KR20100064775A - Pulse width modulation control type high capacity ptc heater - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 PWM 제어 고용량 피티씨 히터에 관한 것이다. 보다 상세하게는 동작 제어를 위해 PCB기판에 장착되는 다수개의 파워트랜지스터가 전원공급을 위해 PCB기판에 장착되는 양극전원단자에 각각 독립적으로 병렬 연결되어 전류가 공급되고, 양극전원단자가 평판형으로 전원 공급 시작 지점으로부터 마지막 지점으로 갈수록 통전 단면적이 감소되도록 형성됨으로써, 양극전원단자의 전기 저항에 의한 자체 발열이 감소되고 PCB기판에 대한 방열 기능이 수행되며 다수개의 파워트랜지스터에 대한 패턴회로를 통한 발열이 감소됨에 따라 별도의 통풍구 및 방열장치가 없이도 하우징 내부의 온도 증가가 방지되어 내구성이 향상되고 정확한 작동 제어가 가능할 뿐만 아니라 양극전원단자의 재료 절감으로 인한 제작 비용이 감소되는 PWM 제어 고용량 피티씨 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a PWM controlled high capacity PTC heater. More specifically, a plurality of power transistors mounted on a PCB board for operation control are independently connected in parallel to a positive power supply terminal mounted on a PCB board for power supply, and current is supplied thereto. As the cross-sectional area of the power supply is reduced from the start point of supply to the end point, self-heating by the electric resistance of the anode power terminal is reduced, heat dissipation function is performed on the PCB board, and heat generation through the pattern circuit for a plurality of power transistors is performed. This reduces the temperature increase inside the housing without the need for a separate vent and heat sink, which improves durability, enables accurate operation control, and reduces the manufacturing costs due to material savings at the anode power terminal. It is about.
차량에는 실내의 각 부위로 냉기와 온기를 선택적으로 공급하기 위한 공조시스템이 구비되는데, 하절기에는 에어컨을 작동시켜 냉기를 공급하고, 동절기에는 히터를 가동하여 온기를 공급하게 된다.The vehicle is provided with an air conditioning system for selectively supplying cold and warm air to each part of the room. In summer, the air conditioner is operated to supply cold air, and in winter, the heater is operated to supply warm air.
일반적으로 히터의 작동 방식은 엔진 내부를 순환하며 가열된 냉각수와 송풍기에 의하여 유입된 공기가 상호 열교환이 이루어지면서 차량 실내로 온기를 공급하며 난방을 하는 방식으로서, 엔진에 의해 발생되는 열을 이용하는 것이므로 에너지 효율이 높은 난방 방식이다.In general, the operating method of the heater is to circulate the inside of the engine, and the heated coolant and the air introduced by the blower exchange heat to supply the warm air to the interior of the vehicle and heat the heat. Energy efficient heating system.
그러나 동절기에는 시동 후 엔진이 가열되기까지는 일정 시간이 필요하게 되므로 시동 후 곧바로 난방이 이루어지지 않는다. 따라서 난방을 위하여 엔진이 가열되고 냉각수의 온도가 고온이 될 때까지 주행 전 소정 시간 엔진을 공회전시키게 되는데, 이에 따른 에너지 낭비 및 환경 오염이란 문제가 발생하였다.In winter, however, a certain time is required before the engine heats up after starting, so heating does not occur immediately after starting. Therefore, the engine is heated for heating and the engine is idled for a predetermined time before driving until the temperature of the coolant becomes high, resulting in energy waste and environmental pollution.
이러한 문제를 방지하기 위해 엔진이 가열되는 소정 시간 동안에 별도의 프리히터(Pre-Heater)를 이용하여 차량 실내를 난방하는 방법이 이용되었는데, 종래의 열선 코일을 이용한 히터는 발열량이 높아 난방은 효과적으로 이루어지나 화재 위험이 높고 전열선의 수명이 짧아 부품의 수리 및 교환이 빈번하게 발생하는 불편이 있었다.In order to prevent such a problem, a method of heating a vehicle interior using a separate pre-heater during a predetermined time during which the engine is heated has been used. A heater using a conventional heating coil has a high heat generation and thus heating is effectively performed. Excessively high risk of fire and short life of electric wires caused frequent repair and replacement of parts.
따라서, 최근에는 피티씨(PTC: Positive Temperature Coefficient)소자를 이용한 히터가 개발되고 있는데, 화재 위험이 적고 수명이 길어 반 영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 이러한 피티씨 히터는 상대적으로 작은 용량의 히터가 주로 사용되었는데, 최근에는 다양한 차종과 사용자의 필요에 따라 고용량의 피티씨 히터가 요구되어 개발되고 있는 추세이다.Therefore, recently, a heater using a positive temperature coefficient (PTC) device has been developed, which has the advantage of having a low risk of fire and a long life, which can be used semi-permanently. The PitiC heater is mainly used a relatively small capacity heater, the recent trend has been developed to require a high capacity PitiC heater according to the needs of various models and users.
도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 PWM 제어 고용량 피티씨 히터의 구조를 간략하게 나타내기 위한 정면도이다.1 is a front view for briefly showing the structure of a conventional PWM control high capacity PTC heater according to the prior art.
종래 기술에 의한 일반적인 PWM 제어 고용량 피티씨 히터는 도 1에 도시된 바와 같이 피티씨 소자가 내부에 삽입되어 발열하는 다수개의 피티씨 로드(10)가 평행하게 일렬 배치되고, 이러한 피티씨 로드(10)의 양측면에는 공기와의 열교환을 위한 방열핀(20)이 피티씨 로드(10)와 접촉하도록 배치되고, 상호 인접하는 방열핀(20) 사이에는 핀가이드(30)가 장착되어 방열핀(20)의 위치가 가이드된다. 이와 같이 배치된 피티씨 로드(10)의 상하 양측단부에는 상부하우징(50)과 하부하우징(60)이 각각 결합되며, 상부하우징(50)과 하부하우징(60) 사이에 결합된 피티씨 로드(10)와 방열핀(20)의 좌우 양측에는 이들이 상호 밀착 결합되어 고정될 수 있도록 내측 방향으로 탄성 지지하는 사이드프레임(40)이 상부하우징(50) 및 하부하우징(60)에 장착된다.In the conventional PWM control high capacity PTC heater according to the prior art, as shown in FIG. 1, a plurality of
상부하우징(50)에는 피티씨 로드(10)에 전류를 공급하기 위한 양극 및 음극전원단자(80a,80b)가 형성되며, 양극전원단자(80a)를 통해 전류가 피티씨 로드(10)로 공급되어 피티씨 로드(10)의 피티씨 소자를 거치면서 발열 기능이 수행되고 음극전원단자(80b)를 통해 전류가 흘러나오는 방식으로 동작한다. 이때, PWM 제어 고용량 피티씨 히터의 경우에는 피티씨 로드(10)의 동작을 제어하는 방식으로 고용량을 발휘하고 있으므로, 예를 들면 PWM(Pulse Width Modulation)제어방식과 같은 피티씨 로드(10)의 동작 제어를 위해 PCB기판(70)이 상부하우징(50) 내부에 장착된다. 이러한 PCB기판(70)에는 피티씨 로드(10)의 동작을 제어할 수 있도록 파워트랜지스터(미도시)가 실장되고, 또한 양극 및 음극전원단자(80b)와 피티씨 로드(10)가 각각 장착되며, 이를 통해 양극 및 음극전원단자(80a,80b)로부터 피티씨 로드(10)로 전류가 공급 제어된다.The
이와 같은 구조의 PWM 제어 고용량 피티씨 히터는 고전류를 통해 큰 열량을 발휘하기 때문에 동작 중에 피티씨 로드(10) 및 이를 제어하는 PCB기판(70)에서 불필요한 열이 발생하여 상부하우징(50) 내부 공간의 온도가 올라가고 PCB기판(70)에 실장된 각 부품들이 이러한 열에 의해 손상을 입거나 오작동하는 등의 문제가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 상부하우징(50)에는 피티씨 로드(10)와 결합되는 부위에 별도의 통풍구(51)를 형성하여 상부하우징(50) 내부 공간의 열이 통풍구(51)를 통해 외부로 방출되도록 구성되고 있다.Since the PWM control high capacity PTC heater having such a structure exerts a large amount of heat through a high current, unnecessary heat is generated from the
그러나, 이러한 통풍구(51)는 방열효과가 크지 못하여 상부하우징(50) 내부 공간의 온도 상승을 충분히 방지할 수 없고 이에 따라 피티씨 히터가 손상되거나 오작동하는 등의 문제가 있으며, 또한 통풍구(51)를 형성하기 위해 상부하우징(50)의 크기를 통풍구(51) 형성 공간만큼 증가시켜야 하므로 피티씨 히터의 크기가 증가하는 등의 문제가 있었다.However, the
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 동작 제어를 위해 PCB기판에 장착되는 다수개의 파워트랜지스터가 전원공급을 위해 PCB기판에 장착되는 양극전원단자에 각각 독립적으로 병렬 연결되어 전류가 공급되고, 양극전원단자가 평판형으로 전원 공급 시작 지점으로부터 마지막 지점으로 갈수록 통전 단면적이 감소되도록 형성됨으로써, 양극전원단자의 전기 저항에 의한 자체 발열이 감소되고 PCB기판에 대한 방열 기능이 수행되며 다수개의 파워트랜지스터에 대한 패턴회로를 통한 발열이 감소됨에 따라 별도의 통풍구 및 방열장치가 없이도 하우징 내부의 온도 증가가 방지되어 내구성이 향상되고 정확한 작동 제어가 가능할 뿐만 아니라 양극전원단자의 재료 절감으로 인한 제작 비용이 감소되는 PWM 제어 고용량 피티씨 히터를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve such a problem, and a plurality of power transistors mounted on the PCB board for operation control are independently connected in parallel to the anode power terminals mounted on the PCB board for power supply, and the current is supplied. The anode power terminal is formed in a flat plate shape such that the conduction cross-sectional area is reduced from the power supply start point to the last point, thereby reducing self-heating due to the electrical resistance of the cathode power terminal and performing heat dissipation function on the PCB substrate. As the heat generated through the pattern circuit for the power transistor is reduced, the temperature inside the housing is prevented without the need for a separate vent and heat dissipation device, which improves durability, enables accurate operation control, and reduces manufacturing costs due to material reduction of the anode power terminal. PWM controlled high capacity PTC To provide the foundation has its purpose.
본 발명은, 내부에 피티씨 소자가 삽입되어 전기적으로 발열하는 다수개의 피티씨 로드(100)의 양측단부에 각각 상부하우징(500) 및 하부하우징(600)이 결합되고, 상기 상부하우징(500)의 내부에는 양극 및 음극전원단자(810,820)가 구비된 PCB기판(700)이 장착되며, 상기 PCB기판(700)에는 상기 양극전원단자(810)를 통해 전류가 공급되는 다수개의 파워트랜지스터(750) 및 피티씨 로드(100)의 양극단자(110)가 장착되는 PWM 제어 고용량 피티씨 히터에 있어서, 상기 다수개의 파워트 랜지스터(750)는 상기 양극전원단자(810)와 각각 독립적으로 병렬 연결되어 전류가 공급되고, 상기 양극전원단자(810)는 상기 PCB기판(700)의 부품실장면에 돌출되게 장착되도록 평판형으로 길게 연장 형성되며, 전원이 공급되는 시작 지점으로부터 마지막 지점으로 갈수록 단면적이 감소되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 PWM 제어 고용량 피티씨 히터를 제공한다.According to the present invention, the
본 발명에 의하면, 동작 제어를 위해 PCB기판에 장착되는 다수개의 파워트랜지스터가 전원공급을 위해 PCB기판에 장착되는 양극전원단자에 각각 독립적으로 병렬 연결되어 전류가 공급되고, 양극전원단자가 평판형으로 전원 공급 시작 지점으로부터 마지막 지점으로 갈수록 통전 단면적이 감소되도록 형성됨으로써, 양극전원단자의 전기 저항에 의한 자체 발열이 감소되고 PCB기판에 대한 방열 기능이 수행되며 다수개의 파워트랜지스터에 대한 패턴회로를 통한 발열이 감소됨에 따라 별도의 통풍구 및 방열장치가 없이도 하우징 내부의 온도 증가가 방지되어 내구성이 향상되고 정확한 작동 제어가 가능할 뿐만 아니라 양극전원단자의 재료 절감으로 인한 제작 비용이 감소되는 효과가 있다.According to the present invention, a plurality of power transistors mounted on the PCB substrate for operation control are independently connected in parallel to the anode power terminals mounted on the PCB board for power supply, and the current is supplied, and the anode power terminals are flat. As the cross-sectional area of the power supply is reduced from the power supply start point to the last point, the self-heating caused by the electrical resistance of the anode power terminal is reduced, the heat dissipation function is performed on the PCB board, and the heat generation through the pattern circuit for the plurality of power transistors. This reduction prevents an increase in temperature inside the housing without a separate vent and heat dissipation device, thereby improving durability, enabling accurate operation control, and reducing manufacturing costs due to material savings of the anode power terminal.
본 발명은, 내부에 피티씨 소자가 삽입되어 전기적으로 발열하는 다수개의 피티씨 로드(100)의 양측단부에 각각 상부하우징(500) 및 하부하우징(600)이 결합 되고, 상기 상부하우징(500)의 내부에는 양극 및 음극전원단자(810,820)가 구비된 PCB기판(700)이 장착되며, 상기 PCB기판(700)에는 상기 양극전원단자(810)를 통해 전류가 공급되는 다수개의 파워트랜지스터(750) 및 피티씨 로드(100)의 양극단자(110)가 장착되는 PWM 제어 고용량 피티씨 히터에 있어서, 상기 다수개의 파워트랜지스터(750)는 상기 양극전원단자(810)와 각각 독립적으로 병렬 연결되어 전류가 공급되고, 상기 양극전원단자(810)는 상기 PCB기판(700)의 부품실장면에 돌출되게 장착되도록 평판형으로 길게 연장 형성되며, 전원이 공급되는 시작 지점으로부터 마지막 지점으로 갈수록 단면적이 감소되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 PWM 제어 고용량 피티씨 히터를 제공한다.According to the present invention, the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터의 구조를 간략하게 도시한 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터의 상부하우징 내부구조를 간략하게 도시하기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양극전원단자의 형상을 간략하게 도시한 사시도이다.2 is an exploded perspective view briefly illustrating a structure of a PWM control high capacity PTC heater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a top housing internal structure of the PWM control high capacity PTC heater according to an embodiment of the present invention. 4 is a plan view schematically illustrating a shape of the anode power terminal according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 피티씨 소자(미도시)가 내부에 삽입되어 발열하는 다수개의 피티씨 로드(100)가 평행하게 일렬 배치되고, 이러한 피티씨 로드(100)의 양측면에는 공기와의 열교환을 위한 방열핀(200)이 피티씨 로드(100)와 접촉하도록 배치되고, 상호 인접하는 방열핀(200) 사이에는 핀가이드(300)가 장착되어 방열핀(200)이 서로 분리된다. 이와 같이 배치된 피티씨 로드(100)의 상하 양측단부에는 상부하우징(500)과 하부하우징(600)이 각각 결합되며, 상부 및 하부하우징(500,600)과 함께 피티씨 히터의 프레임 구조를 이루도록 상부하우징(500)과 하부하우징(600)의 좌우 양측부에는 사이드프레임(400)이 장착된다.PWM control high capacity PTC heater according to an embodiment of the present invention, as shown in Figs. Arranged in line, the heat dissipation fins 200 for heat exchange with air are disposed on both sides of the
상부하우징(500)의 내부 공간에는 고용량의 성능 발휘를 위해 피티씨 로드(100)의 동작을 제어하기 위한 PCB기판(700)이 장착되며, 이러한 PCB기판(700)에는 피티씨 로드(100)의 동작 제어를 위한 파워트랜지스터(750)가 장착되고 또한 피티씨 로드(100)의 양극단자(110)가 클립(740)을 통해 장착되어 전기적으로 연결된다. 즉, PCB기판(700)에는 전원 공급을 위한 양극전원단자(810) 및 음극전원단자(820)로 구성된 전원단자(800)가 별도로 장착되고, 양극전원단자(810)로부터 공급된 전류는 PCB기판(700)의 회로를 따라 파워트랜지스터(750)를 통해 제어되며 피티씨 로드(100)의 양극단자(110)로 전달된다. 이와 같이 피티씨 로드(100)의 양극단자(110)로 전류가 전달되어 피티씨 로드(100) 내부의 피티씨 소자가 발열하고, 이는 다시 피티씨 로드(100)의 외측면 커버를 통해 음극전원단자(820)로 흘러나오는 방식으로 구성된다. 이때, 피티씨 로드(100)의 일측단부 커버의 외측면에는 음 극단자(900)가 전기적으로 접촉되어 이러한 음극단자(900)를 통해 전류가 음극전원단자(820)로 흘러나오도록 구성된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 PCB기판(700)에는 차량의 ECU로부터 차량 상태에 관한 정보를 수신하여 이에 따라 피티씨 로드(100)의 동작을 제어할 수 있도록 하기 위해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 차량 ECU와 통신하는 통신포트(730)가 별도로 장착될 수 있다.The internal space of the
여기서, 피티씨 로드(100)의 구성을 간략하게 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따라 피티씨 로드(100)의 외형을 이루는 튜브 형상의 커버와, 커버의 일측단에 돌출되도록 커버의 내부에 삽입되는 양극단자(110)와, 커버의 내부에 위치하도록 양극단자(110)에 접촉 설치되는 피티씨 소자와, 양극단자(110)와 커버의 절연을 위한 인슐레이터를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 양극단자(110)를 통해 전류가 공급되면 피티씨 소자를 거쳐 커버를 통해 전류가 흘러가고, 이러한 과정에서 피티씨 소자가 발열하도록 구성된다. 이와 같은 피티씨 로드(100)의 구성은 다른 형태로 다양하게 변형 가능할 것이다.Here, a brief look at the configuration of the
본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터는 차량용으로 2000W의 출력이 가능하고 이러한 출력을 위해 전류는 80A 내지 200A의 전류가 사용되며 전압은 12V 또는 24V 모두 사용 가능하도록 제작될 수 있다. 따라서, 고전류에 의해 전원단자(800) 또는 PCB기판(700)에 발생하는 전기 저항 또는 이에 의한 열 발생이 증가할 수 있기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터는 이를 최소화하는 구조로 형성된다.PWM controlled high capacity PTC heater according to an embodiment of the present invention is capable of outputting 2000W for a vehicle, the current of 80A to 200A is used for this output and the voltage can be manufactured to use both 12V or 24V . Therefore, the electric resistance generated by the
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티 씨 히터는 PCB기판(700) 상에서 발생되는 열이 감소될 수 있도록 PCB기판(700)에 실장된 다수개의 파워트랜지스터(750)가 양극전원단자(810)에 각각 독립적으로 병렬 연결되어 전류를 공급받는다. 즉, 종래 기술에 의한 경우 다수개의 파워트랜지스터(750)가 하나의 양극전원단자(810)에 연결된 하나의 패턴회로를 통해 전류가 공급되는 직렬 연결 방식으로 구성되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터는 이러한 종래 기술과 달리 양극전원단자(810)와 다수개의 파워트랜지스터(750)가 각각 독립적인 PCB기판(700) 상의 회로를 통해 서로 연결되는 병렬 연결 방식으로 구성된다.As shown in FIG. 2, the PWM control high-capacity PTI-C heater according to an embodiment of the present invention includes a plurality of
또한, 양극전원단자(810)는 이러한 병렬 연결 방식이 가능하고 또한 전기 저항에 의한 자체 발열이 감소되도록 PCB기판(700)의 부품실장면에 돌출되게 장착되는 평판형으로 길게 연장 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 양극전원단자(810)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 전원이 공급되는 시작 지점으로부터 마지막 지점으로 갈수록 단면적이 감소되도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
즉, 양극전원단자(810)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 전원 공급이 시작되는 부위에서부터 순차적으로 다수개의 파워트랜지스터(750)와 연결되기 때문에, 마지막 순서의 파워트랜지스터(750) 측으로 갈수록 통전되는 전류의 양이 감소하고, 이에 따라 자체적으로 발생되는 전기 저항이 감소하므로, 이에 대응하여 전원 공급의 시작 지점부터 마지막 지점으로 갈수록 그 통전 단면적이 감소하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 단면적이 감소되는 형태는 도 4에 도시된 바와 같이 평판형인 양극전원단자(810)의 PCB기판(700)에 대한 돌출 높이가 감소되는 형태 로 경사지게 형성되는 방식으로 구성될 수 있을 것이다.That is, since the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터는 파워트랜지스터(750)와 양극전원단자(810)의 병렬 연결 방식에 따라 PCB기판(700) 상의 패턴회로의 길이가 단축되고 또한 각각 독립적으로 패턴회로가 형성되어 다수개의 파워트랜지스터(750)로 공급되는 전류의 흐름이 각각의 패턴회로를 통해 분산되어 공급되기 때문에, 패턴회로를 통한 전기 저항에 의해 발생되는 열이 감소되고 이에 따라 PCB기판(700)에서의 열이 감소되는 구조이다. 또한, 통전 단면적이 전원 공급 시작 지점으로부터 마지막 지점으로 갈수록 감소되는 형태로 형성됨에 따라 전류 공급에 요구되는 적정 형상을 갖게 되어 불필요한 재료의 손실을 방지하고 이에 따른 비용 절감이 가능한 구조이다.Accordingly, in the PWM control high capacity PTC heater according to the embodiment of the present invention, the length of the pattern circuit on the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터의 양극전원단자(810)는 전류에 의한 전기 저항 및 열이 임계치 이상 발생되지 않도록 통전 체적이 확장된 형태의 평판형으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, PCB기판(700)에 결합된 양극전원단자(810)는 최대 출력에 필요한 허용전류에 적합하게 유효 통전 체적을 갖도록 형성된다. 따라서, 양극전원단자(810)에서는 전류에 대한 자체적인 전기 저항이 감소하고 이에 따라 전기 저항에 의해 자체적으로 발생되는 열 또한 현저히 감소하게 된다. On the other hand, the positive
또한, 이와 같이 형성된 양극전원단자(810)는 그 자체로 열 발생이 감소되는 구조임과 동시에 또한 PCB기판(700)으로부터 열이 전도되어 방열되도록 하는 방열 기능도 아울러 수행되는 구조이다. 즉, 공기와 접촉 면적이 확장되도록 평판형으로 PCB기판(700)의 부품실장면에 돌출되게 장착되기 때문에 PCB기판(700)에 실장된 각종 부품 및 회로에 의해 발생되는 열이 양극전원단자(810)로 전도되며 방열되는 기능이 수행된다.In addition, the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터는 PCB기판(700)의 열이 감소되고 이에 따라 상부하우징(500) 내부 공간에서의 온도가 증가하지 않으므로, 별도의 방열 장치 및 통풍구가 불필요하여 소형화가 가능하고 또한 PCB기판(700)에 실장된 각 부품들의 열 손상이 방지되며 오작동이 방지되는 구조이다.Therefore, in the PWM control high capacity PTC heater according to the embodiment of the present invention, since the heat of the
이러한 구조에 따라 양극전원단자(810)의 확장된 단면적의 크기는 사용자의 필요에 따라 선택한 임계치 이상의 열이 발생되지 않도록 선택될 수 있을 것이고, 이러한 임계치는 별도의 방열 장치 및 통풍구 없이 PCB기판(700)의 열 손상 및 오작동이 방지되는 정도의 열 발생량 이하로 자유롭게 선택될 수 있을 것이다.According to this structure, the size of the expanded cross-sectional area of the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극전원단자(810)는 이러한 자체 발열의 감소 효과 및 PCB기판(700)의 방열 효과가 향상될 수 있도록 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 일부 구간에서 PCB기판(700)의 가장자리 둘레 부위를 따라 길게 연장 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the positive
한편, PCB기판(700)에 장착된 음극전원단자(820) 또한 이러한 방열 효과를 위해 도 2에 도시된 바와 같이 평판형으로 길게 연장 형성되어 PCB기판(700)의 부품실장면에 돌출되게 장착되는 것이 바람직하다.On the other hand, the negative
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 PCB기판(700)에 장착된 양극전원단 자(810)와 다수개의 파워트랜지스터(750)는 각각 최단 거리의 패턴회로를 통해 연결되는 것이 바람직하고, 이에 따라 양극전원단자(810)와 파워트랜지스터(750) 사이의 패턴회로 상에서 발생되는 발열량도 최소화될 수 있을 것이다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the positive
다음으로, 상부하우징(500)의 구조를 좀 더 살펴보면, 상부하우징(500)은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 내부 공간에 PCB기판(700)을 수용하도록 일측면이 개방된 하우징본체(510)와, 하우징본체(510)의 개방된 면을 덮도록 하우징본체(510)에 결합되는 하우징덮개(520)를 포함하여 구성되며, 하우징본체(510)에는 공기가 내부 공간으로 유입되도록 유동홀(511)이 형성되고 하우징덮개(520)에는 상부하우징(500) 내부 공간의 방열을 위한 통풍구(521)가 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따라 상부하우징(500)에는 별도의 통풍구(521)가 형성되지 않고, 각종 부품 조립을 위한 다양한 홀 및 조립시의 미세한 틈새 등으로 상부하우징(500) 내부 공간이 통풍될 수 있도록 형성될 수도 있을 것이다.Next, looking at the structure of the
이러한 하우징본체(510)와 하우징덮개(520)에는 상호 결합 가능하게 대응되는 고정돌기(513) 및 고정홀(524)이 각각 형성되고, 이러한 고정돌기(513) 및 고정홀(524)을 통해 별도의 고정수단없이 하우징본체(510)와 하우징덮개(520)가 착탈 가능하게 결합될 수 있을 것이다.In the
또한, 하우징덮개(520)에는 전술한 양극전원단자(810) 및 음극전원단자(820)가 각각 삽입되며 외부로 돌출될 수 있도록 2개의 전원홀(522)이 형성될 수 있으며, 이러한 전원홀(522)은 각각 분리되어 서로 인접하게 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 따라 하우징덮개(520)로부터 동일한 방향으로 양극 및 음극전원단자(810,820)가 전원에 연결될 수 있고, 이에 따라 피티씨 히터의 소형화에 유리하고 전원 연결을 위한 배선 작업이 용이할 것이다. 이때, 인접한 위치에 형성된 2개의 전원홀(522)을 통해 외부로 돌출된 양극전원단자(810)와 음극전원단자(820)가 서로 접촉하여 단락 사고가 발생되지 않도록 2개의 전원홀(522) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이 분리격판(523)이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, two
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 PWM 제어 고용량 피티씨 히터의 구조를 간략하게 나타내기 위한 정면도,1 is a front view for briefly showing the structure of a conventional PWM control high capacity PTC heater according to the prior art,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터의 구조를 간략하게 도시한 분해사시도,Figure 2 is an exploded perspective view briefly showing the structure of a PWM control high capacity PTC heater according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 제어 고용량 피티씨 히터의 상부하우징 내부구조를 간략하게 도시하기 위한 평면도,3 is a plan view for briefly showing the internal structure of the upper housing of the PWM control high capacity PTC heater according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양극전원단자의 형상을 간략하게 도시한 사시도이다.Figure 4 is a perspective view briefly showing the shape of the positive electrode power terminal according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 피티씨 로드 500: 상부하우징100: PTC rod 500: upper housing
510: 하우징본체 520: 하우징덮개510: housing body 520: housing cover
600: 하부하우징 700: PCB기판600: lower housing 700: PCB substrate
800: 전원단자 810: 양극전원단자800: power terminal 810: positive power terminal
820: 음극전원단자 900: 음극단자820: negative electrode power supply terminal 900: negative electrode terminal
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