KR20070066561A - 인덕터장치, 회로기판 및 이를 이용한 전자기기 - Google Patents

인덕터장치, 회로기판 및 이를 이용한 전자기기 Download PDF

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KR20070066561A
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Abstract

본 발명은 인덕터장치, 회로기판 및 전자기기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인덕터장치는 중공부를 갖는 루프 상의 코어와, 코어에 권선된 코일을 구비하는 인덕터; 및 중공부에 면하도록 코어를 지지하는 지지면과, 코어의 중공부에 대응하도록 관통 형성된 방진홀을 갖는 지지부재를 포함한다. 이에 의해 소음 및 진동 발생을 최소화할 수 있다.
인덕터, 방진홀, 진동, 소음

Description

인덕터장치, 회로기판 및 이를 이용한 전자기기{INDUCTOR APPARATUS, CIRCUIT BOARD, AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME}
도 1은 종래의 인덕터장치를 나타내는 평면도이고,
도 2는 도 1의 인덕터장치에서 진동이 발생하는 것을 나타내는 측면도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인덕터장치를 나타내는 사시도이고,
도 4는 도 3의 인덕터장치를 나타내는 측면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 인덕터장치 10 : 인덕터
12 : 코어 13 : 중공부
14 : 코일 20 : 지지부재
22 : 지지면 23 : 가장자리부
24 : 방진홀 26 : 지지핀
30 : 기판본체 40 : 제1방진부재
50 : 제2방진부재
본 발명은 인덕터장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소음 및 진동 발생을 최소화할 수 있는 인덕터장치에 관한 것이다.
일반적으로 인덕터(inductor)는 전류의 변화량에 비례하여 전압을 유도하는 회로소자로서, 회로에서 전류의 급격한 변화를 억제하거나 전기적 노이즈를 필터링한다. 인덕터는 저항, 콘덴서와 함께 회로를 구성하는 기본 회로소자이며, 전자제품, 발진회로, 전원회로의 전류저장소자 등에서 광범위하게 사용되고 있다.
도 1은 종래의 인덕터장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 인덕터장치에서 진동이 발생하는 것을 나타내는 측면도이다. 도시된 바와 같이, 인덕터장치(101)는 인덕터(110), 지지부재(120) 및 회로기판(130)을 구비하고 있다. 인덕터(110)는 원형의 루프 상으로 형성된 코어(112)와 코어에 권선된 코일(114)을 구비하고 있다. 인덕터(110)는 지지부재(120)에 지지되어 회로기판(130)에 실장되어 있다. 인덕터(110)는 회로기판(130)으로부터 전류를 공급받아 소정의 기능을 수행한다.
지지부재(120)는 판면으로 인덕터(110)를 지지하고 있다. 지지부재(120)는 지지핀(122)에 의해 회로기판(130)에 지지되어 있다. 회로기판(130)에는 인덕터(110)와 함께 다른 회로소자들(미도시)이 실장되어 있다.
그런데 이러한 인덕터장치(101)에서는 전류의 변화에 따라 인덕터(110)에서 발생하는 전자기력에 의해 소음 및 진동이 발생할 수 있다. 코일(114)에 전류가 i 방향으로 흐르면 암페어의 오른나사법칙으로 확인할 수 있듯이 B 방향으로 자기장이 형성되며, i 방향의 전류와 B 방향의 자기장에 의해 플레밍의 왼손법칙으로 확 인할 수 있듯이 코일(114)에 F 방향으로 전자기력이 발생한다.
인덕터(110)가 지지부재(120)에 고정되어 있으므로 코일(114)에 발생하는 전자기력은 코어(112)에 전달되고 다시 지지부재(120)에 전달된다. 이에 따라 지지부재(120)에 전자기력의 발생방향(F 방향)을 따른 진동(a 참조)이 발생할 수 있다. 지지부재(120)의 진동은 회로기판(130) 및 회로기판(130)에 실장된 다른 회로소자들(미도시)에도 전달되어 회로기판(130) 또는 회로소자를 손상시키거나 피로 변형시킬 수 있다. 특히 인덕터(110)에 20Hz ~ 200kHz 대역의 고전류 신호가 인가되는 경우 코일(114)에 발생하는 전자기력은 가청주파수 대역의 진동을 지지부재(120)에 발생시켜 소음을 발생시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 소음 및 진동 발생을 최소화할 수 있는 인덕터장치, 회로기판 및 전자기기를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 중공부를 갖는 루프 상의 코어와, 상기 코어에 권선된 코일을 구비하는 인덕터; 및 상기 중공부에 면하도록 상기 코어를 지지하는 지지면과, 상기 코어의 중공부에 대응하도록 관통 형성된 방진홀을 갖는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터장치에 의해 달성된다.
상기 코어는 원형으로 형성되고, 상기 방진홀은 상기 코어와 동심의 원형으로 형성될 수 있다.
상기 코어는 원형으로 형성되고, 상기 방진홀은 상기 코어와 동심의 정다각 형으로 형성될 수 있다.
상기 코어는 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성되고, 상기 방진홀은 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 코어와 상기 방진홀은 동일한 중심을 가질 수 있다.
상기 방진홀은 상기 중공부의 크기에 대응하는 크기로 형성될 수 있다.
상기 코어와 상기 지지부재 사이에 개재하는 탄성재질의 제1방진부재를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부재가 기판본체에 지지되어 상기 인덕터는 상기 기판본체에 실장되며, 상기 지지부재와 상기 기판본체 사이에 개재하는 탄성재질의 제2방진부재를 더 포함할 수 있다.
상기 코일은 PEW 와이어일 수 있다.
상기 지지부재는 상기 지지면을 둘러싸는 가장자리부에서 연장되어 기판본체에 지지되는 지지핀을 구비할 수 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 회로기판에 있어서, 기판본체; 중공부를 갖는 루프 상의 코어와, 상기 코어에 권선된 코일을 구비하는 인덕터; 및 상기 중공부에 면하도록 상기 코어를 지지하는 지지면과 상기 코어의 중공부에 대응하도록 관통 형성된 방진홀을 가지며, 상기 인덕터가 상기 기판본체에 실장되도록 상기 기판본체에 지지되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판에 의해 달성된다.
상기 코어는 원형으로 형성되고, 상기 방진홀은 상기 코어와 동심의 원형으 로 형성될 수 있다.
상기 코어는 원형으로 형성되고, 상기 방진홀은 상기 코어와 동심의 정다각형으로 형성될 수 있다.
상기 코어는 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성되고, 상기 방진홀은 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 코어와 상기 방진홀은 동일한 중심을 가질 수 있다.
상기 방진홀은 상기 중공부의 크기에 대응하는 크기로 형성될 수 있다.
상기 코어와 상기 지지부재 사이에 개재하는 탄성재질의 제1방진부재를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부재와 상기 기판본체 사이에 개재하는 탄성재질의 제2방진부재를 더 포함할 수 있다.
상기 코일은 PEW 와이어일 수 있다.
상기 지지부재는 상기 지지면을 둘러싸는 가장자리부에서 연장되어 상기 기판본체에 지지되는 지지핀을 구비할 수 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 회로기판을 포함하는 전자기기에 있어서, 상기 회로기판은 기판본체; 중공부를 갖는 루프 상의 코어와, 상기 코어에 권선된 코일을 구비하는 인덕터; 및 상기 중공부에 면하도록 상기 코어를 지지하는 지지면과 상기 코어의 중공부에 대응하도록 관통 형성된 방진홀을 가지며, 상기 인덕터가 상기 기판본체에 실장되도록 상기 기판본체에 지지되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기에 의해 달성된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인덕터장치를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 인덕터장치를 나타내는 측면도이다. 도시된 바와 같이, 인덕터장치(1)는 인덕터(10)와 지지부재(20)를 구비하고 있으며, 기판본체(30)에 실장되어 있다. 기판본체(30)는 전자기기(미도시)에 장착되어 소정의 기능을 발휘한다. 기판본체(30)에는 인덕터장치(1) 이 외에 다른 회로소자(미도시)가 실장될 수 있다. 기판본체(30)는 TV에 장착되는 영상신호 발생 구동부일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 인덕터가 실장될 수 있는 한 다른 회로기판일 수 있다. 전자기기(미도시)는 TV 또는 오디오일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 인덕터를 구비하는 한 다른 전자장치일 수 있다.
인덕터(10)는 중공부(13)를 갖는 루프 상의 코어(12)와, 코어(12)에 권선된 코일(14)을 구비하고 있다. 코어(12)는 중공부(13)가 형성되도록 원형의 루프 상으로 형성되어 있다. 코어(12)는 원형의 루프 상으로 형성되어 있으나, 다른 실시예로써 코어(12)는 사각형, 기타 다각형 또는 타원형, 기타 다른 곡선형의 루프 상으로 형성될 수도 있다. 코어(12)는 폐곡선을 이루도록 형성되어 있으나, 다른 실시예로써 코어(12)는 내부영역과 외부영역으로 구분되도록 굴곡 연장되는 한 상호 연결되지 않는 일단과 타단을 구비할 수도 있다. 코어(12)는 페놀수지 기타 플라스틱으로 형성될 수 있으며, 철심 또는 철 분말을 압축 응고시켜 형성되거나 기타 다른 금속으로 형성될 수 있다.
코일(14)은 소정의 인덕턴스를 갖도록 코어(12)에 권선되어 있으며, 기판본체(30)에 전기적으로 연결되어 있다. 코일(14)은 기판본체(30)로부터 공급되는 전류의 변화량에 기초하여 유도기전력을 발생시킨다. 코일(14)은 코어(12)의 전체 부분에 걸쳐 일정 피치를 갖도록 권선되는 것이 바람직하다. 이에 따라 코어(12)의 각 부분에 발생하는 전자기력이 상호 균형을 이루어 진동의 발생을 최소화할 수 있다. 다른 실시예로써, 코일(14)은 코어(12)의 일부에만 권선되거나, 코어(12)의 부분 별로 서로 다른 피치를 갖도록 권선될 수도 있다.
코일(14)은 단일의 선으로 권선된 PEW 와이어인 것이 바람직하다. 이에 따라 코일(14)에 발생하는 전자기력에 의한 지지부재(20)의 진동을 최소화할 수 있다. 다른 실시예로써 코일(14)은 복수의 선이 꼬여 형성된 LITZ 와이어일 수도 있다. 코일(14)은 절연도료에 의해 함침 처리되는 것이 바람직하다.
지지부재(30)는 중공부(13)에 면하도록 코어(12)를 지지하는 지지면(22)을 구비하고 있다. 즉, 지지부재(30)는 원형의 코어(12)의 축방향이 지지부재(30)의 지지면(22)의 면방향에 대해 대략 수직을 이루도록 인덕터(10)를 지지하고 있다. 지지부재(30)는 코어(12)의 중공부(13)에 대응하도록 관통 형성된 방진홀(24)을 구비하고 있다. 방진홀(24)은 코어(12)와 동심의 원형으로 형성되는 것이 바람직하다(도 3의 O 참조). 즉, 방진홀(24)은 코어(12)와 동축적으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 코일(14)에 발생하는 전자기력에 의한 지지부재(30)의 진동을 동심을 중심으로 상호 대칭되도록 하여 최소화시킬 수 있다.
방진홀(24)은 중공부(13)의 크기에 대응하는 크기로 형성되어 있다. 방진홀 (24)은 지지부재(20)가 코어(12)를 지지할 수 있는 한 최대한 크게 형성되는 것이 바람직하다. 방진홀(24)의 직경은 코어(12)의 내경과 같도록 형성될 수도 있다. 방진홀(24)은 원형으로 형성되어 있으나, 다른 실시예로써 코어(12)의 중공부(13)에 대응하는 위치에 형성되는 한 원형 이 외 정사각형, 정오각형 등의 정다각형이나 다른 다각형 또는 타원형 등의 곡선형, 또는 기타 다른 형상으로 형성될 수도 있다.
지지부재(20)는 지지핀(26)을 구비하고 있다. 지지핀(26)은 코어(12)를 지지하고 있는 지지면(22)을 둘러싸는 가장자리부(23)에서 연장되어 기판본체(30)에 지지된다. 지지핀(26)은 코어(12)를 지지하는 지지면(22)을 중심으로 방진홀(24) 반대측에서 지지부재(20)를 기판본체(30)에 지지시킨다. 지지핀(26)은 지지부재(20)를 기판본체(30)에 지지시켜 인덕터(10)를 기판본체(30)에 실장시킨다. 다른 실시예로써 지지핀(26)은 지지면(22)에 대응하는 위치에 형성될 수도 있다. 또는 지지핀(26)은 생략될 수도 있다. 지지부재(20)는 접착제에 의해 지지되거나 기타 통상의 체결 수단에 의해 기판본체(30)에 지지될 수도 있다.
인덕터장치(1)는 지지부재(20)가 방진홀(24)을 구비함에 따라, 코일(14)에 발생하는 전자기력에 의한 진동을 최소화시킬 수 있다. 코일(14)에 전류가 흐름에 따라 전자기력(F 참조)이 발생하여 코어(12)에 전달되고 다시 지지면(22)을 통해 지지부재(20) 전체에 전달되어 지지부재(20)는 진동하게 된다. 즉, 지지부재(20)는 진동에너지를 축적하며 진동의 매질이 될 수 있다. 코어(12)의 중공부(13)에 대응하는 지지부재(20)의 중앙 영역에 가장 큰 폭의 진동이 발생할 수 있다. 이러한 진 동에너지는 기판본체(30)로 전달될 수 있으며, 기판본체(30)와 충돌하여 소음을 발생시킬 수도 있다.
이 때 지지부재(20)는 코어(12)의 중공부(13)에 대응하는 위치에 방진홀(24)을 구비함으로써 지지부재(20)에 발생하는 진동의 폭을 감소시키고(도 4의 a 참조), 진동에너지가 축적되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 전자기력에 의한 진동 및 소음의 발생 및 전파를 최소화할 수 있게 된다.
특히 TV의 영상신호와 같이 고주파의 전류가 흐르는 고용량의 인덕터의 경우 코일(14)에 유도되는 전자기력에 의한 진동이 소음을 발생시킬 수 있는데 방진홀(24)을 갖는 지지부재(20)는 진동에너지의 축적 및 진동의 전파를 미연에 방지할 수 있다.
인덕터장치(1)는 코어(12)와 지지부재(20) 사이에 개재하는 탄성재질의 제1방진부재(40)를 구비하고 있다. 제1방진부재(40)는 접착제에 의해 코어(12)와 지지부재(20)의 지지면(22)에 각각 지지될 수 있다. 제1방진부재(40)는 고무 또는 탄성복원력을 갖는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 제1방진부재(40)는 진동이 코어(12)로부터 지지부재(20)로 전달되는 것을 방지한다. 제1방진부재(40)는 생략될 수도 있다.
인덕터장치(1)는 지지부재(20)와 기판본체(30) 사이에 개재하는 탄성재질의 제2방진부재(50)를 구비하고 있다. 제2방진부재(50)는 접착제에 의해 지지부재(20)에 지지될 수 있다. 제2방진부재(50)는 제1방진부재(40)와 같은 재질로 형성될 수 있으며, 고무 또는 탄성복원력을 갖는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 제2방진부재 (50)는0 진동이 지지부재(20)로부터 기판본체(30)로 전달되는 것을 방지한다. 제2방진부재(50)는 생략될 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 회로기판을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 회로기판은 기판본체(30), 중공부(13)를 갖는 루프 상의 코어(12)와 코어(12)에 권선된 코일(14)을 구비하는 인덕터(10), 및 중공부(13)에 면하도록 코어(12)를 지지하는 지지면(22)과 코어(12)의 중공부(13)에 대응하도록 관통 형성된 방진홀(24)을 가지며 인덕터(10)가 기판본체(30)에 실장되도록 기판본체(30)에 지지되는 지지부재(20)를 구비하고 있다.
이상에서 볼 수 있듯이 본 발명에 따른 인덕터장치, 회로기판 및 전자기기는 전류 변화에 따라 인덕터의 코일에 유도되는 전자기력에 의한 진동 및 소음의 발생을 최소화할 수 있다.

Claims (21)

  1. 중공부를 갖는 루프 상의 코어와, 상기 코어에 권선된 코일을 구비하는 인덕터; 및
    상기 중공부에 면하도록 상기 코어를 지지하는 지지면과, 상기 코어의 중공부에 대응하도록 관통 형성된 방진홀을 갖는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어는 원형으로 형성되고,
    상기 방진홀은 상기 코어와 동심의 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코어는 원형으로 형성되고,
    상기 방진홀은 상기 코어와 동심의 정다각형으로 형성된 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코어는 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성되고,
    상기 방진홀은 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코어와 상기 방진홀은 동일한 중심을 갖는 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방진홀은 상기 중공부의 크기에 대응하는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코어와 상기 지지부재 사이에 개재하는 탄성재질의 제1방진부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부재가 기판본체에 지지되어 상기 인덕터는 상기 기판본체에 실장되며,
    상기 지지부재와 상기 기판본체 사이에 개재하는 탄성재질의 제2방진부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코일은 PEW 와이어인 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 지지면을 둘러싸는 가장자리부에서 연장되어 기판본체에 지지되는 지지핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  11. 회로기판에 있어서,
    기판본체;
    중공부를 갖는 루프 상의 코어와, 상기 코어에 권선된 코일을 구비하는 인덕터; 및
    상기 중공부에 면하도록 상기 코어를 지지하는 지지면과 상기 코어의 중공부에 대응하도록 관통 형성된 방진홀을 가지며, 상기 인덕터가 상기 기판본체에 실장되도록 상기 기판본체에 지지되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 코어는 원형으로 형성되고, 상기 방진홀은 상기 코어와 동심의 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 회로기판.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 코어는 원형으로 형성되고,
    상기 방진홀은 상기 코어와 동심의 정다각형으로 형성된 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 코어는 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성되고,
    상기 방진홀은 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 코어와 상기 방진홀은 동일한 중심을 갖는 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 방진홀은 상기 중공부의 크기에 대응하는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 인덕터장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 코어와 상기 지지부재 사이에 개재하는 탄성재질의 제1방진부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  18. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부재와 상기 기판본체 사이에 개재하는 탄성재질의 제2방진부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 코일은 PEW 와이어인 것을 특징으로 하는 회로기판.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 지지면을 둘러싸는 가장자리부에서 연장되어 상기 기판본체에 지지되는 지지핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  21. 회로기판을 포함하는 전자기기에 있어서,
    상기 회로기판은
    기판본체;
    중공부를 갖는 루프 상의 코어와, 상기 코어에 권선된 코일을 구비하는 인덕터; 및
    상기 중공부에 면하도록 상기 코어를 지지하는 지지면과 상기 코어의 중공부 에 대응하도록 관통 형성된 방진홀을 가지며, 상기 인덕터가 상기 기판본체에 실장되도록 상기 기판본체에 지지되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
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