WO2021141360A1 - 변압기용 기판 모듈 및 파워모듈 - Google Patents

변압기용 기판 모듈 및 파워모듈 Download PDF

Info

Publication number
WO2021141360A1
WO2021141360A1 PCT/KR2021/000085 KR2021000085W WO2021141360A1 WO 2021141360 A1 WO2021141360 A1 WO 2021141360A1 KR 2021000085 W KR2021000085 W KR 2021000085W WO 2021141360 A1 WO2021141360 A1 WO 2021141360A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
transformer
module
connection part
substrates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2021/000085
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김수산
박성준
조용석
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Innotek Co Ltd
Original Assignee
LG Innotek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Innotek Co Ltd filed Critical LG Innotek Co Ltd
Priority to EP21738347.0A priority Critical patent/EP4089695A4/en
Priority to JP2022540777A priority patent/JP7832894B2/ja
Priority to CN202180008475.3A priority patent/CN114930476A/zh
Priority to US17/790,564 priority patent/US12289835B2/en
Publication of WO2021141360A1 publication Critical patent/WO2021141360A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of flexible or folded printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H01F27/027—Casings specially adapted for combination of signal type inductors or transformers with electronic circuits, e.g. mounting on printed circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/06—Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0209—External configuration of printed circuit board adapted for heat dissipation, e.g. lay-out of conductors, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0277—Bendability or stretchability details
    • H05K1/0278—Rigid circuit boards or rigid supports of circuit boards locally made bendable, e.g. by removal or replacement of material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/148—Arrangements of two or more hingeably connected rigid printed circuit boards, i.e. connected by flexible means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in printed circuit boards [PCB], e.g. insert-mounted components [IMC]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/06—Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type
    • H01F2027/065—Mounting on printed circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • H05K1/0265—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board characterized by the lay-out of or details of the printed conductors, e.g. reinforced conductors, redundant conductors, conductors having different cross-sections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/05—Flexible printed circuits [FPCs]
    • H05K2201/056—Folded around rigid support or component
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/1003—Non-printed inductor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10166—Transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431—Details of mounted components
    • H05K2201/10507—Involving several components
    • H05K2201/10522—Adjacent components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431—Details of mounted components
    • H05K2201/10507—Involving several components
    • H05K2201/10545—Related components mounted on both sides of the PCB
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10742—Details of leads
    • H05K2201/10886—Other details
    • H05K2201/10901—Lead partly inserted in hole or via

Definitions

  • the present invention relates to a substrate module for a transformer, and more particularly, to a substrate module mounted on a transformer, applying a voltage or current to the transformer, and formed of a substrate for controlling the input of voltage or current, and a power module including the same It is an invention.
  • a data center is a building or facility that provides server computers and network lines. Also called a server hotel. Data centers began to grow explosively with the spread of the Internet. As thousands or tens of thousands of server computers are needed to store and display vast amounts of information such as Internet searches, shopping, games, and education on websites, an Internet data center is established for the purpose of stably managing these server computers in one place. was built A data center of a telecommunication company is sometimes called an Internet data center (IDC) and a data center for a cloud service is called a cloud data center. integrated and used.
  • IDC Internet data center
  • Internet data centers are mainly installed in multi-story high-rise buildings.
  • a cage is installed for each user group on each floor, several racks are installed in it, and a switch is placed in each rack. It has a structure that connects multiple server computers.
  • a constant temperature and humidity device is installed and operated to maintain a constant temperature and humidity, such as a large-capacity cooling device to cool the heat emitted from the server computer.
  • a power supply unit is also provided as a power module for stable power supply to a data center, and various studies are being conducted to implement a circuit having a high power density.
  • PSU power supply unit
  • power semiconductors and devices are examining various new technologies, and they are implementing products in a modular form to realize high power density with scalability.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a substrate module for a transformer and a power module including the same, which is mounted on a transformer, applies a voltage or current to the transformer, and is formed of a substrate for controlling the input of voltage or current .
  • the substrate module includes a first substrate including a transformer connection unit connected to the terminal of the transformer; at least one second substrate on which a switch module connected to the transformer is formed; and a conductive connection part connecting the first substrate and the second substrate, wherein the first substrate and the second substrate are disposed to form a predetermined angle by the conductive connection part.
  • the transformer connection unit may be connected to a terminal of a secondary coil of the transformer.
  • the first substrate may include an inductor connection part connected to a terminal of a secondary-side inductor disposed on one side of the transformer.
  • the transformer connection part may be formed of a plurality of holes connected to the plurality of terminals of the transformer
  • the inductor connection part may be formed of a plurality of holes connected to the terminals of the secondary-side inductor.
  • the first substrate may include a bus bar connecting the transformer connection part and the conductive connection part, and the inductor connection part and the conductive connection part.
  • the switch module may include a plurality of FET modules disposed on the first surface of the second substrate and a control module disposed on the second surface of the second substrate to control the plurality of FET modules.
  • a heat dissipation unit for dissipating heat generated by the switch module to the outside may be disposed on the second surface of the second substrate.
  • the first substrate is located on the upper surface of the transformer
  • the second substrate includes a 2-1 substrate and a 2-2 substrate spaced apart from the 2-1 substrate, and the 2-1 substrate
  • One end of the substrate and the second substrate 2-2 may be connected to each other while forming a predetermined angle on both sides of the first substrate, and the other end may be connected to the main substrate located on the lower surface of the transformer.
  • a third substrate on which a switch module connected to the primary coil of the transformer is formed may be connected to the second substrate.
  • a power module includes a transformer; and a board module including a switch module connected to the primary coil or the secondary coil of the transformer to input or output a voltage or current, and control the input and output of the voltage or current, the substrate module comprising: a first substrate on which a transformer connection unit connected to a terminal of the transformer is formed; and at least one second substrate on which a switch module for controlling the transformer is formed, wherein the first substrate and the second substrate are connected at a predetermined angle by a bendable conductive connection part.
  • the present invention it is possible to replace a large number of busbars with a PCB board module, thereby reducing man-hours, which is advantageous in terms of process.
  • the number of soldering can be reduced, so that the contact resistance can be reduced.
  • the number of man-hours required to insert each heat sink can be reduced, and heat dissipation can be improved because it is possible to eliminate the heat sink from interfering with the air flow of the fan.
  • the effect according to the present invention is not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
  • FIG. 1 is a perspective view of a substrate module for a transformer according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are perspective views of a substrate module for a transformer according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 and 5 are exploded views of one side and the other side of a substrate module for a transformer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a transformer on which a substrate module for a transformer according to an embodiment of the present invention is mounted.
  • FIG. 7 illustrates a power module including a substrate module for a transformer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining a process of mounting a substrate module for a transformer to a transformer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a substrate module for a transformer according to a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining a substrate module for a transformer according to a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12 and 13 are perspective views of a substrate module for a transformer according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 and 15 are exploded views of one side and the other side of a substrate module for a transformer according to a third embodiment of the present invention.
  • 16 is a view for explaining the application of a substrate module for a transformer to a power module according to a third embodiment of the present invention.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
  • a component when it is described that a component is 'connected', 'coupled', or 'connected' to another component, the component is directly 'connected', 'coupled', or 'connected' to the other component. In addition to the case, it may include a case of 'connected', 'coupled', or 'connected' by another element between the element and the other element.
  • FIG. 1 is a perspective view of a substrate module for a transformer according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate module 100 for a transformer is composed of a first substrate 110 and second substrates 120 and 140 connected by a conductive connection part 130, or the second substrates 120 and 140 ) may be composed of only one of the 2-1 substrate 120 or the 2-2 substrate 140 .
  • the substrate module 100 for a transformer is mounted on the transformer 210 to input or output a voltage or current to the transformer 210, and to control the input and output of the voltage or current.
  • a switch module includes a switch module.
  • the transformer 210 Transformer
  • the transformer 210 in the power module receives a voltage from an external power source such as a battery and requires power. Transforms the voltage to the voltage required for the device and outputs it.
  • the transformer 210 may be an inverter that converts direct current into alternating current, or a converter that converts direct current into direct current or converts alternating current into direct current.
  • the voltage input to the transformer 210 may be a transformer 210 that is input in polyphase by a switch.
  • it may be a phase shift full bridge (PSFB) transformer.
  • PSFB phase shift full bridge
  • the PSFB transformer has a constant duty ratio, and the output voltage can be adjusted according to how much the phase is pushed or pulled. That is, the output voltage of the transformer can be controlled by controlling the phase of each bridge circuit.
  • the primary coil 211 and the secondary coil 212 forming the transformer 210 may be formed with a predetermined number of coils or a predetermined number of coils according to the turns ratio.
  • the primary coil 211 and the secondary coil 212 may be insulated from each other.
  • the first substrate 110 may include a transformer connection unit 111 connected to a terminal of the transformer 210 .
  • the bus bar 112 of FIG. 2 may be formed on the first substrate 110 , or the first substrate 110 may further include the inductor connection part 113 of FIG. 3 .
  • the first substrate 110 may include a transformer connection part 111 and may be connected to the transformer 210 through the transformer connection part 111 .
  • the transformer connection part 111 may be formed of a plurality of holes connected to a plurality of terminals of the transformer 210 as shown in FIG. 1 .
  • a plurality of terminals of each transformer 210 may be inserted into the plurality of holes, and the terminals of the transformer 210 and the first substrate 110 may be soldered to be coupled thereto.
  • the number of holes of the transformer connection part 111 may vary according to the number of terminals of the transformer 210 to be connected to the first substrate 110 .
  • the hole of the transformer connection part 111 is formed correspondingly according to the shape and position of the terminal of the transformer 210 .
  • the transformer connection unit 111 may be connected to a terminal of the secondary coil 212 of the transformer 210 .
  • the transformer 210 is formed of a primary coil 211 and a secondary coil 212, and the primary coil 211 of the transformer 210 is connected to the main board to receive voltage or current, and the transformer (
  • the secondary coil 212 of the 210 may be connected to the transformer connection part 111 of the first substrate 110 .
  • two coils may be connected in parallel, and each coil may be formed of a plurality of coils according to a turns ratio.
  • the secondary coil 212 of the transformer 210 may be formed only in the form of one loop, not in the form of being wound several times.
  • two coils may be connected in series to implement the turns ratio of two turns. That is, when two coils are to be wound according to the turns ratio of the secondary coil 212, the two coils are connected in series to form one coil set implementing the corresponding turns ratio, and the capacity is increased.
  • two sets of coils can be connected in parallel. In this case, a total of four coils are required, and in order to connect the four coils in series or in parallel, two terminals are needed for each coil. That is, the transformer connection part 111 may be formed of a total of eight holes. In addition, as shown in FIG.
  • a hole position may be formed at a different position for each coil according to the shape and position of the terminal of the secondary coil 212 of the transformer 210 .
  • the two holes forming a pair connected to the two terminals of each coil may be formed to be shifted, or may be formed on the same line.
  • a bus bar 112 connected to the transformer connection unit 111 may be formed on the first substrate 110 .
  • the transformer connection part 111 must be connected to a power line so that a voltage or current can be applied or applied through the transformer connection part 111 .
  • a bus bar 112 is formed on the first substrate 110 , and power may be applied to the transformer connection unit 111 through the bus bar 112 .
  • the bus bar 112 may be formed of a conductive material such as a copper plate inside the first substrate 110 .
  • the bus bar 112 is a conductor performing electrical connection. A large current may flow by using the bus bar 112 .
  • the plurality of terminals of the transformer 210 should be connected to each other or insulated according to the connection relationship of the coils.
  • the bus bar 112 formed on the first substrate 110 may be formed to electrically connect the connection terminals connected to the transformer connection unit 111 to each other or to be electrically insulated from each other according to the connection relationship of each coil.
  • the bus bar 112 may be formed in various shapes according to a design, and may be formed inside the first substrate 110 according to a design. As shown in FIG. 2 , the bus bar 112 may be formed according to a connection relationship between terminals. Terminals connected to each other may be formed to be connected together to one bus bar 112 , and terminals not connected to each other may be formed to be connected to another bus bar 112 and insulated bus bar 112 .
  • bus bars 112 For insulation between the bus bars 112 , they may be spaced apart by a predetermined distance between the bus bars 112 .
  • the bus bars 112 insulated from each other may be spaced apart by a distance required for insulation according to the magnitude of the current flowing through the bus bars 112 .
  • Each bus bar 112 may be connected to the second substrates 120 and 140 , and may be connected to a power line through the second substrates 120 and 140 .
  • Each bus bar 112 may be connected to the switch modules 125 and 145 formed on the second substrates 120 and 140 .
  • the second substrates 120 and 140 may be connected to a main substrate including a power line, and the first substrate 110 may receive power through the second substrates 120 and 140 . Alternatively, the first substrate 110 may be directly connected to the power line or may be connected to the main substrate.
  • the first substrate 110 may include an inductor connection part 113 connected to a terminal of the secondary-side inductor 230 .
  • a secondary-side inductor 230 or a primary-side inductor 210 may be additionally disposed.
  • the secondary-side inductor 230 may be connected to an output terminal of the secondary coil 212 .
  • the first substrate 110 may include an inductor connection unit 113 connected to a terminal of the secondary-side inductor 230 .
  • inductor connection units 113 may be formed as many as the number of terminals of the secondary-side inductor 230 .
  • the inductor connection unit 113 may also be formed with eight holes.
  • the terminals of the secondary-side inductor 230 may be coupled to the inductor connection unit 113 by soldering while the terminals of the secondary-side inductor 230 are inserted into the plurality of holes of the inductor connection unit 113 .
  • the secondary-side inductor is connected to an output terminal of the secondary coil 212 of the transformer 210 , and a bus bar 112 to which the transformer connection parts 111 corresponding to the output terminal of the secondary coil 212 of the transformer 210 are connected. ) can be linked together.
  • the corresponding bus bar 112 may be electrically connected to the 2-2 substrate 140 through the secondary-side inductor 230 .
  • the main substrate of the secondary side inductor 230 is connected through the 2-2 substrate 140 through the bus bar 112 formed on the first substrate 110 , and the main substrate of the secondary side inductor 230 is connected to the main substrate.
  • a separate connection line is not required, so it is easy to use space.
  • the bus bar 112 connected to the input terminals of each coil and the bus bar 112 connected to the output terminals are formed to be insulated from each other so as to be connected to the 2-2 substrate 140 through the secondary side inductor 230 .
  • the output terminal of the secondary coil 212 may be connected to the 2-2 substrate 140 through the secondary-side inductor 230 .
  • Switch modules 125 and 145 connected to the transformer 210 are formed on the second substrates 120 and 140 .
  • switch modules 125 and 145 for controlling voltage or current output from the transformer 210 or applied to the transformer 210 are formed on the second substrates 120 and 140 .
  • the second substrates 120 and 140 are composed of only one of the 2-1 substrate 120 and the 2-2 substrate 140 , or the 2-1 substrate 120 and the 2-2 substrate 140 . It can be formed to have all of them. Alternatively, it may be formed of three or more substrates.
  • the switch modules 125 and 145 connected to the transformer 210 may all be formed on one substrate.
  • a plurality of switch modules 125 and 145 connected to the transformer 210 may be formed.
  • the switch modules 125 and 145 may be divided and formed on a plurality of substrates.
  • the switch modules 125 and 145 may be PSFB secondary-side switch modules.
  • the switch modules 125 and 145 may be connected to the secondary coil 212 of the transformer 210 to form as many control as necessary. That is, the switches necessary for a circuit to be implemented through the transformer 210 may be formed as the switch modules 125 and 145 and formed on the second substrates 120 and 140 .
  • the switch modules 125 and 145 may be formed of a surface mounted device (SMD).
  • a surface mount device is a device mounted on a substrate, and the device can be mounted on one or both sides of a printed circuit board using surface mount technology (SMT), which enables high-density mounting.
  • SMT surface mount technology
  • the switch modules 125 and 145 may be formed in the form of surface mount devices on the second substrates 120 and 140 as shown in FIG. 1 . Through this, a heat sink for implementing each switch element is removed and directly soldered on a substrate to have a high heat dissipation effect, and a more compact module can be implemented.
  • the switch modules 125 and 145 may be formed of a plurality of FET modules 121 and 141 and control modules 122 and 142 for controlling the plurality of FET modules.
  • the switch modules 125 and 145 may be formed of the FET modules 121 and 141 that are switching elements, and may be formed of the control modules 122 and 142 that control the on/off operation of each FET module.
  • the control modules 122 and 142 may be formed of a driver module.
  • one switching element may be formed of one or more FET modules 121 and 141 .
  • One switching device may be formed using the plurality of FET modules 121 and 141 according to the FET capacity for the switching operation.
  • FIG. 4 and 5 are exploded views of one side and the other side of a substrate module for a transformer according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is an exploded view of a surface corresponding to the outer surface when the substrate module for a transformer according to an embodiment of the present invention is connected to a transformer
  • FIG. 5 may be an exploded view of a surface corresponding to the inner surface.
  • it may be a substrate module for a transformer before bending is formed with respect to the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 .
  • the FET modules 121 and 141 are formed on the first surface of the second substrates 120 and 140, and the control module 122 , 142 may be formed on the second surface of the second substrates 120 and 140 .
  • the FET modules 121 and 141 may be formed on the opposite surface of the surface close to the transformer 210 when the transformer substrate module is connected to the transformer 210 . That is, it may be formed on the outer surface shown in FIG. 4 .
  • the control modules 122 and 142 may be formed on a surface close to the transformer 210 when the transformer substrate module is connected to the transformer 210 . That is, it may be formed on the inner surface shown in FIG. 5 .
  • the FET modules 121 and 141 may be formed on the inner surface
  • the control modules 122 and 142 may be formed on the outer surface, or may be formed on the same surface.
  • the second substrates 120 and 140 may include heat dissipation units 123 , 143 , and 144 for dissipating heat generated by the switch modules 125 and 145 to the outside. Since a lot of heat may be generated in the switch modules 125 and 145 , as shown in FIG. 5 , the heat dissipation units 123 , 143 , 144 are secondly disposed to radiate the heat generated by the switch modules 125 and 145 to the outside. It may be formed on the substrates 120 and 140 .
  • the heat dissipating units 123 and 143 may serve as bus bars connecting the switch modules 125 and 145 to the main board, and in this case, the heat dissipating units 123 and 143 are formed of metal and exposed to the outside. Thus, it is possible to realize not only electrical connection but also heat dissipation effect.
  • the heat dissipation unit 144 may be formed in the form of a metal for dissipating heat as well as the heat dissipation units 123 and 143 in the form of bus bars. Heat generated by the switch modules 125 and 145 may be discharged to the outside through the heat dissipation units 123 , 143 , and 144 .
  • the heat dissipation units 123 , 143 , and 144 may be formed on the first surface or the second surface of the second substrate 120 , 140 through which the wind of the heat dissipation fan passes.
  • the heat dissipation units 123 , 143 , and 144 may be formed on the surfaces of the second substrates 120 and 140 to be disposed at positions where the wind of the heat dissipation fan passes.
  • the wind of the heat dissipation fan passes through the inner surface of FIG. 5 , it may be formed on the inner surface (second surface) of the second substrates 120 and 140 , and when the wind of the heat dissipation fan passes the outer surface of FIG.
  • the second substrate It may be formed on the outer surface (first surface) of (120, 140). Alternatively, both sides may be included.
  • the heat dissipation unit is not formed on the second substrates 120 and 140, but may be formed as a separate heat sink, and may be formed as a separate heat sink from the heat dissipation units 123, 143, 144 formed on the second substrates 120 and 140 and separately. Both of the heat sinks may be formed.
  • the heat dissipation units 123 , 143 , 143 or the heat sink may be implemented in various sizes and shapes according to the amount of heat generated.
  • the conductive connection part 130 connects the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 .
  • the conductive connection part 130 connects the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140, but is formed of a conductive material that can be bent.
  • the bending process refers to a process of bending a plate, light, bar, etc. into a desired shape.
  • the conductive connection part 130 may be formed with a hardness that allows an operator to bend by hand for ease of operation, and may be bent using a predetermined tool.
  • the first substrate 110 and the second substrate 120 and 140 are formed in a planar shape when manufactured, and are bent by an operator when mounted on the transformer 210. It can be transformed into a dimensional form. By mounting and soldering the deformed substrate module to the transformer 210 , the substrate module may be coupled to the transformer 210 .
  • the conductive connection unit 130 may electrically connect the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 to each other.
  • the conductive connection part 130 may be formed of a conductive material formed inside the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 .
  • the conductive connection part 130 may be a copper plate formed in the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 . In addition to the copper plate, it may be a conductive material having a bendable hardness.
  • the conductive connection unit 130 may be formed by forming a single substrate on the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 , and then etching the substrate except for the conductive material to enable bending.
  • the conductive connection part 130 can be bent, and the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 can be connected by forming a predetermined angle through the bending process.
  • the conductive connection part 130 may have a hardness capable of bending, and may maintain an angle formed after bending.
  • the conductive connection unit 130 may form an angle between the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 and electrically connect the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 .
  • the conductive connection part 130 may be connected to the bus bar 112 formed on the first substrate 110 or may be integrally formed.
  • the bus bar 112 formed on the first substrate 110 may be electrically connected to the second substrates 120 and 140 through the conductive connection part 130 .
  • the conductive connection unit 130 may be connected to the switch modules 125 and 145 of the second substrates 120 and 140 . As shown in FIG. 5 , the switch modules 125 and 145 are connected to the power line of the main board through the heat dissipating units 123 and 143 having a bus bar function formed on the second boards 120 and 140 , and the power line of the main board. - Heat dissipation part (123, 143) of the second substrate (120, 140) - Switch module (125, 145) - Conductive connection part 130 - Bus bar 112 of the first substrate - Transformer connection part 111 - Transformer ( 210), and the electrical connection may be turned on/off according to the operation of the switch modules 125 and 145.
  • the conductive connection part 130 may be formed to have a thickness, a width, and a number necessary to maintain the first substrate 110 and the second substrate 120 and 140 at a predetermined angle through bending.
  • the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 may be formed in a number necessary for electrical connection.
  • the shape and number of the conductive connection parts 130 may vary depending on the design.
  • the conductive connection part 130 may further include a reinforcement part so that the connection part is not broken.
  • the reinforcing part is flexible so as not to affect bending, but may be formed of a material that does not break. That is, it may be formed of a flexible and rigid material.
  • the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 may be a metal PCB substrate or a wire-laid PCB substrate.
  • a metal PCB substrate is a substrate that uses a metal such as aluminum that does not conduct electricity, rather than an epoxy resin, as the insulating layer of the PCB substrate. By using the metal, heat conduction is fast and the heat dissipation effect is large.
  • the FET modules 121 and 141 which are the switching elements, are formed as surface mount elements on the second substrates 120 and 140. In order to replace the heat sink and perform heat dissipation, the FET modules 121 and 141 may be formed as a metal PCB substrate.
  • the wire-laid PCB board is a PCB board on which wiring is formed, and wiring for electrical connection is formed inside the board, so that it is possible to remove the coaxial cable connection from the outside of the board for electrical connection. Through this, the size of the entire module can be reduced, and a large current can flow. In addition, it is advantageous to form a three-dimensional substrate through bending of a wired copper plate or the like. In addition, since a metal such as a copper plate is wired inside, heat conduction is fast and the heat dissipation effect is large.
  • the transformer substrate module 100 is formed of the second substrates 120 and 140 having both the first substrate 110 , the 2-1 substrate 120 , and the 2-2 substrate 140 .
  • the transformer In order to be mounted on the 210 , the first substrate 110 is positioned on the upper surface of the transformer 210 , and each of the plurality of substrates forming the second substrates 120 and 140 has one end of the first substrate 110 . It may be formed so as to form a predetermined angle on both sides of the to be connected, and the other end to be connected to the main board located on the lower surface of the transformer 210 .
  • the transformer 210 includes a primary coil 211 and a secondary coil 212 , and a primary side inductor 220 and a secondary side inductor 230 may be additionally disposed.
  • the primary coil 211 and the secondary coil 212 are insulated from each other and may be formed to cross each other as shown in FIG. 6 .
  • the primary side inductor 220 and the primary coil 211 may be connected to the main board, and the secondary coil 212 and the secondary side inductor 230 are connected to the transformer connection part 111 and the inductor connection part of the first board 110 . (113) may be respectively connected.
  • the first substrate 110 on which the transformer connection part 111 is formed so that the connection terminal of the transformer 210 and the transformer connection part 111 are connected is the upper surface of the transformer 210 .
  • the second substrates 120 and 140 include switch modules 125 and 145, and in order to electrically connect the first substrate 110 and the main substrate, each of the second substrates 120 and 140 is a second substrate. One is connected to both sides of the substrate 110, and the other end is connected to the main substrate.
  • the second substrates 120 and 140 may serve not only to be electrically connected to the first substrate 110 and the main substrate, but also to support the first substrate 110 on the transformer 210 .
  • the first substrate 110 to which the second substrate 120 or 140 is not connected When the second substrates 120 and 140 are formed of one of the 2-1 substrate 120 and the 2-2 substrate 140 , the first substrate 110 to which the second substrate 120 or 140 is not connected. A support is formed on the other surface of the first substrate 110 to be supported on the transformer 210 .
  • FIG. 7 shows a power module 700 including a substrate module 710 for a transformer according to an embodiment of the present invention, wherein the power module 700 is a transformer 210 and a primary coil of the transformer 210 .
  • 211 or a substrate module 710 including switch modules 125 and 145 connected to the secondary coil 212 to input or output a voltage or current, and control the input and output of the voltage or current and the substrate module 710 includes the first substrate 110 on which the transformer connection part 111 connected to the terminal of the transformer 210 is formed and the switch modules 125 and 145 for controlling the transformer 210 are formed. and one or more second substrates 120 and 140 that become do.
  • the power module may be used as a power supply unit (PSU) for a data center. In addition, it can be used for various devices.
  • PSU power supply unit
  • FIG. 8 is a view for explaining a process of mounting a substrate module for a transformer to a transformer according to an embodiment of the present invention.
  • a transformer formed of a primary coil and a secondary coil is set ( 810 ), and a secondary-side inductor is set in the transformer ( 820 ).
  • bending is applied to the transformer substrate module to bend the substrate module, the substrate module is mounted on the transformer, and the terminals of the transformer and the transformer connection are soldered.
  • FIG. 8 when it is formed of eight transformer terminals and eight secondary-side inductor terminals, soldering is performed at 16 points.
  • the transformer board module is set on the main board and the connection points are soldered.
  • soldering may be performed at 18 points.
  • a transformer or an inductor is connected using a plurality of separate busbars instead of the busbars and transformer connection parts formed on the first substrate, a specific jig is required for assembling, and there are many soldering points, which makes the work difficult.
  • a technician should perform, but when using the substrate module for a transformer according to an embodiment of the present invention, the process is simple, so that a general worker can also work.
  • the bus bar of the first board when connecting the terminal of the inductor to the main board, a connection line must be formed separately from the board, and a separate space is required for this.
  • an electrical connection of the secondary-side inductor to the main substrate can be implemented through the bus bar of the first substrate, so a separate connection line for the inductor is unnecessary. Easy to use space.
  • the positions of the first substrate 110 and the second substrates 120 and 140 may vary depending on the state in which the transformer 210 is mounted on the main substrate.
  • FIG. 9 is a perspective view of a substrate module 900 for a transformer according to a second embodiment of the present invention.
  • the transformer 210 may be formed so that the terminal of the transformer 210 faces to the side, as shown in FIG. 9 .
  • the first substrate 910 on which the transformer connection part 911 is formed is also formed on the side, as shown in FIG. 9 , and one end of the second substrates 920 and 940 has the first substrate 910 connected to the main substrate. It may be connected to the other surface that is not through the conductive connection part 930 .
  • the second substrates 920 and 940 may be formed of a 2-1 substrate 920 and a 2-2 substrate 940 , and the 2-1 substrate 920 and the 2-2 substrate 940 are They may be connected to each other through the conductive connection part 930 .
  • the configuration of the first substrate 910 and the second substrates 920 and 940 is different from the position and connection relationship of the first substrate 110 and the second substrate 120 and 140 of FIGS. 1 to 8 . A detailed configuration and a description thereof correspond to each other, and overlapping descriptions will be omitted.
  • a transformer connection part 911 and an inductor connection part 913 are formed on the first substrate 910 , and may be connected to the second substrates 920 and 940 at a predetermined angle through the conductive connection part 930 .
  • Switch modules 925 and 945 may be formed on the second substrates 920 and 940 .
  • 9 as shown in FIG. 10 , a first substrate 910 - a 2-1 substrate 920 - a 2-2 substrate 940 are connected in order, and each substrate is shown in FIG. 11 . It is formed at a predetermined angle and mounted on the transformer 210 in which the terminal is formed on the side.
  • the transformer 210 may be formed in any direction other than the direction shown in FIG. 11 .
  • the transformer connection terminal and the inductor connection terminal may be formed in different directions, and accordingly, the transformer connection part and the inductor connection part may be formed on different substrates.
  • the positions of the first substrate and the second substrate can be formed differently depending on the shape of the transformer 210 , and the position and direction of the transformer 210 can be freely designed, thereby increasing the degree of freedom in design. .
  • FIGS. 12 and 13 are perspective views of a substrate module for a transformer according to a third embodiment of the present invention
  • FIGS. 14 and 15 are exploded views of one side and the other surface of the substrate module for a transformer according to a third embodiment of the present invention.
  • the switch module 155 connected to the primary coil 211 of the transformer 210 is the substrate module 1200 for the transformer.
  • a third substrate 150 may be further included.
  • the fourth substrate 160 for forming the power factor correction unit may be included, and a plurality of substrates on which other components may be formed in a surface-mounted form may be further included.
  • a switch module 155 connected to the primary coil 211 of the transformer 210 may be formed on the third substrate 150 .
  • the third substrate 150 may be formed to extend in one direction of the substrate module 1200 for a transformer.
  • the switch module 155 of the third substrate 150 may be a PSFB primary-side switch module.
  • the third substrate 150 may include an FET module and a control module, and may include a heat dissipation unit.
  • the primary coil 211 and the secondary coil 212 must be insulated from each other, and the third substrate 150 is the first substrate 110 or the second substrate physically or electrically connected to the secondary coil 212 . It may be formed insulated from (120, 140). To this end, an insulating layer 170 may be formed.
  • the switch modules of each order are formed on one substrate, and each substrate may be formed to be insulated.
  • the degree of integration and processability can be improved by modularizing through integration.
  • the fourth substrate 160 may be provided with a power factor compensator 161 .
  • the fourth substrate 160 may be formed to extend in the same direction as the third substrate 150 .
  • the third substrate 150 and the fourth substrate 160 are formed with different substrates, respectively. can be connected to each other. That is, the third substrate 150 may be formed to be connected to the 2-2 substrate 140 , and the fourth substrate 160 may be formed to be connected to the 2-1 substrate 120 .
  • a power factor compensator 161 is formed on the fourth substrate 160 .
  • the power factor correction unit 161 (PFC, Power Factor Correction) compensates for a power factor according to inductance or capacitance characteristics of internal devices.
  • a lagging power factor is generated by a device operating as an inductance load, and a leading power factor is generated when operating as a capacitive load, and the resulting power factor is compensated to improve stability. Since a lot of heat may be generated in the power factor compensator 161 , heat is dissipated by a heat sink.
  • the power factor compensator 161 By forming the power factor compensator 161 on the fourth substrate 160 in the form of a surface mount device, the power factor compensator without a heat sink (161) can be modularized. This reduces the number of points that need to be soldered to the heat sink, reducing the man-hours.
  • the power factor compensator 161 may be formed on the first surface of the fourth substrate 160 through which the wind of the heat dissipation fan passes.
  • the power factor compensator 161 may be formed on the inner surface. Alternatively, it may be formed on the outer surface.
  • a heat dissipation unit for dissipating heat of the power factor compensator 161 may be formed on the fourth substrate 160 .
  • the fourth substrate 160 may be insulated from the first substrate 110 to the second substrates 120 and 140 and the insulating layer 170 .
  • the fifth substrate 180 may be included.
  • the fifth substrate 180 may connect the third substrate 150 and the fourth substrate 160 to each other, and may form an electrical connection or physical support of the third substrate 150 and the fourth substrate 160 .
  • other devices may be formed in a surface mount form.
  • the fifth substrate 180 may form a path together with the third substrate 150 and the fourth substrate 160, and may form a path through which the wind of the heat dissipation fan moves along the path formed in this way. , through this, it is possible to increase the effect of heat radiation.
  • the heat dissipation unit of each substrate or elements generating a lot of heat may be disposed in the passage.
  • the transformer substrate module 710, the transformer primary side switch 720, and the components 1600 consisting of the power factor compensator 730 unit ) can be formed as one substrate module 1200, and thus the space can be reduced, so that the degree of integration can be increased to increase the scalability of space utilization.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 모듈은 변압기의 단자와 연결되는 변압기 연결부를 포함하는 제1 기판; 상기 변압기에 연결되는 스위치 모듈이 형성되는 하나 이상의 제2 기판; 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 연결하는 전도성 연결부를 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 상기 전도성 연결부에 의하여 소정의 각도를 형성하여 배치된다.

Description

변압기용 기판 모듈 및 파워모듈
본 발명은 변압기용 기판 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 변압기 상에 장착되어 변압기에 전압 또는 전류를 인가하고, 전압 또는 전류의 입력을 제어하는 기판으로 형성되는 기판 모듈 및 이를 포함하는 파워모듈에 관한 발명이다.
데이터 센터(Data center)는 서버 컴퓨터와 네트워크 회선 등을 제공하는 건물이나 시설을 말한다. 서버 호텔(server hotel)이라고도 부른다. 데이터 센터는 인터넷의 보급과 함께 폭발적으로 성장하기 시작했다. 인터넷 검색, 쇼핑, 게임, 교육 등 방대한 정보를 저장하고 웹 사이트에 표시하기 위해 수천, 수만 대의 서버 컴퓨터가 필요하게 되자, 이 서버 컴퓨터를 한 장소에 모아 안정적으로 관리하기 위한 목적으로 인터넷 데이터 센터를 건립하게 되었다. 통신업체의 데이터 센터는 인터넷 데이터 센터(Internet data center, IDC), 클라우드 서비스를 위한 데이터 센터는 클라우드 데이터 센터(cloud data center)로 부르기도 하나, 요즘 이러한 용어들의 구분은 거의 사라지고 데이터 센터라는 용어 하나로 통합되어 쓰이고 있다.
데이터 센터는 1일 24시간, 1년 365일 중단 없는 서비스를 제공하기 위해, 안정적인 전력 공급과 인터넷 연결 및 보안이 중요하다. 인터넷 데이터 센터는 주로 여러 층으로 된 고층 빌딩에 설치하며, 각 층마다 사용자 그룹별로 케이지(cage)를 설치하고 그 안에 여러 개의 랙(rack)을 설치한 뒤, 각 랙마다 스위치(switch)를 두고 여러 대의 서버 컴퓨터(server computer)를 연결하는 구조로 되어 있다. 또한, 서버 컴퓨터에서 방출하는 열기를 식히기 위한 대용량 냉각 장치 등 일정한 온도와 습도를 유지하기 위한 항온 항습 장치를 설치하여 운영하고 있다.
데이터 센터에 안정적인 전력 공급을 위해 전력제공장치(PSU, power supply unit) 또한, 파워모듈(power module)로 제공되는데, 고전력밀도의 회로를 구현하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 고전력밀도를 만족하기 위해 전력반도체 및 기구 등이 다양하게 새로운 기술을 검토 중에 있으며, 확장성을 가지며 높은 전력밀도를 구현하기 위해 모듈 형식으로 제품을 구현하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 변압기 상에 장착되어 변압기에 전압 또는 전류를 인가하고, 전압 또는 전류의 입력을 제어하는 기판으로 형성되는 변압기용 기판 모듈 및 이를 포함하는 파워모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 모듈은 변압기의 단자와 연결되는 변압기 연결부를 포함하는 제1 기판; 상기 변압기에 연결되는 스위치 모듈이 형성되는 하나 이상의 제2 기판; 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 연결하는 전도성 연결부를 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 상기 전도성 연결부에 의하여 소정의 각도를 형성하여 배치된다.
또한, 상기 변압기 연결부는, 상기 변압기의 2차 코일의 단자와 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 기판은, 상기 변압기의 일측에 배치된 2차측 인덕터의 단자와 연결되는 인덕터 연결부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 변압기 연결부는, 상기 변압기의 복수의 단자와 연결되는 복수의 홀로 형성되고, 상기 인덕터 연결부는 상기 2차측 인덕터의 단자와 연결되는 복수의 홀로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 기판은, 상기 변압기 연결부와 상기 전도성 연결부 및 상기 인덕터 연결부와 상기 전도성 연결부를 연결하는 버스바를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위치 모듈은, 상기 제2 기판의 제1 면에 배치되는 복수의 FET 모듈 및 상기 제2 기판의 제2 면에 배치되어 상기 복수의 FET 모듈을 제어하는 제어모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 기판의 제2 면에는 상기 스위치 모듈에서 생성되는 열을 외부로 방출시키는 방열부가 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 기판은 상기 변압기의 상면에 위치하고, 상기 제2 기판은 제2-1 기판 및 상기 제2-1 기판과 이격되어 배치되는 제2-2 기판을 포함하고, 상기 제2-1 기판 및 상기 제2-2 기판은 일단이 상기 제1 기판의 양 측면에서 소정의 각도를 형성하며 연결되고, 타단이 상기 변압기 하면에 위치하는 메인 기판과 연결될 수 있다.
또한, 상기 변압기의 1차 코일에 연결되는 스위치 모듈이 형성되는 제3 기판을 포함하고, 상기 제3 기판은 상기 제2 기판과 연결될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈은 변압기; 및 상기 변압기의 1차 코일 또는 2차 코일에 연결되어 전압 또는 전류를 입력하거나 출력받고, 상기 전압 또는 전류의 입력 및 출력을 제어하는 스위치 모듈을 포함하는 기판 모듈을 포함하고, 상기 기판 모듈은, 상기 변압기의 단자와 연결되는 변압기 연결부가 형성되는 제1 기판; 및 상기 변압기를 제어하는 스위치 모듈이 형성되는 하나 이상의 제2 기판을 포함하며, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 굽힘가공이 가능한 전도성 연결부로 소정의 각도를 형성하며 연결된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, PCB 기판 모듈로 많은 수의 버스바를 대체할 수 있어, 공수를 줄일 수 있어 공정면에서 유리하다. 또한, 솔더링의 수를 줄일 수 있어, 접촉 저항을 줄일 수 있다. 또한, 기존 소자들을 PCB 기판상에 일체화시킬 수 있어, 각각 히트 싱크를 수삽해야 되는 공수를 줄일 수 있고, 히트 싱크가 팬의 공기 흐름을 방해하는 것을 제거할 수 있어 방열도 개선된다. 나아가, 집적도를 높여 공간활용의 확장성을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 일면 및 타면의 전개도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈이 장착되는 변압기를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈을 포함하는 파워 모듈을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈을 변압기에 장착하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 사시도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 일면 및 타면의 전개도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈이 파워모듈로의 적용을 설명하기 위한 도면이다.
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 또는 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, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 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 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 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 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈(100)은 전도성 연결부(130)로 연결되는 제1 기판(110), 제2 기판(120, 140)으로 구성되거나, 제2 기판(120, 140)은 제2-1 기판(120) 또는 제2-2 기판(140) 중 하나로만 구성 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈(100)은 변압기(210) 상에 장착되어, 변압기(210)에 전압 또는 전류를 입력하거나 출력받고, 상기 전압 또는 전류의 입력 및 출력을 제어하는 스위치 모듈을 포함한다. 여기서, 변압기(210, Transformer)는 입력된 전압을 감압하거나 승압하여 필요한 전압을 출력하는 장치로, 파워 모듈에서의 변압기(210)는 배터리 등의 외부 전원으로부터 전압을 입력받아, 전원을 필요로하는 장치에 필요한 전압으로 전압을 변압하여 출력한다. 이때, 변압기(210)는 직류를 교류로 변압하는 인버터이거나, 직류를 직류로 변압하거나 교류를 직류로 변압하는 컨버터일 수 있다. 또한, 변압기(210)에 입력되는 전압이 스위치에 의해 다상으로 입력되는 변압기(210)일 수 있다. 예를 들어, PSFB(Phase Shift Full Bridge) 변압기일 수 있다. PSFB 변압기의 경우, 서로 다른 위상을 가지는 전압이 입력될 수 있도록 브릿지 회로를 형성하는 복수의 스위치가 필요하다. PSFB변압기는 일정한 듀티(Duty)비를 가지며, 위상을 얼마나 밀고, 당기는지에 따라 출력되는 전압을 조절할 수 있다. 즉, 각 브릿지 회로의 위상을 제어하여 변압기의 출력 전압을 제어할 수 있다. 변압기(210)를 형성하는 1차 코일(211)과 2차 코일(212)은 권선비에 따라 소정의 횟수 또는 소정의 개수의 코일로 형성될 수 있다. 1차 코일(211)과 2차 코일(212)은 서로 절연되어 형성될 수 있다.
제1 기판(110)은 변압기(210)의 단자와 연결되는 변압기 연결부(111)를 포함 할 수 있다. 또한, 제1 기판(110) 상에 도 2의 버스바(112)가 형성 될 수 있고 또는 제1 기판(110)은 도 3의 인덕터 연결부(113)를 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 기판(110)은 변압기 연결부(111)를 포함하고, 변압기 연결부(111)를 통해 변압기(210)와 연결될 수 있다. 변압기 연결부(111)는 도 1과 같이, 변압기(210)의 복수의 단자와 연결되는 복수의 홀로 형성될 수 있다. 복수의 홀에 각 변압기(210)의 복수의 단자가 삽입되고, 변압기(210)의 단자와 제1 기판(110)을 솔더링(soldering)하여 결합될 수 있다. 변압기 연결부(111)의 홀의 개수는 제1 기판(110)과 연결되어야 하는 변압기(210)의 단자의 수에 따라 달라질 수 있다. 또한, 변압기(210) 단자의 형태 및 위치에 따라 변압기 연결부(111)의 홀이 대응되어 형성된다.
변압기 연결부(111)는 변압기(210)의 2차 코일(212)의 단자와 연결될 수 있다. 변압기(210)는 1차 코일(211)과 2차 코일(212)로 형성되며, 변압기(210)의 1차 코일(211)은 메인 기판과 연결되어 전압 또는 전류를 인가받을 수 있고, 변압기(210)의 2차 코일(212)은 제1 기판(110)의 변압기 연결부(111)와 연결될 수 있다. 변압기(210)의 2차 코일(212)은 두 개의 코일이 병렬로 연결될 수 있고, 각 코일은 권선비에 따라 복수의 코일로 형성될 수 있다. 이때, 변압기(210)의 2차 코일(212)은 여러 번 감겨있는 형태가 아닌 하나의 루프형태로만 형성될 수 있다. 해당 구성에서, 권선비를 구현하기 위하여 2번 감겨야 하는 경우, 두 개의 코일을 직렬로 연결하여 2 번 감겨있는 권선비를 구현할 수 있다. 즉, 2차 코일(212)의 권선비에 따라 두 개의 코일이 감겨있는 형태로 형성되어야 하는 경우, 두 개의 코일이 직렬 연결되어 해당 권선비를 구현하는 하나의 코일 세트를 형성할 수 있고, 용량을 키우기 위해서 코일을 병렬로 구성하는 경우, 두 개의 코일 세트를 병렬로 연결할 수 있다. 이 경우, 총 4 개의 코일이 필요하고, 4 개의 코일들을 직렬 또는 병렬로 연결하기 위하여, 각 코일 당 2 개의 단자가 필요하다. 즉, 변압기 연결부(111)는 총 8 개의 홀로 형성될 수 있다. 또한, 변압기(210)의 2차 코일(212)의 단자의 형태와 위치에 따라 홀이 위치는 도 1과 같이, 코일마다 상이한 위치에 형성될 수 있다. 각 코일의 두 단자와 연결되는 쌍을 이루는 2 개의 홀들이 어긋나게 형성될 수 있고, 또는, 동일 선상에 형성될 수도 있다.
제1 기판(110) 상에 변압기 연결부(111)와 연결되는 버스바(112)가 형성될 수 있다. 변압기 연결부(111)를 통해 전압 또는 전류를 인가받거나 인가할 수 있도록 변압기 연결부(111)는 전력선과 연결되어야 한다. 제1 기판(110) 상에 버스바(112)가 형성되고, 버스바(112)를 통해 변압기 연결부(111)에 전원이 인가될 수 있다. 버스바(112)는 제1 기판(110) 내부에 동판 등의 전도성 물질로 형성될 수 있다. 버스바(112, Bus Bar)는 전기적 연결을 수행하는 전도체이다. 버스바(112)를 이용하여 대전류가 흐르도록 할 수 있다. 변압기(210)의 복수의 단자는 코일의 연결관계에 따라 서로 연결되거나 절연되어 형성되어야 한다. 따라서, 제1 기판(110)에 형성된 버스바(112)는 각 코일의 연결관계에 따라 변압기 연결부(111)와 연결되는 연결단자들을 서로 전기적으로 연결하거나 서로 전기적으로 절연되도록 형성될 수 있다. 버스바(112)는 설계에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있고, 설계에 따라 제1 기판(110) 내부에 형성될 수 있다. 도 2와 같이, 버스바(112)는 각 단자간 연결관계에 따라 형성될 수 있다. 서로 연결되는 단자들은 하나의 버스바(112)에 함께 연결되도록 형성되고, 서로 연결되지 않는 단자들은 다른 버스바(112)와 절연된 버스바(112)에 연결되도록 형성될 수 있다. 버스바(112) 사이의 절연을 위하여, 버스바(112) 사이에 소정의 간격만큼 떨어져 있을 수 있다. 서로 절연되는 버스바(112)들은 버스바(112)에 흐르는 전류의 크기 등에 따라 절연에 필요한 간격만큼 떨어져 있을 수 있다. 각 버스바(112)는 제2 기판(120, 140)과 연결될 수 있고, 제2 기판(120, 140)을 통해 전력선과 연결될 수 있다. 각 버스바(112)는 제2 기판(120, 140)에 형성된 스위치 모듈(125, 145)과 연결될 수 있다. 제2 기판(120, 140)은 전력선을 포함하는 메인 기판과 연결되고, 제1 기판(110)은 제2 기판(120, 140)을 통해 전원을 인가받을 수 있다. 또는 제1 기판(110)이 직접 전력선과 연결되거나 메인 기판과 연결될 수도 있다.
제1 기판(110)은 2차측 인덕터(230)의 단자와 연결되는 인덕터 연결부(113)를 포함할 수 있다. 변압기(210)에는 회로의 안정성을 높이기 위하여, 2차측 인덕터(230) 또는 1차측 인덕터(210)를 추가 배치 할 수 있다. 2차측 인덕터(230)는 2차 코일(212)의 출력단과 연결될 수 있다. 변압기(210)에 2차측 인덕터(230)가 추가되는 경우, 제1 기판(110)은 2차측 인덕터(230)의 단자와 연결되는 인덕터 연결부(113)를 포함할 수 있다. 도 3과 같이, 2차측 인덕터(230)의 단자의 수만큼 인덕터 연결부(113)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 2차측 인덕터(230)가 4개의 코일로 형성되어 각 입출력단자 2개씩 총 8개의 단자가 형성되는 경우, 인덕터 연결부(113)도 8 개의 홀로 형성될 수 있다. 2차측 인덕터(230)의 단자가 인덕터 연결부(113)의 복수의 홀에 삽입된 상태에서 솔더링하여 2차측 인덕터(230)의 단자를 인덕터 연결부(113)에 결합할 수 있다. 2차측 인덕터는 변압기(210)의 2차 코일(212)의 출력단에 연결되는 바, 변압기(210)의 2차 코일(212)의 출력단에 대응되는 변압기 연결부(111)들이 연결되는 버스바(112)에 함께 연결될 수 있다. 해당 버스바(112)는 2차측 인덕터(230)를 통해 제2-2 기판(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 2차측 인덕터(230)의 메인 기판은 제1 기판(110)에 형성된 버스바(112)를 통하여 제2-2기판(140)를 통해 연결되는바, 2차측 인덕터(230)의 메인 기판으로의 별도의 연결라인이 필요하지 않게 되어, 공간활용에 용이하다.
2차측 인덕터(230)를 통해 제2-2 기판(140)과 연결되도록 각 코일의 입련단자들과 연결되는 버스바(112)와 출력단자들과 연결되는 버스바(112)는 서로 절연되도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 2차 코일(212)의 출력단은 2차측 인덕터(230)를 통해서 제2-2 기판(140)과 연결되도록 할 수 있다.
제2 기판(120, 140)에는 변압기(210)에 연결되는 스위치 모듈(125, 145)이 형성된다.
보다 구체적으로, 제2 기판(120, 140)에는 변압기(210)로부터 출력되거나 변압기(210)에 인가되는 전압 또는 전류를 제어하기 위한 스위치 모듈(125, 145)이 형성된다. 이때, 제2 기판(120, 140)은 제2-1기판(120) 또는 제2-2 기판(140) 중 하나로만 구성되거나 제2-1기판(120)과 제2-2기판(140)으로 모두 갖도록 형성될 수 있다. 또는, 3개 이상의 기판으로 형성될 수도 있다. 하나의 기판으로 형성되는 경우, 변압기(210)에 연결되는 스위치 모듈(125, 145)이 하나의 기판에 모두 형성될 수 있고, 복수의 기판으로 형성되는 경우, 변압기(210)에 연결되는 복수의 스위치 모듈(125, 145)이 복수의 기판에 나뉘어 형성될 수 있다. 스위치 모듈(125, 145)은 PSFB 2차측 스위치 모듈일 수 있다.
스위치 모듈(125, 145)은 변압기(210)의 2차 코일(212)에 연결되어 제어가 필요한 수만큼 형성될 수 있다. 즉, 변압기(210)를 통해 구현하고자 하는 회로에 필요한 스위치들을 스위치 모듈(125, 145)로 형성하여 제2 기판(120, 140) 상에 형성할 수 있다.
스위치 모듈(125, 145)은 표면 실장 소자(SMD, Surface Mounted Device)로 형성될 수 있다. 표면 실장 소자는 기판 상에 실장되는 소자로, 표면 실장 기술(SMT)을 이용하여 인쇄회로기판의 한 면 또는 양면에 소자를 실장할 수 있고, 이를 통해 고밀도의 실장이 가능하다. 스위치 모듈(125, 145)은 도 1과 같이, 제2 기판(120, 140)상에 표면 실장 소자 형태로 형성될 수 있다. 이를 통해, 각 스위치 소자를 구현하기 위한 히트싱크를 제거하고 기판 상에 직접 솔더링하여 높은 방열 효과를 가지며, 더욱 소형화된 모듈을 구현할 수 있다. 히트싱크에 결합하는 경우 스크류(screw), 절연지 등의 자재가 필요하고, 불량이 발생할 확률이 높으나 표면 실장 소자 형태로 형성하는 경우, 공정을 단순화할 수 있고, 불량의 확률을 줄일 수 있다. 또한, 용량 및 크기(size)에 따라 확장성이 용이하다. 예를 들어, 스위칭 소자인 FET를 병렬로 추가 연결하거나 레그(leg)를 추가하기 용이하다.
스위치 모듈(125, 145)은 복수의 FET 모듈(121, 141) 및 상기 복수의 FET 모듈을 제어하는 제어모듈(122, 142)로 형성될 수 있다. 스위치 모듈(125, 145)은 스위칭 소자인 FET 모듈(121, 141)로 형성될 수 있고, 각 FET 모듈의 온/오프 동작을 제어하는 제어모듈(122, 142)로 형성될 수 있다. 이때, 제어모듈(122, 142)은 드라이버 모듈로 형성될 수 있다. 이때, 하나의 스위칭 소자는 하나 이상의 FET 모듈(121, 141)로 형성될 수 있다. 스위칭 동작을 위한 FET 용량에 따라 복수의 FET 모듈(121, 141)을 이용하여 하나의 스위칭 소자를 형성할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 일면 및 타면의 전개도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈이 변압기와 연결시 외면에 해당하는 면의 전개도이고, 도 5는 내면에 해당하는 면의 전개도일 수 있다. 또는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140)에 대해 굽힘을 형성하기 전의 변압기용 기판 모듈일 수 있다.
스위치 모듈(125, 145)을 형성함에 있어서, 도 4 및 도 5와 같이, FET 모듈(121, 141)은 상기 제2 기판(120, 140)의 제1 면에 형성되고, 상기 제어모듈(122, 142)은 상기 제2 기판(120, 140)의 제2 면에 형성될 수 있다. FET 모듈(121, 141)은 변압기용 기판 모듈이 변압기(210)와 연결시 변압기(210)와 가까운 면의 반대면에 형성될 수 있다. 즉, 도 4에 보이는 외면에 형성될 수 있다. 제어 모듈(122, 142)은 변압기용 기판 모듈이 변압기(210)와 연결시 변압기(210)와 가까운 면에 형성될 수 있다. 즉, 도 5에 보이는 내면에 형성될 수 있다. 또는, FET 모듈(121, 141)이 내면에 형성되고, 제어 모듈(122, 142)이 외면에 형성될 수도 있고, 같은 면에 형성될 수도 있다.
상기 제2 기판(120, 140)에는 상기 스위치 모듈(125, 145)에서 생성되는 열을 외부로 방출시키는 방열부(123, 143, 144)를 포함할 수 있다. 스위치 모듈(125, 145)에서 많은 열이 발생할 수 있는바, 스위치 모듈(125, 145)에서 생성되는 열을 외부로 방출시키기 위해 도 5와 같이, 방열부(123, 143, 144)를 제2 기판(120, 140)에 형성할 수 있다. 일부 방열부(123, 143)은 스위치 모듈(125, 145)을 메인 기판과 연결하는 버스바 역할을 할 수 있으며, 이때 방열부(123, 143)을 메탈(metal)로 형성하고, 외부로 노출시켜 전기적 연결뿐만 아니라 방열의 효과도 함께 구현할 수 있다. 보다 효과적인 방열을 위하여, 버스바 형태의 방열부(123, 143)뿐만 아니라 방열을 위한 메탈의 형태로 방열부(144)를 형성할 수 있다. 스위치 모듈(125, 145) 에서 발생하는 열은 방열부(123, 143, 144)를 통해 외부로 방출될 수 있다.
방열부(123, 143, 144)는, 방열팬의 바람이 지나가는 제2 기판(120, 140)의 제1 면 또는 제2 면에 형성될 수 있다. 효과적인 방열을 위하여, 방열팬의 바람이 지나가는 위치에 방열부(123, 143, 144)가 배치 될 수 있도록 제2 기판(120, 140)의 면에 형성될 수 있다. 방열팬의 바람이 도 5의 내면을 지나가는 경우, 제2 기판(120, 140)의 내면(제2 면)에 형성할 수 있고, 방열팬의 바람이 도 4의 외면을 지나가는 경우, 제2 기판(120, 140)의 외면(제1 면)에 형성될 수도 있다. 또는 양면에 모두 포함될 수도 있다. 또는, 방열부가 제2 기판(120, 140)상에 형성되지 않고, 별도의 히트 싱크로 형성될 수도 있고, 제2 기판(120, 140)상에 형성되는 방열부(123, 143, 144) 및 별도의 히트 싱크 모두 형성될 수도 있다. 방열부(123, 143, 143) 또는 히트 싱크는 발열량에 따라 다양한 크기와 형태로 구현될 수 있다.
전도성 연결부(130)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140)을 연결한다.
보다 구체적으로, 전도성 연결부(130)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140)을 연결하되, 굽힘가공이 가능한 전도성 물질로 형성된다. 여기서, 굽힘가공은 판, 광, 봉재 등을 원하는 형상으로 굽히는 가공을 의미하다. 전도성 연결부(130)는 작업의 용이성을 위하여, 작업자가 손으로 굽힘가공이 가능한 경도로 형성되고, 소정의 도구를 이용하여 굽힘가공될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈은 제작시 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140)이 평면형태로 형성되되, 변압기(210)에 장착시 작업자에 의해 굽힘가공되어 3차원 형태로 변형될 수 있다. 변형된 기판 모듈을 변압기(210)에 장착하여 솔더링함으로써 기판 모듈은 변압기(210)와 결합할 수 있다.
전도성 연결부(130)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140)을 전기적으로 연결할 수 있다. 전도성 연결부(130)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140) 내부에 형성되는 전도성 물질일 수 있다. 전도성 연결부(130)는, 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140) 내에 형성되는 동판일 수 있다. 동판 이외에 굽힘이 가능한 경도를 갖는 전도성 물질일 수 있다. 전도성 연결부(130)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140)을 하나의 기판을 형성한 이후, 굽힘가공이 가능하도록 전도성 물질을 제외한 기판을 식각하여 형성할 수 있다.
전도성 연결부(130)는 굽힘가공이 가능하고, 굽힘가공을 통해 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140)을 소정의 각도를 형성하며 연결할 수 있다. 전도성 연결부(130)는 굽힘가공이 가능한 경도를 가질 수 있고, 굽힘가공 이후 형성된 각도를 유지할 수 있다. 전도성 연결부(130)는 제1 기판(110)과 제2 기판(120, 140)의 각도를 형성함과 동시에 제1 기판(110)와 제2 기판(120, 140)을 전기적으로 연결할 수 있다. 전도성 연결부(130)는 제1 기판(110)에 형성되는 버스바(112)와 연결되거나, 일체로 형성될 수 있다. 제1 기판(110)에 형성되는 버스바(112)는 전도성 연결부(130)를 통해 제2 기판(120, 140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전도성 연결부(130)는 제2 기판(120, 140)의 스위치 모듈(125, 145)과 연결될 수 있다. 스위치 모듈(125, 145)은 도 5와 같이, 제2 기판(120, 140)에 형성된 버스바 기능을 갖는 방열부(123, 143)을 통해 메인 기판의 전력선과 연결되는바, 메인 기판의 전력선-제2 기판(120, 140)의 방열부(123, 143)-스위치 모듈(125, 145)-전도성 연결부(130)- 제1 기판의 버스바(112)-변압기 연결부(111)-변압기(210) 순으로 전기적으로 연결되며, 스위치 모듈(125, 145)의 동작에 따라 상기 전기적 연결이 온/오프 될 수 있다.
전도성 연결부(130)는 굽힘가공을 통해 제1 기판(110)과 제2 기판(120, 140)을 소정의 각도로 유지하기 위해 필요한 두께 및 폭, 개수로 형성될 수 있다. 또한, 제1 기판(110)과 제2 기판(120, 140)과의 전기적 연결을 위해 필요한 개수로 형성될 수도 있다. 또한, 전도성 연결부(130)의 형상 및 개수는 설계에 따라 달라질 수 있다.
전도성 연결부(130)는 연결부위가 끊어지지 않도록 보강부를 더 포함할 수 있다. 보강부는 굽힘에 영향을 주지 않도록 플렉서블하되, 끊어지지 않는 물질로 형성될 수 있다. 즉, 유연하면서 단단한 물질로 형성될 수 있다.
제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140)은 메탈(Metal) PCB 기판 또는 와이어 레이드(wire-laid) PCB 기판일 수 있다. 메탈 PCB 기판은 PCB 기판의 절연층이 에폭시 수지가 아닌 전기가 흐르지 않는 알루미늄과 같은 금속을 이용하는 기판으로, 금속을 이용함으로써 열전도가 빠르고 방열 효과가 크다. 앞서 설명한 바와 같이, 스위칭 소자인 FET 모듈(121, 141)을 제2 기판(120, 140)에 표면 실장 소자로 형성하는바, 히트 싱크를 대체하여 방열을 수행하기 위하여, 메탈 PCB 기판으로 형성할 수 있다.
와이어 레이드 PCB 기판은 배선이 형성된 PCB 기판으로, 기판 내부에 전기적 연결을 위한 배선이 형성되어, 전기적 연결을 위한 기판 외부에서의 동축케이블의 연결을 제거할 수 있다. 이를 통해, 전체 모듈의 크기를 줄일 수 있고, 대전류가 흐르도록 할 수 있다. 또한, 배선된 동판 등의 굽힘가공을 통해 3차원 형태의 기판을 형성하기 유리하다. 또한, 내부에 동판 등의 금속이 배선되는바, 열전도가 빠르고 방열 효과가 크다.
변압기용 기판 모듈(100)을 제1 기판(110), 제2-1 기판(120)과 제2-2 기판(140)을 모두 갖는 제2 기판(120, 140)으로 형성하는 경우, 변압기(210)에 장착하기 위하여, 제1 기판(110)은 상기 변압기(210)의 상면에 위치하고, 제2 기판(120, 140)을 형성하는 복수의 기판의 각각은, 일단이 제1 기판(110)의 양 측면에서 소정의 각도를 형성하며 연결되고, 타단이 변압기(210) 하면에 위치하는 메인 기판과 연결되도록 형성될 수 있다. 도 6과 같이, 변압기(210)는 1차 코일(211)과 2차 코일(212)을 포함하고, 1차측 인덕터(220) 및 2차측 인덕터(230)가 추가 배치될 수 있다. 1차 코일(211)과 2차 코일(212)은 서로 절연되며, 도 6과 같이, 서로 교차적으로 형성될 수 있다. 1차측 인덕터(220) 및 1차 코일(211)은 메인 기판에 연결될 수 있고, 2차 코일(212) 및 2차측 인덕터(230)는 제1 기판(110)의 변압기 연결부(111) 및 인덕터 연결부(113)와 각각 연결될 수 있다. 변압기(210)의 연결단자가 상부로 형성되는 경우, 변압기(210)의 연결단자와 변압기 연결부(111)가 연결되도록 변압기 연결부(111)가 형성된 제1 기판(110)은 변압기(210)의 상면에 위치하고, 제2 기판(120, 140)은 스위치 모듈(125, 145)을 포함하되, 제1 기판(110)과 메인 기판을 전기적으로 연결하기 위하여, 제2 기판 각각(120, 140)은 제1 기판(110) 양 측면에 연결되며, 타단은 메인 기판에 연결된다. 제2 기판(120, 140)은 제1 기판(110)과 메인 기판과 전기적으로 연결되는 역할뿐만 아니라 제1 기판(110)을 변압기(210) 상부에 지지하는 역할을 할 수 있다. 제2 기판(120, 140)이 제2-1 기판(120) 또는 제2-2 기판(140) 중 하나로 형성되는 경우, 제2 기판(120 또는 140)이 연결되지 않은 제1 기판(110)의 타면에 지지대가 형성되어 제1 기판(110)이 변압기(210) 상부에 지지될 수 있도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈(710)을 포함하는 파워 모듈(700)을 도시한 것으로, 파워 모듈(700)은 변압기(210) 및 상기 변압기(210)의 1차 코일(211) 또는 2차 코일(212)에 연결되어 전압 또는 전류를 입력하거나 출력받고, 상기 전압 또는 전류의 입력 및 출력을 제어하는 스위치 모듈(125, 145)을 포함하는 기판 모듈(710)을 포함하고, 기판 모듈(710)은 상기 변압기(210)의 단자와 연결되는 변압기 연결부(111)가 형성되는 제1 기판(110) 및 상기 변압기(210)를 제어하는 스위치 모듈(125, 145)이 형성되는 하나 이상의 제2 기판(120, 140)을 포함하며, 상기 제1 기판(110) 및 상기 제2 기판(120, 140)은 굽힘가공이 가능한 전도성 연결부(130)로 소정의 각도를 형성하며 연결된다. 이외에 변압기(210)의 1차 코일(211)을 제어하기 위한 스위치, 역률 보정장치(PFC) 등, 파워를 공급하기 위한 다른 부품들이 형성되어, 파워를 공급하기 위한 하나의 모듈로 제작될 수 있다. 파워 모듈은 데이터 센터용 PSU(Power Supply Unit)으로 이용될 수 있다. 이외에 다양한 장치에 이용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈을 변압기에 장착하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 먼저, 1차 코일과 2차 코일로 형성되는 변압기를 세팅(810)시키고, 변압기에 2차측 인덕터를 세팅(820)시킨다. 변압기 상에 변압기용 기판 모듈을 세팅(830)시킨후, 변압기용 기판 모듈에 굽힘가공을 가하여 기판 모듈을 굽히고, 기판 모듈을 변압기에 장착하고, 변압기의 단자와 변압기 연결부를 솔더링한다. 도 8과 같이, 8 개의 변압기 단자 및 8 개의 2차측 인덕터 단자로 형성되는 경우, 16 포인트에서 솔더링을 수행한다. 이후, 변압기 기판 모듈을 메인 기판 상에 세팅하고 연결점은 솔더링한다. 이때, 18 포인트에서 솔더링을 수행할 수 있다. 제1 기판상에 형성되는 버스바 및 변압기 연결부가 아닌 별도 복수의 버스바를 이용하여 변압기 내지 인덕터를 연결하는 경우, 조립을 위해 특정 지그가 필요하며, 솔더링을 수행하는 포인트가 많아 작업이 어려워 숙력된 기술자가 수행해야 하나, 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈을 이용하는 경우, 공정이 단순하여 일반 작업자도 작업이 가능하다. 또한, 제1 기판의 버스바를 이용하지 않는 경우, 인덕터의 단자를 메인 기판과 연결함에 있어서 기판과 별도로 연결라인이 형성되어야 하는바, 이를 위한 별도의 공간이 필요하다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈을 이용하는 경우, 제1 기판의 버스바를 통해 2차측 인덕터의 메인 기판으로의 전기적 연결을 구현할 수 있어, 인덕터를 위한 별도의 연결라인이 불필요한바, 공간활용에 용이하다. 또한, 버스바를 이용하여 솔더링을 줄임으로써 접촉 저항을 줄일 수 있고, 대전류 장치에서 접촉 저항을 포함하는 기생저항을 줄일 수 있어, 제출 효율을 높일 수 있다.
제1 기판(110) 및 상기 제2 기판(120, 140)은 변압기(210)가 메인 기판 상에 장착되는 상태에 따라 위치가 달라질 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈(900)의 사시도이다. 변압기(210)의 단자가 상부를 향하는 도 6의 변압기(210)와 달리 변압기(210)가 도 9와 같이, 변압기(210)의 단자가 측면으로 향하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 변압기 연결부(911)가 형성되는 제1 기판(910)도 도 9와 같이, 측면에 형성되고, 제2 기판(920, 940)의 일단은 제1 기판(910)이 메인 기판과 연결되지 않는 타면에 전도성 연결부(930)를 통해 연결될 수 있다. 제2 기판(920, 940)은 제2-1 기판(920) 및 제2-2 기판(940)으로 형성 될 수 있고, 제2-1 기판(920)과 제 2-2 기판(940)은 전도성 연결부(930)을 통해 서로 연결될 수 있다. 제1 기판(910) 및 제2 기판(920, 940)의 구성은 도 1 내지 도 8의 제1 기판(110) 및 제2 기판(120, 140)과 연결되는 위치와 연결관계가 상이할 뿐 세부 구성 및 그에 대한 설명은 대응되는바, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
제1 기판(910)에는 변압기 연결부(911) 및 인덕터 연결부(913)가 형성되고, 제2 기판(920, 940)과 전도성 연결부(930)를 통해 소정의 각도를 형성하며 연결될 수 있다. 제2 기판(920, 940)에는 스위치 모듈(925, 945)이 형성될 수 있다. 도 9와 같은 형태의 경우, 도 10에서 보이는 바와 같이, 제1 기판(910)- 제2-1 기판(920)- 제2-2 기판(940) 순서로 연결되며, 각 기판은 도 11과 같이 소정의 각도로 형성되어 단자가 측면으로 형성되는 변압기(210) 상에 장착된다. 변압기(210)는 도 11 의 방향 이외의 상하좌우 어느 방향으로도 형성될 수 있다. 또한, 변압기 연결단자와 인덕터 연결단자가 서로 다른 방향으로 형성될 수도 있고, 그에 따라 변압기 연결부와 인덕터 연결부가 서로 다른 기판 상에 형성될 수도 있다. 이와 같이, 변압기(210)의 형태에 따라 제1 기판 및 제2 기판의 위치를 다르게 형성할 수 있는바, 변압기(210)의 위치 및 방향을 자유롭게 설계할 수 있어, 설계의 자유도가 높아질 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 사시도이고, 도 14 및 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 변압기용 기판 모듈의 일면 및 타면의 전개도이다.
변압기(210)의 2차 코일(212)에 연결되는 스위치 모듈(125, 145)뿐만 아니라, 변압기(210)의 1차 코일(211)에 연결되는 스위치 모듈을(155) 변압기용 기판 모듈(1200)에 형성할 수 있다. 이를 위하여, 제3 기판(150)를 더 포함할 수 있다. 또한, 역률 보정부를 형성하는 제4 기판(160)을 포함할 수 있고, 이외에 다른 부품들을 표면 실장 형태로 형성할 수 있는 복수의 기판을 더 포함할 수 있다.
제3 기판(150)은 변압기(210)의 1차 코일(211)에 연결되는 스위치 모듈(155)이 형성될 수 있다. 제3 기판(150)은 변압기용 기판 모듈(1200)의 일 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 제3 기판(150)의 스위치 모듈(155)은 PSFB 1차측 스위치 모듈일 수 있다. 제3 기판(150)은 제2 기판(120, 140)과 같이, FET 모듈 및 제어모듈을 포함할 수 있고, 방열부를 포함할 수도 있다. 1차 코일(211)과 2차 코일(212)은 서로 절연되어야 하는바, 제3 기판(150)은 2차 코일(212)과 물리적 내지 전기적으로 연결되는 제1 기판(110) 또는 제2 기판(120, 140)과 절연되어 형성될 수 있다. 이를 위하여, 절연층(170)이 형성될 수 있다. 변압기(210)가 3차 이상으로 형성되는 경우, 각 차수의 스위치 모듈을 하나의 기판으로 형성하되, 각 기판은 절연되도록 형성될 수 있다. 동일 차수의 소자들을 하나의 기판으로 형성함으로써 집적화를 통해 모듈화시켜 집적도 및 공정성을 향상시킬 수 있다.
제4 기판(160)은 역률 보상부(161)가 형성될 수 있다. 제4 기판(160)은 제3 기판(150)과 동일한 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2 기판(120, 140)이 제2-1 기판(120) 및 제2-2 기판(140)으로 형성되는 경우, 제3 기판(150)과 제4 기판(160)은 각각 서로 다른 기판과 연결되어 형성될 수 있다. 즉, 제3 기판(150)은 제 2-2 기판(140)과 연결되어 형성 될 수 있고, 제 4 기판(160)은 제2-1 기판(120)과 연결되어 형설 될 수 있다. 제4 기판(160)에는 역률 보상부(161)가 형성된다. 역률 보상부(161, PFC, Power Factor Correction)는 내부 장치들의 인덕턴스 또는 커패시턴스 특성에 따른 역률을 보상한다. 인덕턴스 부하로 동작하는 장치에 의해 래깅(lagging) 역률이 발생하고, 커패시턴스 부하로 동작하는 경우 리딩(leading) 역률이 발생하는 바, 발생하는 역률을 보상하여 안정성을 높이는 역할을 한다. 역률 보상부(161)에서 많은 열이 발생할 수 있는바, 히트싱크로 방열을 수행하는데, 역률 보상부(161)를 제4 기판(160)상에 표면 실장 소자 형태로 형성함으로써 히트 싱크없이 역률 보상부(161)를 모듈화할 수 있다. 이를 통해 히트 싱크를 솔더링해야 되는 포인트를 줄여 공수를 줄일 수 있다. 또한, 히트 싱크가 방열팬 공기의 흐름을 방해하는 것을 방지할 수 있어, 방열효율도 개선할 수 있다. 역률 보상부(161)는 방열팬의 바람이 지나가는 상기 제4 기판(160)의 제1 면에 형성될 수 있다. 방열팬의 바람이 도 15의 내면으로 지나가는 경우, 역률 보상부(161)는 내면에 형성될 수 있다. 또는, 외면에 형성될 수도 있다. 또한, 제4 기판(160)에는 역률 보상부(161)의 방열을 위한 방열부가 형성될 수도 있다. 제4 기판(160)은 제3 기판(150)과 같이, 제1 기판(110) 내지 제2 기판(120, 140)과 절연층(170)에 의해 절연될 수 있다.
제3 기판(150) 또는 제4 기판(160)뿐만 아니라 제12 내지 도 15와 같이, 제5 기판(180)을 포함할 수 있다. 제5 기판(180)은 제3 기판(150) 및 제4 기판(160)을 서로 연결하며, 제3 기판(150)및 제4 기판(160)의 전기적 연결 내지 물리적 지지를 형성할 수 있다. 또한, 다른 장치들이 표면 실장 형태로 형성될 수도 있다.
제5 기판(180)은 제3 기판(150) 및 제4 기판(160)과 함께, 통로를 형성할 수 있고, 이와 같이 형성되는 통로를 따라 방열팬의 바람이 이동하는 경로를 형성할 수 있고, 이를 통해, 방열의 효과를 높일 수 있다. 방열팬의 바람이 상기 통로를 통해 이동하는 경우, 각 기판의 방열부 내지 열이 많이 발생하는 소자들은 상기 통로에 배치될 수 있다.
제3 기판(150) 및 제4 기판(160)을 형성함으로써 도 16과 같이, 변압기용 기판 모듈(710), 변압기 1차측 스위치(720), 및 역률 보상부(730)부로 이루어지는 구성들(1600)을 하나의 기판모듈(1200)로 형성할 수 있고, 이를 통해 공간을 줄일 수 있어, 집적도를 높여 공간활용의 확장성을 높일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 변압기의 단자와 연결되는 변압기 연결부를 포함하는 제1 기판;
    상기 변압기에 연결되는 스위치 모듈이 형성되는 하나 이상의 제2 기판; 및
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 연결하는 전도성 연결부를 포함하고,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 상기 전도성 연결부에 의하여 소정의 각도를 형성하여 배치되는 기판 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변압기 연결부는,
    상기 변압기의 2차 코일의 단자와 연결되는 기판 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    상기 변압기의 일측에 배치된 2차측 인덕터의 단자와 연결되는 인덕터 연결부를 포함하는 기판 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 변압기 연결부는,
    상기 변압기의 복수의 단자와 연결되는 복수의 홀로 형성되고,
    상기 인덕터 연결부는 상기 2차측 인덕터의 단자와 연결되는 복수의 홀로 형성되는 기판 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    상기 변압기 연결부와 상기 전도성 연결부 및 상기 인덕터 연결부와 상기 전도성 연결부를 연결하는 버스바를 포함하는 기판 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 모듈은,
    상기 제2 기판의 제1 면에 배치되는 복수의 FET 모듈 및 상기 제2 기판의 제2 면에 배치되어 상기 복수의 FET 모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하는 기판 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 기판의 제2 면에는 상기 스위치 모듈에서 생성되는 열을 외부로 방출시키는 방열부가 배치되는 기판 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 변압기의 상면에 위치하고,
    상기 제2 기판은 제2-1 기판 및 상기 제2-1 기판과 이격되어 배치되는 제2-2 기판을 포함하고,
    상기 제2-1 기판 및 상기 제2-2 기판은 일단이 상기 제1 기판의 양 측면에서 소정의 각도를 형성하며 연결되고, 타단이 상기 변압기 하면에 위치하는 메인 기판과 연결되는 기판 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 변압기의 1차 코일에 연결되는 스위치 모듈이 형성되는 제3 기판을 포함하고,
    상기 제3 기판은 상기 제2 기판과 연결되는 기판 모듈.
  10. 변압기; 및
    상기 변압기의 1차 코일 또는 2차 코일에 연결되어 전압 또는 전류를 입력하거나 출력받고, 상기 전압 또는 전류의 입력 및 출력을 제어하는 스위치 모듈을 포함하는 기판 모듈을 포함하고,
    상기 기판 모듈은,
    상기 변압기의 단자와 연결되는 변압기 연결부가 형성되는 제1 기판; 및
    상기 변압기를 제어하는 스위치 모듈이 형성되는 하나 이상의 제2 기판을 포함하며,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 굽힘가공이 가능한 전도성 연결부로 소정의 각도를 형성하며 연결되는 파워 모듈.
PCT/KR2021/000085 2020-01-09 2021-01-05 변압기용 기판 모듈 및 파워모듈 Ceased WO2021141360A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21738347.0A EP4089695A4 (en) 2020-01-09 2021-01-05 SUBSTRATE MODULE AND POWER MODULE FOR TRANSFORMER
JP2022540777A JP7832894B2 (ja) 2020-01-09 2021-01-05 変圧器用基板モジュール及びパワーモジュール
CN202180008475.3A CN114930476A (zh) 2020-01-09 2021-01-05 用于变压器的基板模块及电力模块
US17/790,564 US12289835B2 (en) 2020-01-09 2021-01-05 Substrate module and power module for transformer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200003196A KR102886941B1 (ko) 2020-01-09 2020-01-09 변압기용 기판 모듈 및 파워모듈
KR10-2020-0003196 2020-01-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021141360A1 true WO2021141360A1 (ko) 2021-07-15

Family

ID=76788108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/000085 Ceased WO2021141360A1 (ko) 2020-01-09 2021-01-05 변압기용 기판 모듈 및 파워모듈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US12289835B2 (ko)
EP (1) EP4089695A4 (ko)
JP (1) JP7832894B2 (ko)
KR (1) KR102886941B1 (ko)
CN (1) CN114930476A (ko)
WO (1) WO2021141360A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100762300B1 (ko) * 2006-08-14 2007-10-02 주식회사 펄스콘 공랭식 고압 변압기
JP2008502293A (ja) * 2004-06-04 2008-01-24 シーメンス ヴイディーオー エレクトリック ドライブズ インコーポレイテッド 電力変換器における平面状の変圧器および／または平面状のインダクタと電力スイッチとの一体化
US20110140823A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Delta Electronics, Inc. Transformer module
WO2015196972A1 (zh) * 2014-06-23 2015-12-30 上海联影医疗科技有限公司 高压发生器油箱的绝缘方法及装置
KR20160106367A (ko) * 2015-03-02 2016-09-12 대진전기 (주) 교체 가능한 변류기 모듈 및 이를 구비한 수배전반

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4872102A (en) * 1986-04-28 1989-10-03 Dimensions Unlimited, Inc. D.C. to A.C. inverter having improved structure providing improved thermal dissipation
US5565837A (en) * 1992-11-06 1996-10-15 Nidec America Corporation Low profile printed circuit board
US5321380A (en) * 1992-11-06 1994-06-14 Power General Corporation Low profile printed circuit board
US6894585B2 (en) * 2002-03-29 2005-05-17 M/A-Com, Inc. High quality factor (Q) planar spiral inductor based CATV diplexer and telephony module
KR100679216B1 (ko) 2002-10-28 2007-02-05 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 고압방전램프 점등장치 및 상기 고압방전램프 점등장치가 설치된 조명기구
DE10336634B3 (de) * 2003-08-08 2005-02-03 Siemens Ag Elektronisches Gerät
DE102004046251B4 (de) * 2004-04-19 2008-08-21 Lenze Drive Systems Gmbh Verfahren zur biegenden Herstellung eines Geräts der Leistungselektronik
US8013709B2 (en) * 2008-04-18 2011-09-06 Delta Electronics, Inc. Conductive module and assembly structure having such conductive module
JP2011181570A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Keihin Corp トランス及びスイッチング電源
TWI450287B (zh) * 2012-01-20 2014-08-21 Acbel Polytech Inc transformer
TWM449340U (zh) * 2012-06-06 2013-03-21 Power Mate Technology Co Ltd 小型化變壓裝置
US20140307391A1 (en) * 2013-04-13 2014-10-16 Infineon Technologies Ag Three dimensional packaging
DE102014214852A1 (de) * 2014-07-29 2016-02-04 Osram Gmbh Betriebsvorrichtung für eine Lampe und Lampe mit Betriebsvorrichtung
JP6295887B2 (ja) * 2014-08-22 2018-03-20 ミツミ電機株式会社 プラグ付きケーブル及び制御回路及び基板
US10759467B2 (en) * 2015-09-18 2020-09-01 Mitsubishi Electric Corporation Integrated electric power steering apparatus
EP3297140A1 (en) * 2016-09-19 2018-03-21 Black & Decker Inc. Control and power module for brushless motor
JP6844253B2 (ja) * 2016-12-27 2021-03-17 富士電機株式会社 電源装置、一次ブロックおよび二次ブロック
JP6936028B2 (ja) * 2017-03-16 2021-09-15 矢崎総業株式会社 回路基板
CN207459970U (zh) * 2017-11-08 2018-06-05 泰达电子股份有限公司 整流模块
US11109478B2 (en) * 2017-11-15 2021-08-31 Steering Solutions Ip Holding Corporation Semi-flexible ridged printed circuit board assembly
DE112019006308T5 (de) * 2018-12-21 2021-09-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Leistungsumwandlungsvorrichtung, darin enthaltene Mehrschichtplatine und Fahrzeug mit darin eingebauter Leistungsumwandlungsvorrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008502293A (ja) * 2004-06-04 2008-01-24 シーメンス ヴイディーオー エレクトリック ドライブズ インコーポレイテッド 電力変換器における平面状の変圧器および／または平面状のインダクタと電力スイッチとの一体化
KR100762300B1 (ko) * 2006-08-14 2007-10-02 주식회사 펄스콘 공랭식 고압 변압기
US20110140823A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Delta Electronics, Inc. Transformer module
WO2015196972A1 (zh) * 2014-06-23 2015-12-30 上海联影医疗科技有限公司 高压发生器油箱的绝缘方法及装置
KR20160106367A (ko) * 2015-03-02 2016-09-12 대진전기 (주) 교체 가능한 변류기 모듈 및 이를 구비한 수배전반

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4089695A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102886941B1 (ko) 2025-11-17
JP7832894B2 (ja) 2026-03-18
US12289835B2 (en) 2025-04-29
CN114930476A (zh) 2022-08-19
KR20210089964A (ko) 2021-07-19
EP4089695A1 (en) 2022-11-16
EP4089695A4 (en) 2024-01-24
JP2023509679A (ja) 2023-03-09
US20230040151A1 (en) 2023-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102870296B (zh) 插入式断路器组件
US20090034166A1 (en) Adjustable scalable rack power system and method
US8164907B2 (en) Communications device having structures for connecting to detachably installable power supply units
US10321612B2 (en) Power conversion device
US20190089259A1 (en) Power converter module
US6653802B1 (en) Standard electronics rack-mounted dimming control system with plug-in power modules and common plug-in control module
WO2021177801A1 (ko) 권선 코일 및 패턴 코일을 이용한 자성부품
CN213305278U (zh) 电源装置
KR20210089964A (ko) 변압기용 기판 모듈 및 파워모듈
CN221162346U (zh) 一种功率分配单元及群充电系统
US20220354023A1 (en) Power supply device
WO2023132586A1 (ko) 전력 변환 장치
WO2024187698A1 (zh) 服务器和整机柜服务器
RU2593461C1 (ru) Модуль силовой выпрямительный
WO2022031083A1 (ko) 전력변환장치
WO2022045729A1 (ko) 인쇄회로기판 모듈 및 이를 포함하는 전자장치
CN204885855U (zh) 一种配电盘及其底座
CN222839877U (zh) 电路板和电子设备
WO2021054555A1 (ko) 부싱형 변류기 및 그 변류기가 적용된 배전반
US20050068755A1 (en) Power backplane for power electronic devices
CN216794038U (zh) 电源连接器及电源
CN119813797B (zh) 一种一体式整流装置、控制系统和方法
WO2019017558A1 (ko) 크로스 pcb 모듈 장착형 인쇄회로기판
WO2024049124A1 (ko) 커패시터 모듈 및 인버터 모듈
CN112838478B (zh) 一种低压电能计量箱模块化防窃电配电基板

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21738347

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022540777

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021738347

Country of ref document: EP

Effective date: 20220809

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 17790564

Country of ref document: US