KR20160109389A - Y 캐패시터를 포함하는 회로 기판 및 전원장치 - Google Patents

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KR20160109389A
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Abstract

폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판을 포함하는 전원장치는,
정류된 입력전압을 평활하여 스위칭회로에 전류를 공급하는 입력캐패시터와; 출력으로 에너지를 공급하는 트랜스포머와; 상기 트랜스포머의 출력단자로부터 인출되는 전압을 정류하는 출력정류다이오드와; 상기 출력정류다이오드에 의해 정류된 전압을 평활하는 제1 평활캐패시터와; 상기 전원장치의 1차측의 전기적인 접지와 2차측의 전기적인 접지 사이를 결합하는 Y 캐패시터와; 그리고 상기 입력캐패시터와 상기 트랜스포머와 상기 출력정류다이오드와 상기 제1 평활캐패시터와 상기 Y 캐패시터를 포함하는 전자 부품들을 배치하여 연결하나, 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받아서 폭 방향으로 부품을 배치하기에 제한된 공간이 주어지며, 상기 전원장치에 장착되는 회로 기판을 포함하되,
상기 회로기판에서 상기 Y 캐패시터의 일측단자는 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하며,
상기 Y 캐패시터의 다른 일측단자는 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하여,
상기 Y 캐패시터에 의해 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이의 노이즈 전위차를 낮춰서 EMI의 발생을 낮추는 것을 특징으로 한다.

Description

Y 캐패시터를 포함하는 회로 기판 및 전원장치 {PRINTED CIRCUIT BOARD WHICH INCLUDES Y CAPACITOR AND POWER SUPPLY}
본 발명은 스위칭 전원 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회로기판의 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 낮게 제약을 받는 전원장치에서 Y 캐패시터와 주변 부품들을 회로기판 상에서 연결하는 방법에 의해 발생하는 EMI(Electromagnetic interference, 전자방해)를 낮추는 회로기판 및 전원장치에 관한 것이다.
스위칭 전원에서, 스위칭 소자가 스위칭될 때 발생되는 노이즈에 의해 입력 선로와 출력선로가 전위의 변동을 가지게 되며, 입력 선로와 출력 선로는 대지 접지로 노이즈의 전류를 흐르게 하거나 공중으로 노이즈를 방사하여 EMI가 발생한다.
종래에 있어서, 케이스의 폭이 좁고 높이가 낮고 길이가 1자 형의 긴 구조를 갖는 LED 조명등용 전원장치 등에 포함되는 회로기판은 Y 캐패시터가 1차측과 2차측의 노이즈를 전달하는 경로로 작용하여 방사노이즈를 증가시켜 그 영향으로 EMI가 크게 증가하는 단점이 있었다.
종래 기술을 간략히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 폭이 좁고 부품의 높이를 제약하는 구조를 가지고 부품들을 배치하여 연결하는 전원장치의 회로기판에서의 부품 배치와 Y 캐패시터의 연결을 보이는 일례를 도시한다.
도 1에 있어서, 폭이 좁은 회로기판(11a)의 한 부분에 트랜스포머 코어(2-2)와 보빈(2-1)을 포함하는 트랜스포머(2)가 위치하고, 트랜스포머(2)의 2차측에 근접하여 1차측과 2차측 사이에 연결되는 광결합기 등의 소자들 (6, 7)과 Y 캐패시터(5)가 위치한다. 회로기판(11a)의 폭이 좁아서, 소자들 (5, 6, 7)이 차지한 나머지 폭의 공간에 방열판(3)과 결합되는 정류다이오드(4)가 위치할 수 없다. 그래서, 방열판(3)과 결합되는 정류다이오드(4)는 소자들 (5, 6, 7)이 위치한 거리만큼 트랜스포머(2)로부터 거리를 두고 위치한다. 제1평활 캐패시터(8a)와 제2평활 캐패시터(9a)는 트랜스포머(2)로부터 광결합기 등의 소자들 (6, 7)과 Y 캐패시터(5)가 차지하는 공간과 방열판(3)과 결합되는 정류다이오드(4)가 차지하는 공간을 지나 거리를 두고 높이의 제한때문에 회로기판(11a)의 면에 회로기판(11a)의 길이 방향이나 폭 방향으로 수평으로 누워서 위치한다.
전원장치 내의 스위칭소자와 제어 IC 등이 차지하는 공간으로 인해 트랜스포머(2)의 1차측으로 거리를 두고 떨어져서 입력캐패시터(1)가 위치하는데, 입력캐패시터(1)는 교류입력 전압이 정류기에 의해 정류된 전압을 평활하여 회로기판 내의 스위칭 소자와 트랜스포머(2)의 1차권선을 통해 흐르는 전류를 공급한다.
Y 캐패시터(5)의 일측단자(5-1)는 트랜스포머(2)의 1차측의 전기적인 접지로 연결되는 단자(2-5)와 트랜스포머(2)의 2차측의 전기적인 접지로 연결되는 단자(2-4)의 사이를 결합하도록 연결된다. Y 캐패시터(5)의 일측단자(5-1)와 트랜스포머(2)의 1차측 접지단자(2-5) 사이의 연결선은 다른 소자들로 부터 연결되는 여러 갈래의 접지선들과 합류하여 입력캐패시터(1)의 접지(1-2)로 연결된다.
Y 캐패시터(5)의 다른측 단자(5-2)는 트랜스포머(2)의 2차측의 접지단자(2-4)로 연결된다.
트랜스포머(2)의 2차권선의 출력단자(2-3)은 정류다이오드(4)의 애노드 단자(4-1과 4-3)에 연결되고, 정류다이오드(4)의 캐소드 단자(4-2)는 제1평활 캐패시터(8a)와 제2평활 캐패시터(9a)의 "+" 단자에 연결되고, 제1평활 캐패시터(8a)와 제2평활 캐패시터(9a)의 "-" 단자는 접지 단자로써 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)에 연결된다.
이와 같은 도 1의 경우, 입력캐패시터(1)의 접지(1-2)와 제1평활 캐패시터(8a)의 접지 단자 사이의 연결선에는 다음의 노이즈 전압의 합이 나타난다.
1) 입력캐패시터(1)의 접지(1-2)와 트랜스포머(2)의 1차측 접지단자(2-5) 사이에 강하되는 노이즈 전압
2) 트랜스포머(2)의 내부에서 생성되는 용량성 결합에 의해 나타나는 트랜스포머(2)의 1차측 접지단자(2-5)와 2차측 접지단자(2-4) 사이의 노이즈 전압
3) 트랜스포머(2)의 2차측 접지단자(2-4)와 제1평활 캐패시터(8a)의 접지 단자 사이의 연결선에 강하되는 노이즈 전압
이에 따라, 제1평활 캐패시터(8a)로부터 인출되는 출력전압은 입력캐패시터(1)의 접지(1-2)에 비해 높은 노이즈 전위를 가져 전원 장치의 EMI를 악화시키는 단점이 있었다.
또한, 도 1의 종래의 기술에 있어서는 EMI를 규제값 이하로 낮추기 위하여 필터를 강화해야 하므로 공간이 커지고 비용이 증가하는 등의 단점이 있었다.
또한 도 1에 있어서, 폭이 좁은 회로기판에서의 부품의 배치 구조로 인해 제1평활 캐패시터(8a)와 제2평활 캐패시터(9a)의 접지 단자와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)와의 연결선의 길이가 길어진다. 이로 인해, 정류 시 흐르는 전류에 포함되는 노이즈 전류에 의해 제1평활 캐패시터(8a)와 제2평활 캐패시터(9a)의 접지와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4) 사이에 강하되는 큰 노이즈 전압은 전원 장치의 EMI를 더욱 악화시키는 단점이 있었다.
이와 같이 종래기술은 폭이 좁고 부품의 높이를 제약하는 구조를 가지고 부품들을 배치하여 연결하는 전원장치의 회로기판의 경우, 입력캐패시터의 접지 단자와 2차측의 제1평활 캐패시터의 접지단자 사이에 큰 노이즈 전압이 존재하여 전원장치의 입력 선로와 출력 선로를 통해 큰 노이즈가 전도되거나 방사되는 단점이 있었다. 또한, 전도 노이즈와 방사 노이즈를 규제값 이내로 낮추기 위하여 필터를 강화해야 하므로 공간이 커지고 비용이 증가하는 등의 단점이 있었다.
또한, 트랜스포머의 2차권선의 접지단자와 제1평활 캐패시터 사이의 긴 연결선에 강하되는 노이즈 전압은 전원 장치의 EMI를 더욱 악화시키는 단점이 있었다.
본 발명은 종래기술의 이러한 단점들을 모두 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판을 포함하는 전원장치는,
정류된 입력전압을 평활하여 스위칭회로에 전류를 공급하는 입력캐패시터와; 출력으로 에너지를 공급하는 트랜스포머와; 상기 트랜스포머의 출력단자로부터 인출되는 전압을 정류하는 출력정류다이오드와; 상기 출력정류다이오드에 의해 정류된 전압을 평활하는 제1 평활캐패시터와; 상기 전원장치의 1차측의 전기적인 접지와 2차측의 전기적인 접지 사이를 결합하는 Y 캐패시터와; 그리고 상기 입력캐패시터와 상기 트랜스포머와 상기 출력정류다이오드와 상기 제1 평활캐패시터와 상기 Y 캐패시터를 포함하는 전자 부품들을 배치하여 연결하나, 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받아서 폭 방향으로 부품을 배치하기에 제한된 공간이 주어지며, 상기 전원장치에 장착되는 회로 기판을 포함하되,
상기 회로기판에서 상기 Y 캐패시터의 일측단자는 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하며,
상기 Y 캐패시터의 다른 일측단자는 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하여,
상기 Y 캐패시터에 의해 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이의 노이즈 전위차를 낮춰서 EMI의 발생을 낮추는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 전원 장치 내의 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판에 있어서,
정류된 입력전압을 평활하여 스위칭회로에 전류를 공급하는 입력캐패시터와; 출력으로 에너지를 공급하는 트랜스포머와; 상기 트랜스포머의 출력단자로부터 인출되는 전압을 정류하는 출력정류다이오드와; 상기 출력정류다이오드에 의해 정류된 전압을 평활하는 제1 평활캐패시터와; 그리고 상기 전원장치의 1차측의 전기적인 접지와 2차측의 전기적인 접지 사이를 결합하는 Y 캐패시터를 포함하는 전원 장치 내의 부품들을 배치하여 연결하되,
상기 회로기판에서 상기 Y 캐패시터의 일측단자는 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하며,
상기 Y 캐패시터의 다른 일측단자는 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하여,
상기 Y 캐패시터에 의해 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이의 노이즈 전위차를 낮춰서 EMI의 발생을 낮추는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판을 포함하는 전원장치는,
정류된 입력전압을 평활하여 스위칭회로에 전류를 공급하는 입력캐패시터와; 출력으로 에너지를 공급하는 트랜스포머와; 상기 트랜스포머의 출력단자로부터 인출되는 전압을 정류하는 출력정류다이오드와; 상기 출력정류다이오드에 의해 정류된 전압을 평활하는 제1 평활캐패시터와; 상기 전원장치의 1차측의 전기적인 접지와 2차측의 전기적인 접지 사이를 결합하는 Y 캐패시터와; 그리고 상기 입력캐패시터와 상기 트랜스포머와 상기 출력정류다이오드와 상기 제1 평활캐패시터와 상기 Y 캐패시터를 포함하는 전자 부품들을 배치하여 연결하나, 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받아서 폭 방향으로 부품을 배치하기에 제한된 공간이 주어지며, 상기 전원장치 안에 장착되는 회로 기판을 포함하되,
상기 회로기판에서 상기 Y 캐패시터의 일측단자는 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하며,
상기 Y 캐패시터의 다른 일측단자는 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하여, 상기 Y 캐패시터에 의해 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이의 노이즈 전위차를 낮춰서 EMI의 발생을 낮추며,
상기 회로 기판 위에 장착되는 상기 트랜스포머와 상기 출력정류다이오드 사이에 상기 제1 평활캐패시터가 위치하여, 상기 제1 평활캐패시터에 에너지를 공급하는 상기 트랜스포머의 단자 중 상기 출력정류다이오드에 연결되지 않는 2차측 접지단자와 상기 제1 평활캐패시터의 접지단자 사이의 연결선의 길이를 짧게 함으로써, 상기 트랜스포머의 2차측 접지단자와 상기 제1 평활캐패시터의 접지단자 사이의 연결선에서 발생하는 노이즈 성분의 전압 강하를 낮추어 상기 전원장치에서 발생하는 EMI를 낮추는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 전원 장치 내의 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판은,
정류된 입력전압을 평활하여 스위칭회로에 전류를 공급하는 입력캐패시터와; 출력으로 에너지를 공급하는 트랜스포머와; 상기 트랜스포머의 출력단자로부터 인출되는 전압을 정류하는 출력정류다이오드와; 상기 출력정류다이오드에 의해 정류된 전압을 평활하는 제1 평활캐패시터와; 그리고 상기 전원장치의 1차측의 전기적인 접지와 2차측의 전기적인 접지 사이를 결합하는 Y 캐패시터를 포함하는 전원 장치 내의 부품들을 배치하여 연결하되,
상기 회로기판에서 상기 Y 캐패시터의 일측단자는 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하며,
상기 Y 캐패시터의 다른 일측단자는 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하여, 상기 Y 캐패시터에 의해 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이의 노이즈 전위차를 낮춰서 EMI의 발생을 낮추며,
상기 회로 기판 위에 장착되는 상기 트랜스포머와 상기 출력정류다이오드 사이에 상기 제1 평활캐패시터가 위치하여, 상기 제1 평활캐패시터에 에너지를 공급하는 상기 트랜스포머의 단자 중 상기 출력정류다이오드에 연결되지 않는 2차측 접지단자와 상기 제1 평활캐패시터의 접지단자 사이의 연결선의 길이를 짧게 함으로써, 상기 트랜스포머의 2차측 접지단자와 상기 제1 평활캐패시터의 접지단자 사이의 연결선에서 발생하는 노이즈 성분의 전압 강하를 낮추어 상기 전원장치에서 발생하는 EMI를 낮추는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르는 상술한 회로기판을 포함하는 스위치형 전원장치 및 스위치형 전원장치를 포함하는 물품이 제공된다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 이하의 발명의 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판을 포함하는 전원장치에서,
입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 출력단의 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이를 결합하는 Y 캐패시터의 연결선을 다른 부품들로부터 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되는 선로와 또 다른 부품들로부터 출력단의 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하는 선로에 짧게 공유하도록 분리하여 연결하고,
트랜스포머와 평활 캐패시터 사이의 연결선에서 발생하는 전압 강하를 최소값이 되도록 낮추어 전원장치에서 발생하는 EMI를 낮추어, 종래의 기술에서 EMI를 규제값 이내로 낮추기 위하여 필터를 강화해야 함에 따르는 공간의 증대와 비용의 증가를 방지하는 장점이 있다.
도 1 은 종래기술에서 전원장치의 부품 배치와 Y 캐패시터가 연결되는 일례를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에서 전원장치의 부품 배치와 Y 캐패시터가 연결되는 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부한 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 회로기판 및 전원장치에 대해 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 회로기판은 모든 방식의 스위치형 전원장치에 적용될 수 있으나, 이하 플라이백 컨버터를 이용하여 본발명의 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명에 따라 전원장치의 부품 배치와 Y 캐패시터가 연결되는 예를 도시한 도면이다.
도 2에 있어서, 도시된 부품들은 도 1과 대응된다.
도 2에서 Y 캐패시터(5)의 일측단자(5-1)는 입력캐패시터(1)의 전기적인 접지단자(1-2)로 분리된 연결선으로 직접 연결하거나 혹은 분리된 연결선을 입력캐패시터(1)의 접지단자(1-2)에 최대한 인접한 지점까지 설치하여 1차측 회로에 포함되는 다른 부품들로부터 입력캐패시터(1)의 접지단자(1-2)로 연결되는 선로와 합류하도록 연결한다.
Y 캐패시터(5)의 다른 일측단자(5-2)는 제1평활 캐패시터(8b)의 전기적인 접지단자에 다른 선로와 공유하지 아니하도록 분리된 연결선으로 직접 연결하거나 혹은 분리된 연결선을 제1평활 캐패시터(8b)의 전기적인 접지단자에 최대한 인접한 지점까지 설치하여 2차측 회로에 포함되는 다른 부품들로부터 제1평활 캐패시터(8b)의 접지단자로 연결되는 선로와 합류하도록 연결한다.
이와 같은 도 2의 경우, 입력캐패시터(1)의 접지(1-2)와 제1평활 캐패시터(8b)의 접지 단자 사이의 연결선은, 노이즈 성분의 전압 강하를 가지는 다른 부품들의 연결선과 공유하지 않거나 짧게 공유하므로, 노이즈 성분의 전압 강하가 발생되지 않거나 아주 낮다. 또한, 입력캐패시터(1)의 접지단자(1-2)와 제1평활 캐패시터(8b)의 접지단자 사이의 노이즈 성분의 전위차도 Y 캐패시터(5)로 결합시켜 낮추므로, 제1평활 캐패시터(8b)로부터 인출하는 출력전압은 입력캐패시터(1)의 접지(1-2) 전위에 비해 노이즈 전압을 작게 포함하게 하여 전원장치에서 발생하는 EMI가 도 1에 비해 훨씬 낮아지는 장점을 가진다.
또한, 도 2에 있어서는 전도 노이즈와 방사 노이즈를 규제값 이하로 낮추기 위하여 필터를 강화하지 않아도 될만큼 개선되므로, 비용이 절감되는 장점을 가진다.
그런데, 도 2의 경우에는 제1평활 캐패시터(8b)의 접지 단자와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)와의 연결선의 길이가 길다. 이로 인해, 정류다이오드(4)의 정류 시 흐르는 전류에 포함되는 노이즈 전류에 의해 두 접지 단자 사이의 연결선에 큰 노이즈 전압이 강하된다. 제1평활 캐패시터(8b)와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4) 사이에 강하되는 노이즈 전압은 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)에 가해져 트랜스포머(2)의 2차권선의 전압이 노이즈 전위의 바탕에서 출렁거리게 하여 트랜스포머(2)의 각 권선으로 노이즈를 퍼뜨리며 입력 선로와 출력 선로로 전달되어 전원 장치의 EMI를 악화시키는 단점이 나타난다.
도 3은 제1평활 캐패시터(8b)의 접지와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4) 사이에 강하되는 노이즈 전압이 작게 발생하도록 트랜스포머(2)와 정류다이오드(4)의 사이에 제1평활 캐패시터(8b)가 위치하도록 배치한 것이다.
도 3에 있어서, 트랜스포머(2)의 2차권선의 출력단자(2-3)가 정류다이오드(4)의 애노드 단자(4-1과 4-3)에 연결되고, 정류다이오드(4)의 캐소드 단자(4-2)는 제1평활 캐패시터(8b)의 "+" 단자에 연결되고, 제1평활 캐패시터(8b)의 "-" 단자는 접지 단자로써 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)에 연결된다. 제1평활 캐패시터(8b)의 "+" 단자와 "-" 단자로부터 인출되는 연결선으로 제2평활 캐패시터(9b)의 "+" 단자와 "-" 단자에 연결되어 리플전압을 감소시킨다.
이와 같은 도 3의 경우, 제1평활 캐패시터(8b)의 "-" 단자와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)와의 연결선의 길이는 도 2에 비해 방열판(3)과 결합되는 정류다이오드(4)이 차지하는 공간만큼 짧아져, 정류 시 흐르는 전류에 포함되는 노이즈 전류에 의해 두 접지 단자 사이의 연결선에 강하되는 노이즈 전압이 훨씬 감소하여 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)의 노이즈 전위가 낮아지므로 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)의 노이즈 전위가 낮아져, 2차 권선으로부터 각 권선을 통해 전달되어 입력 선로와 출력 선로로 퍼져 나가서 발생시키는 전원 장치의 EMI가 감소하게 되는 장점을 가진다.
도 3에 있어서, 트랜스포머(2)의 2차권선의 출력단자(2-3)로부터 정류다이오드(4)를 거쳐 제1평활 캐패시터(8b)의 "+" 단자까지의 연결선은 길이가 도 2에 비해 길어져서 이 연결선에 강하되는 노이즈 전압은 도 2에 비해 크게 발생한다. 그러나, 이 노이즈 전합은 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)의 기준 노이즈 전위에 영향을 미치지 아니하므로 다른 권선들을 통해 입력 선로와 출력 선로로 퍼져 나가는 영향력이 제1평활 캐패시터(8b)의 "-" 단자와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)와의 연결선에 강하되는 노이즈 전압에 의한 영향력에 비해 훨씬 미약하여, 결과적으로 EMI의 발생이 훨씬 낮아진다.
도 3에서 제1평활 캐패시터(8b)는 직경이 작고 높이가 낮은 2개의 캐패시터로 나누어 광결합기(6,7)과 Y 캐패시터가 차지한 나머지의 폭쪽 공간에 트랜스포머(2)와 근접하게 위치시키고, 정류다이오드(4)와 제2평활 캐패시터(9b)를 트랜스포머(2)에 더 근접하게 하여 EMI를 더 낮출 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 방열판(3)과 결합되는 정류다이오드(4)와 트랜스포머(2)의 사이에 제1평활 캐패시터(8b)와 제2평활 캐패시터(9b)가 모두 위치할 수도 있으며, 마찬가지의 EMI를 낮추는 효과를 갖는다.
도 4는 전원장치의 1차측과 2차측 사이에 연결되는 광결합기 등의 소자들(6, 7)이 회로기판(11a)의 부품측 면에 위치하지 않는 경우인데, 제1평활 캐패시터(8b)의 "-" 단자와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)와의 연결선의 길이가 도 3보다 더 짧아져서 EMI의 발생이 더 낮아진다.
도 5는 제1평활 캐패시터(8b)의 위치를 옮겨 제1평활 캐패시터(8b)의 접지단자와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4) 사이의 노이즈 전압을 낮추는 대신, 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)와 인접하게 제3평활 캐패시터(12)를 위치시키고, Y 캐패시터(5)의 다른 일측단자(5-2)를 제3평활 캐패시터(12)의 접지단자에 직접 연결한 것이다.
도 5에 있어서, 트랜스포머(2)의 2차권선의 출력단자(2-3)가 정류다이오드(4)의 애노드 단자(4-1과 4-3)에 연결되고, 정류다이오드(4)의 캐소드 단자(4-2)는 제3평활 캐패시터(12)의 "+" 단자에 연결되고, 제3평활 캐패시터(12)의 "-" 단자는 접지 단자로써 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)에 연결된다. 제3평활 캐패시터(12)의 "+" 단자와 "-" 단자로부터 인출되는 연결선으로 제1평활 캐패시터(8b)와 제2평활 캐패시터(9b)의 "+" 단자와 "-" 단자에 연결되어, 제3평활 캐패시터(12)의 리플전압을 낮춘다.
이 경우, 제3평활 캐패시터(12)로 흐르는 정류 전류의 크기만큼 제1평활 캐패시터(8b)와 제2평활 캐패시터(9b)로 흐르는 정류 전류가 줄어들므로, 제1평활 캐패시터(8b)와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4) 사이의 노이즈 전위가 줄어 EMI가 낮아진다.
이와 같은 도 2 내지 도 5의 실시예들은 제1평활 캐패시터(8b) 혹은 제3평활 캐패시터(12)로부터 인출되는 출력전압에 포함되는 노이즈 성분의 전압이 작아 전원장치에서 발생하는 EMI가 종전의 기술에 비해 훨씬 낮아지는 장점을 가진다.
또한, 도 3 내지 도 5의 실시예들은 제1평활 캐패시터(8b) 혹은 제3평활 캐패시터(12)의 접지 단자와 트랜스포머(2)의 2차권선의 접지단자(2-4)와의 연결선로에서 발생되는 노이즈 전위를 낮춰서 전원장치에서 발생하는 EMI를 더욱 낮추는 장점을 가진다.
또한, 도 2 내지 도 5의 실시예들은 노이즈를 낮추기 위한 필터를 강화하지 않아도 될만큼 개선되므로, 비용이 절감되는 장점을 가진다.
이상 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 설명한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1은 입력캐패시터, 2는 트랜스포머, 3은 방열판, 4는 정류기, 5는 Y 캐패시터, 6과 7은 광결합기, 8과 9는 평활캐패시터, 11은 회로기판, 12는 평활캐패시터

Claims (5)

  1. 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판을 포함하는 전원장치에 있어서,
    정류된 입력전압을 평활하여 스위칭회로에 전류를 공급하는 입력캐패시터와;
    출력으로 에너지를 공급하는 트랜스포머와;
    상기 트랜스포머의 출력단자로부터 인출되는 전압을 정류하는 출력정류다이오드와;
    상기 출력정류다이오드에 의해 정류된 전압을 평활하는 제1 평활캐패시터와;
    상기 전원장치의 1차측의 전기적인 접지와 2차측의 전기적인 접지 사이를 결합하는 Y 캐패시터와; 그리고
    상기 입력캐패시터와 상기 트랜스포머와 상기 출력정류다이오드와 상기 제1 평활캐패시터와 상기 Y 캐패시터를 포함하는 전자 부품들을 배치하여 연결하나, 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받아서 폭 방향으로 부품을 배치하기에 제한된 공간이 주어지며, 상기 전원장치에 장착되는 회로 기판을 포함하되,
    상기 회로기판에서 상기 Y 캐패시터의 일측단자는 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하며,
    상기 Y 캐패시터의 다른 일측단자는 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하여,
    상기 Y 캐패시터에 의해 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이의 노이즈 전위차를 낮춰서 EMI의 발생을 낮추는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  2. 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 전원 장치 내의 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판에 있어서,
    정류된 입력전압을 평활하여 스위칭회로에 전류를 공급하는 입력캐패시터와;
    출력으로 에너지를 공급하는 트랜스포머와;
    상기 트랜스포머의 출력단자로부터 인출되는 전압을 정류하는 출력정류다이오드와;
    상기 출력정류다이오드에 의해 정류된 전압을 평활하는 제1 평활캐패시터와; 그리고
    상기 전원장치의 1차측의 전기적인 접지와 2차측의 전기적인 접지 사이를 결합하는 Y 캐패시터를 포함하는 전원 장치 내의 부품들을 배치하여 연결하되,
    상기 회로기판에서 상기 Y 캐패시터의 일측단자는 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하며,
    상기 Y 캐패시터의 다른 일측단자는 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하여,
    상기 Y 캐패시터에 의해 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이의 노이즈 전위차를 낮춰서 EMI의 발생을 낮추는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  3. 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판을 포함하는 전원장치에 있어서,
    정류된 입력전압을 평활하여 스위칭회로에 전류를 공급하는 입력캐패시터와;
    출력으로 에너지를 공급하는 트랜스포머와;
    상기 트랜스포머의 출력단자로부터 인출되는 전압을 정류하는 출력정류다이오드와;
    상기 출력정류다이오드에 의해 정류된 전압을 평활하는 제1 평활캐패시터와;
    상기 전원장치의 1차측의 전기적인 접지와 2차측의 전기적인 접지 사이를 결합하는 Y 캐패시터와; 그리고
    상기 입력캐패시터와 상기 트랜스포머와 상기 출력정류다이오드와 상기 제1 평활캐패시터와 상기 Y 캐패시터를 포함하는 전자 부품들을 배치하여 연결하나, 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받아서 폭 방향으로 부품을 배치하기에 제한된 공간이 주어지며, 상기 전원장치 안에 장착되는 회로 기판을 포함하되,
    상기 회로기판에서 상기 Y 캐패시터의 일측단자는 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하며,
    상기 Y 캐패시터의 다른 일측단자는 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하여, 상기 Y 캐패시터에 의해 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이의 노이즈 전위차를 낮춰서 EMI의 발생을 낮추며,
    상기 회로 기판 위에 장착되는 상기 트랜스포머와 상기 출력정류다이오드 사이에 상기 제1 평활캐패시터가 위치하여, 상기 제1 평활캐패시터에 에너지를 공급하는 상기 트랜스포머의 단자 중 상기 출력정류다이오드에 연결되지 않는 2차측 접지단자와 상기 제1 평활캐패시터의 접지단자 사이의 연결선의 길이를 짧게 함으로써, 상기 트랜스포머의 2차측 접지단자와 상기 제1 평활캐패시터의 접지단자 사이의 연결선에서 발생하는 노이즈 성분의 전압 강하를 낮추어 상기 전원장치에서 발생하는 EMI를 낮추는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  4. 폭이 좁고 장착할 부품의 높이가 제약을 받는 구조를 가지고 전원 장치 내의 부품들을 배치하여 연결하는 회로기판은,
    정류된 입력전압을 평활하여 스위칭회로에 전류를 공급하는 입력캐패시터와;
    출력으로 에너지를 공급하는 트랜스포머와;
    상기 트랜스포머의 출력단자로부터 인출되는 전압을 정류하는 출력정류다이오드와;
    상기 출력정류다이오드에 의해 정류된 전압을 평활하는 제1 평활캐패시터와; 그리고
    상기 전원장치의 1차측의 전기적인 접지와 2차측의 전기적인 접지 사이를 결합하는 Y 캐패시터를 포함하는 전원 장치 내의 부품들을 배치하여 연결하되,
    상기 회로기판에서 상기 Y 캐패시터의 일측단자는 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하며,
    상기 Y 캐패시터의 다른 일측단자는 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결하되, 다른 부품들로부터 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로 연결되어 선로 상에 노이즈 전위를 강하시키는 연결선로와 공유되는 길이가 짧도록 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자로부터 근접한 지점까지 연결선을 분리되게 설치하여 연결하여, 상기 Y 캐패시터에 의해 상기 입력캐패시터의 전기적인 접지 단자와 상기 제1 평활캐패시터의 전기적인 접지 단자 사이의 노이즈 전위차를 낮춰서 EMI의 발생을 낮추며,
    상기 회로 기판 위에 장착되는 상기 트랜스포머와 상기 출력정류다이오드 사이에 상기 제1 평활캐패시터가 위치하여, 상기 제1 평활캐패시터에 에너지를 공급하는 상기 트랜스포머의 단자 중 상기 출력정류다이오드에 연결되지 않는 2차측 접지단자와 상기 제1 평활캐패시터의 접지단자 사이의 연결선의 길이를 짧게 함으로써, 상기 트랜스포머의 2차측 접지단자와 상기 제1 평활캐패시터의 접지단자 사이의 연결선에서 발생하는 노이즈 성분의 전압 강하를 낮추어 상기 전원장치에서 발생하는 EMI를 낮추는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  5. 제1항과 제3항 중 한 항의 스위칭형 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조된 물품.
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