WO2019245148A1 - 컨버터 - Google Patents

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WO2019245148A1
WO2019245148A1 PCT/KR2019/004674 KR2019004674W WO2019245148A1 WO 2019245148 A1 WO2019245148 A1 WO 2019245148A1 KR 2019004674 W KR2019004674 W KR 2019004674W WO 2019245148 A1 WO2019245148 A1 WO 2019245148A1
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bus bar
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circuit board
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정윤영
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엘지이노텍 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a converter.
  • Engine electric devices starters, ignition devices, charging devices
  • lighting devices are generally used as electric devices in automobiles.
  • vehicle is more electronically controlled, most systems including chassis electric devices are becoming electronic. .
  • Hybrid electric vehicles are equipped with a low voltage DC-DC converter for supplying electric load (12V), regardless of soft or hard type.
  • the DC converter which acts as an alternator of a normal gasoline vehicle, supplies 12V for electric load by turning down the high voltage of the main battery (typically a high voltage battery of 144V or more).
  • the DC-DC converter refers to an electronic circuit device that converts a DC power supply of a certain voltage to a DC power supply of another voltage, and is used in various areas such as a television receiver and an electronic device of an automobile.
  • the converter may be externally shaped by the housing.
  • various electronic components for driving may be disposed in the internal space of the housing. Examples of the electronic component may include a printed circuit board on which elements are disposed on one or both surfaces thereof.
  • Bus bars may be coupled to the printed circuit board to allow current to flow.
  • the bus bar may be disposed to be spaced apart from a surface of the printed circuit board by a predetermined distance.
  • the bus bar is disposed of a metal material so that current flows, thereby generating heat according to the driving of the converter.
  • a plurality of separate heating elements are disposed in the space in the housing, in addition to the bus bar, there is a problem in that the heat radiation in the converter is not sufficient only by the heat radiation fins disposed on the outer surface of the housing.
  • the present embodiment is to improve the structure to increase the heat dissipation efficiency, and to provide a more lightweight converter.
  • the converter the housing is a heat radiation fin is formed on the upper surface; A printed circuit board disposed in an inner space of the housing; And a bus bar having a lower surface contacting the upper surface of the printed circuit board, wherein the heat dissipation fins and the bus bar are disposed to overlap each other in the up and down directions.
  • a first screw hole is formed in the printed circuit board, a second screw hole is formed in the bus bar facing the first screw hole in up and down directions, and a screw is formed in the first screw hole and the second screw. Can penetrate the hole.
  • a thermal conductive layer may be formed between the upper surface of the bus bar and the inner surface of the housing.
  • a protruding portion protruding inwardly from an inner surface of the housing may be formed in an area facing the bus bar among the inner surfaces of the housing.
  • the protrusion may be disposed to overlap the heat radiating fins in an upward and downward direction.
  • a first groove may be formed in an inner surface of the protruding portion to be recessed outward from another area, and at least a portion of the bus bar may be received in the first groove.
  • a second groove recessed from the bottom surface is disposed on the bottom surface of the first groove, and an end portion of the bus bar may be spaced apart from the bottom surface of the second groove.
  • the bus bar may be in surface contact with an inner surface of the housing.
  • the bus bar may be a low voltage (LV) bus bar at which a low voltage is formed.
  • LV low voltage
  • a converter in another embodiment, includes a housing; A printed circuit board disposed in the housing; At least one electrical element disposed on the printed circuit board and generating heat according to driving; And a heat dissipation plate disposed on an outer surface of the housing, wherein the housing is formed integrally with the first body of the plastic material and the first body, and is disposed to overlap the electric element in the up and down directions. And a second body made of metal.
  • the area facing the electrical element in the housing is formed of a metal material, the other area is formed of a plastic material, the overall weight of the housing can be reduced compared to the conventional has the advantage that the converter can be more lightweight.
  • FIG. 1 is a perspective view of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing the main portion of the bus bar heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view illustrating the housing rotated by an angle in the exploded perspective view of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a lower surface of the housing according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating a layout structure of a housing and a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
  • the terms used in the embodiments of the present invention are intended to describe the embodiments and are not intended to limit the present invention.
  • the singular may also include the plural unless specifically stated in the text, and may be combined as A, B, C when described as “at least one (or one or more) of A and B and C”. It can include one or more of all possible combinations.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
  • a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only connected, coupled or connected directly to the other component, but also the component It may also include the case where the 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another component between the and other components.
  • top (bottom) or bottom (bottom) is not only when two components are in direct contact with each other, It also includes the case where one or more other components are formed or disposed between two components.
  • up (up) or down (down) may include the meaning of the down direction as well as the up direction based on one component.
  • FIG. 1 is a perspective view of a converter according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the converter according to an embodiment of the present invention.
  • the converter according to the present embodiment is an electronic device provided in an automobile, an air conditioner, and the like, and refers to an electronic circuit device that converts power from one voltage to another.
  • the converter 100 may be a DC-DC converter.
  • the configuration according to the present embodiment is not limited thereto, and may be applied to various electronic devices including the aforementioned type.
  • the converter 100 may have an outer shape formed by the housing 110.
  • the housing 110 may have a rectangular cross-sectional shape, and a space 115 may be formed in which various electronic components for driving are disposed.
  • One or more heat dissipation fins 120 may be disposed on an outer surface of the housing 110.
  • the heat dissipation fins 120 may have a shape protruding upward from the upper surface 111.
  • the heat dissipation fin 120 may be provided in plurality. For this reason, a gap Gap 122 may be formed between adjacent radiating fins 120. Due to the heat radiation fin 122, the cross-sectional area of the outer surface of the housing 110 may be increased, and heat radiation efficiency may be increased.
  • a fan (not shown) for discharging air toward the heat dissipation fin 120 may be separately provided in an adjacent region of the converter 100.
  • a printed circuit board (PCB) 130 and a bus bar 140 coupled to one surface of the printed circuit board 130 may be disposed in the space 115 in the housing 110.
  • the printed circuit board 130 may be formed in a plate shape, and an element for operating the converter 100 may be disposed on one or both surfaces thereof. Examples of components mounted on the printed circuit board 130 may include a transformer for voltage control and an inductor for obtaining inductance.
  • the bus bar 140 is disposed on one surface of the printed circuit board 130.
  • the heat dissipation fins 120 and the bus bars 140 are disposed to overlap in an up and down direction.
  • the bus bar 140 is the printed circuit board 130. It may be disposed on the upper surface of the.
  • the bus bar 140 may have a bottom surface contacting the top surface of the printed circuit board 130. That is, the lower surface of the bus bar 140 and the upper surface of the printed circuit board 130 are disposed in parallel and are in surface contact in the up and down directions.
  • the bus bar 140 is for flowing current between components disposed in the printed circuit board 130, and may be an LV bus bar having a low voltage.
  • the bus bar 140 may be formed of a metal material.
  • the bus bar 140 may be made of brass.
  • a separate element 138 may be additionally disposed in an area of the upper surface of the printed circuit board 130 spaced apart from the bus bar 140.
  • the bus bar 140 may be screwed to the printed circuit board 130 through a screw 160.
  • a first screw hole 132 (see FIG. 3) may be formed in the printed circuit board 130.
  • a second screw hole 142 may be formed in the bus bar 140 facing the first screw hole 132.
  • Screw grooves may be formed on inner circumferential surfaces of the first screw hole 132 and the second screw hole 142.
  • a screw thread may be formed on an outer circumferential surface of the screw 160 coupled to the first screw hole 132 and the second screw hole 142. Accordingly, the screw 160 may be screwed into the first screw hole 132 and the second screw hole 142 so that the bus bar 140 and the printed circuit board 130 may be coupled to each other.
  • the screw 160 may be provided in plural to be spaced apart from each other, and the bus bar 140 and the printed circuit board 130 may be coupled to each other. A portion of the lower end of the screw 160 may protrude a predetermined distance downward from the lower surface of the bus bar 140.
  • the bus bar 140 is brought into surface contact with the upper surface of the printed circuit board 130 facing the heat dissipation fin 120 to efficiently dissipate heat generated from the bus bar 140.
  • the bus bar 140 is disposed adjacent to the inner surface of the upper plate.
  • a heat conductive layer 150 may be formed between the inner surface of the housing 110 and the bus bar 140.
  • the heat conductive layer 150 may be a layer coated with a heat transfer material. Accordingly, the bottom surface of the heat conductive layer 150 contacts the top surface of the bus bar 140, and the top surface of the heat conductive layer 150 contacts the inner surface of the top plate on which the heat dissipation fins 120 are formed. Heat generated at 140 is efficiently transmitted to the heat radiation fins 120.
  • the bus bar 140 may be arranged such that an outer surface thereof directly contacts the inner surface of the housing 110. In this case, heat generated from the bus bar 140 may be directly transmitted to the heat dissipation fin 120 through the housing 110.
  • FIG 3 is a cross-sectional view illustrating main parts of a bus bar heat dissipation structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a bus bar heat dissipation structure according to an exemplary embodiment of the present invention so that the heat dissipation structure may be formed as shown in FIG. 3. That is, when the size of the bus bar is relatively smaller than the size of the printed circuit board, the heat dissipation structure as shown in FIG. 3 may be formed. However, when the size of the bus bar is formed relatively large to correspond to the size of the printed circuit board, a heat radiation structure can be formed as shown in FIG. Therefore, FIG. 2 and FIG. 3 may be understood to illustrate various application examples, not to distinguish the spirit of the present embodiment.
  • a protruding portion 170 protruding inward may be formed on an inner surface of the housing 110 facing the bus bar 140.
  • the heat dissipation fin 120 may be formed on an outer surface of the housing 110 opposite to the formation region of the protrusion 170. That is, the protrusion 170 is disposed to overlap the heat radiating fins 120 in the up and down directions.
  • a first groove 172 recessed outward from another area may be formed on a surface facing the bus bar 140 in the protrusion 170.
  • the first groove 172 has a cross-sectional area corresponding to or larger than the cross-sectional area of the bus bar 140 to accommodate at least a portion of the bus bar 140 therein.
  • the thermal conductive layer 150 may be formed between the bottom surface of the first groove 172 and the bus bar 140.
  • the protrusion 170 on the inner surface of the formation region of the heat dissipation fin 120 to face the bus bar 140 heat can be efficiently transferred to the heat dissipation fin 120. That is, since heat generated from the bus bar 140 is transferred directly to the heat dissipation fin 120 through the protrusion 170, the heat dissipation efficiency may be increased without moving to other regions in the housing 110. have.
  • the bottom surface of the first groove 172 is provided with a second groove 174 recessed from the bottom surface in comparison with other areas, and an end of the screw 160 is connected to the housing 110. It is possible to prevent contact with the inner surface of the. That is, since the housing 110 forms a ground voltage, an end of the screw 160 is formed on the inner surface of the housing 110 through the second groove 174 to prevent contact with the screw 160. Can be spaced from. In other words, the end of the screw 160 is spaced apart from the bottom surface of the second groove 174.
  • FIG. 4 is a perspective view of a converter according to a second embodiment of the present invention.
  • the converter 200 may have an outer shape formed by the housing 210.
  • the housing 210 may have a substantially rectangular cross section to form a space for accommodating one or more components therein.
  • the housing 210 may form an upper portion of the converter 200.
  • An upper surface of the housing 210 may form an upper surface of the converter 200.
  • a separate base (not shown) may be coupled to the lower portion of the housing 210. Therefore, the inner space of the housing 210 may be shielded from the outside by the combination of the base and the housing 210.
  • the housing 210 may be provided with one or more coupling parts 212 for coupling with the base.
  • the coupling part 212 may be provided in plural along the circumference of the housing 210.
  • the coupling part 212 may have a hole through which a screw penetrates.
  • a hole may be formed in the base so as to face the hole in the up and down directions. Thus, a screw may pass through the holes to couple the housing 210 and the base.
  • the heat dissipation structure 270 may be formed on the upper surface of the housing 210.
  • the heat dissipation structure 270 may include a heat dissipation plate 272 protruding upward from an upper surface of the housing 210.
  • the heat sink 272 may be formed in a plate shape.
  • the heat sink 272 may be provided in plurality, and may be disposed to be spaced apart from each other on an upper surface of the housing 210. That is, a gap Gap may be formed between the plurality of heat sinks 272.
  • the heat sinks 272 may increase the cross-sectional area of the outer surface of the housing 210, so that heat generated inside the housing 210 can be easily dissipated to the outside.
  • a fan (not shown) for discharging air toward the heat sink 272 may be disposed in an adjacent region of the converter 200.
  • the heat sink 272 may be provided with a heat sink support portion 274.
  • the heat sink support part 274 may protrude upward from an upper surface of the housing 210 to be disposed in one region of the heat sink 272.
  • the heat sink support part 274 may be an area formed thicker than the thickness of the heat sink 272. Therefore, the heat sink support part 274 may reinforce the strength of the heat sink 272. Due to the heat sink support part 274, one heat sink 272 may be partitioned into different regions.
  • the heat sink support part 274 may be integrally formed with the heat sink 272.
  • the heat dissipation structure 270 may be partitioned by the partition 276.
  • the partition 276 may be provided in plurality in one edge region on the upper surface of the housing 210 and in the other edge region facing the one edge region.
  • the protruding height of the partition 276 from the upper surface of the housing 210 may be formed higher than the protruding height of the heat sink 272. Due to the partition 276, an area where the plurality of heat sinks 272 is formed may be partitioned from other areas.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a converter according to a second embodiment of the present invention.
  • a printed circuit board 230 may be disposed below the housing 210.
  • the printed circuit board 230 may be understood as being disposed in a space formed inside the housing 210.
  • One or more electronic components for driving the converter 200 may be mounted or coupled to the printed circuit board 230.
  • the electronic component may include an inductor for obtaining inductance, a transformer for adjusting voltage, and the like.
  • a light emitting module that emits light through a separate light emitting device and is displayed to the outside of the housing 210 may be included therein.
  • the printed circuit board 230 may include a first electrical element 231, a second electrical element 232, and a third electrical element 233.
  • the first to third electrical elements 231, 232, and 233 may generate heat according to the operation of the converter 200.
  • the first to third electrical elements 231, 232, and 233 may be spaced apart from each other on one surface of the printed circuit board 230.
  • the heights of the first to third electrical elements 231, 232, and 233 may be different from each other. Can be. That is, the distance from the top surface of the printed circuit board 230 to the top surface of each electric element may be different.
  • the height of the first electrical element 231 may be the highest, and the height of the second electrical element 231 may be the lowest.
  • the first to third electrical elements 231, 232, and 233 may be disposed to overlap the heat dissipation structure 270 disposed on the upper surface of the housing 210 in the up and down directions.
  • FIG. 6 is a view illustrating the housing rotated by a predetermined angle in the exploded perspective view of FIG. 5
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a bottom surface of the housing according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a second embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view briefly showing the arrangement of the housing and the printed circuit board according to the example.
  • the material of the housing 210 according to the second embodiment of the present invention may include two or more materials.
  • the housing 210 may include a first body 211 made of plastic and a second body 220 made of metal.
  • the material of the second body 220 may be aluminum (Al).
  • the second body 220 is formed of a metal material and is disposed to overlap the electrical elements 231, 232, and 233 in the up and down directions. In some cases, an upper surface of the electrical elements 231, 232, and 233 may contact the lower surface of the second body 220. This may also be described as being in contact with the inner surface of the housing 210.
  • the first body 211 may be understood as an area of the housing 210 except for the second body 220. That is, a region of the housing 210 that does not overlap with the electrical elements 231, 232, and 233 in the up and down directions may be formed of a plastic material.
  • the first body 211 and the second body 220 may be formed by a double injection.
  • the first body 211 may be formed by an insert injection process on the second body 220.
  • the housing 210 may be formed by bonding a metal region and a nonmetal region.
  • the housing 210 has a plurality of regions which protrude inwardly from other regions from an inner surface thereof and overlap with the plurality of electric elements in the up and down directions.
  • the second body 220 includes a first region 226 overlapping with the first electrical element 231 in the up and down directions, and a second overlapping with the second electrical element 232 in the up and down directions.
  • the region 224 may include a third region 228 overlapping the third electrical element 233 in the up and down directions.
  • Protrusion heights below the first to third regions 226, 224, and 228 on the lower surface of the housing 210 may be different from each other. That is, the first region 226 has a first height, the second region 224 has a second height, and corresponds to the height of the first to third electrical elements 231, 232, and 233. When the third region 228 has a third height, the first height may be higher than the second height, and the third height may be higher than the second height. Therefore, the heat dissipation structure of the housing 210 in consideration of each height of the plurality of electrical elements can be implemented.
  • the third electric element 233 is a light emitting module having a light emitting element
  • a hole 229 for exposing the light emitting element to the outside may be formed in the third region 228.
  • the second body 220 may be integrally formed by insert injection with the first body 211 made of a plastic material as described above.
  • a junction part 221 may be formed on the second body 220.
  • the heat dissipation plate 272 is formed on an upper surface of the second body 220, and a plurality of first to third regions 226, 224, and 228 having different heights are formed on the lower surface of the second body 220.
  • the junction part 221 may protrude outward from the side of the second body 221.
  • the junction part 221 may be formed to protrude from a surface to which the first region 211 is coupled among the outer surfaces of the second body 220. Therefore, the surface area of the second body 220 is increased by the joint part 221 in the insert injection process, so that the first body 221 can be easily coupled.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
  • the first to third regions 226, 224, and 228 may be defined as separate regions. That is, in the above example, the first to third regions 226, 224, and 228 are formed in one body, and the first body 211 is coupled to the side of the second body 220. 1 to 3 regions 226, 224, and 228 may be spaced apart from each other, and the second body 220 of plastic material may be disposed in the spaced space.
  • the bonding portion 221 is outer side at the sides of the first region 226, the second region 224 and the third region 228, respectively. It may be formed to protrude.
  • the area facing the electrical element in the housing is formed of a metal material, the other area is formed of a plastic material, the overall weight of the housing can be reduced compared to the conventional can be more lightweight converter There is an advantage.

Abstract

컨버터는, 상면에 방열핀이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판의 상면에 하면이 면접촉하는 버스바를 포함하며, 상기 방열핀과 상기 버스바는 상, 하 방향으로 오버랩(Overlab)되게 배치되어, 방열 효율을 높일 수 있고, 보다 경량화 될 수 있다.

Description

컨버터
본 발명은 컨버터에 관한 것이다.
자동차의 전기장치로는 엔진전기장치(시동장치, 점화장치, 충전장치)와 등화장치가 일반적이나, 최근에는 차량이 보다 전자제어화 됨으로써 샤시 전기장치를 포함한 대부분의 시스템들이 전기전자화 되고 있는 추세이다.
자동차에 설치되는 램프, 오디오, 히터, 에어컨 등의 각종 전장품들은 자동차 정지시에는 배터리로부터 전원을 공급받고, 주행시에는 발전기로부터 전원을 공급받도록 되어 있는데, 이때 통상의 전원 전압으로 14V계 전원 시스템의 발전용량이 사용되고 있다.
최근 들어 정보기술 산업의 발달과 더불어 자동차의 편의성 증대를 목적으로 하는 다양한 신기술(모터식 파워 스티어링, 인터넷 등)들이 차량에 접목되고 있으며, 앞으로도 현 자동차 시스템을 최대한 이용할 수 있는 신기술의 개발이 계속될 전망이다.
소프트 또는 하드 타입의 구분없이 하이브리드 전기 차량(HEV)은 전장부하(12V) 공급을 위한 DC-DC 컨버터(Low Voltage DC-DC Converter)가 설치되어 있다. 또한, 일반 가솔린 차량의 발전기(알터네이터) 역할을 하는 디씨디씨 컨버터는 메인 배터리(보통 144V 이상의 고전압 배터리)의 고전압을 다운시켜 전장부하용 전압 12V를 공급하고 있다.
디씨디씨 컨버터(DC-DC Converter)라 함은, 어떤 전압의 직류전원에서 다른 전압의 직류전원으로 변환하는 전자회로 장치를 말하며, 텔레비전 수상기, 자동차의 전장품 등 다양한 영역에 사용되고 있다.
컨버터는 하우징에 의해 외형이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하우징의 내부 공간에는 구동을 위한 다양한 전자부품들이 배치될 수 있다. 상기 전자부품의 예로, 일면 또는 양면에 소자가 배치되는 인쇄회로기판이 포함될 수 있다.
상기 인쇄회로기판에는 전류가 유동하도록 버스바가 결합될 수 있다. 상기 버스바는 상기 인쇄회로기판의 일면으로부터 소정거리 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 버스바는 금속재질로 배치되어 전류가 유동하므로, 컨버터의 구동에 따라 열을 발생시킨다. 그런데, 상기 하우징 내 공간에는 상기 버스바 외에도 별도의 발열소자들이 다수 배치되므로, 상기 하우징의 외면에 배치되는 방열핀 만으로 컨버터 내 방열이 충분치 못하다는 문제점이 있다.
본 실시예는 구조를 개선하여 방열 효율을 높일 수 있고, 보다 경량화 된 컨버터를 제공하는 것에 있다.
일 실시예로서, 컨버터는, 상면에 방열핀이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판의 상면에 하면이 면접촉하는 버스바를 포함하며, 상기 방열핀과 상기 버스바는 상, 하 방향으로 오버랩(Overlab)되게 배치된다.
상기 인쇄회로기판에는 제1나사홀이 형성되고, 상기 제1나사홀과 상, 하 방향으로 마주하는 상기 버스바에는 제2나사홀이 형성되며, 스크류가 상기 제1나사홀과 상기 제2나사홀을 관통할 수 있다.
상기 버스바의 상면과 상기 하우징의 내면 사이에는 열전도층이 형성될 수 있다.
상기 하우징의 내면 중 상기 버스바와 마주하는 영역에는, 상기 하우징의 내면으로부터 내측으로 돌출되는 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 돌출부는 상기 방열핀과 상, 하 방향으로 오버랩(Overlab)되게 배치될 수 있다.
상기 돌출부의 내면에는 타 영역보다 외측으로 함몰되는 제1홈이 형성되고, 상기 제1홈에는 상기 버스바의 적어도 일부가 수용될 수 있다.
상기 제1홈의 바닥면에는 바닥면으로부터 함몰 형성되는 제2홈이 배치되고, 상기 버스바의 단부는 상기 제2홈의 바닥면으로부터 이격될 수 있다.
상기 버스바는 상기 하우징의 내면에 면접촉할 수 있다.
상기 버스바는 저전압이 형성되는 LV(Low Voltage) 버스바일 수 있다.
다른 실시예에 따른 컨버터는, 하우징; 상기 하우징 내 배치되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 배치되며, 구동에 따라 열을 발생시키는 하나 이상의 전기소자; 및 상기 하우징의 외면에 배치되는 방열판을 포함하며, 상기 하우징은, 플라스틱 재질의 제1몸체와, 상기 제1몸체와 일체로 형성되며 상기 전기소자와 상, 하 방향으로 오버랩(overlab)되게 배치되는 금속 재질의 제2몸체를 포함한다.
본 실시예를 통해 버스바에서 발생되는 열을 하우징을 통해 직접적으로 방열핀으로 전달시키므로, 방열 효율이 증가하는 장점이 있다.
또한, 하우징에서 전기소자와 마주하는 영역은 금속 재질로 형성하고, 그 외의 영역은 플라스틱 재질로 형성하여, 종래 대비 하우징의 전체 무게가 감소할 수 있어 컨버터가 보다 경량화될 수 있는 장점이 있다.
또한, 제2몸체의 외면으로부터 돌출되는 접합부로 인해, 인서트 사출 과정에서 제1몸체가 용이하게 접합될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컨버터의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컨버터의 내부 구성을 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 버스바 방열구조의 요부를 보인 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 컨버터의 사시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 컨버터의 분해 사시도.
도 6은 도 5의 분해 사시도에서 하우징을 소정 각도 회전시켜 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 하우징의 하면을 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 하우징과 인쇄회로기판의 배치 구조를 간략하게 도시한 단면도.
도 9는은 도 8의 변형 예를 보인 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컨버터의 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컨버터의 내부 구성을 보인 단면도 이다.
본 실시 예에 따른 컨버터(Converter)는 자동차, 에어컨 등에 구비되는 전장품으로서, 어떤 전압의 전원에서 다른 전압의 전원으로 변환을 수행하는 전자회로 장치를 말한다. 일 예로, 상기 컨버터(100)는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 그러나, 본 실시 예에 따른 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 타입을 포함한 다양한 전장품에 적용될 수 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 컨버터(100)는, 하우징(110)에 의해 외형이 형성될 수 있다. 상기 하우징(110)은 장방형의 단면 형상을 가지며, 내부에 구동을 위한 다양한 전자부품이 배치되는 공간부(115)가 형성될 수 있다.
상기 하우징(110)의 외면에는 하나 이상의 방열핀(120)이 배치될 수 있다. 상기 방열핀(120)이 배치되는 면을 상기 하우징(110)의 상면(111)이라 할 때, 상기 방열핀(120)은 상기 상면(111)으로부터 상방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 방열핀(120)은 복수로 구비될 수 있다. 이로 인해, 인접한 방열핀(120) 사이에는 갭(Gap)(122)이 형성될 수 있다. 상기 방열핀(122)으로 인해 상기 하우징(110) 외면의 단면적이 증가되고, 방열 효율이 높아질 수 있다. 상기 컨버터(100)의 인접한 영역에는 상기 방열핀(120)을 향해 공기를 토출시키는 팬(미도시)이 별도로 구비될 수 있다.
상기 하우징(110) 내 공간부(115)에는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)(130)과, 상기 인쇄회로기판(130)의 일면에 결합되는 버스바(140)가 배치될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(130)은 플레이트 형상으로 형성되어, 일면 또는 양면에 상기 컨버터(100)의 동작을 위한 소자가 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(130)에 실장되는 부품의 예로, 전압 조절을 위한 변압기(Transformer), 인덕턴스를 얻기 위한 인덕터가 포함될 수 있다.
상기 버스바(140)는 상기 인쇄회로기판(130)의 일면 상에 배치된다. 상기 방열핀(120)과 상기 버스바(140)는 상, 하 방향으로 오버랩(Overlab)되게 배치된다. 상기 방열핀(120)이 배치되는 상기 하우징(110)의 상면(111)과 마주하는 면을 상기 인쇄회로기판(130)의 상면이라 할 때, 상기 버스바(140)는 상기 인쇄회로기판(130)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 버스바(140)는 상기 인쇄회로기판(130)의 상면에 하면이 면 접촉할 수 있다. 즉, 상기 버스바(140)의 하면과 상기 인쇄회로기판(130)의 상면은 평행하게 배치되어, 상, 하 방향으로 면접촉된다.
상기 버스바(140)는 상기 인쇄회로기판(130) 내 배치되는 부품들 사이에서 전류를 유동시키기 위한 것으로, 저전압(Low voltage)이 형성되는 LV 버스바일 수 있다. 상기 버스바(140)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 버스바(140)의 재질은 황동일 수 있다. 한편, 상기 인쇄회로기판(130)의 상면 중 상기 버스바(140)와 이격되는 영역에는 별도의 소자(138)가 추가로 배치될 수 있다.
상기 버스바(140)는 상기 인쇄회로기판(130)에 스크류(160)를 통해 나사 결합될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(130)에는 제1나사홀(132, 도 3 참조)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1나사홀(132)과 마주하는 상기 버스바(140)에는 제2나사홀(142)이 형성될 수 있다. 상기 제1나사홀(132)과 상기 제2나사홀(142)의 내주면에는 나사홈이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1나사홀(132)과 상기 제2나사홀(142)에 결합되는 상기 스크류(160)의 외주면에는 나사산이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 스크류(160)가 상기 제1나사홀(132) 및 상기 제2나사홀(142)에 나사 결합되어, 상기 버스바(140)와 상기 인쇄회로기판(130)이 결합될 수 있다.
상기 스크류(160)는 상호 이격되게 복수로 구비되어, 상기 버스바(140)와 상기 인쇄회로기판(130)을 결합시킬 수 있다. 그리고, 상기 스크류(160)의 하단 일부는 상기 버스바(140)의 하면으로부터 하방으로 소정거리 돌출될 수 있다.
상기 컨버터(100)의 구동에 따라 상기 버스바(140)에는 전류가 유동하므로, 열이 발생된다. 따라서, 본 실시 예에서는 상기 버스바(140)를 상기 방열핀(120)과 마주하는 상기 인쇄회로기판(130)의 상면에 면 접촉시켜, 상기 버스바(140)에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있다. 즉, 상기 방열핀(120)이 형성되는 영역을 상기 하우징(110)의 상판이라할 때, 상기 버스바(140)는 상기 상판의 내면에 인접하게 배치된다. 이로 인해, 상기 버스바(140)에서 발생되는 열이 직접적으로 상기 방열핀(120)으로 전도되어, 방열이 이루어질 수 있다.
한편, 상기 하우징(110)의 내면과 상기 버스바(140) 사이에는 열전도층(150)이 형성될 수 있다. 상기 열전도층(150)은 열전달물질이 도포된 층일 수 있다. 따라서, 상기 열전도층(150)의 하면이 상기 버스바(140)의 상면에 접촉되고, 상기 열전도층(150)의 상면이 상기 방열핀(120)이 형성되는 상판의 내면에 접촉되어, 상기 버스바(140)에서 발생되는 열이 효율적으로 상기 방열핀(120)으로 전달된다.
그러나, 이와 달리 상기 버스바(140)는 외면이 직접 상기 하우징(110)의 내면에 접촉하도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 상기 버스바(140)에서 발생되는 열은 상기 하우징(110)을 통해 상기 방열핀(120)으로 직접 전달될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 버스바 방열구조의 요부를 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 버스바 방열구조를 이해하기 쉽게 도시한 개념도로서, 컨버터 내 적용에 있어서는 방열구조가 도 3에서와 같이 형성될 수 있다. 즉, 버스바의 크기가 상대적으로 인쇄회로기판의 크기에 비해 작게 형성될 경우, 도 3에서와 같은 방열 구조가 형성될 수 있다. 그러나, 버스바의 크기가 인쇄회로기판의 크기에 대응하도록 상대적으로 크게 형성될 경우, 도 2에서와 같이 방열 구조가 형성될 수 있다. 따라서, 도 2 및 도 3은 본 실시 예의 사상을 구분하는 것이 아닌, 다양한 적용 예들을 도시한 것으로 이해될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 버스바(140)와 마주하는 상기 하우징(110)의 내면에는 내측으로 돌출되는 돌출부(170)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 돌출부(170)의 형성 영역과 대향하는 상기 하우징(110)의 외면에는 상기 방열핀(120)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 돌출부(170)는 상기 방열핀(120)과 상, 하 방향으로 오버랩(overlab)되게 배치된다.
한편, 상기 돌출부(170)에서 상기 버스바(140)와 마주하는 면에는 타 영역보다 외측으로 함몰되는 제1홈(172)이 형성될 수 있다. 상기 제1홈(172)은 단면적이 상기 버스바(140)의 단면적에 대응하거나 보다 크게 형성되어, 상기 버스바(140)의 적어도 일부 영역을 내측에 수용할 수 있다. 그리고, 상기 제1홈(172)의 바닥면과 상기 버스바(140) 사이에는 상기 열전도층(150)이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 방열핀(120)의 형성 영역의 내면에 상기 돌출부(170)를 구비하여 상기 버스바(140)와 마주하게 배치시킴으로써, 상기 방열핀(120)으로 열이 효율적으로 전달될 수 있다. 즉, 상기 버스바(140)에서 발생된 열이 상기 하우징(110) 내 타 영역으로 이동함이 없이, 상기 돌출부(170)를 통해 상기 방열핀(120)으로 직접적으로 전달되므로 방열 효율이 증가될 수 있다.
한편, 상기 버스바(140)에는 전술한 바와 같이 일정 전압이 형성되어 전류가 유동하므로, 타 구성과의 전기적인 쇼트(Short)가 발생되는 것을 방지하여야 한다. 따라서, 본 실시 예에서는 상기 제1홈(172)의 바닥면에 바닥면으로부터 타 영역에 비해 함몰 형성되는 제2홈(174)을 구비하여, 상기 스크류(160)의 단부가 상기 하우징(110)의 내면에 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 하우징(110)은 그라운드 전압을 형성하게 되므로, 상기 스크류(160)와의 접촉을 방지하기 위한 상기 제2홈(174)을 통해 상기 스크류(160)의 단부가 상기 하우징(110)의 내면으로부터 이격될 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 스크류(160)의 단부는 상기 제2홈(174)의 바닥면으로부터 이격된다.
이하에서는, 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터의 사시도 이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터(Converter)(200)는, 하우징(210)에 의해 외형이 형성될 수 있다. 상기 하우징(210)은 단면이 대략 장방형으로 형성되어, 내부에 하나 이상의 부품을 수용하기 위한 공간을 형성할 수 있다.
상기 하우징(210)은 상기 컨버터(200)의 상부를 형성할 수 있다. 상기 하우징(210)의 상면은 상기 컨버터(200)의 상면을 형성할 수 있다. 상기 하우징(210)의 하부에는 별도의 베이스(미도시)가 결합될 수 있다. 따라서, 상기 베이스와 상기 하우징(210)의 결합에 의해, 상기 하우징(210)의 내부공간이 외부로부터 차폐될 수 있다.
상기 하우징(210)에는 상기 베이스와의 결합을 위한 하나 이상의 결합부(212)가 구비될 수 있다. 상기 결합부(212)는 상기 하우징(210)의 둘레를 따라 복수로 구비될 수 있다. 상기 결합부(212)에는 스크류가 관통하는 홀이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 베이스에도 상기 홀과 상, 하 방향으로 마주하도록 홀이 형성될 수 있다. 따라서, 스크류가 상기 홀들을 관통하여 상기 하우징(210)과 상기 베이스를 결합시킬 수 있다.
상기 하우징(210)의 상면에는 방열 구조(270)가 형성될 수 있다. 상기 방열 구조(270)는 상기 하우징(210)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 방열판(272)을 포함할 수 있다. 상기 방열판(272)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 상기 방열판(272)은 복수로 구비되어, 상기 하우징(210)의 상면에서 상호 이격되게 배치될 수 있다. 즉, 복수의 방열판(272) 사이에는 갭(Gap)이 형성될 수 있다. 상기 방열판(272)들은 상기 하우징(210) 외면의 단면적을 증가시켜, 상기 하우징(210)의 내부에서 발생되는 열이 외부로 용이하게 발산되도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 컨버터(200)의 인접한 영역에는 상기 방열판(272)을 향해 공기를 토출시키는 팬(미도시)이 배치될 수 있다.
상기 방열판(272)에는 방열판 지지부(274)가 구비될 수 있따. 상기 방열판 지지부(274)는 상기 하우징(210)의 상면에서 상방으로 돌출되어, 상기 방열판(272)의 일 영역에 배치될 수 있다. 상기 방열판 지지부(274)는 상기 방열판(272)의 두께보다 두껍게 형성되는 영역일 수 있다. 따라서, 상기 방열판 지지부(274)는 상기 방열판(272)의 강도를 보강할 수 있다. 상기 방열판 지지부(274)로 인해 하나의 방열판(272)은 서로 다른 영역으로 구획될 수 있다. 상기 방열판 지지부(274)는 상기 방열판(272)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 방열 구조(270)는 구획부(276)에 의해 구획될 수 있다. 상기 구획부(276)는 상기 하우징(210)의 상면에서 일 가장자리 영역과, 상기 일 가장자리 영역에 대향하는 타 가장자리 영역에 복수로 구비될 수 있다. 상기 하우징(210)의 상면으로부터 상기 구획부(276)는 돌출 높이는 상기 방열판(272)의 돌출 높이 보다 높게 형성될 수 있다. 상기 구획부(276)로 인해, 복수의 상기 방열판(272)이 형성된 영역은 타 영역과 구획될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터의 분해 사시도 이다.
도 4 및 5를 참조하면, 상기 하우징(210)의 하부에는 인쇄회로기판(230)이 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(230)은 상기 하우징(210)의 내부에 형성되는 공간에 배치되는 것으로도 이해될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(230)에는 상기 컨버터(200)의 구동을 위한 하나 이상의 전자부품이 실장 또는 결합될 수 있다. 상기 전자부품의 예로, 인덕턴스를 얻기 위한 인덕터, 전압조절을 위한 변압기 등이 포함될 수 있다. 추가로, 별도의 발광소자를 통해 발광하여, 상기 하우징(210)의 외부로 표시되는 발광모듈도 이에 포함될 수 있다.
요약하면, 상기 인쇄회로기판(230)에는 제1전기소자(231), 제2전기소자(232) 및 제3전기소자(233)가 배치될 수 있다. 상기 제1내지3전기소자(231, 232, 233)들은, 상기 컨버터(200)의 동작에 따라 열을 발생시킬 수 있다. 상기 제1내지3전기소자(231, 232, 233)들은, 상기 인쇄회로기판(230)의 일면에서 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1내지3전기소자(231, 232, 233)들이 상기 인쇄회로기판(230)의 상면에 배치된다 할 때, 상기 제1내지3전기소자(231, 232, 233)들의 높이는 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, 상기 인쇄회로기판(230)의 상면으로부터 각 전기소자의 상면까지의 거리는 서로 다를 수 있다. 일 예로, 상기 제1전기소자(231)의 높이가 가장 높고, 상기 제2전기소자(231)의 높이가 가장 낮을 수 있다.
상기 제1내지3전기소자(231, 232, 233)들은, 상기 하우징(210)의 상면에 배치된 방열 구조(270)와, 상, 하 방향으로 오버랩(Overlab)되게 배치될 수 있다.
도 6은 도 5의 분해 사시도에서 하우징을 소정 각도 회전시켜 도시한 도면이고, 도 7는 본 발명의 제2실시예에 따른 하우징의 하면을 도시한 단면도 이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 하우징과 인쇄회로기판의 배치 구조를 간략하게 도시한 단면도 이다.
도 6 내지 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 하우징(210)의 재질은 2 이상의 소재를 포함할 수 있다. 상기 하우징(210)은 플라스틱 재질의 제1몸체(211)와, 금속 재질의 제2몸체(220)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제2몸체(220)의 재질은 알루미늄(Al)일 수 있다.
상세히, 상기 제2몸체(220)는 금속 재질로 형성되어, 상기 전기소자(231, 232, 233)들과 상, 하 방향으로 오버랩(Overlab)되게 배치된다. 경우에 따라서, 상기 전기소자(231, 232, 233)들의 상면은 상기 제2몸체(220)의 하면에 접촉될 수 있다. 이는 상기 하우징(210)의 내면에 접촉되는 것으로도 설명될 수 있다.
상기 제1몸체(211)는 상기 하우징(210) 중 상기 제2몸체(220)를 제외한 영역으로서 이해될 수 있다. 즉, 상기 하우징(210)의 영역 중 상기 전기소자(231, 232, 233)와 상, 하 방향으로 오버랩(overlab)되지 않는 영역은 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1몸체(211)와 상기 제2몸체(220)는 이중 사출에 의해 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 제1몸체(211)는, 상기 제2몸체(220)에 인서트(insert) 사출 과정에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 상기 하우징(210)은 금속 영역과 비금속 영역의 접합에 의해 형성될 수 있다.
상기 하우징(210)은 내면으로부터 타 영역보다 내측으로 돌출되어 상기 복수의 전기소자들과 상, 하 방향으로 오버랩되는 복수의 영역을 가진다.
상기 제2몸체(220)는 상기 제1전기소자(231)와 상, 하 방향으로 오버랩되는 제1영역(226)과, 상기 제2전기소자(232)와 상, 하 방향으로 오버랩되는 제2영역(224)과, 상기 제3전기소자(233)와 상, 하 방향으로 오버랩되는 제3영역(228)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(210)의 하면에서 상기 제1내지3영역(226, 224, 228)의 하방으로의 돌출높이는 서로 상이할 수 있다. 즉, 상기 제1내지3전기소자(231, 232, 233)의 높이에 대응하여, 상기 제1영역(226)이 제1높이를 가지고, 제2영역(224)이 제2높이를 가지며, 제3영역(228)이 제3높이를 가진다 할 때, 제1높이는 제2높이 보다 높게 형성되고, 제3높이는 제2높이 보다 높게 형성될 수 있다. 따라서, 다수의 전기소자들의 각 높이를 고려한 하우징(210)의 방열구조가 구현될 수 있다.
한편, 상기 제3전기소자(233)가 발광소자가 구비된 발광모듈일 경우, 상기 제3영역(228)에는 상기 발광소자를 외부로 노출시키기 위한 홀(229)이 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제2몸체(220)는 전술한 바와 같이, 플라스틱 재질의 제1몸체(211)와 인서트 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 이 때, 플라스틱 재질의 상기 제1몸체(211)를 상기 제2몸체(220)에 용이하게 접합시키기 위해, 상기 제2몸체(220)에는 접합부(221)가 형성될 수 있다.
상세히, 상기 제2몸체(220)의 상면에 상기 방열판(272)이 형성되고, 상기 제2몸체(220)의 하면에 높이가 서로 다른 복수의 제1 내지 3영역(226, 224, 228)이 형성된다 할 때, 상기 접합부(221)는 상기 제2몸체(221)의 측면으로부터 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 다르게 말하면, 상기 접합부(221)는 상기 제2몸체(220)의 외면 중 상기 제1영역(211)이 결합되는 면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 따라서, 인서트 사출 과정에서 상기 접합부(221)에 의해 상기 제2몸체(220)는 표면적이 증가되어, 상기 제1몸체(221)가 용이하게 결합될 수 있다.
도 9은 도 8의 변형 예를 보인 단면도 이다.
도 9를 참조하면, 본 변형 예에서는 상기 제1 내지 3영역(226, 224, 228)이 각각 별도의 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 전술한 예에서는 상기 제1 내지 3영역(226, 224, 228)이 한몸으로 형성되어 상기 제2몸체(220)의 측면에 상기 제1몸체(211)가 결합되었으나, 본 변형 예에서는 제1 내지 3영역(226, 224, 228)이 상호 이격되고, 상기 이격된 공간에 플라스틱 재질의 상기 제2몸체(220)가 각각 배치될 수 있다.
이에 따르면, 상기 제2몸체(220)의 용이한 접합을 위해, 접합부(221)는 상기 제1영역(226), 상기 제2영역(224) 및 상기 제3영역(228)의 측면에서 각각 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르면, 하우징에서 전기소자와 마주하는 영역은 금속 재질로 형성하고, 그 외의 영역은 플라스틱 재질로 형성하여, 종래 대비 하우징의 전체 무게가 감소할 수 있어 컨버터가 보다 경량화될 수 있는 장점이 있다.
또한, 제2몸체의 외면으로부터 돌출되는 접합부로 인해, 인서트 사출 과정에서 제1몸체가 용이하게 접합될 수 있는 장점이 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.

Claims (10)

  1. 상면에 방열핀이 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판의 상면에 하면이 면접촉하는 버스바를 포함하며,
    상기 방열핀과 상기 버스바는 상, 하 방향으로 오버랩(Overlab)되게 배치되는 컨버터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판에는 제1나사홀이 형성되고,
    상기 제1나사홀과 상, 하 방향으로 마주하는 상기 버스바에는 제2나사홀이 형성되며,
    스크류가 상기 제1나사홀과 상기 제2나사홀을 관통하는 컨버터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스바의 상면과 상기 하우징의 내면 사이에는 열전도층이 형성되는 컨버터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 내면 중 상기 버스바와 마주하는 영역에는, 상기 하우징의 내면으로부터 내측으로 돌출되는 돌출부가 형성되는 컨버터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 방열핀과 상, 하 방향으로 오버랩(Overlab)되게 배치되는 컨버터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출부의 내면에는 타 영역보다 외측으로 함몰되는 제1홈이 형성되고,
    상기 제1홈에는 상기 버스바의 적어도 일부가 수용되는 컨버터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1홈의 바닥면에는 바닥면으로부터 함몰 형성되는 제2홈이 배치되고,
    상기 버스바의 단부는 상기 제2홈의 바닥면으로부터 이격되는 컨버터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스바는 상기 하우징의 내면에 면접촉하는 컨버터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는 저전압이 형성되는 LV(Low Voltage) 버스바인 컨버터.
  10. 하우징;
    상기 하우징 내 배치되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 배치되며, 구동에 따라 열을 발생시키는 하나 이상의 전기소자; 및
    상기 하우징의 외면에 배치되는 방열판을 포함하며,
    상기 하우징은,
    플라스틱 재질의 제1몸체와, 상기 제1몸체와 일체로 형성되며 상기 전기소자와 상, 하 방향으로 오버랩(overlab)되게 배치되는 금속 재질의 제2몸체를 포함하는 컨버터.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022117093A1 (en) * 2020-12-04 2022-06-09 Shanghai Valeo Automotive Electrical Systems Co., Ltd. Dcdc power converter

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200203255A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 Abb Schweiz Ag Cooling of power semiconductors
US20230371216A1 (en) * 2022-05-14 2023-11-16 Hamilton Sundstrand Corporation Cooling for power distribution systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287065A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Denso Corp 電子装置
JP2007028785A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置および電力変換装置の製造方法
JP2007215315A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Diamond Electric Mfg Co Ltd 車載用電力変換装置
JP2013188105A (ja) * 2012-03-12 2013-09-19 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2013211946A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Hitachi Automotive Systems Ltd 電力変換装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19533298A1 (de) * 1995-09-08 1997-03-13 Siemens Ag Elektronisches Modul mit Leistungsbauelementen
US20030171039A1 (en) * 2002-03-05 2003-09-11 Pierson Forrest L. Electrical box for providing electrical power and low voltage signals to a building
JP2006032490A (ja) * 2004-07-13 2006-02-02 Hitachi Ltd エンジン制御回路装置
US8730675B2 (en) * 2011-08-25 2014-05-20 Sony Corporation Electronic device and method of radiating heat from electronic device
EP3033578A4 (en) * 2013-08-16 2017-03-22 Thomson Licensing Multi-layer heat spreader assembly with isolated convective fins
US9559508B2 (en) * 2013-10-10 2017-01-31 Hamilton Sundstrand Corporation Housings with embedded bus bars and standoffs
CN108702856B (zh) * 2016-03-10 2020-02-21 株式会社自动网络技术研究所 电路构成体
JP6627666B2 (ja) * 2016-07-07 2020-01-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路基板及び電気接続箱
DE102017212968B4 (de) * 2016-08-05 2024-02-01 Robert Bosch Gmbh Gehäuseaufbau für eine elektronische steuereinheit und herstellungsverfahren
JP6958164B2 (ja) * 2017-05-23 2021-11-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 コイル装置、基板付きコイル装置及び電気接続箱
JP2020004840A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 アルパイン株式会社 電子ユニットおよびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287065A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Denso Corp 電子装置
JP2007028785A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置および電力変換装置の製造方法
JP2007215315A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Diamond Electric Mfg Co Ltd 車載用電力変換装置
JP2013188105A (ja) * 2012-03-12 2013-09-19 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2013211946A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Hitachi Automotive Systems Ltd 電力変換装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022117093A1 (en) * 2020-12-04 2022-06-09 Shanghai Valeo Automotive Electrical Systems Co., Ltd. Dcdc power converter

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