전류를 통하도록 연장되어 된 연결부를 갖는 전자부품 지지판과; 중앙에 전류를 전달하는 전선이 내장되고 외측에 전류의 감전을 방지하기 위한 피복이 형성되며, 양 단부에는 금속판이 고정된 연결선; 및 저면에는 접속돌부에 부착되는 하나 이상의 결합공이 형성되고, 전·후·좌·우의 각 측면에는 서로 전류가 흐르도록 금속판의 전류 연결부가 형성된 분기판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 양단부에 금속을 장착하여 자석을 이용하여 쉽게 배선을 형성할 수 있으며, 각 측면에 전류가 인가되는 분기판을 이용하여 실제 회로도와 동일한 형태를 갖는 전자회로를 구성할 수 있다.

Description

전자회로 학습용 전자부품키트{Electronic Assembley Kit for Electronic Circuit Learning}

본 고안은 전자회로 학습용 전자부품키트에 관한 것으로, 상세하게는 실제로 사용되는 전자부품을 블록완구형태의 몸체에 설치하여 사용함으로써 실제 표시되는 전자회로와 동일한 형태로서 전자회로를 구성할 수 있는 전자회로 학습용 전자부품키트에 관한 것이다.

최근, 전자공학에 대한 일반인의 관심이 커지면서 초보자들을 대상으로 하는 전자회로 학습자료 및 기자재가 다수 개발되고 있다.

일반적으로, 전자회로를 제작하기 위해서는 테스트기, 오실로스코프 등과 같은 측정 기기와 납땜기, 땜납, 전선, 니퍼, 기판, 땜납 흡입기 등과 같은 전자재료 및 제작 기구, 그리고 저항, 콘덴서, 트랜지스터, 반도체 IC(Intergrated Circuit), 다이오드, 센서 등과 같은 전자 소자 및 모터, 스위치, 스피커, 변압기, 축전기, LED(Light Emitted Diode) 디스플레이 등과 같은 전자 기기 등이 구비되어야 한다. 그러나, 초보자가 다양한 기자재들을 구비하기에는 비용적인 측면에서도 부담이 되고, 무엇보다도 전자회로에 대한 지식이 부족하여 구비해야할 대상을 선정하는 것조차도 어려운 실정이다.

이에, 회로도와 단순한 설명서, 전자소자, 전자재료, 전자기기 및 기타 구성품을 동봉하여 구성되는 전자회로 학습키트가 교육자재로서 사용되는 것을 볼 수 있는데, 이들은 주로 초·중·고 등의 각급 학교에서 학생들을 대상으로 하여 실습을 통한 전자회로의 이해를 도모한 것으로 사용된다.

이와 같은 학생들은 전자회로를 꾸미기 위해서는 제공되는 회로도를 참조하여 납, 인두 등을 이용하여 각 부품을 기판에 실장한 다음 납과 인두를 이용하여 납땜을 행함으로써 기판에 부품을 고정하여 전자회로를 완성한다.

그러나, 전자회로를 제작하는 과정에서 납땜기술의 미숙으로 과열로 인한 전자소자의 파손시키거나 전자소자를 다른 위치의 납땜한 경우, 그리고 웨팅(wetting)이 발생한 경우 등에는 전자회로가 제대로 작동하지 않으며 대부분의 학습자는 이러한 미작동 또는 오작동의 경우를 많이 경험하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국등록실용신안 제0244024호에서는 격자의 배열로 접속돌부를 가지는 기판과, 적어도 하나 이상의 접속탭을 가지며, 상기 접속탭이 서로 배선으로 연결된 배선 접속판; 접속탭을 가지고, 전자 부품이 실장되며, 상기 접속탭과 전자 부품이 서로 배선으로 연결된 부품 접속판으로 상기 접속탭을 기판의 접속돌부와 다른 배선 접속판 또는 부품 접속판에 끼워서 회로를 전기적으로 연결하는 기술을 제시하였다.

그러나, 이와 같은 대한민국등록실용신안 제0244024호는 회로도에 따라 제공되는 각종 배선 접속판, 부품 접속판을 기판에 실장하여 납땜 없이 회로를 구성하는 장점이 있으나, 초·중·고 등의 학생들이 소자의 실제모습을 확인하고 소자의 작용상태를 직접 경험하는 학습효과로는 미흡하다는 단점이 있었다. 특히 중·고등학생 및 일반인들의 경우에는 복잡한 회로도를 완성시키기에는 제공되는 접속판의 크기로 인하여 조잡한 회로가 될 수밖에 없는 문제점이 여전히 남아 있었다

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 실제로 사용되는 전자부품을 사용하여 실제의 회로도를 구현할 수 있는 전자회로 학습용 전자부품키트를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 양단부에 금속을 장착하여 자석을 이용하여 쉽게 배선을 형성할 수 있는 전자회로 학습용 전자부품키트를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 각 측면에 전류가 인가되는 분기판을 형성함으로써 실제 회로도와 동일한 형태를 갖는 전자회로 학습용 전자부품키트를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 기판의 사시도.

도 2a 및 도2b는 본 고안의 일실시예에 따른 전자부품 지지판의 사시도.

도 2c는 도 2a에 전자소자가 장착된 사시도.

도 2d는 도 2a의 II-II'단면도.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 분기판의 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 연결선의 사시도.

도 5는 본 고안에 사용된 자석판.

도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 회로도이며,

도 7은 도 6의 회로도에 따라 구현된 회로기판.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기판 10 : 전자부품 지지판

11,21 : 결합공 12 : 실장구멍

14 : 연결부 20 : 분기판

22 : 전류 연결부 30 : 연결선

40 : 자석

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전자회로 학습용 전자부품키트는 일정 면적을 가지며 격자의 배열된 접속돌부를 갖는 기판과; 저면에는 상기 접속돌부에 부착되는 하나 이상의 결합공이 형성되고, 상부에는 상기 전자부품이 착탈식으로 실장되는 다수의 실장구멍이 형성되며, 상기 측면에는 상기 실장구멍으로부터 연장된 연결부를 갖는 전자부품 지지판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 전자부품 지지판의 연결부는 전류가 통하도록 표면이 금속판이며, 상기 실장구멍으로부터 연장된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전자부품 지지판에 전류를 연결하기 위하여, 중앙에 전류를 전달하는 전선이 내장되고 외측에 전류의 감전을 방지하기 위한 피복이 형성되어 있으며, 양 단부에는 금속이 고정된 연결선을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 연결선의 단부에 고정된 금속은 자석인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 저면에는 상기 접속돌부에 부착되는 하나 이상의 결합공이 형성되고, 상기 전·후·좌·우의 각 측면에는 서로 전류가 흐르도록 전류 연결부가 형성된 분기판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a 및 도 2b는 본 고안의 일실시예에 따른 전자부품 지지판의 사시도이고, 도 2c는 도 2a에 전자소자가 장착된 사시도이고, 도 2d는 도 2a의 II-II'단면도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 분기판의 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 연결선의 사시도이고, 도 5는 본 고안에 사용된 자석판이고, 도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 회로도이며, 도 7은 도 6의 회로도에 따라 구현된 회로기판이다.

도 1은 본 고안에 의한 기판(1)을 나타낸 사시도로서, 상기 기판(1)은 일정 면적으로 표면에 다수의 접속돌부(2)가 형성되며, 접속돌부(2)는 격자의 위치에 형성된다. 따라서, 기판의 접속돌기에 후술하는 전자부품 지지판(10) 또는 분기판(20)이 등간격으로 끼워져 고정된다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하여 본 고안의 전자부품 지지판을 살펴보면, 전자부품 지지판(10)은 누전 등을 방지하기 위하여 합성수지와 같은 전열물질로 직사면체 등의 소정형상으로 제작되며, 하부에는 기판(1)의 접속돌기(2)에 고정되는 결합공(11)과 상부에는 전자소자가 착탈식으로 실장되는 실장구멍(12)이 형성되며, 상기 측면에는 상기 실장구멍(12)으로부터 연장된 연결부(14)를 포함하고 있다.

결합공(11)은 도 2a에 도시한 바와 같이, 전자부품 지지판(10)이 기판(1)에 고정되도록 하부 중앙에 접속돌기(2)에 대응하는 크기로 형성된다.

실장구멍(12)은 도 2b 및 2c에 도시한 바와 같이, 전자부품 지지판(10)의 상부에 전자소자의 브짓지(19)("다리 또는 "단자")가 실장되도록 형성된다. 이때, 저항 및 트랜지스터를 포함하는 대부분의 아날로그 전자소자는 두 개 또는 세 개의 브릿지를 가지므로 실장구멍(12)은 세 개의 구멍으로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, IC와 같이 다수의 브릿지를 갖는 경우에는 전자부품 지지판(10)에 이에 대응하는 개수의 실장구멍(12)을 갖도록 형성할 수 있다.

한편, 전자소자의 브릿지(19)가 실장구멍(12)에 용이하게 착탈되도록 전자부품 지지판(10)의 일측에 실장구멍(12)의 열고 닫히는 것을 제어하는 착탈버튼(13)을 형성하는 것이 바람직하다. 착탈버튼(13)은 탄성부재를 이용하며, 착탈버튼(13)을 누르면 실장구멍(12)이 완전히 열려진 상태를 유지하게 되어 전자소자의 브릿지(19)가 손쉽게 실장되고, 착탈버튼(13)의 누름을 종료하면 실장구멍(12)이닫혀지게 되어 실장된 전자소자의 브릿지(19)가 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 연결부(14)는 도 2d에 도시한 바와 같이, 전자부품 지지판(10)의 측면에 형성되며 실장된 전자소자(18)에 전류를 공급되도록 실장구멍(12)으로부터 연장되어 있다. 즉, 전자소자의 브릿지(19)가 연결되는 연결부(14)의 단부는 "ㄷ"형으로 측면으로 연장되어 있으며, 두 개의 브릿지를 갖는 전자소자가 실장구멍(12)에 삽입되면 일측면과 정면에 형성된 연결부(14)에 연결되고, 세 개의 브릿지를 갖는 전자소자가 실장구멍(12)에 삽입되면 양측면과 정면에 형성된 연결부(14)에 연결된다. 한편, 전자부품 지지판(10)의 측면에 위치하는 연결부(14)의 단부는 후술하는 연결선(30)이 용이하게 부착될 수 있도록 금속판의 형태로 설치되는 것이 바람직하다.

도 3을 참조하여 본 고안의 분기판을 살펴보면, 분기판(20)은 전자부품 지지판(10)과 동일하게 누전 등을 방지하기 위하여 합성수지와 같은 전열물질로 직사면체 등의 소정형상으로 제작되며, 하부에는 기판(1)의 접속돌기에 고정되는 결합공(21)이 형성되며, 측면에는 상기 전류가 흐르는 전류 연결부(22)가 형성된다.

결합공(21)은 전자부품 지지판(10)에서 살펴본 바와 같이, 전자부품 지지판(10)과 동일한 크기로 형성되며, 기판(1)에 고정되도록 하부 중앙에 접속돌기(2)에 대응하는 크기로 형성된다.

한편, 전류 연결부(22)는 전·후·좌·우의 각 측면에 형성되며, 일측면에서유입된 전류가 다른 측면으로 흐르도록 전류의 방향을 분할한다. 즉, 분기판(20)의 내부는 서로 도전물질로 연결되어 있으며, 외부로 노출되는 측면에는 서로 전열물질이 설치되어 일정영역만이 전류가 흐르는 금속판으로 노출시켜 전류의 방향을 조절할 수 있다.

이와 같은 분기판(20)은 회로도에서의 분기점으로 사용된다. 즉, 전류가 한 방향에서 유입되어 전류 연결부는 다른 세 방향으로 연결시키는 역할을 수행한다.

이러한 전자부품 지지판(10)과 분기판(20)은 도 4에 도시한 바와 같은 중앙에 전류를 전달하는 전선이 내장되고 외측에 전류의 감전을 방지하기 위한 피복이 형성되어 있으며, 양 단부에는 금속판(31)이 고정된 연결선(30)으로 연결된다. 바람직하게, 상기 연결선(30)의 양 단부는 전자부품 지지판의 연결부(14)와 분기판의 전류 연결부(22)의 측면에 설치된 금속판에 용이하게 부착되도록 자석이 장착된다. 따라서 양단부에 장착된 자석을 고정시키면 전자부품 지지판의 연결부(14)와 분기판의 전류 연결부(22)에 용이하게 착탈시켜 간단하게 회로를 완성할 수 있다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같은 자석(40)을 이용하여 전자부품 지지판의 연결부(14)와 분기판의 전류 연결부(22)에 연결선(30)을 서로 부착할 수 있다. 이와 같은 자석을 사용하면 전자부품 지지판의 연결부(14)와 분기판의 전류 연결부(22)에 연결선(22)을 쉽게 부착되며, 연결선(30)과 다른 연결선(30)을 부착시켜 길게 연장시킬 수도 있다. 또한, 연결선이 작아 전자부품 지지판의 연결부와 분기판의 전류 연결부를 연결시킬 수 없는 경우에는 여러개의 자석을 이용하여 팽팽하게 연결할 수 있는 장점이 있다.

이하, 도 6 및 도 7을 이용하여 초등학교 5학년 2학기의 실과 수업 과제인 빛 감지소자를 이용한 자동조명장치의 회로구성 과정에 대하여 살펴본다. 과제의 내용은 빛을 감지하여 빛이 없으면 조명에 전원이 인가되어 껴지고, 빛이 있으면 조명에 전원이 인가되지 않아 꺼지는 회로이며, 전원(건전지 1개), 스위치, 저항(100kΩ), 전구, 2개의 트랜지스터(C1815,D880) 및 감지소자(CdS)가 이용된다.

먼저, 전자부품 지지판(10)에 트랜지스터(18), 저항(41) 및 감지소자(42)를 각각 실장하고, 회로도의 분기점에 해당하는 네 개의 분기판(20)을 준비한다.

도 6에 도시한 바와 같이 회로도를 참조하여 트랜지스터(18)가 각각 장착된 2개의 전자부품 지지판(10)과, 저항(41) 및 감지소자(42)가 장착된 2개의 전자부품 지지판(10) 및 네 개의 분기판(20)을 기판(1) 상에 각각 장착하고, 전자부품 지지판(10)과 분기판(20)의 측면에 각각 도 5에 도시한 자석(5)을 장착한다.

기판(1) 상에 장착된 전자부품 지지판(10)과 분기판(20)의 측면에 도 4에 도시한 바와 같은 연결선(30)을 이용하여 연결한다. 이때, 연결선(30)의 각 단부에는 자석(40)을 부착될 수 있으며, 자석이 부착된 경우에는 전자부품 지지판과 분기판의 측면에 자석을 장착할 필요가 없다.

그 후, 스위치(44), 전원(43)을 장착하고 연결선(30)으로 연결한다.

이와 같은 과정을 통하여 전자회로가 완성시킨 후에 전원을 공급하면 감지소자에 의해 감지된 빛에 따라 전구에 전류가 공급되거나 또는 차단되는 과제를 완성할 수 있다.

이상 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만 본 고안이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 고안을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 전자회로 학습용 전자부품키트는 실제로 사용되는 전자부품을 사용하여 실제의 회로도를 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 단부에 자석이 장착된 연결선을 이용함으로써 착탈식의 간편한 방법으로 배선의 길이를 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 전류를 전후좌우로 연결시켜주는 분기판을 이용함으로써 실제 배치되는 회로도와 동일한 구조의 전자회로를 구성할 수 있는 장점이 있다.

또한, 배선의 길이가 작으면 자석을 연결하여 부착할 수 있으므로 배선이 늘어지지 않는 전자회로를 구성할 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

1. 일정 면적을 가지며 격자의 배열된 접속돌부를 갖는 기판과 상기 기판에 장착되며 일측에 전자소자가 실장되는 전자부품 지지판 및 전원을 연결하는 연결선을 포함하는 전자회로 학습용 전자부품키트에 있어서,

   상기 전자부품 지지판은 저면에 상기 기판의 접속돌부에 부착되는 하나 이상의 결합공이 형성되고, 상부에 상기 전자소자가 착탈식으로 실장되는 다수의 실장구멍이 형성되며, 상기 측면에 상기 실장된 전자소자에 전류를 통하도록 연장되어 된 연결부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자회로 학습용 전자부품키트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결부의 단부는 금속판인 것을 특징으로 하는 전자회로 학습용 전자부품키트.
3. 일정 면적을 가지며 격자의 배열된 접속돌부를 갖는 기판과 상기 기판에 장착되며 일측에 전자소자가 실장되는 전자부품 지지판 및 전원을 연결하는 연결선을 포함하는 전자회로 학습용 전자부품키트에 있어서,

   상기 연결선은 중앙에 전류를 전달하는 전선이 내장되고 외측에 전류의 감전을 방지하기 위한 피복이 형성되어 있으며, 양 단부에는 금속판이 고정된 것을 특징으로 하는 전자회로 학습용 전자부품키트.
4. 일정 면적을 가지며 격자의 배열된 접속돌부를 갖는 기판과 상기 기판에 장착되며 일측에 전자소자가 실장되는 전자부품 지지판 및 전원을 연결하는 연결선을 포함하는 전자회로 학습용 전자부품키트에 있어서,

   상기 저면에는 상기 접속돌부에 부착되는 하나 이상의 결합공이 형성되고, 상기 전·후·좌·우의 각 측면에는 서로 전류가 흐르도록 전류 연결부가 형성된 분기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자회로 학습용 전자부품키트.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 연결부의 단부는 금속판인 것을 특징으로 하는 전자회로 학습용 전자부품키트.
6. 제 1 항, 제 3 항, 제 5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 금속판은 자석인 것을 특징으로 하는 전자회로 학습용 전자부품키트.
7. 일정 면적을 가지며 격자의 배열된 접속돌부를 갖는 기판;

   저면에는 상기 기판의 접속돌부에 부착되는 하나 이상의 결합공이 형성되고, 상부에는 상기 전자소자가 착탈식으로 실장되는 다수의 실장구멍이 형성되며, 상기 측면에는 상기 실장된 전자소자에 전류를 통하도록 연장되어 된 연결부를 갖는 상기 전자부품 지지판;

   중앙에 전류를 전달하는 전선이 내장되고 외측에 전류의 감전을 방지하기 위한 피복이 형성되며, 양 단부에는 금속판이 고정된 상기 연결선; 및

   상기 저면에는 상기 접속돌부에 부착되는 하나 이상의 결합공이 형성되고, 상기 전·후·좌·우의 각 측면에는 서로 전류가 흐르도록 금속판의 전류 연결부가 형성된 분기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자회로 학습용 전자부품키트.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 금속판은 자석인 것을 특징으로 하는 전자회로 학습용 전자부품키트.