(57)【要約】【課題】本発明は、接地環境によって接地配線間の連結を遮断するためのスイッチを含む基板装置を提供する。【解決手段】本発明は、印刷回路基板、前記印刷回路基板の一面に配置される第１接地配線、前記印刷回路基板の他面に配置される第２接地配線、及び前記第１接地配線と前記第２接地配線の間の重畳領域に配置されて、前記印刷回路基板を貫通するボルトと、前記第２接地配線に接触して、前記ボルトのねじ部に結合されるナットを含むスイッチモジュールを含む、基板装置を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷回路基板；
前記印刷回路基板の一面に配置される第１接地配線；
前記印刷回路基板の他面に配置される第２接地配線；及び
前記第１接地配線と前記第２接地配線の間の連結を選択的に遮断するスイッチモジュールを含み、
前記スイッチモジュールは、前記第１接地配線と前記第２接地配線の間の重畳領域に配置されて、前記印刷回路基板を貫通するボルトと、前記第２接地配線に接触して前記ボルトのねじ部に結合されるナットを含む、基板装置。
【請求項２】
前記ボルト及び前記ナットのそれぞれは、導電性材料からなり,
前記スイッチモジュールは、前記ボルトの頭部と前記第１接地配線の間に配置されて、前記ボルトと前記第１接地配線の間を絶縁させる絶縁層部材をさらに含む、請求項１に記載の基板装置。
【請求項３】
前記スイッチモジュールが前記絶縁層部材を含むと、前記スイッチモジュールは、前記第１及び第２接地配線間の連結を遮断して、
前記スイッチモジュールが前記絶縁層部材を含まないと、前記スイッチモジュールは、前記第１及び第２接地配線間を連結する、請求項２に記載の基板装置。
【請求項４】
前記絶縁層部材は、絶縁ワッシャーからなる、請求項２又は請求項３に記載の基板装置。
【請求項５】
前記スイッチモジュールは、
前記ボルトのねじ部と前記印刷回路基板の間に配置される絶縁ホールをさらに含む、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板装置。
【請求項６】
前記印刷回路基板に配置されて、ＥＭＣをフィルタリングするＥＭＣフィルター部をさらに含み、
前記ＥＭＣフィルター部は、前記第１接地配線を通じて接地電源に連結される、 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の基板装置。
【請求項７】
前記印刷回路基板に配置されて、モーターに３相交流信号を供給するインバータ部；及び
前記印刷回路基板を貫通するコンタクトホールを通じて前記第２接地配線に連結される第３接地配線をさらに含み、
前記インバータ部は、前記第２及び第３接地配線を通じて接地電源に連結される、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の基板装置。
【請求項８】
前記印刷回路基板の他面に対向して、前記ナットに固定されるヒートシンクをさらに含む、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板を含む基板装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷回路基板は、各種能動素子または受動素子を実装して、所定機能のための回路を具現するように設けられる。そして、印刷回路基板は、各回路の電気的安全性及びノイズ放出のための接地電源を含む。接地電源の絶縁性が確保されない場合、すなわち接地環境が劣悪である場合、印刷回路基板を含む基板装置の安全性及び信頼度が低下するという問題点がある。
【０００３】
一例として、モーター駆動装置の印刷回路基板には、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）がモーターに流入することを最小限とするためのＥＭＣフィルター部、及びモーターに３相交流信号を供給するインバータ部が配置され得る。
【０００４】
ここで、ＥＭＣフィルター部及びインバータ部のそれぞれは、電気的安全性のために接地電源（ＧＮＤ）に連結される。
【０００５】
通常、接地電源（ＧＮＤ）は、電気的連結を遮断する絶縁部材であるため、ＥＭＣフィルター部の接地配線とインバータ部の接地配線が接地電源（ＧＮＤ）を通じて電気的に連結されるか否かを考慮する必要がない。
【０００６】
しかし、モーター駆動装置が配設された場所の接地環境が劣悪である場合、ＥＭＣフィルター部の接地配線とインバータ部の接地配線は、接地電源（ＧＮＤ）を通じて電気的に連結することができる。それにより、ＥＭＣフィルター部の接地配線から放出されたＥＭＣ及びインバータ部の接地配線から放出された伝導ノイズ（ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｎｏｉｓｅ）は、ＥＭＣフィルター部又はインバータ部に流入され得る。この場合、装置の安全性及び信頼度が低下するという問題点がある。
【０００７】
したがって、モーター駆動装置は、接地環境によってＥＭＣフィルター部の接地配線とインバータ部の接地配線の間の連結を遮断するためのスイッチを含む必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、接地環境によって接地配線間の連結を遮断するためのスイッチを含む基板装置を提供する。
【０００９】
本発明の目的らは、以上で言及した目的に制限されないし、言及していない本発明の他の目的及び長所らは、下記の説明により理解されるし、本発明の実施形態によりさらに明らかに理解されるだろう。また、本発明の目的及び長所らは、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現できることが分かりやすいだろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するために、本発明の一例示は、印刷回路基板、前記印刷回路基板の一面に配置される第１接地配線、前記印刷回路基板の他面に配置される第２接地配線、及び前記第１接地配線と前記第２接地配線間の重畳領域に配置されて、前記印刷回路基板を貫通するボルトと、前記第２接地配線に接触して前記ボルトのねじ部に結合されるナットを含むスイッチモジュールを含む、基板装置を提供する。
【００１１】
前記ボルト及び前記ナットのそれぞれは、導電性材料からなり、前記スイッチモジュールは、前記ボルトの頭部と前記第１接地配線の間に配置されて、前記ボルトと前記第１接地配線の間を絶縁させる絶縁層部材をさらに含む。
【００１２】
ここで、前記スイッチモジュールが前記絶縁層部材を含むと、前記スイッチモジュールは、前記第１及び第２接地配線を相互連結して、前記スイッチモジュールが前記絶縁層部材を含まないと、前記スイッチモジュールは、前記第１及び第２接地配線間の連結を遮断する。
【００１３】
また、前記基板装置は、前記基板の他面に対向するヒートシンクをさらに含むことができる。この場合、前記ナットは、ヒートシンクに固定した状態で前記ボルトのねじ部に結合される。
【発明の効果】
【００１４】
前述のような基板装置は、第１及び第２接地配線間の重畳領域に配置されるスイッチモジュールを含む。スイッチモジュールは、基板を貫通するボルト及びボルトに結合されるナットを含む。そして、スイッチモジュールは、ボルトと第１接地配線の間に配置される絶縁層部材をさらに含んでもよい。
【００１５】
このようなスイッチモジュールは、絶縁層部材を含むか否かによって、第１及び第２接地配線間の連結を選択的に遮断することができる。すなわち、ボルトと第１接地配線の間の絶縁層部材を含む場合、スイッチモジュールは、第１及び第２接地配線の間の連結を遮断する。一方、絶縁層部材を含まない場合、スイッチモジュールは、第１及び第２接地配線を連結する。
【００１６】
かかるスイッチモジュールを含むことで、配設された場所の接地環境によって第１及び第２接地配線間の連結を選択的に遮断しやすくなる。したがって、基板装置の信頼度及び安全性が向上する。
【００１７】
また、スイッチモジュールのボルトとナットの間のねじ結合を通じて、ヒートシンクが印刷回路基板に固定されるため、ヒートシンクを固定するための別途部材が除去されてもよい。これにより、基板装置の簡素化及び軽量化に有利になり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態によるモーター駆動装置に対する一例示を示した図面である。
【図２】図１の印刷回路基板の等価回路に対する一例示を示した図面である。
【図３】図１のＩ−Ｉ’に対する一例示である。
【図４】図１のＩ−Ｉ’に対する一例示である。
【図５】図１のＩ−Ｉ’に対する他の一例示である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
前述の目的、特徴及び長所は、添付図面を参照して詳細に後述し、これによって本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を容易に実施することができるだろう。本発明を説明するにおいて、本発明に係る公知技術に対する具体的な説明は、本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には詳細な説明を省略する。以下、添付図面を参照して、本発明による望ましい実施形態を詳説する。図面において同じ参照符号は、同一または類似の構成要素を指すものとして使われる。
【００２０】
以下、本発明の一実施形態による基板装置について添付図面を参考して詳説する。以下の説明では、基板装置のうちモーター駆動装置を一例に挙げて、本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態によるモーター駆動装置に対する一例示を示した図面である。図２は、図１の印刷回路基板の等価回路に対する一例示を示した図面である。図３及び図４は、図１のＩ−Ｉ’に対する一例示である。図５は、図１のＩ−Ｉ’に対する他の一例示である。
【００２２】
図１に示されたように、モーター駆動装置１００は、印刷回路基板１０１と入出力ウィンドウ１０２及びこれらを収納する筐体１０３を含む。
【００２３】
図１に詳しく示されていないが、入出力ウィンドウ１０２は、モーターに対する使用者の指令が入力されるボタンらと、モーターの駆動状態を表示する状態表示窓を含むことができる。
【００２４】
モーター駆動装置１００は、印刷回路基板１０１に配置されるＥＭＣフィルター部１１０、インバータ部１２０、ＥＭＣフィルター部１１０に対応する第１接地配線１１１、インバータ部１２０に対応する第２、第３及び第４接地配線１２１，１２２，１２３、及び第１接地配線１１１と第２接地配線１２１の間を選択的に連結するスイッチモジュール１３０をさらに含む。
【００２５】
そして、モーター駆動装置１００は、印刷回路基板１０１に配置されて、入出力ウィンドウ１０２を通じて入力された使用者の指令に基づいて、インバータ部１２０の駆動を制御するインバータ駆動部１４０をさらに含むことができる。例示として、インバータ駆動部１４０は、インバータ部１２０の各スイッチをＯＮ−ＯＦＦ駆動するためのＰＷＭ制御信号を供給することができる。
【００２６】
また、モーター駆動装置１００は、印刷回路基板１０１に配置されるパッド部１５０をさらに含んでもよい。
【００２７】
パッド部１５０は、ＥＭＣフィルター部１１０に対応する第１接地配線１１１に連結された第１接地パッド１５１、及びインバータ部１２０に対応する第４接地配線１２３に連結された第２接地パッド１５２を含む。
【００２８】
図２に示されたように、本発明の一実施形態によるモーター駆動装置１００は、ＥＭＣフィルター部１１０、インバータ部１２０及びインバータ駆動部１４０を含む。
【００２９】
そして、モーター駆動装置１００は、ＥＭＣフィルター部１１０とインバータ部１２０の間に連結されるダイオード整流部（ＤＲ；Ｄｉｏｄｅ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）、初期チャージングネットワーク部（ＩＣＮ；Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）及び直流キャパシター（ＣDC）をさらに含むことができる。また、モーター駆動装置１００は、直流キャパシター（ＣDC）に連結される電源部（ＳＭＰＳ）をさらに含んでもよい。
【００３０】
モーター駆動装置１００は、交流電力が入力される入力端（ＩＮ）とＥＭＣフィルター部１１０の間に配置されて、各相に対応する電磁接触器（ＭＣ；Ｍａｇｎｅｔ Ｃｏｎｔａｃｔ）をさらに含んでもよい。
【００３１】
ＥＭＣフィルター部１１０は、交流電力でＥＭＣをフィルタリングしてＥＭＣを接地（ＧＮＤ）に排出して、フィルタリングされた交流電源を出力する。
【００３２】
このようなＥＭＣフィルター部１１０は、第１接地配線１１１を通じて第１接地パッド１５１に連結されることで、第１接地電源（ＧＮＤ１）に連結される。
【００３３】
ダイオード整流部（ＤＲ）は、ＥＭＣフィルター部１１０によってフィルタリングされた交流電源を整流する。
【００３４】
初期チャージングネットワーク部（ＩＣＮ）は、相互並列に連結されたチャージング抵抗（ＣＲＲｅ）及びリレー（Ｒｅｌａｙ）を含む。
【００３５】
リレー（Ｒｅｌａｙ）がターンオンすると、ダイオード整流部（ＤＲ）の出力によって直流キャパシター（ＣDC）が充電される。
【００３６】
電源部（ＳＭＰＳ）は、少なくとも一つのスイッチングレギュレーターを含む。このような直流電源（ＳＭＰＳ）は、スイッチングレギュレーターの１次側に連結された直流キャパシター（ＣDC）に充電された電圧を変換して、スイッチングレギュレーターの２次側に連結された負荷に所定レベルの直流電圧を供給する。すなわち、電源部（ＳＭＰＳ）は、インバータ駆動部１４０等を駆動するための直流電圧を供給する。例示として、電源部（ＳＭＰＳ）は、３．３Ｖ、５Ｖ、７Ｖ、１５Ｖ及び２４Ｖのうち少なくとも一つを供給することができる。
【００３７】
インバータ部１２０は、３相ブリッジ連結構造のスイッチらを含む。かかるインバータ部１２０は、直流キャパシター（ＣDC）に充電された電圧に基づいて、３相交流信号を生成し、３相交流信号を出力端（ＯＵＴ）を通じてモーター（未図示）に供給する。
【００３８】
このとき、インバータ部１２０のスイッチらは、インバータ駆動部１４０のＰＷＭ制御信号に基づいてターンオン−ターンオフ駆動する。
【００３９】
また、インバータ部１２０は、３相交流信号の生成時に生じた伝導ノイズ（ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｎｏｉｓｅ）を放出する必要がある。これに、インバータ部１２０は、第２、第３及び第４接地配線（図１の１２１，１２２，１２３）を通じて第２接地パッド１５２に連結されることで、第２接地電源（ＧＮＤ２）に連結される。
【００４０】
スイッチモジュール１３０は、ＥＭＣフィルター部１１０に連結された第１接地電源（ＧＮＤ１）と、インバータ部１２０に連結された第２接地電源（ＧＮＤ２）の間の連結を選択的に遮断するためのものである。
【００４１】
一例として、モーター駆動装置１００が接地環境の劣悪な場所に配設された場合、第１及び第２接地電源（ＧＮＤ１、ＧＮＤ２）を通じてＥＭＣフィルター部１１０及びインバータ部１２０は相互連結され得る。この場合、ＥＭＣ及び伝導ノイズは、モーター駆動装置１００のＥＭＣフィルター部１１０及びインバータ部１２０のうち少なくとも一つに再び流入され得る。すなわち、ＥＭＣ及び伝導ノイズは、接地電源（ＧＮＤ）を通じて好適に排出されないという問題点がある。
【００４２】
これに、本発明の一実施形態によるモーター駆動装置１００は、接地環境によって第１及び第２接地電源（ＧＮＤ１、ＧＮＤ２）間の連結を選択的に遮断するためのスイッチモジュール１３０を含む。これにより、劣悪な接地環境によるモーター駆動装置１００の誤動作を防ぐことができる。
【００４３】
図３に示されたように、モーター駆動装置１００は、印刷回路基板１０１の一面上に配置される第１接地配線１１１、印刷回路基板１０１の他面上に配置される第２接地配線１２１、及び第１接地配線１１１と第２接地配線１２１の間の重畳領域に配置されるスイッチモジュール１３０を含む。
【００４４】
ここで、第１接地配線１１１はＥＭＣフィルター部１１０に連結されて、第２接地配線１２１はインバータ部１２０に連結される。但し、これは単なる例示であって、第１接地配線１１１はインバータ部１２０に連結されて、第２接地配線１２１はＥＭＣフィルター部１１０に連結されてもよいことは当然である。
【００４５】
そして、図１を参照すれば、モーター駆動装置１００は、印刷回路基板１０１の一面上に配置される第３及び第４接地配線１２２，１２３をさらに含み、第３及び第４接地配線１２２，１２３は、それぞれコンタクトホール（ＣＴ）を通じて印刷回路基板１０１の他面に配置された第２接地配線１２１と連結される。
【００４６】
すなわち、図３の図示のように、第２接地配線１２１は、印刷回路基板１０１の一面上に配置された第３接地配線１２２にコンタクトホール（ＣＴ）を通じて連結される。
【００４７】
スイッチモジュール１３０は、印刷回路基板１０１を貫通するボルト１３１、第２接地配線１２１に接触してボルト１３１のねじ部１３１１に結合されるナット１３２、ボルト１３１の頭部１３１２と第１接地配線１１１の間に配置される絶縁層部材１３３、及びボルト１３１のねじ部１３１１と印刷回路基板１０１の間に配置される絶縁ホール１３４を含む。ここで、ボルト１３１及びナット１３２のそれぞれは、導電性材料からなる。
【００４８】
ボルト１３１の頭部１３１２は、印刷回路基板１０１の一面に対向して、ボルト１３１のねじ部１３１１は、絶縁ホール１３４内に挿入される。絶縁層部材１３３は、ボルト１３１の頭部１３１２と第１接地配線１１１の間に配置されて、絶縁ホール１３４は、ボルト１３１のねじ部１３１１と印刷回路基板１０１の間に配置される。ここで、絶縁層部材１３３は、絶縁ワッシャーからなってもよい。
【００４９】
かかる絶縁層部材１３３及び絶縁ホール１３４によって、ボルト１３１の頭部１３１２と第１接地配線１１１の間の接触が遮断される。
【００５０】
すなわち、絶縁層部材１３３が配置されることで、ボルト１３１と第１接地配線１１１の間の連結が遮断される。
【００５１】
一方、図４に示されたように、スイッチモジュール１３０が絶縁層部材１３３を含まない場合、ボルト１３１の頭部１３１２は、第１接地配線１１１に接触される。このようなボルト１３１は、第１接地配線１１１に電気的に連結される。
【００５２】
ナット１３２は、印刷回路基板の他面に配置されて、第２接地配線１２１に接触される。
【００５３】
これにより、スイッチモジュール１３０は、第１及び第２接地配線１１１，１２１に接するボルト１３１及びナット１３２を通じて、第１及び第２接地配線１１１，１２１を相互連結する。
【００５４】
他に説明すれば、本発明の一実施形態によるスイッチモジュール１３０は、ボルト１３１と第１接地配線１１１の間に配置された絶縁層部材１３３を含むと、第１及び第２接地配線１１１，１２１間の連結を遮断する。逆に、絶縁層部材を含まないと、スイッチモジュール１３０は、第１及び第２接地配線１１１，１２１間を連結させる。
【００５５】
以上のように、本発明の一実施形態によるモーター駆動装置１００は、ＥＭＣフィルター部１１０と接地電源（ＧＮＤ１）の間の第１接地配線１１１と、インバータ部１２０と接地電源（ＧＮＤ２）の間の第２接地配線１２１と、第１及び第２接地配線１１１，１２１間の連結を選択的に遮断するスイッチモジュール１３０を含む。
【００５６】
このようなスイッチモジュール１３０により、モーター駆動装置１００が配設された場所の接地環境が劣悪である場合、ＥＭＣフィルター部１１０の接地電源（ＧＮＤ１）とインバータ部１２０の接地電源（ＧＮＤ２）を容易に遮断することができる。したがって、ＥＭＣフィルター部１１０及びインバータ部１２０から放出されるＥＭＣ又はノイズは、接地電源（ＧＮＤ１、ＧＮＤ２）を通じてモーター駆動装置１００に流入することを防ぐことができる。
【００５７】
スイッチモジュール１３０は、相互ねじ結合されるボルト１３１とナット１３２を含む。そして、スイッチモジュール１３０は、ボルト１３１とナット１３２の間に挟まれる絶縁層部材１３３を選択的に含む。このような絶縁層部材１３３の配置有無を通じて、ボルト１３１と第１接地配線１１１の間の連結を選択的に遮断することができる。
【００５８】
このようなボルト１３１とナット１３２のねじ結合により、スイッチモジュール１３０は、印刷回路基板１０１から容易に離脱することを防ぐことができる。
【００５９】
すなわち、ボルト１３１とナット１３２のねじ結合は、挿入構造で結合されるジャンパー形態のスイッチモジュールに比べて、さらに堅固な固定力を有する。したがって、ボルト１３１とナット１３２を含む構造のスイッチモジュール１３０は、印刷回路基板１０１に安定的に固定することができる。これにより、装置１００の信頼度及び安全性はさらに向上するという長所がある。
【００６０】
一方、本発明の一実施形態によれば、スイッチモジュール１３０は、相互ねじ結合されるボルト１３１とナット１３２を含むことで、スイッチモジュール１３０を利用して他のモジュールを印刷回路基板１０１に固定することができる。
【００６１】
図５に示されたように、モーター駆動装置１００は、印刷回路基板１０１等で生じた熱を容易に放出するためのヒートシンク１０４をさらに含んでもよい。
【００６２】
このとき、スイッチモジュール１３０のナット１３２は、ヒートシンク１０４に固定した状態で、ボルト１３１のねじ部１３１１に結合される。すなわち、ナット１３２は、ヒートシンク１０４の一部として設けられてもよい。
【００６３】
又は、図５に詳しく示されていないが、ナット１３２は、ボルト１３１と結合した状態で、所定の固定部材を通じてヒートシンク１０４に固定されてもよい。このとき、固定部材は、接着剤または両面テープに選択されてもよい。
【００６４】
このようにすれば、スイッチモジュール１３０のボルト１３１とナット１３２を通じて、ヒートシンク１０４は、印刷回路基板１０１に固定することができる。これにより、ヒートシンク１０４を固定するための別途部材を除去することができ、装置１００の簡素化及び軽量化に有利である。
【００６５】
前述の本発明は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であり、前述の実施形態及び添付図面によって限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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