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KR20190029420A - 노이즈 신호를 억제하기 위한 emc-필터 - Google Patents

노이즈 신호를 억제하기 위한 emc-필터 Download PDF

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KR20190029420A
KR20190029420A KR1020180080101A KR20180080101A KR20190029420A KR 20190029420 A KR20190029420 A KR 20190029420A KR 1020180080101 A KR1020180080101 A KR 1020180080101A KR 20180080101 A KR20180080101 A KR 20180080101A KR 20190029420 A KR20190029420 A KR 20190029420A
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슈테판 워커
홀게르 게르버리치
뷔티 토마스
니콜라스 보슈만
Original Assignee
한온시스템 주식회사
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Abstract

노이즈 신호를 억제하기 위한 EMC-필터에 관한 본 발명이 해결하고자하는 과제는, 인버터 보드의 처리 비용이 감소되고 그 외에도 구조 공간 제한 및 개발 비용 및 제조 비용의 감소가 달성되는 해결책을 제공하는 것이다. 이러한 과제는, EMC-필터 모듈(10)에서 코일(16)을 갖는 초크(4, 5)의 하나 이상의 코어(11)가 제1 캐리어 보드(14) 상에 배치되고, 커패시터(6, 7, 8, 9) 중 하나 이상의 커패시터가 제1 캐리어 보드(14) 상에 배치되며, 제1 캐리어 보드(14)는 2개 이상의 접촉 수단(17)을 포함하고, EMC-필터 모듈(10)의 제1 캐리어 보드(14)가 인버터(2)의 메인 보드(12)에서 접촉 수단(17) 및 이 메인 보드와 전기적으로 연결되도록 배치됨으로써 해결된다.

Description

노이즈 신호를 억제하기 위한 EMC-필터{EMC-FILTER FOR SUPPRESSING NOISE SIGNALS}
본 발명은 하나 이상의 초크(choke), 하나 이상의 코어 및 복수의 커패시터를 포함하는, 노이즈 신호를 억제하기 위한 EMC(Electromagnetic Compatibility)-필터에 관한 것이다.
스위칭 과정이 전기 전압 또는 전류에 의해 실행되는 전자 부품 어셈블리는, 이러한 스위칭 과정으로 인해, 발생하는 전기 임펄스에 따라 노이즈 신호의 송출과 관련된 노이즈를 일으키게 된다. 이러한 노이즈는 라인으로 연결되어 전파될뿐만 아니라 빈 공간을 통해서도, 다시 말해 와이어 없이 전자기 파장으로서 전파될 수 있다.
의도하지 않은 전기 또는 전자기 효과에 의해 다른 장치에 노이즈를 일으키거나 다른 장치에 의한 노이즈를 받지 않기 위한 기술적인 장치의 성능을 전자기 호환성(EMC)이라 지칭한다.
이러한 유형의 노이즈가 전파되는 것을 방지하거나 최소화하기 위해, 종래 기술에서는 필터 유닛, 소위 EMC-필터, EMC-필터 또는 상용필터를 구비한 부품 어셈블리가 공지되어 있다. 또한, 노이즈 신호의 너무 큰 증폭에 의한 다른 전자 부품 어셈블리 또는 장치의 정상적인 기능 방식에 대한 영향을 방지하기 위해, 전자 부품 어셈블리의 차폐 또는 절연 조치가 취해지는 것도 공지되어 있다.
주변에 제공된 장치에 의해 유지되는 이러한 유형의 노이즈 신호의 크기는, 이 장치를 위해 해당되는 EMC-표준화에서 확인되고 유지될 한계값 및 최소 요건에 의해 설명된다.
이를 위해 예를 들어 소위 ECE-규정이 공지되어 있는데, 이는 자동차를 위해 그리고 자동차의 부품 및 장착 대상을 위해 통일된 기술적 지침을 위한 국제 협약 목록을 포함한다. 예를 들어 ECE 규정10은 무선 차폐의 영역에 관한 것으로, 이는 미래의 개발을 위해 주목될 수 있고 허용되는 노이즈 방출이 추가로 감소되는 결과를 가져왔다.
전기 모터를 구동시키고 이로써 증폭기에서 큰 노이즈를 변환시키는 전기 인버터(Inverter)의 작동 시에도, 전자기 노이즈 방출이 생성된다. 이러한 유형의 인버터는, 예를 들어 모터의 제어 시에 차량의 공기 조절 압축기 내에 사용된다.
예를 들어 하이브리드 차량 및 전기 차량과 같은 차량을 위한 EMC-수요가 증가하고 있기 때문에, 예를 들어 전기 공기 조절 압축기와 같은 구조 부품 모듈에서도 사전 설정된 전자기 한계값의 유지를 확실하게 하기 위해, 이들 차량에서는 전기 소비기가 EMC-필터를 구비하는 것이 필요하다.
전기 또는 전자 구조 부품 모듈에 노이즈 방출을 억제하기 위한 공지된 해결 방법은 패시브 EMC-필터를 사용하는 것이다. 이러한 유형의 패시브 EMC-필터는 통상적으로 커패시터, 코일 및 저항과 같은 패시브 부품에 의해 구현되며, 이들 부품은 공지된 적합한 방식으로 서로 접속되므로 결과적으로 원하는 필터 작용을 생성한다.
EMC-필터에 의해 필터링될 노이즈 유형의 경우, 소위 공통 모드 노이즈 및 상대 모드 노이즈 사이가 구별된다. EMC-필터에 의해 필터링될 노이즈 스펙트럼은 실제로 중첩되는 두 노이즈 비율의 총합으로 이루어진다.
예를 들어 전기적 냉매 응축기를 위한 인버터의 유형, 구조 및 특히 전압 상태는, 이러한 두 노이즈 비율 중 어느 것이 우세하고 따라서 어느 노이즈 비율이 더 강하게 필터링되어야 하는 지를 결정한다.
300 V 내지 800 V 사이의 전압에서 작동하는 고전압 인버터에서는 노이즈 구성 성분으로서 주로 공통 모드 노이즈가 발생한다.
본 발명의 사용 분야를 단지 공통 모드 노이즈만의 또는 상대 모드 노이즈만의 방지 또는 최소화로 국한하는 것을 제안하지 않는다. 이들 노이즈 중 단지 하나의 유형에 대한 하기의 예시적 실시예는 이에 제한되는 것으로 보지 말아야 하는데, 그 이유는 당해 분야 기술자가 이 실시예에 상응하는 전문적 변경을 통해 다른 하나의 유형의 노이즈에 언제나 매칭시킬 수 있기 때문이다. 이는, 예를 들어 상대 모드 초크를 공통 모드 초크로 교체함으로써 이루어질 수 있다.
종래 기술로부터 공지되어 있는 바에 따르면, 예를 들어 상대 모드 노이즈는 패시브 EMC-필터에서 커패시터와 조합하여 소위 초크를 사용하여 필터링된다. 이를 위해, 예를 들어 인버터 HV+ 및 HV-의 각각의 공급 라인에 각각 하나의 초크 L1 및 L2가 삽입되고 초크 L1 및 L2의 상류 및 하류에서 공급 라인 HV+와 HV-사이에 상응하는 커패시터 C1 및 C2가 배치된다. 또한, 패시브 EMC-필터에서 인버터 쪽을 향한 제3의 커패시터 C3가 초크 L2하류에 라인 HV-와 접지 전위 사이에, 그리고 인버터 쪽을 향한 제4의 커패시터 C4가 초크 L1하류에 라인 HV+와 접지 전위 사이에 배치된다. 각각의 커패시터 C1 내지 C4가 실제의 구현 시에는 복수의 부분 커패시터, 즉 복수의 커패시터 구성 소자들로부터 조립될 수 있다.
초크(영어로 Choke)는 전기 라인에서 전류의 제한을 위한, 자기장의 형태로 에너지를 중간 저장하기 위한, 임피던스 변환을 위한, 또는 필터링을 위한 코일 또는 인덕턴스로서 공지되어 있다. 이러한 유형의 초크는 종종 전기 구조 모듈의 라인 내에 삽입된다. 리액턴스로도 지칭되는, 소위 초크의 유도 저항을 상승시키기 위해, 초크는 종종 연자기성(soft magnetic) 코어를 포함한다. 연자기성 재료로서 강자성 재료가 사용되는 것이 공지되어 있는데, 이 강자성 재료는 자기장에서 쉽게 자기화될 수 있다.
인버터의 공급 라인 HV+ 및 HV- 내에 배치된 초크 L1 및 L2는 인버터의 최대로 가능한 인풋 전류에 의해 관류되고 그 결과 이러한 전류 부하를 위해 상응하는 치수로 설계되어야 한다.
이러한 전류 중첩식 인풋 전류는 초크 L1 및 L2에서 자기장의 생성을 초래한다. 소위 공통 모드 초크가 사용되는 경우에, 하나의 공통 코어에 배치되어 있는 두 초크 코일링부의 반대 방향의 코일링 방향으로 인해, 이러한 인풋 전류의 자기장은 공통 코어 내에서 상쇄될 수 있다.
US 2016/0336846 A1호에는 인쇄 회로 기판 상에 조립되어 있고 실질적으로 평평한 캐리어와 초크를 포함하는 유도성 구성 소자가 공지되어 있는데, 이때 초크는 캐리어의 상부 측면에 조립되고 하나의 코어와 이 코어 둘레를 코일링하는 두 개 이상의 코일을 포함한다. 두 개 이상의 코일의 와이어는, 캐리어를 통해 안내되고 캐리어의 상부 측면에 대해 반대편의 캐리어의 하부 측면에서 종결되는 단부 세그먼트를 갖는다. 캐리어는 캐리어를 통해 와이어의 단부 세그먼트를 안내하기 위한 리세스와, 단부 세그먼트를 리세스 내에 체결하기 위한 결합부를 포함한다. 이러한 해결책에 의해 하나의 캐리어와 하나의 초크로 이루어진 콤팩트한 유닛이 제조되고, 이 유닛은 종래 기술에서 통상적인 방식에 따라 인버터 보드 상에 배치될 수 있다.
JP 2010-284027 A호에는 복수의 부분 전압이 제공되는 전류 공급을 위한 배치가 공지되어 있다. 이 배치는 공통의 보드 상에 서로 인접하여 배치되어 있는 복수의 환형 변압기 코어를 포함한다. 변압기 코어는 구동 회로와 연결되어 있는 공통의 1차측 코일링부를 포함한다. 변압기는 각각 하나의 고유한 2차측 코일링부를 갖는데, 이 코일링부는 각각 하나의 아웃풋 전압을 제공하기 위해 각각 아웃풋 측의 구동 회로와 연결되어 있다. 종래 기술에 따른 이러한 해결책은 마찬가지로 인버터 보드 상에 배치하기에 적합한다.
이러한 유형의 패시브 EMC-필터의 단점은, 큰 진폭의 노이즈를 필터링하기 위해 또는 상응하게 낮은 한계값을 유지하기 위해서는 이 필터가 예를 들어 메인 보드 상에 큰 구조 공간을 필요로 한다는 데에 있다. 인버터 보드라고도 지칭되는 이러한 유형의 메인 보드는, 인버터의 작동 방식을 제어하기에 필요한 구성 소자를 수용하기 위해 필요하다.
또한, 다양한 고객들에 의해, 한편으로 다양한 EMC-설정에 상응해야 하면서도 다른 한편으로 다양한 구조 공간 설정에 상응해야 하는 인버터 보드가 요청되고 있다. 따라서, 주어진 설정에 인버터 보드의 레이아웃을 시간 소모적이면서 집중적인 비용으로 매칭시키는 것이 매우 빈번하게 필요하다.
이러한 설명된 단점으로 인해, 인버터 보드의 필요한 다양한 변형을 제한하는 적합한 해결 방법에 대한 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 과제는, 인버터 보드의 처리 비용을 감소시키는 데에 도움이 되고, 구조 공간 제한이 가능하며, 개발 및 제조 비용 감소에 기여하는 EMC-필터를 제공하는 것에 있다.
이러한 과제는 청구범위 독립항들 중 제1항에 따른 특징을 갖는 대상에 의해 해결된다. 개선예들은 종속 청구항 제2항 내지 제10항에 제시되어 있다.
패시브 EMC-필터의 통상적인 회로 배치에서 초크는 인버터의 공급 라인 HV+ 및 HV- 내에 배치된다. 또한, 커패시터 또는 커패시턴스는 공급 라인 HV+와 HV- 사이에서 초크의 전방 및 후방에 그리고 각각 접지 전위와 공급 라인 HV+ 및 공급 라인 HV- 사이에 제공된다.
패시브 EMC-필터에 의해 공통 모드 노이즈 또는 상대 모드 노이즈가 우선적으로 억제되어야 하는 지의 여부에 따라, 초크의 코일부는 공통 코어(공통 모드 초크)에 제공되거나 상이한 코어(상대 모드 초크)에 서로 별도로 제공된다.
본 발명에서, 공통 모드 초크 또는 상대 모드 초크는 하나의 캐리어 보드 상에 또는 두 개의 별도의 캐리어 보드 사이에 배치되는 것이 제공된다. 이러한 경우에 "별도"라는 의미는, 캐리어 보드가 메인 보드 또는 인버터 보드의 구성 부품은 아니라는 뜻이지만, 이들과 연결될 수는 있다. 두 개의 캐리어 보드를 갖는 실시예의 경우, 공통 모드 초크 또는 상대 모드 초크는 서로에 대해 평행하게 배향된 두 개의 캐리어 보드 사이에 배치되도록 제공된다.
이러한 유형의 캐리어 보드로서, 예를 들어 단층 또는 복층의 인쇄 회로 기판이 사용된다.
또한, 제1 또는 제2 캐리어 보드 상에 추가의 구성 소자가 배치되는 것이 제공된다. 이러한 유형의 구성 소자는 전형적으로 EMC-필터 회로를 위해 필요한 커패시턴스이다.
또한, 제1 및/또는 제2 캐리어 보드에는 접촉 수단이 장착되는데, 이들 접촉 수단에 의해 캐리어 보드들 중의 하나가 메인 보드와 또는 인버터의 인버터 보드와 전기적으로 연결될 수 있다. 이는, 인버터 보드 상에서 인버터 회로와 EMC-필터의 상응하는 인풋 측 단자 및 아웃풋 측 단자를 전기적으로 연결하기 위해 필요하다.
또한, 접촉 수단은 캐리어 보드를 메인 보드와 기계적으로 체결시키기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 캐리어 보드의 추가로 필요한 기계적 체결부가 생략될 수 있다.
접촉 수단으로서 제1 및/또는 제2 캐리어 보드에 노우즈(nose) 또는 러그(lug)가 제공되며, 이는 메인 보드에서 노우즈 또는 러그의 수용을 위해 적합한 리세스 내에 삽입된다. 이러한 경우에, 노우즈 또는 러그가 리세스에 삽입되는 부위에서, 예를 들어 납땜 연결에 의해 전기 전도성일뿐만 아니라 기계적으로도 안정적인 연결이 달성될 수 있다. 이러한 목적을 위해 캐리어 보드의 노우즈 또는 러그는, 예를 들어 하나 이상의 단일면 구리 코팅을 포함한다. 또한, 메인 보드에서 리세스의 옆 또는 둘레에 상응하는 도체 트랙이 제공된다.
메인 보드 상에서 노우즈 또는 러그로서 형성된 접촉 수단과 도체 트랙 사이에 이러한 유형의 납땜 연결은, 예를 들어 웨이브 납땜 또는 유동 납땜에 의해 생성될 수 있다.
대안적으로 캐리어 보드와 메인 보드의 접촉 수단들 사이에 전기 전도성 연결은 납땜 러그, 플러그 접촉부, 클램핑 접촉부 또는 나사 접촉부에 의해서도 제조될 수 있다.
공간 절약형의 콤팩트한 메인 보드의 구성 방식을 달성하기 위해, 제1 캐리어 보드 또는 제1 및 제2 캐리어 보드를 메인 보드에 대해 직각으로 정렬되게 메인 보드와 연결하는 것이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, EMC-필터는 별도의 EMC-필터 모듈로서 구현되는데, 이 모듈은 메인 보드와 전기적 및 기계적으로 연결된다. 이러한 EMC-필터 모듈은, 예를 들어 제1 캐리어 보드와 제2 캐리어 보드 사이에 배치된 공통 모드 초크뿐만 아니라, EMC-필터 모듈의 접속을 위해 필요한 커패시턴스를 포함한다. EMC-필터 모듈의 대안적인 일 실시예에서, 제1 캐리어 보드와 제2 캐리어 보드 사이에 두 개의 공통 모드 초크뿐만 아니라 EMC-필터 모듈의 접속을 위해 필요한 커패시턴스가 제공된다.
EMC-필터 모듈의 형태로 EMC-필터의 모듈 조립 방식에 의해, 이미 완성 개발된 EMC-필터 모듈이 새로 개발될 메인 보드에 조합되는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 메인 보드의 신규 개발 시에 상이한 고객들의 다양한 요구를 위해 이미 개발된 EMC-필터 모듈의 기존의 상황으로부터 출발할 수 있다. 이 경우, EMC-필터 모듈은 EMC-노이즈의 감쇠를 위한 상이한 매개변수를 포함하는 것이 제공된다.
고객의 변경된 요구를 적합하게 대응하기 위해, 메인 보드에서의 변경 없이도 EMC-필터 모듈의 매칭이 가능하다.
또한, 제1 캐리어 보드와 제2 캐리어 보드 사이에 연결 수단이 배치된다. 이러한 연결 수단의 과제는, 한편으로 제1 캐리어 보드와 제2 캐리어 보드를 기계적으로 고정 연결하고 이들 캐리어 보드를 서로 평행한 위치에 고정하는 것에 있다. 다른 한편으로 이 연결 수단의 과제는, 예를 들어 공통 모드 초크의 코어를 캐리어 보드들 사이에 고정하는 것에 있다. 공통 모드 초크의 사용 시에 이 연결 수단의 제3의 과제는 공통 코어에 제공된 두 코일들을 서로 분리시키는 것에 있다. 이러한 분리는 두 코일을 서로 전기적으로 절연시켜야 한다. 따라서, 두 코일들 사이의 전기 단락뿐만 아니라 두 코일들 사이의 스파크의 점프도 방지된다.
연결 수단으로서 비전도성 재료로 이루어진 웨브 또는 플레이트, 예를 들어 플라스틱 또는 구리 코팅이 없는 인쇄 회로 기판 재료가 사용되는 것이 제공된다.
캐리어 보드들 사이에 공통 모드 초크를 배치하는 경우에 하나의 연결 수단이 제공되고, 두 개의 공통 상대 모드 초크를 배치하는 경우에 두 개의 연결 수단이 제공되는데, 그 이유는 각각의 코어가 연결 수단에 의해 고정되어야 하기 때문이다.
본 발명에 따른 실시예의 다른 세부 사항, 특징 및 장점은 첨부되는 도면을 참조로 이하의 실시예의 설명으로부터 제시된다.
도 1은 예를 들어 공통 모드 초크를 구비한 EMC-필터 회로의 종래 기술에 따른 패시브 EMC-필터의 예시적 회로 배치를 도시한 도면이고,
도 2는 메인 보드 및 본 발명에 따른 EMC-필터 모듈로 구성된 인버터의 제어를 위한 구조 유닛의 기본 원리도이며,
도 3은 두 개의 캐리어 보드 및 공통 모드 초크를 구비한 본 발명에 따른 EMC-필터 모듈의 실시예에 대한 사시도이다.
도 1에는 인버터(2)와 연결되어 있는, 종래 기술에 따른 패시브 EMC-필터(1)의 예시적 회로 배치가 도시되어 있다. 패시브 필터로서 구현된 EMC-필터 회로(1)는 인풋(3)을 포함하며, 이 인풋에는 예를 들어 400 V의 전압이 인가될 수 있고 공급 라인 HV+ 및 HV- 내에 배치된 초크 L1(4) 및 L2(5)를 포함하며, 이들 초크는 공통 모드 초크의 경우 공통의 코어에 배치된 코일 L1(4) 및 L2(5)에 의해 구현된다.
도면 부호 C1으로 표시된 제1 정전 용량(6)이 패시브 EMC-필터 회로(1)의 인풋에서 직접 라인 HV+와 HV- 사이에 그리고 초크 L1(4) 및 L2(5) 이전에 배치되는 반면, 도면 부호 C2으로 표시된 제2 정전 용량(7)은 EMC-필터 회로(1)의 아웃풋에서 초크 L1(4) 및 L2(5) 이후에 배치됨으로써 인버터(2)의 인풋에 배치되어 있다.
도면 부호 C3으로 표시된 제3 정전 용량(8)은 라인 HV-와 접지 전위 사이에 배치된다. 도면 부호 C4로 표시된 제4 정전 용량(9)은 라인 HV+와 접지 전위 사이에 배치된다.
종래 기술분야에서 통상적으로 제공되는 바와 같이, 인버터(2)는 도시되지 않은 전기 모터, 예를 들어 냉매 응축기를 구동시키는 전기 모터의 구동을 위해 필요한 전기 제어 신호를 생성한다.
이러한 공지된 회로 배치는 본 발명에 따라 모듈 구조로 구현된 도 2에 따른 EMC-필터 모듈(10)에도 포함된다. 대안적으로 공통 코어(11) 또는 공통 모드 초크의 초크 코어 대신에 2개의 상대 모드 초크의 2개의 코어(11)가 배치될 수 있다.
인버터(2)를 통해 도시되지 않은 전기 구동 모터의 구동을 위한 구조 유닛의 원리도가 도 2에 도시되어 있는데, 이 구조 유닛은 인버터(2)를 위한 메인 보드(12)와, 본 발명에 따른 EMC-필터 모듈(10)로 구성된다. 메인 보드(12)에는 예를 들어 모터의 작동 방식을 제어하기 위해 공기 조절 압축기 내에 필요한 인버터(2)의 구성 소자가 부착되는데, 이는 도 2에 구체적으로 도시되어 있지는 않다.
메인 보드(12)는 통상적인 방식으로 단층 또는 복층의 인쇄 회로 기판으로서 구현될 수 있다. 실시예에서 메인 보드(12)는 복수의 구리 층(13)을 포함하는데, 이 구리 층에 의해 인버터(2)의 구성 소자들을 위한 필요한 전기적 연결이 인쇄 회로 기판의 형태에서 제공될 수 있다.
통상적인 종래 기술과는 대조적으로, EMC-필터 회로(1)를 위해 필요한 구성 소자는 메인 보드(12) 상에 장착되는 것이 아니라 본 발명에 따른 EMC-필터 모듈(10) 상에 배치된다.
EMC-필터 모듈(10)은, 예를 들어 단층 또는 복층의 인쇄 회로 기판으로서 구현될 수 있는 하나 이상의 제1 캐리어 보드(14)를 포함한다. 이러한 제1 캐리어 보드(14)에는, 예를 들어 공통 모드 초크를 위한 코어(11)가 배치되어 있다. 코어(11)에는 제1 초크 L1(4)의 코일(16a)과, 제2 초크 L2(5)의 코일(16b)이 배치된다. 도 2에는 코어(11)와, 두 코일(16a 및 16b) 대신에 예시적으로 단지 하나의 코일(16)만을 구비한 코일(16)로 구성된 배치가 도시되어 있다. 본 도면은 본 발명을 이러한 실시예로 제한하지 않는다.
또한, 제1 캐리어 보드(14) 상에는 EMC-필터 회로(1)를 위해 필요한 커패시터 C1(6) 내지 C4(9)가 배치되는 것이 제공된다. 대안적으로 이들 커패시터 C1(6) 내지 C4(9) 중 일부만 필요하고/필요하거나 제1 캐리어 보드(14) 상에 배치될 수 있다.
제1 캐리어 보드(14)는 메인 보드(12)의 도체 경로(13)에 대한 전기 연결을 이루어지게 하는 접촉 수단(17)을 포함한다. 일 실시예에서 이러한 접촉 수단(17)은 캐리어 보드(14)로부터 돌출되는 노우즈 또는 러그의 형태로 구현될 수 있다.
메인 보드(12) 내에 EMC-필터 모듈(10)의 수용하고 메인 보드와 모듈의 전기 접촉을 위해, 메인 보드에는 상응하는 리세스가 제공되며, 리세스 내에 노우즈 형태 또는 러그 형태의 접촉 수단(17)이 삽입될 수 있다. 제1 캐리어 보드(14)의 도체 경로(13)와 메인 보드(12)의 도체 경로(13) 사이에 전기 연결을 제공하기 위해 납땜 연결부(18)가 제공될 수 있다. 따라서, EMC-필터 모듈(10)의 제1 캐리어 보드(14)와 메인 보드(12) 사이에 전기적으로 전도성일뿐만 아니라 기계적으로도 안정적인 연결이 형성된다.
대안적으로, 제1 캐리어 보드(14)와 메인 보드(12) 사이의 전기 전도성 연결이 납땜 러그, 플러그 접촉부, 클램핑 접촉부 또는 나사 접촉부에 의해 형성되는 방식으로, 접촉 수단(17)은 기술자에 의해 구현될 수 있다. 이러한 경우에도, 기게적으로 안정적인 연결이 달성될 수 있다. 대안적으로 모든 경우에, EMC-필터 모듈(10)을 메인 보드(12) 상에 확실하게 고정시키는 추가 수단이 제공될 수 있다.
EMC-필터 모듈(10)의 일 실시예에 따르면, 제1 캐리어 보드(14) 상에 두 개의 코어(11)가 배치되는 것이 제공될 수 있다. 이는, 예를 들어 EMC-필터 모듈(10)이 두 개의 상대 모드 초크 L1(4) 및 L2(5)를 구비한 실시예의 경우에 해당할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면, 예를 들어 제1 캐리어 보드(14)에 평행하게 제2 캐리어 보드(15)가 배치되는 것이 제공된다. 이러한 경우, 예를 들어 공통 모드 초크의 코어(11)는 캐리어 보드들(14 및 15) 사이에 배치된다.
제2 캐리어 보드(15)도 접촉 수단(17)을 포함하며, 이미 제1 캐리어 보드(14)에 대해 위에서 설명한 것으로부터 알려진 바와 같이 이 접촉 수단은 제2 캐리어 보드를 메인 보드(12)와 전기적으로 그리고 기계적으로 접촉시키거나 연결시킬 수 있다. 또한, 제2 캐리어 보드(15) 상에도 EMC-필터 모듈(10)의 커패시터 C1(6) 내지 C4(9)가 배치될 수 있다.
제1 및 제2 캐리어 보드(14 및 15)를 서로 기계적으로 연결하기 위해 연결 수단(19)이 제공된다. 도 2에서 파선으로 표시되어 있는 이 연결 수단(19)은, 예를 들어 플라스틱과 같은 비전도성 재료로 이루어진 웨브 또는 플레이트로서 구현된다. 연결 수단(19)은 제1 및 제2 캐리어 보드(14 및 15)와, 예를 들어 접착되거나 나사 결합되거나 압착되거나 클램핑되거나 용접(플라스틱 용접)될 수 있고 이러한 방식으로 EMC-필터 모듈(10)을 기계적으로 안정화시킬 수 있다.
이러한 제1 및 제2 캐리어 보드(14 및 15)의 기계적 안정화 및 고정 이외에, 연결 수단(19)은 캐리어 보드들(14 및 15) 사이에 코어(11)를 수용 및 기계적으로 고정하기 위해 제공된다. 이러한 목적을 위해 연결 수단(19)은, 예를 들어 환형의 코어(11)의 내부 직경 내에 형태 결합식으로 삽입되고 나서 제1 및 제2 캐리어 보드(14 및 15)와 고정적으로 연결될 수 있는 방식으로 구현된다.
연결 수단(19)의 제3 과제는, 공통 모드 초크를 사용하는 경우에 공통 코어(11) 상에 제공된 두 개의 코일(16a 및 16b)을 서로 분리시키는 것에 있다. 이러한 분리에 의해 두 코일(16a 및 16b) 사이의 전기적 단락이 방지될 뿐만 아니라 두 코일(16a 및 16b) 사이의 스파크의 점프도 방지된다.
EMC-필터 모듈(10)이 두 개의 상대 모드 초크를 위해 두 개의 코어(11)를 구비하는 경우, 위에서 설명된 방식으로 코어(11) 당 각각 하나의 연결 수단(19)이 사용된다. 이러한 유형의 실시예가 도면에는 도시되어 있지 않다.
도 3에는 본 발명에 따른 EMC-필터 모듈(10)의 실시예가 사시도로 도시되어 있다. EMC-필터 모듈(10)은 제1 및 제2 캐리어 보드(14 및 15)를 구비하여 구현되는데, 이들 보드 사이에는 제1 코일(16a) 및 제2 코일(16b)을 구비한 공통 모드 초크의 코어(11)가 배치된다.
두 개의 캐리어 보드(14 및 15) 사이에는, 이들 캐리어 보드(14 및 15)와 접착되어 환형의 코어(11)를 고정시키는 연결 수단(19)이 배치되어 있다. 도 3에는 또한, 제1 캐리어 보드(14)의 표면에 구리 층(13)이 제공된 것이 도시되어 있다. 이 구리 층(13)의 적합한 구조화에 의해, EMC-필터 모듈(10)의 구성 소자를 전기적으로 접촉하기 위해 필요한 전기 연결부 또는 도체 경로가 생성될 수 있다. 따라서, 이러한 유형의 제1 캐리어 보드(14)의 표면 상에, 예를 들어 커패시터(6, 7, 8 또는 9)가 배치될 수 있다. 도 3에는 제1 캐리어 보드(14) 상에 제1 커패시터 C1(6)이 도시되어 있는데, 이 커패시터는 도 1의 회로에서 인풋 측에 인풋 단자 HV+와 HV- 사이에 배치된다. 다른 커패시터들(7, 8, 또는 9)은 제2 캐리어 보드(15)의 구리 층(13) 상에 배치될 수 있다.
제1 캐리어 보드(14)는 두 개의 노우즈 형태 또는 러그 형태의 접촉 수단(17a 및 17b)을 포함하며, 이들 접촉 수단에 의해 도시되지 않은 메인 보드(12)와의 전기적 연결이 이루어질 수 있다. 메인 보드(12)는 상응하는 직사각형의 개구를 구비하며, 이들 개구 내로는 접촉 수단(17a 및 17b)이 삽입될 수 있다. 전기적 연결은 제1 캐리어 보드(14)의 구리 층(13)과, 메인 보드(12)의 상응하는 구리 층(13) 또는 도체 트랙(13)의 납땜에 의해 이루어진다.
제2 캐리어 보드(15) 상에 배치된 접촉 수단(17c 및 17d)에 대해서도 동일하게 적용된다. 접촉 수단(17a 및 17b)은 도 1에서 EMC-필터 모듈(10)의 인풋 측의 단자 표시 HV+ 인풋 및 HV- 인풋에 상응한다. 접촉 수단(17c 및 17d)은 도 1에서 EMC-필터 모듈(10)의 아웃풋 측의 단자 표시 HV+ 아웃풋 및 HV- 아웃풋에 상응한다.
1 EMC-필터(EMC-필터 회로)
2 인버터(Inverter)
3 인풋(HV+ / HV-)
4 제1 초크 L1, 코일 L1
5 제2 초크 L2, 코일 L2
6 제1 커패시터 C1, 제1 커패시턴스
7 제2 커패시터 C2, 제2 커패시턴스
8 제3 커패시터 C3, 제3 커패시턴스
9 제4 커패시터 C4, 제4 커패시턴스
10 EMC-필터 모듈
11 코어, 초크 코어
12 인버터의 메인 보드
13 구리 층, 도체 경로, 도체 트랙
14 제1 캐리어 보드
15 제2 캐리어 보드
16, 16a, 16b 코일
17, 17a, 17b, 17c, 17d 접촉 수단
18 납땜 연결부
19 연결 수단

Claims (10)

  1. 하나 이상의 초크(4, 5), 하나 이상의 코어(11) 및 복수의 커패시터(6, 7, 8, 9)를 포함하는, 노이즈 신호를 억제하기 위한 EMC-필터(1)에 있어서,
    EMC-필터 모듈(10)에서 코일(16)을 갖는 초크(4, 5)의 하나 이상의 코어(11)가 제1 캐리어 보드(14) 상에 배치되고, 커패시터(6, 7, 8, 9) 중 하나 이상의 커패시터가 제1 캐리어 보드(14) 상에 배치되며, 제1 캐리어 보드(14)는 2개 이상의 접촉 수단(17)을 포함하고, EMC-필터 모듈(10)의 제1 캐리어 보드(14)가 인버터(2)의 메인 보드(12)에서 접촉 수단(17) 및 상기 메인 보드와 전기적으로 연결되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
  2. 제1항에 있어서, 제2 캐리어 보드(15)는 EMC-필터 모듈(10) 내에 배치되고 코어(11)는 제1 캐리어 보드(14)와 제2 캐리어 보드(15) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
  3. 제2항에 있어서, 제2 캐리어 보드(15)는 제1 캐리어 보드(14)에 대해 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
  4. 제2항에 있어서, 제1 캐리어 보드(14)와 제2 캐리어 보드(15) 사이에는 연결 수단(19)이 배치되고, 초크(4, 5)의 코어(11)는 제1 캐리어 보드(14)와 제2 캐리어 보드(15) 사이에 그리고 연결 수단(19) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
  5. 제2항에 있어서, 제1 캐리어 보드(14)의 표면 상에 그리고/또는 제2 캐리어 보드(15)의 표면 상에 적어도 부분적으로 도체 트랙을 형성하는 구리 층(13)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
  6. 제2항에 있어서, 제1 캐리어 보드(14) 및/또는 제2 캐리어 보드(15)의 구리 층(13)을 형성하는 도체 트랙 상에 커패시터(6, 7, 8, 9)가 배치되는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
  7. 제1항에 있어서, 접촉 수단(17)으로서 노우즈 또는 러그가 제1 및/또는 제2 캐리어 보드(14, 15)에 배치되거나 납땜 러그, 플러그 접촉부, 클램핑 접촉부 또는 나사 접촉부가 배치되는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
  8. 제2항에 있어서, 제1 캐리어 보드(14)와 제2 캐리어 보드(15) 사이에는 하나의 공통 모드 초크의 하나의 코어(11)가 배치되거나 두 개의 상대 모드 초크의 두 개의 코어들(11)이 배치되는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
  9. 제5항에 있어서, 적어도 도체 트랙을 형성하는 제1 캐리어 보드(14)의 구리 층(13)과 도체 트랙을 형성하는 메인 보드(12)의 구리 층(13) 사이에는 전기적 연결을 형성하는 납땜 연결부(18)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 캐리어 보드(14)는 메인 보드(12)에 대해 수직으로 정렬되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 EMC-필터(1).
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